辣椒起垄覆膜机的设计与试验研究

分类：论文范文 发表时间：2020-04-29 10:20

　　摘要:针对西北地区秋辣椒种植现有机具的不足，结合农机标准及辣椒种植农艺要求，研究设计了一款集起垄、开沟、施肥、铺滴灌带、喷药及覆膜覆土等多功能的一体机。采用理论设计与试验相结合的方法，对其关键部件的作业性能进行田间试验，结果表明:机具的起垄、施肥及覆膜覆土性能均满足农艺要求;将人工作业、机械作业及人工不起垄、不覆膜作业经济效益进行对比，机械作业相对于人工作业和人工不起垄、不覆膜作业的经济效益分别提高了26．8%和84．2%，大大降低了人工的劳动强度，经济效益和社会效益显著。

　　关键词:辣椒;起垄;施肥;覆膜

　　引言

　　辣椒原产于南美洲热带地区，明末传入我国，其用途广泛，不仅可以鲜食，同时还是重要的天然色素、制药原料和其它工业原料。辣椒深受人民喜食，传统工艺有辣椒粉、辣椒油、辣椒酱等，食用辣椒具有增加食欲、保持人体生理机能、增强人体抗体等功能［1］。我国辣椒栽培方式多样、种植面积广泛，栽培方式包括日光温室、塑料大棚、小拱棚、田间套作、地膜覆盖等，陕西、山西、四川、河南、河北、贵州、湖南等省都是著名的辣椒种植带［2］。我国辣椒种植面积约为133万hm2，仅次于印度［3］，年产量占世界总产量的50%以上，位居世界第一。年产干辣椒约25万t，年产鲜辣椒约2700万t，日本、韩国、墨西哥是我国辣椒的主要进口国［4］。我国干辣椒出口量占世界干辣椒出口量的20%左右，其中陕西省的线辣椒是我国的主要出口产品。

　　1辣椒农艺要求及覆膜特点

　　1．1农艺要求

　　辣椒平畦培土、沟栽等不利于根系生长扩展，容易伤根，一般采用起垄定植。垄形一般采用仿梯形(见图1)，根据土地肥力可分为:肥力较高时，垄宽90cm，一垄双行，宽行距57cm，窄行距33cm;肥力中等时，垄宽85cm，一垄两行，宽行距52cm，窄行距33cm;垄高25～30cm［7］。辣椒垄形结构如图1所示。其中，H为垄高;D为行距;K为垄底宽;F为垄宽。

　　1．2覆膜特点

　　根据农艺要求，辣椒覆膜膜厚为0．008mm;根据垄宽、垄高不同，膜宽为900～1100mm。机械化起垄覆膜要垄形规范，膜的采光宽度、展平度，膜边覆土宽度和厚度、地膜纵向拉伸率、采光面机械损伤破损程度均要符合要求。

　　2整机方案设计

　　2．1总体结构设计

　　辣椒起垄覆膜机［8］主要包括悬挂装置、施肥机构、开沟机构、铺滴灌带装置、喷药机构、覆膜机构及覆土机构等，如图2所示。

　　2．2结构原理

　　本机与轮式拖拉机通过悬挂装置连接，机具由拖拉机牵引前行，起垄装置通过左右两侧起垄板将旋耕整平后的土壤起垄，上盖板将多余的土壤刮掉定型。施肥机构通过七字直流减速电机带动排肥轴的旋转，排肥轴的排肥口处安装有外排肥槽，外排肥槽将肥料箱中的肥料强制排入下肥管;直流电机调速器控制七字直流调速电机的转速调节下肥速度，下肥口调节开关通过调节外槽排肥宽度控制下肥量，双重调节增加了肥料调节量的范围，肥料经过排肥管落入开沟机构开好的沟槽中。滴灌带放置在滴灌带架上，穿过滴灌带导向机构，保证滴灌带平整不扭曲。喷药机构药箱的药液通过喷雾泵增压流入三通变径阀门开关，一路经软管流入下一阀门，一路经扇形喷雾嘴喷出，喷出角度为120°～160°，确保药液覆盖整个垄面。覆膜机构包括展膜轮和展膜架，通过覆土盘将地膜两侧的土覆盖于膜边。本机所有的机构或装置均通过U型卡和螺栓与机架连接，方便调节种植行距。

　　3关键部件的设计

　　3．1施肥装置

　　3．1．1施肥装置的结构设计根据农艺要求，辣椒在定植前15天开始整地起垄，每667m2撒施5000～7500kg优质腐熟有机肥［9］，沟施50kg～60kg复合肥。结合辣椒施肥原理［10－11］，本机(见图3)采用直流电机调速与手动控制外排肥槽宽度相结合的方法，分别控制下肥速度和排肥口的下肥量，用户可根据地块实际情况调节施肥量［12－13］;同时，外排肥槽通过直流电机强制排肥，肥箱内设有螺旋搅拌器对肥料进行破拱，有效防止了漏施现象。

　　3．1．2最大施肥量的设计根据农艺要求每公顷施肥量不能大于900kg，结合标准NY/T1003－2006《施肥机械质量评价技术规范》，推导出最大排肥量公式，即Qmax=qmaxMavmin式中Qmax—最大排肥量(kg/hm2);qmax—排肥轴最大转速时的排肥量(kg/s);M—试验机具的行数;a—平均行距(m);vmin—机具最大前进速度(m/s)。根据公式计算得出最大施肥量为774kg/hm2，实测结果最大排肥量为784kg/hm2，符合农艺要求。

　　3．2起垄装置

　　起垄装置主要由两侧呈对称分布的侧板和上盖板组成，如图4所示。起垄装置作业时，起垄两侧板需将旋耕整平后的土壤从垄沟推到垄面，再由上盖板将多余的土壤刮平［14］。

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　　4结论

　　根据农机标准并结合农艺要求，对辣椒起垄覆膜机的关键部件进行了结构设计，研制了集起垄、开沟、施肥、铺滴灌带、喷药及覆膜覆土等多功能的一体机。田间性能试验结果表明，该机的起垄、施肥、覆膜覆土均满足辣椒种植的农艺要求。2)将人工起垄铺膜、机械起垄铺膜及不起垄铺膜的产量和成本进行核算，从经济效益来看，机械作业相对于人工作业经济效益提高了26．8%，机械作业相对于人工不起垄铺膜作业经济效益提高了84．2%，实现了农民致富增收。

　　参考文献:

　　［1］王永平，张绍刚，张婧，等．我国辣椒产业发展现状及趋势［J］．河北农业科学，2009，13(6):135－138．

　　［2］王继榜．我国辣椒产业现状及发展趋势综述［J］．安徽农学通报，2013，19(19):64+78．

　　［3］曹广俊．西北地区辣椒生产现状及发展对策［J］．甘肃农业科技，2007(2):24－26．

　　［4］王田利．我国辣椒产业存在问题与对策建议［J］．西北园艺:蔬菜，2014(4):4－5．

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