CN101491175B - 土层置换犁 - Google Patents

Abstract

一种土层置换犁，首先开出耕作层深度的耕作层堑沟，开出的耕作层土垡翻起扣在所述耕作层堑沟的一边，为后续的土层置换作业做好准备；然后在已经开出的耕作层堑沟内向下耕作，并将该堑沟内的心土层土壤耕起、翻转扣在所述的耕作层土垡耕之上，并形成深沟；再将临近所述耕作层堑沟另一边的耕作层的土壤翻转扣在该深沟内，并形成新的一条耕作层堑沟。本发明的优点是：将表层的“疲劳土层”与次表层的“好土层”进行位置转换，可以达到休闲“疲劳土层”、减轻残留农药危害，提高作物产量的目的。为我国实现黑土的保护和利用、农业可持续发展以及大面积机械改土提供强有力的技术支撑。

Description

土层置换犁

技术领域

本发明涉及一种土层置换犁，用于将耕地的耕作层和次耕作层(心土层)土壤的相互置换。

背景技术

黑龙江省是我国大豆主要生产基地，年播种面积360万公顷左右。特别是在北纬47°以北地区，大豆种植面积占耕地面积的85％以上，大豆连作现象十分普遍，连作障碍严重，一般产量损失10％-30％，甚至绝产。大豆作连后，一是导致病虫害发生严重，二是产生自我毒害，大豆根系分泌物影响土壤微生物区系动态，抑制下一茬大豆的生长。三是连作导致土壤中某一种元素″衰竭″。总之，大豆连作使耕层土壤处于“疲劳”状态，导致产量降低。

另一方面，农民种植大豆连续使用豆田除草剂，特别是咪唑乙烟酸、豆磺隆等长残留除草剂造成土壤中残留农药不断积累，形成了所谓的“毒土层”，对后作玉米、甜菜、马铃薯、小麦等造成严重药害，农民不得不放弃一些市场前景好的作物而连续种植大豆，制约轮作和农业产业结构调整，使该区域农业生态环境陷入恶性循环，使该地区农业生产陷入明知道大豆连作减产，但又无可奈何的被动局面。因此，根据“休闲原理”，采用土层置换犁进行耕作后，可将发生连作障碍的“疲劳土层”(耕作层)与下面的“好土层”(心土层)进行位置转换，可以达到休闲“疲劳土层”、减轻连作障碍和残留农药危害，提高作物产量的目的。土层置换犁耕作作业，最大深度可达到50cm。

从土壤条件看，黑龙江省是世界三大黑土地带之一，黑土总面积482.47万公顷，其中耕地黑土面积360.62万公顷，黑土具有深厚的腐殖质层，平均腐殖质层厚度超过40～50厘米，完全具备了土层置换的必要条件；从需求看，黑龙江省北部黑土带是我国大豆主产区，大豆连作障碍和长残留除草剂积累已经成为限制该地区农业可持续发展的瓶颈，技术需求十分紧迫，需求量大。此外，该犁也可以有效减轻其他作物的连作障碍。目前生产中应用的具有一定反转土层功能的机械有五铧犁、圆盘犁等。一是这两种犁的作业深度一般18-20cm，耕作深度不足，不能产生土层置换；二是即使是大型开荒犁耕深可达到30-40cm，但由于表土和心土一次性耕起，土垡在翻转过程会形成立垡，相邻土垡重叠，造成表土和心土混合，从而达不到土层置换和休闲耕作层之目的。目前尚未见到有能够实现上下土层置换目的的农业机械。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土层置换犁，即通过分层耕作的方法进行土层置换。解决现有技术不能将上、下土层进行置换和土垡在翻转过程中产生重叠的问题，将处于“疲劳”状态的耕层土壤置换到底层，进行“立体休闲”，达到降低连作障碍、减轻残留农药对后作危害，提高作物产量的效果。

本发明的技术方案是：

一种土层置换犁，包括犁架、牵引架和犁头，牵引架连接在犁架的前端，犁头安装在犁架的下面，其特征在于：所述的犁头由第一犁头和第二犁头组成，该第一犁头与第二犁头左右相邻，并且曲面的方向相同；该第二犁头位于第一犁头的后面；在所述的第一犁头的后端上部连接有逐渐向翻土一侧倾斜延伸的翻土板；所述的第二犁头的底端高于第一犁头底端一个耕作层厚度的距离；

所述的第一犁头和第二犁头均采用滚垡犁，其典型尺寸为：第一犁头的耕幅为50cm，犁胸高度为370mm，犁尾高度为710mm，犁体长度1670mm；第二犁头的耕幅为50cm、犁胸高度为370mm，犁尾高度为500mm，犁体长为850mm；

所述的第一犁头和第二犁头分别通过前后犁柱安装在所述的犁架上，在该前犁柱或/和后犁柱的上部设有纵向排列的多个安装孔，用于与犁架固定。

在所述的犁架的右侧下面装有限深轮。

本发明的优点是：将表层的“疲劳土层”(耕作层)与次表层的“好土层”(心土层)进行位置转换，可以达到休闲“疲劳土层”、减轻残留农药危害，提高作物产量的目的。对于改善当地土壤生态条件对于促进农业产业结构调整、合理轮作和促进农民增收，实现农业可持续发展都具有重要意义。为我国实现黑土的保护和利用、农业可持续发展以及大面积机械改土提供强有力的技术支撑。

附图说明

图1是本发明的置换犁的总体结构(侧面)示意图；

图2是图1中的第一犁头的局部示意图；

图3是图1中的第二犁头的局部示意图；

图4是图1的右视图；

图5是图4的俯视图；

图6是本发明的土层置换方法和置换犁的工作过程原理图。

具体实施方式

参见图1～图5，本发明的土层置换犁包括犁架1、牵引架、第一犁头5和第二犁头6，牵引架包括分连接在犁架1的前端中间和左右两端的中间架3和左右架4，在中间架3的上端与犁架1的后部连接一斜拉架2。第一犁头5和第二犁头6分别通过前、后犁柱9和8安装在犁架1的下面，前、后犁柱9和8通过U型螺丝11与犁架1固定连接。所述的第一犁头5与第二犁头6左右相邻(从置换犁的正前面看，第一犁头5的右边与第二犁头6的左边基本对应)。该第二犁头6位于第一犁头5的后面，后者的前端与前者的后端基本对应。在所述的第一犁头5的后端上部连接有朝翻土一侧逐渐倾斜(弯曲)延伸的翻土板51，该翻土板51的弯曲程度、倾斜方向和尺寸可根据试验获得，以能够将A土层(参见图6)翻到耕作层堑沟一侧上面为原则。所述的第二犁头6的底端高于第一犁头5的底端一个耕作层厚度的距离，根据不同的作物或土壤该厚度有所不同，该实施例耕作层的厚度大约为15cm。

在该前犁柱9的上部设有纵向排列的多个安装孔91(也可在后犁柱8上设多个安装孔，或两个犁柱都设多个安装孔)，设多个安装孔91的目的是可以调节每个犁头的高度。

可在所述的第二犁头6的前面装有限深轮12，二者在同一直线上。该限深轮12通过连接架13安装在犁架1上，该限深轮12底端约高于第二犁头6底端一个耕作层厚度，可以更好地控制耕作的深度。

还可在犁架1的前边的左、右两侧和后部分别设置一个支柱7。支柱7是插入焊接在犁架1上的圆管内，用销钉固定。支柱7在置换犁停止工作时作为支撑装置，为非必要装置。

本发明的第一犁头5和第二犁头6均采用滚垡犁，其典型尺寸为：第一犁头的耕幅为50cm，犁胸高度为370mm，犁尾高度为710mm，犁体长度1670mm；第二犁头的耕幅为50cm、犁胸高度为370mm，犁尾高度为500mm，犁体长为850mm。这一尺寸数据是根据我国东北大豆生产基地的具体情况而得出的，可根据不同的作物和不同的地域的具体需要设计不同于上述实施例的尺寸，都属于本发明保护的范围。

本发明的犁架1的结构只要满足安装两个犁头和牵引架的需要即可，该实施例的犁架1(如图5所示)由左边的矩形框和右边下部的三角形10构成，其中矩形框满足两个犁头安装位置的需要，三角形10满足牵引架(中间架3和左、右架4)的安装需要。在满足上述需要的前提下，犁架1的结构(形状)不限。

本发明的两个犁头为一组，可根据牵引动力增加组数，依次排列。也于本实用新型的保护范围。

采用本发明的土层置换犁即可实现本发明的土层置换方法，下面结合图6说明本发明的土层置换过程和置换犁的工作原理(以我国东北大豆生产基地为例)。

本发明的土层置换犁在使用时，采用80马力以上轮式拖拉机牵引作业，将土层置换犁的牵引架与拖拉机后面的对应机构悬挂链接。

耕作过程如图6所示，耕作对象的土壤剖面如图6-1，耕作层Ap的厚度为0-15cm，该土层内残留农药积累严重，作物根系分布集中，位于其下面的A层(腐殖质层)土壤是良好土层。第一次作业时，先卸下第一犁头5，仅用第二犁头6开出如图6-2所示的深15cm、宽50cm的耕作层堑沟，做好土层置换作业准备。然后安装上第一犁头5，开始土层置换作业。第一犁头5在刚刚开出的耕作层堑沟内向下耕作，将A层土壤耕起、翻转，扣在耕翻的Ap层土垡之上(如图6-3所示)，后面的第二犁头6将临近的Ap层土壤翻转扣在犁沟之内(如图6-4所示)。在耕作下一个耕幅时，第一犁头5又将A层土壤翻转扣在邻近的Ap层之上(参见图6-5)，后面的第二犁头6将邻近的Ap层土壤扣在犁沟之内(参见图6-6)。如此往复，达到土层置换之目的。

由于在耕作过程的第一步中需要将第一犁头5卸下，然后再装上，所以可以将第一犁头5与前犁柱9之间或犁柱9与犁架1之间设计为方便装卸的机构或铰链机构，如采用铰链机构只需要将第一犁头5向上翻转一定角度(只要不接触地面即可)进行 固定，放下后采用卡扣结构进行固定后进行正常耕作。

Claims (2)

1.一种土层置换犁，包括犁架、牵引架和犁头，牵引架连接在犁架的前端，犁头安装在犁架的下面，其特征在于：所述的犁头由第一犁头和第二犁头组成，该第一犁头与第二犁头左右相邻，并且曲面的方向相同；该第二犁头位于第一犁头的后面；在所述的第一犁头的后端上部连接有逐渐向翻土一侧倾斜延伸的翻土板；所述的第二犁头的底端高于第一犁头底端一个耕作层厚度的距离；

所述的第一犁头和第二犁头均采用滚垡犁，其尺寸为：第一犁头的耕幅为50cm，犁胸高度为370mm，犁尾高度为710mm，犁体长度1670mm；第二犁头的耕幅为50cm、犁胸高度为370mm，犁尾高度为500mm，犁体长为850mm；

所述的第一犁头和第二犁头分别通过前后犁柱安装在所述的犁架上，在该前犁柱或/和后犁柱的上部设有纵向排列的多个安装孔，用于与犁架固定。

2.根据权利要求1所述的土层置换犁，其特征在于：在所述的犁架的右侧下面装有限深轮。

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