第二部保护性耕作 · CA21

机械与机具图谱：结构、作用和验收

21.1 怎样判断机具是否有保护作用

图谱覆盖整地、覆盖、种植、施肥、收获、宿根和更新所需的12类功能。实机照片证实的是设备外观与配置；机构公开参数说明其设计或测试条件，不能替代独立田间增产试验。以下型号是可核查的实例，不是采购排名；厂家参数按所引用页面或手册版本记录。

功能类别	关键工作部件	现场必须核验的结果
1 分区整地	切茬圆盘、松土齿、小幅整土、镇压轮	只动目标带；带宽和种床质量可测
2 压实补救	深松铲、翼铲或振动刀、限深装置	穿过限制层且不伤蔗蔸；扰动后能保持
3 覆盖作物终止	割草、滚压或相应灭生作业装置	停止与甘蔗争水争光，保留足够地表覆盖
4 蔗叶粉碎与均布	捡拾齿、动定刀、抛撒或导流机构	无成堆堵行；蔗蔸损伤和漏粉碎率低
5 行顶清叶	指轮、耙齿、圆盘或导叶板	只清目标行带，不刮断芽和浅根
6 少耕种植	切茬器、开沟器、排种段、排肥、覆土	有效芽数、漏播、覆土深度和肥种隔离
7 覆盖下施肥	切叶圆盘、窄开沟器、计量器、覆土	肥料进入目标土层；不过量、不伤根
8 青蔗收获	分蔗器、基部切割、输送、切段、清选	蔗蔸完整、切口、损失和含杂协调
9 转运与交通	匹配轮距、轮胎或履带、导航与转运车	不压种植带；控制轴荷和转弯轨迹
10 宿根联合作业	可选削蔸、松土、施肥、培土模块	只开启必要模块；活芽保存和缺株率
11 更新灭蔸	切割盘、起蔸铲、碎蔸转子	仅用于终止旧蔸，不能用于保留宿根
12 水肥与监测	过滤器、滴灌、阀门、流量计、传感器	均匀度、堵塞、根层水分及实际投入

CA_int_machine_modules · 图21-A 12类功能的代表性工作部件与作业位置。原创结构示意，不是可加工图；机具必须与行距、通道及保留蔗蔸的位置一起设计。
继承图片，性质见原图注；来源：保护性耕作原文及国际图源I01-I28；本版保留归属 · 点击查看原尺寸

21.2 分区整地与诊断性深松

分区整地常把切残体、松土、整种床、镇压串联起来。圆盘先割断覆盖物，避免松土齿拖带残体；松土齿处理根区限制；后部整土和镇压改善种土接触。没有限制层时，不应为凑齐流程增加深松。松土深度应依据限制层底界和根系分布确定，而不是从别国机型直接抄一个数值。[I01]

CA_japan_subsoil · 图21-B 日本NARO发布的振动式深松机结构原图：前部圆盘与破碎刀配合；图中切割深15厘米、破碎深40—45厘米是该试验设置。[I17] 这是机构结构图，不是现场照片。
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深松前，在种植带和轮道分别测土壤水分、贯入阻力和根系分布；同一地块干湿程度不同，阻力读数不能直接比较。作业后挖剖面查看是否只拉出光滑缝隙，或确实使目标层开裂；黏湿土易涂抹成壁，不宜仅凭拖拉机能拉动就进地。不能把40—45厘米作为甘蔗统一处方。

21.3 局部深耕、施肥和植付联合机

CA_japan_machine · 图21-C JIRCAS公开的日本—泰国研究样机照片、侧视结构及原始参数表。[I16] 试验时期为1999—2001年前后；图为原始研究资料。
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该样机前部局部深刀、侧刀与后部施肥植付组合：资料列深刀约60厘米、侧刀约20厘米、配套动力80—100 PS。它展示“一次通过完成多步”的结构思路，但工作单元仍需切入深层。资料中的节油和省时针对完整整地—种植体系；单独种植作业反而可能比普通植付机耗油更多。不能把70%的体系节约写成单机油耗降低70%。[I16]

适用判断依次为：是否确有深层限制；动力和牵引力是否足够；垄沟是否积水；肥料与种段是否隔开；土壤是否过湿；通道能否容纳整机。小型拖拉机不能只按外观缩小铲具后照搬牵引结论。

21.4 甘蔗叶粉碎还田机

CA_china_patent · 图21-D 中国甘蔗叶粉碎还田机专利CN2901835Y原始主视结构图，2007年公开。[I27] 图示1拖拉机、31集叶器、32定刀；其他部件详见原专利。它不是现售1GYF或1JR某一子型号的实机照片。
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中国热科院农机所介绍的系列机具结构包括仿形捡拾齿、螺旋刀辊、动定刀与防缠绕粉碎腔；系列幅宽1.2、1.5、2.0、2.4米。页面报告粉碎率达91%以上，但未在该页面给出完整独立试验设计，因此本手册将其列为机构公开性能，不能当作本地实测或增产百分比。[I19]

近期机具试验补充：2025年1GYF-150结构优化研究摘要报告，蔗叶含水率31.8%时，拾取率98.4%，粉碎至不大于20厘米的比例94.4%。这是有明确含水条件的机具质量指标；本手册未取得其完整逐次试验数据，不将其换算为增产或节本率。[I28]

验收时，应把作业前蔗叶干物质量、含水率、速度、堵塞次数、覆盖均匀性、伤蔸率和油耗一起记录。干净地面上空载转得顺，不代表厚叶、湿叶与石块条件下能稳定作业。已有均匀碎叶时，不必为了“还田”再进地粉碎一次。

21.5 切段式种植机与覆盖下施肥机

CA_dmb_planter · 图21-E 巴西DMB PCP 6000 Automatizada切段式种植机官方产品图。[I20] 图示可核验大型料斗、输送及种植作业单元。
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厂家页面列双行作业、种段料斗24立方米／约6吨、肥箱1,250千克和所需动力200 hp，属于大型牵引式实例。开沟、供段、施肥和覆土需要分别校准。其名称和自动控制不能保证适应任意厚覆盖物；要实测开沟器是否堵塞、种段落点和有效芽损伤。这里不把该机列为小型拖拉机方案。[I20]

CA_dmb_fertilizer · 图21-F DMB深层及表层分配施肥机官方产品图。[I21] 切茬圆盘及随地形运动的施肥单元，用于说明在残体存在条件下如何把肥送到目标位置。
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该产品页面列3行作业、26英寸切割圆盘和最低140 hp动力，属于厂家配置说明。关键原理是先切覆盖物、窄缝开沟、定量送肥，再按需要覆土。现场需称量每个出口的排肥量，检查堵塞与偏流；有效作业宽度必须采用机具实际覆盖的行距，不能使用料斗宽度。[I21]

21.6 宿根管理机和行顶清叶

CA_india_rmd · 图21-G 印度IISR公开的圆盘式宿根管理装置图片。[I18] 原图分辨率较低，保留原貌；可用于辨认机架、肥箱和圆盘，不能读取制造尺寸。
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宿根联合作业装置可集成削蔸、局部松土、破垄、施肥和培土等功能。IISR介绍的综合宿根机有效能力为0.35—0.40公顷/小时；此数值不自动适用于所有圆盘式变型。圆盘式机具用于有蔗叶条件下的行侧作业，选型须逐一确认是否带削蔸模块、适用行距、动力、肥位和作业深度。[I18]

行顶清叶与整幅清叶不同：清出的蔗叶应在行间均匀布置，不应全部推出田外或堆入排水沟。指轮、耙齿或导叶盘只用于移动残体；清叶机具的位置示意见图21-A。阴冷积水田可试验清出窄行带，干热缺水田则应避免过度裸露。美国试验的结果不能推导出所有地区都需要清行。[I09]

21.7 青蔗收获机与转运系统

CA_harvester_0_1 · 图21-H John Deere CH570官方2015年手册中的青蔗收获与转运照片。[I22] 它证明典型作业系统的存在，不代表照片中的轨迹已经达到固定通道验收要求。
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青蔗收获机依次完成分蔗、基部切割、喂入、切段、清选和装运；残叶通过清选系统回到地表。基部切割太低会带入泥土并伤蔸，太高会损失可收蔗段；清选风量过大可能吹走蔗段。应按实际品种、倒伏和含水状态调节，不能用一个固定转速包办所有田块。[17][I22]

大型收获机、配套拖拉机与满载运蔗车共同形成交通载荷。采购前画出直行轮迹、卸载点、地头转弯和会车路线；固定通道必须能贯穿整个作物周期。低压轮胎或履带可改变接地状态，仍须控制轴荷、重复碾压和土壤湿度。RTK导航只是保持路线的工具，不等于土壤不会压实。[I04]

21.8 更新灭蔸设备：只在结束宿根时使用

CA_dmb_renew · 图21-I DMB机械灭蔸机官方产品图。[I23] 其用途是终止旧蔸、准备更新，不能与保留宿根的管理机混用。
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厂家介绍双行作业，前切割盘、V形起蔸部件与动力驱动碎蔸转子配合，最低动力140 hp。更新要评价旧蔸再生是否受控、土壤扰动是否过大，以及后续覆盖作物能否建立；机器能碎蔸不等于已消除全部病原。保留宿根时禁止把此类灭蔸功能当作“松蔸促芽”。[I23]

21.9 配套监测和验收记录

滴灌与传感器结构见第10章；交通与深松位置见图21-A和图23-A。计量、导航、含水监测和排水设施共同服务于减少无效作业，不能用设备数量作为先进程度指标。

本手册建议每台机具建立一张验收卡：机型和序列号、主机功率、轮距、轮胎、作业日期、土壤含水率、残体量、实际行距、速度、幅宽、深度、漏作率、堵塞次数、伤蔸率、有效能力、油耗及照片。有效能力＝实际合格面积÷包含地头转弯及正常停顿的作业时间；油耗同时报升/公顷与升/吨，避免低产导致指标失真。每项合格标准应在试机前与作业方确定。