播種機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量與發(fā)展方向分析

葉蓋·巴依蘇勒坦

(福海縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村機(jī)械化發(fā)展中心，新疆 福海 836400)

0 引言

播種是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)與重要基礎(chǔ)，是將種子按照一定的農(nóng)藝要求，適時(shí)、適量地按照一定深度播入土壤中，播種密度、深度及播種方式都會(huì)影響后期作物生長(zhǎng)發(fā)育與產(chǎn)量的提升，主要播種方式有撒播、穴播和條播等。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中播種是最耗費(fèi)人力和物力的作業(yè)環(huán)節(jié)，播種需要農(nóng)戶重復(fù)彎腰、起身的動(dòng)作，對(duì)人體健康也造成一定的負(fù)擔(dān)，因此，發(fā)展播種機(jī)對(duì)于提高工作效率、緩解農(nóng)戶勞動(dòng)強(qiáng)度具有重要的意義。

播種機(jī)是利用相應(yīng)的機(jī)械將作物種子按照當(dāng)?shù)剞r(nóng)藝要求，配合一定的動(dòng)力機(jī)械在田間完成播種作業(yè)。播種機(jī)生產(chǎn)質(zhì)量直接影響其田間工作效率。若播種機(jī)作業(yè)過(guò)程中發(fā)生故障會(huì)對(duì)后續(xù)作物生長(zhǎng)造成嚴(yán)重的影響[1]。播種機(jī)田間工作評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括：工作效率、工作質(zhì)量、適量播種和合理密植等。因此，提高播種機(jī)的工作性能是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的重要保障及生產(chǎn)基礎(chǔ)。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于播種機(jī)已經(jīng)開展了大量深入研究，研制出了適宜不同作物品種、不同地形地貌地塊及不同播種形式的農(nóng)用播種機(jī)，但是在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，仍然存在一些問(wèn)題，如重播漏播、開溝深度達(dá)不到農(nóng)藝要求等。從世界范圍來(lái)看，耕地面積不斷擴(kuò)大，因此對(duì)播種機(jī)的市場(chǎng)需求潛力巨大，由于發(fā)展中國(guó)家存在技術(shù)落后與相應(yīng)的研發(fā)人才，導(dǎo)致發(fā)展不均衡，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較差，因此未來(lái)我國(guó)應(yīng)該努力提升播種機(jī)自主研發(fā)性能，提高播種機(jī)的整機(jī)質(zhì)量，才可以獲得更高的市場(chǎng)份額與競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

1 播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國(guó)內(nèi)外播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)外最早的播種機(jī)來(lái)自希臘，后期俄國(guó)研制出一種半自動(dòng)化播種機(jī)，隨后英美等國(guó)家開始深入研究播種機(jī)，開始主要是以條播機(jī)為主。我國(guó)農(nóng)用播種機(jī)研發(fā)起步較晚，在20世紀(jì)初引進(jìn)蘇聯(lián)谷物播種機(jī)進(jìn)行仿制，在此基礎(chǔ)上順利研發(fā)出2BF系列牽引式播種機(jī)，后期黑龍江農(nóng)墾集團(tuán)及東北農(nóng)業(yè)大學(xué)等多家單位與企業(yè)聯(lián)合生產(chǎn)出8行玉米精量播種機(jī)。隨著研究的不斷深入，我國(guó)關(guān)于不同作物種類及不同地形條件逐步研發(fā)出多種谷物播種機(jī)，并且進(jìn)行了推廣應(yīng)用。20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的快速進(jìn)展，我國(guó)從自主研發(fā)階段開始創(chuàng)新研制，目前已經(jīng)研制出多種小麥、玉米、谷物及蔬菜播種機(jī)[2]。

1.2 播種機(jī)的主要類型

目前，市面上的播種機(jī)主要包括：條播機(jī)、撒播機(jī)、穴播機(jī)。

條播機(jī)主要是按照谷物平行等距條件，由主機(jī)進(jìn)行牽引或者懸掛，由種肥箱、開溝器、行走裝置及覆土裝置等組成，對(duì)作物實(shí)現(xiàn)成條播種，是播種機(jī)中播種速度較快的一種方式，播種速度可以達(dá)到10～12 km·h-1，播種幅寬一般在5～8 m，目前以國(guó)外庫(kù)恩條播機(jī)(圖1)及國(guó)內(nèi)的潤(rùn)華播種機(jī)(圖2)使用較為廣泛。但是條播機(jī)在進(jìn)行田間播種時(shí)播種密度不規(guī)范，開溝深度不均勻，開溝較淺的地方種子暴露在地表會(huì)被鳥食，影響后續(xù)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。撒播機(jī)顧名思義就是將種子撒在地面，再用其他覆土裝置進(jìn)行覆蓋，播種較為粗放，因此無(wú)法控制播種密度，且覆土不均勻也會(huì)導(dǎo)致播種質(zhì)量差，影響后續(xù)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。目前，撒播機(jī)主要用于林業(yè)及牧草種子的種植。穴播機(jī)屬于精量播種機(jī)的一種，是按照農(nóng)藝要求的行距與密度，將適量種子精準(zhǔn)播在土壤中，目前主要應(yīng)用于玉米、小麥、棉花及各種蔬菜的播種作業(yè)，具有精度高、工作效率高、適用范圍廣等特點(diǎn)，但是對(duì)播種機(jī)質(zhì)量要求較高。

圖1 庫(kù)恩條播機(jī)

圖2 潤(rùn)華播種機(jī)

2 播種機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題分析

2.1 關(guān)鍵零部件質(zhì)量不過(guò)關(guān)

目前，關(guān)于播種機(jī)的研究主要集中在機(jī)械設(shè)計(jì)方向，關(guān)于提高機(jī)具整體配合性與機(jī)具使用效率研究較為匱乏。由于田間工作環(huán)境惡劣，地形條件、土壤質(zhì)量及農(nóng)藝要求不一，因此，應(yīng)對(duì)機(jī)具工藝技術(shù)進(jìn)行同步深入研究，在增強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)具耐磨程度、提高機(jī)具工作性能、保證良好工作結(jié)構(gòu)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)機(jī)具使用壽命的延長(zhǎng)具有重要意義[3]。目前，市面上的播種機(jī)械在不同地區(qū)、不同作物種植通用性較差，影響了播種機(jī)在不同地區(qū)的通用性與可靠性，這對(duì)研制不同類型的播種機(jī)造成了很大的工作壓力。因此，未來(lái)提高播種機(jī)在不同地區(qū)、不同作物類型之間的通用性也是一個(gè)發(fā)展重點(diǎn)。

2.2 核心零部件配合性差

播種機(jī)核心零部件的配合性能及工作性能較差，嚴(yán)重影響了整機(jī)的田間工作效率，如播種前的開溝能力較差、開溝深度不夠、刀具磨損嚴(yán)重或整機(jī)功耗增加等，直接影響后續(xù)種子發(fā)芽及生長(zhǎng)，因此，提高開溝能力也是需要重點(diǎn)研究的核心技術(shù)。

2.3 裝配質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

播種機(jī)是各種關(guān)鍵工作部件、連接部件與傳動(dòng)部件等進(jìn)行組裝連接，因此，合理的裝配質(zhì)量對(duì)于整機(jī)質(zhì)量的提升具有重要意義。在進(jìn)行機(jī)械組裝時(shí)，由于操作不符合工藝規(guī)范、裝配精度較低、裝配方法不正確等問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致播種質(zhì)量的降低[4]。

3 播種質(zhì)量不高的原因

3.1 維修保養(yǎng)體系不健全

相關(guān)部門建立完善的播種機(jī)保養(yǎng)與維修體系是保障播種機(jī)質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)條件，正確使用播種機(jī)也是提高其田間工作穩(wěn)定性與可靠性的重要保障。因此，播種機(jī)從生產(chǎn)、出售到田間使用，應(yīng)形成一個(gè)健全的保養(yǎng)維修與使用體系，促進(jìn)農(nóng)戶規(guī)范操作，使用后應(yīng)該形成一個(gè)完整的保養(yǎng)維修認(rèn)知，這樣對(duì)于保證農(nóng)業(yè)播種和田間使用質(zhì)量及維持后期播種機(jī)質(zhì)量的穩(wěn)步進(jìn)行提供一個(gè)可靠的保障。可以安排相關(guān)的技術(shù)人員對(duì)農(nóng)戶進(jìn)行田間指導(dǎo)與定期回訪，必要時(shí)做到親自檢查，這樣可為農(nóng)戶農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行與相關(guān)部門的后續(xù)回訪保養(yǎng)服務(wù)提供一定便捷。

3.2 田間操作不規(guī)范

正確使用播種機(jī)也是提高田間工作穩(wěn)定性與可靠性的重要保障，在作業(yè)前應(yīng)該對(duì)相關(guān)配套農(nóng)機(jī)具進(jìn)行檢查，明確是否可以在田間工作時(shí)進(jìn)行自由調(diào)節(jié)，滿足不同地形下的播種條件，并對(duì)播種、鎮(zhèn)壓裝置空轉(zhuǎn)10 min，檢查是否可以正常運(yùn)行，對(duì)播種裝置的播種量進(jìn)行調(diào)試，防止播種量不均勻，對(duì)開溝裝置進(jìn)行目標(biāo)地塊預(yù)實(shí)驗(yàn)，檢查開溝器在該地塊是否可以達(dá)到農(nóng)業(yè)要求的開溝深度，確保各個(gè)零部件可以合理配合完成工作才可進(jìn)入田間正式工作。另外，在降雨或者灌溉后不宜立刻進(jìn)田間作業(yè)，主要是由于田間水分高，土壤積水部位容易造成車輪凹陷，影響農(nóng)用播種機(jī)在田間的正常行駛，車輪積土嚴(yán)重還會(huì)增加機(jī)械損耗。在田間作業(yè)時(shí)，應(yīng)該避免周圍有人員，為了避免安全事故的發(fā)生，機(jī)械周圍5 m左右不宜有人員在場(chǎng)。

3.3 農(nóng)民安全意識(shí)有待提高

由于大多數(shù)農(nóng)戶文化程度低，在購(gòu)買播種機(jī)后對(duì)具體操作事項(xiàng)及注意規(guī)范沒(méi)有進(jìn)行深入閱讀理解，導(dǎo)致農(nóng)戶在操作時(shí)遇到故障無(wú)法及時(shí)檢修，不僅影響后續(xù)作業(yè)工序的進(jìn)行，有的農(nóng)戶在田間自行操作維修時(shí)，還會(huì)造成機(jī)器損傷或人員安全傷害。尤其是使用后，播種機(jī)要停放很長(zhǎng)一段時(shí)間，農(nóng)戶保養(yǎng)意識(shí)不到位，在播種機(jī)停放期間導(dǎo)致機(jī)械零部件產(chǎn)生不同程度的損傷，如機(jī)械表面損壞、涂層破壞、機(jī)械銹蝕等，這些都影響了播種機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的提升。

4 解決播種機(jī)產(chǎn)品問(wèn)題的措施

隨著我國(guó)關(guān)于播種機(jī)技術(shù)的逐步研究，已經(jīng)形成了較為完善的技術(shù)體系與完整的生產(chǎn)工序，但是仍存在機(jī)具配合性能較差，關(guān)鍵零部件磨損較快，雖然基本可以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，但是與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比我國(guó)的研究仍處于初級(jí)階段，農(nóng)機(jī)工作者應(yīng)該提高自主研發(fā)能力，研制出較為完善的播種機(jī)械配套體系，改善關(guān)鍵零部件的工作性能，提高機(jī)具的耐磨性[5]。

4.1 加強(qiáng)播種機(jī)部件創(chuàng)新研究

通過(guò)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析可知，目前播種機(jī)發(fā)展存在研發(fā)創(chuàng)新能力不足、研究過(guò)程較為粗放及配套產(chǎn)品不完善等問(wèn)題。現(xiàn)階段，我國(guó)關(guān)于播種機(jī)械的研究雖然具有一定的技術(shù)基礎(chǔ)與知識(shí)累積，但是自主研發(fā)能力較為薄弱，多為技術(shù)仿制，研發(fā)產(chǎn)品缺乏創(chuàng)新性，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，較高的研發(fā)成本與研發(fā)周期也是限制播種機(jī)快速提升的重要外界條件。在播種機(jī)研發(fā)過(guò)程中，缺乏一定的“工匠精神”，研發(fā)過(guò)程較為粗放，關(guān)鍵零部件、鑄造噴漆、電子元件及高精度技術(shù)等細(xì)微技術(shù)研發(fā)能力不足，整體結(jié)構(gòu)配合性能較差，導(dǎo)致整體品質(zhì)難以提升，阻礙了播種機(jī)整機(jī)質(zhì)量的提升與發(fā)展。由于目前我國(guó)農(nóng)業(yè)種植較為分散，因此，要針對(duì)不同地區(qū)進(jìn)行播種機(jī)的研制，提高田間使用效率，增加農(nóng)戶購(gòu)買國(guó)產(chǎn)播種機(jī)的積極性與自信心，促進(jìn)播種機(jī)技術(shù)的大力推廣，為農(nóng)業(yè)機(jī)械化的快速發(fā)展與穩(wěn)步提升提供有力保障。

4.2 推行標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，控制“源頭”質(zhì)量

大力提高整機(jī)裝配性能，提高各個(gè)零部件的配合關(guān)系，改進(jìn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與裝配工藝性，利用先進(jìn)的超聲波清洗技術(shù)在裝配之前對(duì)零部件進(jìn)行認(rèn)真清潔，防止雜質(zhì)或者腐蝕性液體對(duì)裝配零部件接觸表面發(fā)生銹蝕，后續(xù)無(wú)法進(jìn)行及時(shí)清理與維修。大力推廣使用膠接技術(shù)、激光技術(shù)與光學(xué)技術(shù)，提高整機(jī)裝配的工藝性能與整機(jī)穩(wěn)定性。

4.3 加大科技投入力度，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代

以科技作為播種機(jī)質(zhì)量提升的第一創(chuàng)新力與推動(dòng)力，依靠科技提高產(chǎn)品質(zhì)量。目前，隨著相關(guān)工業(yè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，將先進(jìn)的工藝技術(shù)高效地融入農(nóng)業(yè)播種機(jī)生產(chǎn)中。一方面可以提高農(nóng)用機(jī)械關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)化零件性能；另一方面提高農(nóng)用播種機(jī)制造自動(dòng)化與智能化，讓科技推動(dòng)產(chǎn)品質(zhì)量的進(jìn)步。

5 結(jié)語(yǔ)

與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度較低，各種農(nóng)業(yè)機(jī)械的研究較為落后，工藝設(shè)計(jì)及產(chǎn)品質(zhì)量都存在一定的差距，隨著我國(guó)科研工作的不斷深入研究，逐步由機(jī)械仿造轉(zhuǎn)化為機(jī)械制造，不斷研究自主農(nóng)業(yè)機(jī)械品牌的播種機(jī)械，并投入使用。本研究以提高播種機(jī)械質(zhì)量為研究目標(biāo)，分析目前播種機(jī)在市場(chǎng)銷售、產(chǎn)品質(zhì)量及田間工作性能進(jìn)行研究，系統(tǒng)論述了播種機(jī)存在的問(wèn)題與限制條件，基于基本農(nóng)業(yè)發(fā)展模式與市場(chǎng)導(dǎo)向提出未來(lái)我國(guó)播種機(jī)械的發(fā)展重點(diǎn)與難點(diǎn)，研究結(jié)果以期為健全播種機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量研究體系提供技術(shù)參考。