玉米生產機械化溝壟全覆膜高速穴播技術應用與推廣

楊啟東， 李 參， 李增榮

（1. 甘肅省農業機械化技術推廣總站，甘肅 蘭州 730046； 2. 甘肅省康樂縣農機化學校，甘肅 康樂 731500）

0 引言

玉米機械化溝壟全覆膜高速穴播技術是指采用溝壟全覆膜、壟溝施肥和壟上穴播等多項作業技術融合在一起的聯合播種機，能完成旋耕整地、開溝施肥、起壟覆膜、膜邊覆土鎮壓和壟面穴播等多種工序。根據干旱半干旱地區降雨量的多少和地貌特征，甘肅洮河拖拉機制造有限公司研制開發了適合丘陵山區推廣應用的2MB-1/3GX 型玉米溝壟全覆膜高速穴播機。該機通過了甘肅省農業機械化技術推廣總站的鑒定驗收，其各項性能都比較穩定可靠，作業后起壟、覆膜、出苗等效果也較明顯，同時也符合鑒定大綱所規定的試驗標準范圍值，并取得了2MB-1/3GX 型玉米溝壟全覆膜高速穴播機的檢驗報告、推廣鑒定報告及農業機械試驗鑒定證書。

1 樣機和技術參數

1.1 樣機

2MB-1/3GX 型玉米溝壟全覆膜高速穴播機如圖1所示。

圖1 2MB-1/3GX 型玉米溝壟全覆膜高速穴播機Fig. 1 2MB-1/3GX type high-speed hill drop planter with film mulching on furrow and ridge of corn

1.2 主要技術參數

2MB-1/3GX 型玉米溝壟全覆膜高速穴播機主要技術參數如表1 所示。

表1 主要技術參數Tab. 1 Main technical parameters

2 作業技術路線和工作原理

玉米溝壟全覆膜高速穴播機作業技術路線：噴藥（蓄電池作動力）→旋耕（動力輸出軸傳動）→取土（動力輸出軸傳動）→開溝（拖拉機前行）→施肥（地輪驅動）→起壟（拖拉機前行）→全覆膜（拖拉機前行）→覆土（動力輸出軸傳動）→穴播（高速穴播盤滾動）。

該機配套36.8～73.5 kW 拖拉機，機具前進作業時，利用噴藥裝置配套蓄電池進行驅動，將藥箱中的藥液經噴槍均勻噴灑到地面。

地輪經鏈條傳動驅動槽輪式排肥器轉動，將肥料排到溝內。拖拉機后輸出軸通過萬向節將動力傳到變速箱，分別傳送到旋耕刀軸和上土帶軸，旋耕刀軸旋轉時，旋耕刀切入土壤，一部分土壤被旋耕刀拋起，落到上土帶；另一動力經上土帶主軸等部件帶動從動軸上的鏈輪達到上土帶從下往上沿斜面運動，上土帶提升土壤，提升至最高處將土拋出，這樣周而復始的完成取土和拋土作業過程。

隨著拖拉機的前進，上土器下的開溝器開溝施肥后，形成3 壟2 溝的壟面和溝面，鋪膜裝置在壟面溝面上進行展膜，上土帶提升土壤拋土后，分配到各溜土槽下落至壟溝的膜面、膜邊進行覆土，一次完成膜面壟溝條形覆土和兩膜邊連續壓土。高速穴播盤在膜面滾動，穴播盤上的排種輪撥盤旋轉帶動排種輪軸轉動，排種輪上的窩眼充滿種子，清種刷刷掉多余種子，高速穴播盤轉動到一定位置時，成穴器的撥桿打開，隨穴播盤轉動，種子由成穴器的鴨嘴排出，播入土壤內，即完成了一個作業播種過程[1]。

3 技術要點

3.1 準備工作

3.1.1 選種

選用籽粒飽滿、抗旱、耐寒并且不易倒伏、高產穩產的玉米種子[2]。

3.1.2 清選種子

播種前要對玉米種子進行清選，保證種子干凈度≥98%，然后曬種1～3 d，可有利于打破種子的休眠期，提高種子的發芽率[3]。

3.1.3 藥劑拌種

為有效防止病蟲害的發生，清選后的種子要進行農藥拌種或包衣。要求種子包衣合格率≥93%；拌種必須均勻，使農藥有效覆蓋于種子的表面。

3.1.4 選肥

為保證土壤有機質和肥力，應在耕整土地前施足農家肥作底肥。播種時，為保證排肥機構排肥流暢不易發生堵塞，應選擇顆粒均勻的有機肥和復合肥，不選用粉沫狀或容易受潮結塊的肥料。

3.1.5 選膜

根據農作物生長需要和地膜的特性來選擇適宜的地膜。白色地膜透光程度好，增溫快，但易生雜草。黑色地膜不透光，增溫慢，能充分吸收太陽光，還能抑制雜草生長。建議選用寬1 200 mm、厚0.012 mm 的黑色地膜。

3.2 機械整地及播種

3.2.1 地表噴藥

利用此穴播機上的蓄電池裝置帶動噴藥，噴頭將藥箱中的藥液（農藥、液肥或除草劑）噴灑在未旋耕的地面上。噴灑農藥時，要求噴灑均勻，噴頭調整至最佳噴霧位置，病菌殺死率≥85%。噴灑液體肥料時，將噴頭調至到霧化狀態，霧化要均勻，使農作物表面都能噴到液體肥料，有利于促進農作物的生長。在噴灑適量的除草劑時，將噴頭調至到最大噴霧位置，使除草藥液能夠全部噴灑在地表雜草根莖部位，起到殺死雜草、抑制雜草生長等作用。

3.2.2 撒施農家肥

采用威海中頤現代農裝科技有限公司研制生產的2FGH-2.3 型撒肥機進行撒肥作業。撒肥機與36.8 kW 輪式拖拉機牽引相連接。利用雙圓盤式后拋撒施農家肥。啟動拖拉機前行，撒肥機上的液壓鏈板推送箱體底部肥料后移，通過肥量調節門將農家肥推到拋撒盤上，拋撒盤向兩邊旋轉，將農家肥拋撒到地面上。拋撒寬度8～12 m，生產率3.5～4.5 hm2/h，施肥均勻性變異系數≤30%，施肥量≥0.5 kg/m2。撒施農家肥能夠改良土壤結構，使土壤疏松，起到保水、保溫、透氣等作用[4]。

3.2.3 深翻

撒過農家肥的地塊，用四輪拖拉機配套鏵式犁進行深耕，使農家肥能夠深翻到耕作層底部。要求深翻達到20～25 cm，起到深施底肥和翻動土壤及碎土、滅茬等作用，增加土壤有機質含量，促進農作物根系的生長[5]。

3.2.4 深松

秋季利用804 型拖拉機配套lSQ-240 型深松機進行深松作業。深松能打破犁底層，有利于土壤充分接納雨水，起到保墑、蓄水等作用。一般深松28～34 cm ，土壤膨松度10%～40%，深松作業周期3～5 年[6]。

3.2.5 淺旋提土+壟溝膜面膜邊壓土

拖拉機前行，利用后動力輸出軸將動力傳遞給旋耕刀，進行旋耕和上土作業。要求淺旋土壤，淺旋深度8～15 cm為宜，這樣更好地給種子發芽創造疏松種床。旋耕刀轉動，把土壤拋送到上土帶并提升，這時開溝器在開溝的同時起壟，形成3 壟2 溝，然后上土帶下的覆膜裝置開始展膜，最后上土帶提升的土壤利用溜土槽將土壤分配至膜面壟溝和膜邊進行壓土。要求壟溝和膜邊覆土厚度3～5 cm，覆土寬度5～10 cm，覆土厚度合格率≥90%，覆土寬度合格率≥90%，兩邊壓膜要實，防止地膜被風掀起，造成扯膜、破膜現象的發生[7]。

3.2.6 3 壟2 溝+壟溝扎孔

機具作業后形成3 壟2 溝的弧形壟面，用1 200 mm黑地膜進行覆膜，中間一寬壟，兩邊一窄壟，壟溝壓土并扎孔。中間大壟，壟寬40 cm，兩邊各一小壟，壟寬25 cm，壟和壟之間形成壟溝，寬為10 cm 左右。利用春季的降雨，使膜面上的雨水流到壟溝內，通過壟溝膜上小孔滲入到膜下土壤，大大提高了地表降水量的利用率，加快了種子的發芽率，可使發芽率≥95%。

3.2.7 壟上播種

2021 年4 月中旬，地溫穩定在6～8 ℃時，利用73.5 kW 的拖拉機三點連接2MB-1/3GX 型玉米溝壟全覆膜高速穴播機進行播種作業。用穴播機異形窩眼式排種機構和鴨嘴式成穴器在壟面上播種。播深3～5 cm，每穴1～2 粒，播深均勻一致。采用機械式壟面穴播法進行穴播，比人工播種早出苗8～10 d，出苗率達98%，比人工和單機播種出苗率提高20%～30%，且苗齊苗壯、稈高葉茂，有利于作物的根系生長[8]。

3.3 田間管理

3.3.1 查苗補苗

當玉米苗長出4 個葉子時，進行田間查苗補苗，如有雙苗出現，拔除弱苗，保留健壯苗。如發現缺苗，用人工移栽玉米苗的辦法進行補苗。

3.3.2 中耕鋤草

玉米溝壟全覆膜高速穴播機采用1 200 mm 地膜進行壟面全覆膜，雜草一般生長在沒有覆膜的拖拉機行走道上，結合農藝要求及雜草的長勢情況，合理地進行中耕鋤草作業2～3 次[9]。

3.3.3 施肥

穴播機開溝施肥時，仿形地輪驅動經鏈傳動將動力傳到外槽輪式排肥機構轉動，帶動排肥器排肥作業。由于覆膜后，施農家肥和有機肥有難度，當地采用一膜兩年來用，因此要求增施底肥和有機肥增加土壤的肥力，一般采用灌溉時用液態肥來施肥。

3.3.4 灌溉

在一個玉米全生育期共灌溉3 次：第1 次在5 葉1心期，第2 次在玉米拔節期，第3 次在蠟熟期。也可根據當地天氣降雨量確定灌溉次數。

3.3.5 病蟲害防治

按農藝要求配裝適宜的藥液，根據玉米生育期病蟲害類別，有針對性地選用農藥和噴藥次數及間隔時間。如霜霉病、白粉病，可用50%多菌靈可濕性粉劑或50%托布津可濕性粉劑500～800 倍液噴霧防治，噴霧要均勻，葉片底部也要噴灑農藥，殺蟲率要達到100%。

4 機械化收獲

當玉米籽粒含水率為25%～35%的情況下，用雷沃谷神4YB-4B 型自走式玉米聯合收獲機進行收獲作業。啟動玉米聯合收獲機，采用低速擋（慢Ⅱ擋）作業。安裝在玉米聯合收獲機前端的分禾器把玉米莖稈按行分開，夾持式拉緊輥從前向后運動將莖稈輸送給摘穗臺，莖稈通過板式摘穗輥時將玉米果穗摘下。玉米果穗通過果穗升運器提升后落入剝皮裝置的剝皮輥上，剝皮輥轉動將玉米芯和玉米皮分開并剝離，剝皮后的玉米芯通過第2 升運器輸送到玉米聯合收獲機后方的果穗箱中收集，玉米果穗皮落入莖稈中。收獲后的玉米秸稈，通過玉米聯合收獲機上的旋轉切刀裝置，將秸稈切碎后鋪到地面上，便于機械化收集打包作業。作業要求：配套動力147 kW，割臺寬度2 320 mm，切碎長度10～45 mm（可調），生產率0.3～0.8 hm2/h，總損失率≤4%，籽粒破碎率≤1%，苞葉剝凈率≥85%，果穗含雜率≤1.5%，秸稈切段長度合格率≥85%[10]。

5 技術試驗分析

甘肅洮河拖拉機制造有限公司研制生產的2MB-1/3GX型玉米溝壟全覆膜高速穴播機，在甘肅省臨洮、廣河、渭源、康樂及積石山等20 多個縣（區）進行了試驗示范推廣，累計推廣面積達1.1 萬hm2。該技術的推廣與應用能給農民帶來增產增收的效果。與單一功能機具相比：節省人工費1 000～1 500 元/hm2，節省油費75%，節約種植成本70%；與人工作業比較：節省費用2 500～3 500 元/hm2，節約種植成本80%。機械種植早出苗7 d，出苗率高15 個百分點，玉米產量達9 500 kg/hm2左右，平均增產1 000 kg/hm2，可增收1 100 元/hm2。使用此復合性機具，生產效率大大提高，是單一功能機具的7～10 倍，是人工的15～25 倍[11]。

6 經濟效益與社會效益

6.1 經濟效益

（1）機具的應用減少了作業成本的投入。

（2）一次集成作業可節約油耗，并減少對土壤的多次碾壓。

（3）第1 年玉米收獲后第2 年種植時，可利用全覆膜雙壟溝播和一膜兩年用技術，對地表不做任何操作，直接利用穴播機戓人力穴播在地表進行穴播，節省了地膜和勞動力，降低投入成本。

（4）第1 年作物收獲后，不需對根茬處理，留茬后讓根部自行腐爛，增加土壤肥力。

（5）壟面壟溝全覆膜可增加地表溫度，促進種子發芽和作物生長，減少土壤地表水分的蒸發，利于土壤保墑。

（6）膜面集水節水，通過滲水孔滲透入土壤，利于植物根部生長，也減少了農田用水量，降低了用水成本。

6.2 社會效益

（1）一膜能使用兩年，大大減少了對土壤的耕作次數，符合保護性耕作免耕少耕的技術要求，對保護環境、減少沙塵飛揚有重要的意義。

（2）機具的使用大大提高了生產效率，縮短了作業用工時間，減少了人工用量。

7 操作規程對駕駛員的要求

7.1 對駕駛員的特殊要求

需了解當地玉米作物的種植農藝要求，需對播種、田間管理和收獲機械輪距做統一選擇，做到多次作業不壓壟面，盡量減少對膜面的碾壓。播種、田間管理和收獲時作業直線性要好，需要對機手做嚴格培訓，做好每個環節操作，減少對膜面損傷，以利于集水和保溫。

7.2 對調整機具水平的要求

玉米溝壟全覆膜高速穴播機功能多、調整部位多、調整方法不一，作業時做到旋耕、施肥、起壟、噴藥、覆膜、覆土、穴播等功能步調一致，各功能正常，作業一次完成。作業前需對各功能多次調整，作業時跟蹤并隨時調整，使各部件達到最佳作業狀態，才能高質量、高效率完成播種，因此需對農機技術人員進行嚴格培訓，使他們了解玉米溝壟全覆膜穴播機的主要性能、技術特點和技術要求，掌握操作規程和安裝調試等方面的業務知識。同時必須了解農機與農藝相融合的要求，做到駕駛、調試、維修技術嫻熟[12]。

8 結束語

2MB-1/3GX型玉米溝壟全覆膜高速穴播機在甘肅的推廣與應用實踐證明，該機可解決干旱半干旱農業區因春季氣候干燥、氣溫低而造成“種不上”、播后“苗出不來”的瓶頸，給農民帶來增產增收的效果，也為甘肅的旱作農業開拓了一條新的出路。