馬鈴薯排種器種層擾動控制方法研究進展及展望

耿愛軍 杜金源 張智龍 張姬 張萬枝 梅志勇

摘要：馬鈴薯排種器是實現馬鈴薯精密播種的核心工作部件，其排種性能與種群的離散程度密切相關，種群的離散程度是確保種子順利充種的關鍵，而排種器的種層高度、種層擾動又是影響充種性能的關鍵因素。介紹現有馬鈴薯排種器的主要結構形式，分析機械擾動和氣流擾動提升種群離散度，以及不同供種裝置控制充種區種層高度、種群流動性來提高排種器充種性能的方法；歸納馬鈴薯排種器種層擾動控制方法中存在的問題：對種群擾動數學模型建立與種群運動分析研究較少等；對種層擾動改善馬鈴薯排種器充種性能的方法進行展望，提出一種大小種箱間歇式供種裝置，通過間歇供種控制種層高度，利用振動產生的種群擾動增大充種區的種群離散度、種群流動性，以期為改善馬鈴薯排種器充種性能提供參考。

關鍵詞：馬鈴薯；排種器；種層擾動；種層高度；充種性能

中圖分類號：S223.2

文獻標識碼：A

文章編號：2095-5553 （2023） 04-0113-09

Abstract：? Potato seed metering device is the core working component to achieve precise seeding of potato. Its seed metering performance is closely related to the dispersion degree of population. The dispersion degree of population is the key to ensure the smooth filling of seeds， and the seed layer height and seed layer disturbance of seed metering device are the key factors affecting the filling performance. This paper introduces the main structural forms of the existing potato seed metering device， analyzes the methods of mechanical disturbance and airflow disturbance to improve the population dispersion， and different seed feeding devices to control the seed layer height and population mobility in the seed filling area to improve the seed filling performance of the seed metering device. The problems existing in the seed layer disturbance control method of potato seed metering device were summarized as follows： there were few studies on the establishment of mathematical model of population disturbance and population motion analysis， and the methods for improving the seed filling performance of potato seed metering device by seed layer disturbance were prospected. An intermittent seed supply device with large and small seed boxes was proposed. The seed layer height was controlled by intermittent seed supply， and the population dispersion and population mobility in the seed filling area were increased by using the population disturbance generated by vibration， so as to provide reference for improving the seed filling performance of potato seed metering device.

Keywords：? potato; seed metering device; seed layer disturbance; seed layer height; seed filling performance

0 引言

馬鈴薯是繼小麥、玉米、水稻后的第四大糧食作物，我國馬鈴薯種植面積與總產量居世界第一位，但馬鈴薯單產水平與發達國家還有一定差距。馬鈴薯作為高產經濟作物，隨著我國農業機械化進程的推進，馬鈴薯全程機械化生產受到了農業生產者和農機研究人員的重視［1-2］。馬鈴薯全程機械化發展潛力大、需求迫切，大力推動馬鈴薯播種機械化是促進馬鈴薯主糧化進程的必由之路［3］。

隨著“馬鈴薯主糧化戰略”提出，進一步提高馬鈴薯產量是當務之急，精量播種有利于打破產量障礙，現階段精密播種是實現馬鈴薯產量和質量再上新臺階的有力抓手［4-5］。排種器是精密播種的核心工作部件，播種作業質量和效率由排種器性能決定，播種機的關鍵技術也體現在排種裝置的設計上［6-7］。種層擾動是影響排種器充種性能的關鍵因素，目前對馬鈴薯排種器的研究很多，但對種層擾動、種群離散度對排種器充種性能影響的研究相對較少，仍需要進一步分析。

本文在查閱大量相關文獻的基礎上，對影響排種器充種性能的因素進行歸納和分析，具體分析了兩種擾動方式及供種裝置如何影響種層高度、種群離散度等以提升排種器的充種性能。基于文獻分析，提出采取間歇式供種裝置加振動充種室配合的方法來增加充種率，旨在為提高排種器充種性能提供參考。

1 馬鈴薯排種器主要類型

現有馬鈴薯排種器主要類型主要有薯夾式、針刺式、勺帶（鏈）式、轉盤式等［8-9］。根據馬鈴薯工作原理不同，可將馬鈴薯排種器分為機械式排種器和氣力式排種器。

1.1 機械式排種器

1.1.1 指夾式排種器

種薯在由進種口進入到充種區后，依靠自身重力和種薯間的相互作用力的作用下，被夾板形成的夾持空間所夾持完成夾種動作，在夾種的過程后夾持空間內的多余的種薯被清種裝置清除，被夾持的種薯隨轉盤運動到投種區，在彈簧的作用下薯夾打開，完成投種動作。指夾式排種器對種薯大小具有很好的適應性，但薯夾投放位置高于排種盤水平直徑，投種位置相對較高，種薯落入種溝時，會發生彈跳移位而導致排種間距均勻性差。代表機型有王業成、呂金慶等設計的指夾式馬鈴薯精密排種器，通過控制夾板開合與擺動進行排種，在攜種過程中實現對種薯可靠夾持，在清種過程中通過改變夾板對種薯的約束條件、實現單粒夾持［10］。

1.1.2 針刺式排種器

針刺式馬鈴薯排種器在排種圓盤的圓周上設有播種臂，每個播種臂上有可伸縮的刺針，排種器工作時刺針伸出刺入種薯內部，種薯在排種盤的帶動下繼續轉動，在投種點刺針轉變成投種狀態，刺針收縮至排種臂內部，將種薯投入由開溝器開出的種溝里。針刺式排種器能適用于不同類型和尺寸的種薯，重播率低，但由于針刺裝置反復刺入種薯，導致種薯間病菌交叉感染，嚴重損傷種薯品質，且針刺裝置在運轉過程中易發生折彎和纏繞雜物等現象。目前，我國對薯夾式和針刺式排種器研究較少。

1.1.3 轉盤式排種器

轉盤式馬鈴薯排種器一般由種箱、機架、排種盤、推種輪、排種軸等部分構成，其排種盤由地輪帶動旋轉，種箱內的種薯由傳送帶或人工傳送到轉盤的種子槽中，種薯隨轉盤轉動到排種口進行投種。該排種器結構簡單、緊湊，當使用自動進料斗時重播率和漏播率高；當進行手動進料時，重播率和漏播率低、播種精度高，但是勞動力消耗較大［11］。

1.1.4 勺帶（鏈）式排種器

勺鏈式馬鈴薯排種器一般由地輪帶動升運鏈旋轉，升運鏈上裝有托勺，當排種器工作時托勺在充種區托取種薯，種薯在托勺中隨升運鏈運動至清種區，在振動清種裝置的作用下托勺中多余的種薯被清除，種薯隨鏈勺一起運動至最高點處依靠自身重力下落至上一托勺底部，在運動至投種口處下落至種溝中。勺鏈式馬鈴薯排種器結構簡單、可靠性好，國內外應用較為廣泛。但勺鏈式馬鈴薯排種器隨著播種速度的增加，種薯易損傷，漏播率和重播率高。代表機型有王希英等［12］設計的雙列交錯勺帶式馬鈴薯排種器（圖1）。

1.2 氣力式排種器

氣力式馬鈴薯排種器的滾筒圓周布置著吸種臂，吸種臂的末端安裝吸嘴，供種鏈安裝在排種器的兩側上方用于為排種器供種，通過供氣閥控制氣流的通斷。工作時，由供種鏈將種薯輸送到種箱，吸種臂在轉軸的帶動下旋轉，負壓氣流通過供氣閥、吸種臂進入吸嘴產生負壓壓差，在吸嘴經過種箱底部的種層時，種薯由于負壓的作用吸附在吸嘴上，隨著轉軸的旋轉經過攜種區進入投種區，種薯由于吸嘴負壓的消失并且在正壓氣流的作用下完成投種。代表機型有呂金慶等［13］設計的氣吸式馬鈴薯排種器（圖2），利用負壓吸種，正壓吹種實現零速投種，彌補了現有零速投種技術存在的是不適合高速作業，投種點高等缺點。

目前，我國對于馬鈴薯排種器的研究以勺帶式與氣吸式居多。氣力式排種器通過壓差作用來產生吸力和吹力，利用吸力來取種使攜種穩定性增加；使用吹力來排種或者清種可以降低重播率。氣力式排種器對種薯的形狀適應性強，漏播、重播率低，播種速度比機械式更快，利于實現單粒精密高速播種［14］。

2 不同種層擾動控制方法對充種性能的影響

國內外學者對排種器的充種性能進行了一系列研究，其中影響種群離散度、加大種層擾動來改善充種性能的方法主要有由振動、攪拌裝置產生的機械擾動以及由氣流產生的擾動。機械擾動是通過充種室引入振動以及攪動等方式，使種群產生“沸騰”運動，以便于種薯完成充種。氣流擾動是通過向充種室內部加入擾動氣流，增大種群的空間體積以及種群離散度，減小種子間摩擦力、移動阻力等，方便更好地完成充種。

2.1 機械擾動

2.1.1 攪拌裝置產生的機械擾動

利用凸臺等攪拌裝置實現種群離散是種層擾動的一種方法。李玉環等［15］在設計綠豆精量排種器時，在充種室內設計“Y型”導種槽，當排種器工作時，“Y型”導種槽在充種區能夠減少種群的內摩擦力，降低因種子架空導致的漏充概率，增大種群流動性，促進充種。武堯堯［16］設計的大豆雙盤氣力式精量穴播排種器在種盤上安裝擾種齒，對充種區內部的種群進行定向擾動，貼近種盤的種子層被擾動齒剝離，更好完成充種動作。丁力等［17］設計的玉米氣吸式精量排種器在排種盤內圓周式布置著凸臺，充種區的凸臺既可以增大種群流動性擾動種群，也起到了托持種子的作用提高了種子的初速度，增強了排種器的充種性能。

2.1.2 振動產生的機械擾動

對于馬鈴薯種薯等大顆粒種子，采用排種帶振動的方法既不會使種薯產生跳躍現象又可以將種群離散。胡周勛等將振動排序技術應用到微型馬鈴薯播種機，通過振動將馬鈴薯進行排序，由輸送帶進行傳送排種，在滿足株距的基礎上，減小了漏種率和重種率，提高了播種效率和播種質量。劉文政等［18］提出基于受迫振動原理的單列排序機械化播種技術（圖3），設計馬鈴薯微型種薯振動排序播種裝置。

采用種箱振動增大種群離散度是氣力式滾筒排種器常用的方法，種箱內供種過程是一個復雜的種群運動過程，受到種箱振動頻率、振幅與種薯物料特性等因素影響，并與排種器的排種性能有直接關聯。王朝輝等［19］以氣吸振動組合式水稻精密播種機為試驗對象，研究了種層厚度、振動頻率等工作參數對其吸種性能的影響。經過研究表明，影響其吸種性能的因素有種層厚度、振動頻率等，其中種層厚度對吸種性能影響最大。鹿芳媛等［20］為了探明振動勻種裝置工作過程中振盤的振幅和振動頻率對雜交水稻種群運動規律的影響，以及種群流動特性對播種性能的影響，得到振動頻率為57～59 Hz時，種群在振盤中分布均勻，播種效果好。張石平等［21］根據散粒體拋射強度理論，對種子受力及運動進行理論分析，得到種子產生“沸騰”運動的振動強度臨界條件，驗證了臨界條件的正確性。楊明金等［22］根據振動理論，分析了薄層種子和厚層種子在種盤上的運動。種子拋擲條件與振動頻率、種盤振幅和種層厚度有關，種層越厚，振動部件所要求的振動強度越大。種子的拋擲狀態、氣力參數和吸嘴結構及參數直接影響振動氣吸式精密穴播裝置的排種性能；種子拋擲運動有利于吸種運動的進行；合理的氣力參數有利于吸種運動的完成。采用種箱振動的方式提高充種性能是較為常見的方法，即通過充種室引入振動，使充種室內種群產生“沸騰”運動，以便增強種群離散度，提高充種性能。當充種室引入機械振動后，增加種群流動性，減小種子間的摩擦，種子間相互分離，呈現出“沸騰”狀態，提高了排種器的充種性能。

除上述研究外，國內一些學者利用計算機動態模擬開展了一系列振動對種群運動規律影響的研究。陳進等［23］研究了氣吸振動式播種試驗臺內種子的運動機理，通過對試驗臺內種子運動過程的計算機動態模擬，得出振動臺內種子的運動規律，為振動臺的參數選擇提供了理論依據。胡建平等［24］基于顆粒離散元法，以番茄磁粉包衣種子為對象，采用Hertz-Mindlin接觸模型，建立了種子和排種器仿真分析模型，研究了種箱振動頻率、振幅對種群運動規律及種箱供種性能的影響。李耀明等［25］研究了氣吸振動式播種試驗臺內種子的運動機理，通過對試驗臺內種子運動過程的計算機動態模擬，得出了振動臺內種子的運動規律，為振動臺的參數選擇提供了理論依據。

綜上所述，采用振動的方式增大充種區的種群離散度，種子在振動作用下被不斷地拋起，被拋起的種子與其他的種子間的移動阻力、摩擦力等減少，流動性增大，方便更好地完成充種，提高排種器充種性能。振動方式在許多排種器上得到使用，但是在馬鈴薯排種器上的相關研究較少。油菜、玉米、大豆種子等抗破損性好，種子形狀相對統一、差別小，而馬鈴薯種薯形狀大小不一，表面易受破損。如果將振動頻率與幅度控制在一定范圍內，既對種薯沒有傷害又增大了種群離散度，是提高排種器的充種性能的有效方法。

2.2 氣流擾動

2.2.1 充種區底部引入的氣流擾動

對于氣力式排種器，在充種區底部引入正壓氣流，由于氣流產生的種群擾動可以使種群產生“沸騰運動”提高了種群流動性，增大了種群中的種子間隙，提高了充種率。國內外學者開展了大量的氣流擾動影響充種性能的研究。Guarella等［26］研究了充種室內氣力參數對充種過程的影響。崔濤等［27］提出一種氣力送種、氣流擾種、離心清種的高速排種方法，并設計了一種氣送式高速玉米精量排種器。祁兵等［28］設計一種中央集排氣送式玉米精量排種器，在充種室內引入氣流，氣流在種群底部進入，使種群擾動，種群空間體積變大，種子間隙增大，通過種群的壓強降低，但是不影響充種孔的吸附力；同時，由于種群體積增大，種子間移動阻力減小，已經吸附在充種孔的種子也不會脫落，有效提高了排種器的充種性能。圖4為新舊氣流結構對比。

張維等［29］設計的氣吹式大豆精量播種機，當種子從輸種筒進入排種器內部時，由于種子的自身重力和氣嘴輸入的氣流產生的氣流輔助力的共同作用下，種子被填充到型孔內。氣嘴吹入的氣流一方面可以將型孔上多余的種子吹掉實現清種作用；另一方面吹入的氣流增大了排種器內部種群離散程度，有利于型孔更好的充種。史嵩等［30］設計一種氣壓組合孔式玉米精量排種器，利用導槽在種群內部起到攪動作用，加大了種群的流動性；利用進氣孔吹出正壓氣流，增大了種群間的離散程度，種子間的摩擦力減少。導槽和正壓氣流的共同作用下，種群始終處于流動狀態，提高了排種器的充種性能。圖5為排種器工作過程圖，Ⅰ為充種區，Ⅱ為清種區，Ⅲ為導種區，Ⅳ為推種區。

2.2.2 由進種口引入的氣流擾動

依靠氣流帶動種子進入排種盤，種子在氣流作用下形成種子流，既提高了種群的流動性、減少了移動阻力又解決了種群在充種區堆積的不利于充種的問題。高筱鈞等［31］設計了氣送式高速玉米精量排種器，該排種器氣流從進風口進入，從喂入口進入的種子隨氣流通過文丘里管進入到排種器內部形成種子流。相比傳統的排種器中的種群依靠自身重力進行充種的方式來說，隨氣流均勻有序地進入排種器的種子流，避免了種子堆積帶來的中間摩擦力大等現象，更利于充種。圖6為排種器工作原理圖。

在氣力式精量排種器中，種群在充種室內部由于重力作用堆積在一起，種子間摩擦力大、種群離散度低、流動性差，工作過程中種子依靠重力和充種口的負壓作用將種子吸附在充種口處，但由于種群堆積嚴重，種子間相互摩擦力、移動阻力等多種因素影響下，充種效果不理想。因此，在充種室內部引入氣流擾動，增加種群離散度，增大種子間隙，使種子間流動性增大，排種器更容易完成充種動作，有利于提高排種器充種性能。

3 供種裝置對充種性能的影響

對大顆粒種子而言，種群間的摩擦阻力大，將種群離散也更困難。一些研究通過設計不同的供種裝置，增加種群離散度，確保排種器的充種性能。供種裝置根據向充種區加種方式不同，可以分為連續供種和間歇式供種。

3.1 連續供種

連續供種是指種箱連續地向充種區加種，連續供種可以增加充種區種群流動性。雷小龍等［32］通過研究明確了種層高度是影響油麥兼用集排器供種裝置充種性能的原因。邢赫等［33］設計了水稻氣力式排種器分層充種室，試驗表明，減小排種器中水稻種子之間的擠壓力和摩擦力，改善種子流動性，從而使吸種盤上吸孔對種子吸附能力增強。賴慶輝等［34］設計了一種可振動供種的氣吸圓盤式微型薯排種器（圖7），利用EDEM軟件，對振動供種結構進行分析，結果表明，適當增加振動頻率和振動幅度可以增強種群擾動性，從而提高充種性能。

牛康等［35］為了提高鏈勺式馬鈴薯排種裝置排種性能，設計了具有雙層種箱結構的排種裝置，并分析了充種區高度影響高效充種區大小和種薯流動性，采用增大充種高度的方式提高充種率僅在一定范圍內有效，但隨著充種高度的增大，底層種薯受力增大，種薯流動性變差，反而不利于充種。

3.2 間歇式供種

間歇式供種裝置一般由料位開關、供種電機等組成，當充種區種層高度下降至一定高度時，供種電機開始工作種箱向充種區供種，當充種區高度上升至一定高度時，供種電機停止工作。間歇式供種容易控制種箱內種層高度，加種方便。陳進等［36］設計了一種自動加種裝置來控制種層高度，通過試驗表明機械振動式氣吸播種機的吸種高度控制方法和定量加種控制方式使種子盤內種層高度保持在一定范圍內，提高了充種率，滿足播種機的精密播種要求。

呂金慶等［37］設計了一種針對氣吸式馬鈴薯播種機中的動態供種裝置（圖8），播種機動態供種系統采用負反饋調節方式，當種箱內的種薯高度觸碰到料位傳感器K時，工作電機M停止供種作業；當種箱內的種薯高度下降后，料位傳感器K被釋放，電機M重新啟動，繼續向排種器箱體內供種，使排種器供種過程動態化，實現馬鈴薯播種機的連續作業。

李明［38］設計的氣力杯勺式馬鈴薯排種器，通過地輪帶動間歇式喂入機構運轉，實現間歇式定量的輸種，維持種子室的種群高度在一定范圍內，有利于排種器更好地實現單粒精量排種。圖9為氣力杯勺式馬鈴薯排種器結構示意圖。

供種裝置提高充種性能主要以兩個因素為主。其一是種層高度。種層高度是影響排種器的充種性能的重要因素。通過動態供種裝置或間隙式供種裝置控制充種室內種層高度在一定范圍內，在此范圍內排種器的充種性能會得到提升，相反，則排種器合格率下降。其二是種群流動性。供種裝置增大了種群流動性，當充種室內的種子不斷被排種器吸種而減少，供種裝置為了保持充種室內種層高度在一定范圍內，而向充種室內供種，充種室內種群相比無供種裝置的單一種箱的種群來說流動性增大，減小了種子間的擠壓力和摩擦力，從而增強排種器充種性能。

充種區種層厚度對排種器的充種性能有著重要的影響。國內外學者通過設計不同的供種裝置來控制充種區種層厚度來提高排種器的充種性能，是提高排種器充種性能的一個重要研究方向。

4 存在問題

經過總結上述文獻，在馬鈴薯排種器種層擾動控制方法中還存在一些問題。

1）? 振動對于馬鈴薯排種器來說可以減少充種區種子間的摩擦力，提高排種器的充種效率。EDEM作為離散元分析軟件，可模擬排種機構與顆粒物料間相互作用后種子的運動狀態和機械特性，通過離散元仿真軟件等模擬分析充種區種群運動的研究較少，缺少充種區振動與排種器之間的最佳參數組合。

2）? 現有的馬鈴薯排種器的研究大都集中在排種器的結構與性能優化改進上，對種層擾動影響充種性能的研究較少。振動等條件下充種區種薯種群壓力和切向力等作用力復雜，缺少排種裝置工作參數與種群作用力之間的數學模型。

3）? 種群的運動特性對排種器的充種性能有著重要的影響，排種器工作時充種區內馬鈴薯種群運動狀態復雜，對種薯在充種過程中的運動規律研究較少。

4）? 馬鈴薯種薯同油菜、小麥、玉米等種子不同，馬鈴薯種薯體積大、表面受碰撞易破損，振動對種群的擾動作用，在一定振幅和頻率內會減少種子的內摩擦力，增大充種的概率，但是隨著振幅和頻率的增加，會導致種子之間碰撞力變大，已經被吸附的種子也可能被脫離下來，使排種器的充種性能下降，同時增大振動對于馬鈴薯種薯來說，可能會造成種薯之間的碰撞，使種薯發生破皮等損傷，影響種薯品質。因此振動的頻率、振幅的具體參數對種薯品質和充種率有著重要影響。

5）? 氣力擾動對油菜、玉米等小顆粒種子應用廣泛，而馬鈴薯種薯重力、體積較大，形狀不規則，使用氣力擾動馬鈴薯種群時，氣力消耗較大。

6）? 馬鈴薯排種器充種區種層高度是影響排種器充種性能的重要因素，不同的排種器性能要求的種層高度也不同。對馬鈴薯排種器不同條件下種層厚度對充種性能影響的研究較少。

7）? 精量播種智能監測系統對提高馬鈴薯充種性能有著重要的意義，但是我國馬鈴薯播種機智能化、信息化發展起步晚，播種監測系統的使用和開發不成熟。

5 發展趨勢

5.1 加強種層擾動技術研究

無論是對于微型薯還是切塊薯，在種箱內添加振動的方式都能使種群增大流動性，增強種群離散度，使充種動作更易完成，提高排種器充種性能。采用種箱振動增大種層擾動是一個提高排種器充種性能的有效方法。

振動狀態下的種薯運動是十分復雜的，利用仿真軟件、力學分析等手段，分析種薯在種箱中振動時的受力及運動規律，再與實際試驗相驗證，可以更好地利用種層擾動來提高馬鈴薯的充種性能。

5.2 加強供種裝置開發

目前，對于馬鈴薯排種器的供種裝置的研究相對較少，且市場上現有的馬鈴薯播種機采用的大都是單一種箱。單一種箱雖然結構簡單、補種方便但種箱中的種薯堆積嚴重、種層厚度大，種群流動性差，不利于排種器完成充種。馬鈴薯排種器采用動態供種裝置或間隙式供種裝置，能將排種器充種區的種薯厚度控制在一定范圍內且增大種薯流動性，有效提高排種器充種性能，對于實現馬鈴薯精量播種有著重要的意義。

5.3 改善馬鈴薯排種器充種性能的未來發展方向

分析上述提高充種性能的方法，采用大小種箱間歇式供種裝置是較為有效的方法。將小種箱作為排種器的充種區，同時利用振動產生的種群擾動增大充種區的種群離散度、種群流動性。控制小種箱的種層高度在一定范圍內，減少種群擠壓造成的摩擦阻力大等不利因素，通過振動裝置進一步離散種群，提高種群離散度，以提高排種器充種性能。與傳統馬鈴薯排種裝置相比，大小種箱間歇式供種裝置在排種器的整體結構上并沒有增加冗余的結構，但對排種器的充種性能有著顯著的提升。

5.4 推進馬鈴薯播種機復式作業

未來馬鈴薯播種機隨著效率的不斷提升，播種機的智能化和多功能化也在不斷進步。在不斷提升排種器的性能同時，加強對馬鈴薯播種機復式作業的研究，將起壟、開溝、播種、施肥、覆土、鎮壓一體化，使馬鈴薯播種機多功能化，一次可完成多道播種流程，提高工作效率。

5.5 推進馬鈴薯播種機機電液一體化

氣力式馬鈴薯播種機的風機一般由拖拉機后旋轉軸帶動，當拖拉機在轉彎或怠速時，風機的轉速會發生波動，影響氣力系統的穩定性與可靠性。機電液一體化技術在農業機械中應用廣泛，利用拖拉機后液壓輸出系統帶動液壓馬達，通過液壓馬達帶動風機為馬鈴薯播種機提供氣力源，方便調節風機轉速，使風機保持穩定的工作狀態，實現馬鈴薯播種機機電液一體化。

5.6 推進馬鈴薯播種機智能化、信息化

提高馬鈴薯排種器充種性能對馬鈴薯精密播種性能、推進馬鈴薯種植機械化、提高馬鈴薯產量與質量都有著重要意義。馬鈴薯精量播種監測系統能夠對播種作業時的漏播、重播、播種行距等進行實時監測，并將數據反饋到智能化的人機交互界面。精量播種監測系統將智能化與農業機械相結合，既有利于監測馬鈴薯播種機的播種情況，又有利于實現馬鈴薯精量播種智能化、現代化、信息化。

6 結語

隨著馬鈴薯生產機械化的不斷推進，馬鈴薯播種機的播種性能也在不斷提升。排種器的充種性能是影響馬鈴薯播種機精密播種的重要因素。影響種群離散度、加大種層擾動來改善充種性能的方法主要有由振動、攪拌裝置產生的機械擾動以及由氣流產生的擾動和供種裝置。

采用種箱振動的方式提高充種性能是較為常見的方法，即通過充種室引入振動，使充種室內種群產生“沸騰”運動，以便增強種群離散度，提高充種性能。當充種室引入機械振動后，增加種群流動性，減小種子間的摩擦，種子間相互分離，呈現出“沸騰”狀態，提高了排種器的充種性能。氣流擾動則是在充種室內部引入氣流，通過氣流增加種群空間體積，增大種群間的離散度；種子間相互的摩擦力、移動阻力減少，增大了種群流動性，但是充種口的吸附作用卻沒有變化，因此種子則更容易完成充種過程。連續性供種裝置增大了充種區種群流動性；間歇式供種裝置可以控制充種區種層高度，提高排種器的充種率。

精量播種是馬鈴薯機械化生產的重要環節，排種器是播種機的核心，高效、可靠的馬鈴薯排種器是確保馬鈴薯種植質量與效率的關鍵。研究和分析種層擾動對排種器充種性能的影響，對提高排種器的精密播種性能、推動馬鈴薯種植機械化有著重要的意義。

參 考 文 獻

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