機(jī)械播種技術(shù)工藝特點(diǎn)與播種設(shè)備的合理化選型

陳德軍

(洮南市蛟流河鄉(xiāng)人民政府,吉林 洮南 137117)

0 引言

在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,機(jī)械播種技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)快速普及,且機(jī)械播種具備高效、精準(zhǔn)、節(jié)約和靈活等特點(diǎn),能夠利用多種類型的播種機(jī)實(shí)現(xiàn)高效率作業(yè)。從播種機(jī)械的應(yīng)用情況來(lái)看,受到播種機(jī)技術(shù)特征、選擇合理性、使用規(guī)范性等因素影響,機(jī)械播種的品質(zhì)存在一定差異,為更好保證播種質(zhì)量,促進(jìn)作物高產(chǎn)豐收,在選擇和應(yīng)用播種機(jī)械和配套技術(shù)時(shí),應(yīng)充分結(jié)合地區(qū)生產(chǎn)特點(diǎn),從技術(shù)參數(shù)、作物種子類型、土壤條件等多重因素出發(fā),實(shí)現(xiàn)播種機(jī)械的科學(xué)應(yīng)用,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造良好技術(shù)支持。

1 機(jī)械播種技術(shù)發(fā)展情況

機(jī)械播種在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)普及,配套的機(jī)械技術(shù)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展,尤其在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械與自動(dòng)化技術(shù)、智能控制技術(shù)深入融合的趨勢(shì)促進(jìn)下,機(jī)械播種技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,并具備了顯著的現(xiàn)代化、自動(dòng)化及智能化特征。從目前播種機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用來(lái)看,主要工作方式為拖拉機(jī)懸掛播種作業(yè),所使用的機(jī)型按照播種形式包括撒播機(jī)、條播機(jī)、穴播機(jī)、免耕播種機(jī)等,能夠適應(yīng)小麥、玉米、棉花、蔬菜、牧草等播種需求,且播種設(shè)備的技術(shù)逐漸由傳統(tǒng)的機(jī)械播種結(jié)構(gòu)向機(jī)械氣力整合、器械電驅(qū)整合等方向發(fā)展,且播種的幅寬持續(xù)增加,高效率播種機(jī)可實(shí)現(xiàn)同時(shí)完成48行以上的播種作業(yè)。同時(shí),播種機(jī)制造技術(shù)也正向著精確化發(fā)展,通過(guò)排種器、排肥器與開溝器、覆土鎮(zhèn)壓設(shè)備的相互配合逐漸提高播種精密程度。

與國(guó)外先進(jìn)的播種機(jī)技術(shù)相比,我國(guó)先進(jìn)的播種機(jī)產(chǎn)品在技術(shù)原理和結(jié)構(gòu)功能方面逐漸接近國(guó)際先進(jìn)水平,但在整機(jī)可靠性、零部件通用性、標(biāo)準(zhǔn)化程度等方面仍有較大的提升空間,播種機(jī)械產(chǎn)品功能相對(duì)單一且形式固定,缺少變換組合的模塊化設(shè)計(jì),對(duì)于不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求的適應(yīng)性和靈活性仍待提升。未來(lái),我國(guó)的播種機(jī)產(chǎn)品應(yīng)重視個(gè)性化和適用性設(shè)計(jì),形成合理的本土化特征,通過(guò)更換不同的播種裝置、調(diào)整參數(shù),適應(yīng)不同作物的播種要求,并進(jìn)一步提高播種控制能力,精確控制種子的使用量,避免種子浪費(fèi),逐漸實(shí)現(xiàn)多種播種配套功能的一體化集成,提高資源利用率和農(nóng)田經(jīng)濟(jì)效益[1]。

2 機(jī)械播種技術(shù)工藝特點(diǎn)

2.1 工作模式

機(jī)械播種主要利用機(jī)械設(shè)備之間的結(jié)構(gòu)和相互配合完成播種功能,常規(guī)的機(jī)械播種通常需要完成開溝(成穴)、播種、施肥、覆土、鎮(zhèn)壓等過(guò)程。

2.1.1 開溝(成穴)

開溝或成穴主要利用播種機(jī)前端的開溝器或成穴器實(shí)現(xiàn),開溝是在機(jī)械行駛過(guò)程中開出直線種溝,常用的開溝器包括滾動(dòng)式和移動(dòng)式兩類,滾動(dòng)式開溝器常選用雙圓盤式、單圓盤式、變深式等,移動(dòng)式開溝器包括銳角式、鈍角式等形式;成穴器主要包括輪刺式、鴨嘴式兩種,能夠與排種器相配合在土壤中制造種穴。

2.1.2 播種

排種器是決定機(jī)械播種質(zhì)量的核心部件,其性能直接影響播種精度和播種效率,現(xiàn)階段常用的排種器包括外槽輪式排種器、離心式排種器、氣送式排種器、點(diǎn)播排種器等。排種器多位于種子箱的下方,種子利用自重進(jìn)入排種器,并隨著排種裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)被拾取、輸送、排放進(jìn)入土壤中,大部分排種器的取種裝置為仿型結(jié)構(gòu)的型孔,與排種結(jié)構(gòu)相接觸的種子會(huì)被型孔拾取或吸附,而被帶離排種室,排種裝置的型孔間距、轉(zhuǎn)速、外形直徑等要素直接影響播種效率和播種質(zhì)量,不同排種器的結(jié)構(gòu)形式對(duì)于種子的破損情況、播種精度及排種均勻性影響較大,通常情況下需根據(jù)種子特征選擇對(duì)應(yīng)的排種器形式,不同種子對(duì)于排種器的結(jié)構(gòu)原理和功能特征的需求也不相同。排種器排出的種子會(huì)被送入輸種管,種子在輸種管的引導(dǎo)下從相對(duì)精確的位置排出并落入種溝或種穴內(nèi),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精確播種[2]。

2.1.3 施肥、覆土及鎮(zhèn)壓

功能全面的播種機(jī)通常配備有施肥裝置,能夠與播種位置相配合,在播種位置的指定距離和指定深度完成施肥,以此為種子提供良好的肥力保障。播種施肥完成后播種機(jī)后方的覆土器將種溝兩側(cè)的土壤覆蓋于種子和肥料上方,并利用鎮(zhèn)壓輪壓實(shí)耕地表面,為種子萌發(fā)創(chuàng)造良好條件[3]。

2.2 配套農(nóng)藝

機(jī)械播種的質(zhì)量取決于播種機(jī)的技術(shù)先進(jìn)性,同時(shí)也與播種農(nóng)藝的配套性直接相關(guān),播種的實(shí)施質(zhì)量實(shí)際上還受到以下農(nóng)藝技術(shù)的影響。一是播種深度的合理選擇,應(yīng)根據(jù)作物生長(zhǎng)需求合理調(diào)整開溝器開溝深度,作物不同對(duì)播深的要求也不同,小麥、玉米等作物播種以3～5 cm深度為宜,最深不能超過(guò)7 cm;二是科學(xué)進(jìn)行種子選擇與處理,種子質(zhì)量要求不低于三級(jí)良種標(biāo)準(zhǔn),種子純度、凈度、發(fā)芽率均保持在93%以上,應(yīng)與排種器技術(shù)相配合,結(jié)合地區(qū)氣候和土壤條件對(duì)種子進(jìn)行適當(dāng)?shù)南尽⒔荨碌忍幚?三是選擇最佳的行距和株距,根據(jù)排種器的結(jié)構(gòu)功能和作物生長(zhǎng)需要,調(diào)整好播種行距和株距,例如在機(jī)播小麥時(shí),行距以15～20 cm為宜,為作物后期生長(zhǎng)創(chuàng)造良好空間條件;四是科學(xué)選擇匹配肥料,應(yīng)根據(jù)作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求選擇適當(dāng)?shù)幕?并保證基肥具有足夠的肥效,原則上是施足底肥,輕施追肥,必要時(shí)采用分層施肥[4-5]。

3 播種設(shè)備的合理選型

3.1 合理選型的必要性

在現(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,播種設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用存在很多不合理之處,播種機(jī)與地區(qū)生產(chǎn)需求不匹配是重要的原因之一。播種機(jī)選型不合理會(huì)導(dǎo)致其性能不能完全發(fā)揮,甚至造成種子損失、糧食減產(chǎn)等嚴(yán)重問(wèn)題,因此,合理選擇播種機(jī)十分關(guān)鍵。首先,合理選型有利于播種機(jī)與地區(qū)農(nóng)藝技術(shù)相匹配,能夠符合地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求,在保證工作效率和工作質(zhì)量的同時(shí),不出現(xiàn)早期損壞、故障頻發(fā)等問(wèn)題;其次,合理選型能有效降低駕駛操作難度,降低駕駛員的疲勞程度,并提高操作的安全性和準(zhǔn)確性;再次,合理選型能保障前期投入和后期經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最佳收益率,避免盲目投資產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)壓力[6]。

3.2 選型需考慮的因素

3.2.1 適用性

農(nóng)民應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到不同地區(qū)在農(nóng)業(yè)種植模式、生產(chǎn)習(xí)慣等方面存在明顯差異,因此,播種機(jī)選型過(guò)程必須充分結(jié)合地區(qū)農(nóng)藝習(xí)慣、作物品種特性等關(guān)鍵要素,實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝匹配。首先,應(yīng)充分考慮需要播種的作物類型,充分考慮種子的形狀和物理特征,還應(yīng)考慮種子是否進(jìn)行包衣、丸粒化等處理,根據(jù)種子類型選擇合適的設(shè)備;其次,應(yīng)結(jié)合地區(qū)土壤狀態(tài)和耕地情況進(jìn)行選型,充分考慮土壤的濕度、理化性狀等條件,分析適配的開溝器是否能滿足相應(yīng)需求,例如黏度較大的土壤易在圓盤開溝器上粘附,應(yīng)結(jié)合地區(qū)農(nóng)機(jī)推廣咨詢部門建議后再進(jìn)行購(gòu)置,同時(shí)耕地坡度、平坦程度、地塊大小等也對(duì)播種設(shè)備的性能發(fā)揮有直觀影響,小塊耕地和坡地耕地通常不適用于大型寬幅播種機(jī);再次,應(yīng)充分考慮后續(xù)的中耕、追肥、收獲等機(jī)械設(shè)備與播種設(shè)備的匹配程度,避免播種機(jī)與其他已購(gòu)置的設(shè)備產(chǎn)生作業(yè)不匹配問(wèn)題[7]。

3.2.2 性能

播種機(jī)的性能是選型的重要考慮因素,這也決定著播種的實(shí)施質(zhì)量,通常情況下需要咨詢對(duì)比以下性能參數(shù):1)排種量穩(wěn)定性。這是排種器性能的關(guān)鍵參數(shù),直接影響播種精確性和種子利用率,間接影響漏播率,要求排種器排種量能保持持續(xù)穩(wěn)定,保證播量一致。2)各行排種量一致性。即同一播種機(jī)不同排種器的工作性能是否一致,單位時(shí)間的排種量是否相同,避免不同行在播種量上存在過(guò)大差異。3)播種均勻性。主要決定種子在種床上分布的均勻性,影響播種后作物生長(zhǎng)的密度和間距。4)穴粒數(shù)水平。穴粒數(shù)水平?jīng)Q定了每穴或單次播種的種子數(shù)量,越是精量播種機(jī),單穴播量越精確,用種量越少,單穴播種水平越高。5)播深一致性。此項(xiàng)參數(shù)直接影響播種后種子的生長(zhǎng)環(huán)境,也間接體現(xiàn)了開溝器、覆土裝置、鎮(zhèn)壓裝置的工作性能,播深不穩(wěn)定在一定程度上影響作物后期生長(zhǎng)質(zhì)量和均齊性。6)種子破損率。是排種器與種子匹配程度的體現(xiàn)因素,種子破損率高會(huì)導(dǎo)致萌發(fā)率降低,作物減產(chǎn)。以上6項(xiàng)參數(shù)可通過(guò)與農(nóng)機(jī)推廣或試驗(yàn)鑒定部門進(jìn)行溝通咨詢即可獲得,上述參數(shù)均為播種機(jī)產(chǎn)品試驗(yàn)鑒定的關(guān)鍵參數(shù)[8]。

3.2.3 機(jī)型特征

面對(duì)市場(chǎng)上多種多樣的播種機(jī)產(chǎn)品,農(nóng)戶應(yīng)明確不同播種機(jī)的技術(shù)特征及其適用方向,并根據(jù)自身農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求分析不同播種機(jī)產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的技術(shù)特征,盡量保證購(gòu)置機(jī)型技術(shù)能夠滿足生產(chǎn)需求,且通過(guò)對(duì)比不同的播種機(jī)作業(yè)特征明確最適合自身的機(jī)型種類。播種機(jī)常見機(jī)型及其應(yīng)用特點(diǎn)如表1所示。

表1 常見機(jī)型及其應(yīng)用特點(diǎn)

3.2.4 配套程度

現(xiàn)階段,銷售的播種機(jī)產(chǎn)品大部分需要與拖拉機(jī)配套使用,因此在選型過(guò)程中應(yīng)重視播種機(jī)說(shuō)明書中標(biāo)注的拖拉機(jī)配套要求,農(nóng)戶應(yīng)結(jié)合自身已購(gòu)置拖拉機(jī)的具體情況,有針對(duì)性的進(jìn)行播種機(jī)選擇,確保播種機(jī)與拖拉機(jī)能夠良好匹配安裝,保證播種機(jī)性能的發(fā)揮。此外,部分新型播種設(shè)備具備其他豐富的擴(kuò)展功能,未來(lái)使用中可能與施肥、植保設(shè)備相連接進(jìn)行同步作業(yè),因此需考慮接口的兼容性,確保其能與其它設(shè)備有效開展協(xié)同作業(yè)。

3.2.5 產(chǎn)品售后

在選購(gòu)播種機(jī)時(shí)還應(yīng)充分考慮銷售廠家和播種機(jī)生產(chǎn)廠家的信譽(yù)和服務(wù)能力,盡量選擇銷量較好的成熟技術(shù)產(chǎn)品,選購(gòu)時(shí)要求播種機(jī)銷售單位必須提供使用說(shuō)明書、產(chǎn)品合格證、三包憑證及銷售發(fā)票,同時(shí)咨詢并考查該播種機(jī)企業(yè)在本地區(qū)的售后服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)及人員配置情況,確保其具備足夠的售后服務(wù)能力。

4 結(jié)語(yǔ)

播種機(jī)產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用已經(jīng)有悠久的歷史,隨著播種機(jī)技術(shù)的不斷豐富和優(yōu)化,已經(jīng)逐漸改變了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,種肥同施、精確播種、免耕播種等新機(jī)械技術(shù)引領(lǐng)了生產(chǎn)農(nóng)藝的變革,也在一定程度促進(jìn)著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向科學(xué)化、優(yōu)質(zhì)化發(fā)展。從我國(guó)播種機(jī)械應(yīng)用情況來(lái)看,現(xiàn)階段在持續(xù)提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率的同時(shí)機(jī)型選擇與操作技術(shù)的合理性仍需進(jìn)一步提升,未來(lái)需要農(nóng)機(jī)駕駛員和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者向職業(yè)化農(nóng)民轉(zhuǎn)型,持續(xù)提高播種機(jī)產(chǎn)品的購(gòu)置合理性與使用規(guī)范性。