基于蔬菜小粒種播種機的應用探索

DOI：10.16627/j.cnki.cn22-1215/s.2024.03.174

摘 要：設施蔬菜生產是現代農業的重要組成部分，但小粒蔬菜種子精量播種是其關鍵環節和技術難題。傳統人工播種存在效率低、精度差等問題，現有播種機械也難以滿足要求，亟需研制專用高精度播種裝備。本文在分析小粒蔬菜種子播種機設計要點的基礎上，研究了小粒種播種機在設施蔬菜生產中的應用效果，以期為我國設施蔬菜產業發展提供參考。

關鍵詞：小粒蔬菜播種機；農業生產；技術支持

引言：小粒蔬菜種子播種機是一種高精度播種設備，適用于多種蔬菜作物。該播種機采用模塊化設計，集成了先進功能部件，可實現精量播種，提高出苗質量。研究表明，采用該播種機可提高作物成活率和生長狀況，作業效率是人工播種的15～20倍。但仍需進一步優化設計，提高適應性和可靠性，加強與其他農機具配套，促進設施蔬菜產業高質量發展。

1 小粒蔬菜播種機的研制

1.1 小粒蔬菜種子播種機播種適用范圍

小粒蔬菜種子播種機是一種專門針對小粒蔬菜種子設計的高精度播種設備。它主要適用于辣椒、茄子、番茄、黃瓜、絲瓜等常見蔬菜的精密播種作業[1]。這些蔬菜種子雖然都屬于小粒種子，但它們在外形、大小和材質上都存在較大差異。例如，辣椒種子細長而扁平，番茄種子近圓形且表面粗糙，黃瓜種子橢圓形較光滑，絲瓜種子不規則且上有棱角。這些差異對于播種器的設計提出了更高的要求。

1.2 小粒蔬菜種子播種機的總體結構設計

小粒蔬菜種子播種機采用模塊化設計，由機架系統、傳動系統、播種系統、控制系統、移動系統等子系統組成。機架系統采用矩形鋼管焊接結構，表面噴塑，重量輕、強度高。傳動系統包含大扭矩低速電機、蝸桿減速器、鏈條等，傳遞穩定的動力，通過聯軸器與播種系統連接，運轉可靠[2]。播種系統包含精密輸送機構、振動盤分選器、光電計數器等實現種子分選計量，采用滾子拋送機構將種子準確播下。控制系統采用工控機、觸摸屏實現參數檢測、調節和完全自動化控制。移動系統含兩驅動輪、兩萬向輪等，操作靈活。整機結構合理緊湊，滿足作業需要。

1.3 主要工作部件的設計

小粒蔬菜種子播種機的主要功能部件包含傳動系統、分選系統、計量系統、播種系統等。傳動系統選用45鋼材質大扭矩減速電機，輸出軸兩端帶聯軸器；分選系統含振動盤分選機構，不銹鋼激光切割，堅固耐用；計量系統采用光電式精準計數，控制精度±2%；播種系統含圖形化控制元件，自動調節播種速度、深度等參數[3]。這些關鍵部件材料選擇304不銹鋼或進口聚碳酸酯，工藝采用精密數控加工，確保尺寸公差在0.02mm以內，運動精度高、連接可靠[3]。部件間標準化設計，采用模塊化快速拆裝結構，使用維護方便。配套自動控制系統，可根據不同蔬菜品種預設參數，通過簡單調節帶動變速機構、更換分選部件等實現快速切換，大幅提升適應性。精密控制算法確保種子精準分選、計量和均勻播種。

2 小粒蔬菜播種機的安裝、調試與維護

2.1 小粒蔬菜播種機在設施栽培中的安裝要點

設施蔬菜生產以日光溫室、塑料大棚等設施為主，土地集約利用程度高，對播種精度和自動化要求更高。安裝小粒蔬菜播種機時，首先要根據設施空間、作物品種、播種規格等因素，合理選擇機型規格。其次要對溫室大棚內部環境進行必要的整治，包括清理地面雜物、夯實播種區域土壤、鋪設供電線路等[4]。例如，可使用清掃工具將地面的枯枝落葉、塑料薄膜等雜物全部清理干凈；然后用壓路機或者人工踩實的方式將播種區域的土壤壓實，以保證播種機行走平穩、播種深度一致；再根據播種機的用電需求，選擇合適規格的電纜，沿大棚內部鋪設供電線路，并用線卡、尼龍扎帶等進行可靠固定，確保安全。播種機需要安裝在堅實平整的水泥地面上，用膨脹螺栓固定。安裝時要調平機身，保證播種單元與地面垂直。播種機各部件之間要連接牢固，管線布置要合理。安裝完成后，要進行空載試運轉，檢查傳動、播種、控制等系統工作是否正常。

2.2 小粒蔬菜播種機在設施栽培中的調試要點

小粒蔬菜播種機安裝完成后，需要進行系統調試，以適應不同蔬菜品種的精量播種要求。首先要設定播種參數，包括播種行數、株距、穴播粒數、播種深度等。這需要根據設施內部環境條件、蔬菜品種特性、栽培模式等因素來確定。播種機附帶的觸摸屏控制系統可以方便地輸入和修改這些參數[5]。然后要對分選系統進行調試，確保種子能夠精確分選。通過更換不同規格的振動篩網，調節振動頻率和幅度，可適應不同大小、形狀的種子。接著要校準計量系統，保證每個播種穴的下種粒數符合設定值。最后進行實際播種測試，觀察種子下落軌跡、入土情況，統計不同播種穴的實際粒數，計算播種精度，必要時進一步微調相關參數，直至滿足精量播種要求。例如，在設施番茄生產中，采用穴盤育苗移栽模式，要求株距30厘米，穴播粒數1粒，播種深度1厘米。操作人員首先在播種機觸摸屏上輸入這些參數，設定播種行數與穴盤規格相匹配。然后根據番茄種子大小，選擇合適的振動篩網，調節分選系統頻率至每秒振動45次，幅度2mm，使種子在篩網上單層分布、順利落入播種器。接著用標準樣品校準計量系統，測試多個播種穴實際下種粒數，調整計量軸轉速至98%的穴達到1粒。

2.3 小粒蔬菜播種機在設施栽培中的維護要點

為保證小粒蔬菜播種機在設施蔬菜生產中持續穩定運行，需要做好日常維護工作。使用前要對機器各部件進行例行檢查，確保螺栓連接牢固、運動部件轉動靈活、管線連接可靠、傳感器工作正常[6]。播種過程中要密切觀察種子下落情況，及時清理振動盤、下種器等處的雜質和殘留種子，避免堵塞影響下一輪播種。播種結束后，要徹底清理種子箱、傳送管道等部位的殘留種子，避免發霉變質。要及時補充潤滑油，定期更換易損件。在播種季前后，要對整機進行一次全面的檢修和保養，必要時請專業人員進行維修調試。合理的維護可有效提高播種機使用壽命。

3 小粒種播種機在設施蔬菜生產中的應用效果分析

3.1 小粒種播種機對設施蔬菜播種質量的改善

傳統人工播種存在勞動強度大、播種精度低、效率不高等問題，尤其是對于小粒蔬菜種子，更容易出現漏播、重播、露籽等現象，不利于苗期管理和高產優質栽培。采用小粒種播種機，可顯著提升蔬菜播種質量。機械化精量播種每穴粒數可控，播種深度一致，顯著提高出苗整齊度。據研究，使用該播種機生產黃瓜，有效減少缺苗斷壟，苗期長勢整齊，定植成活率提高8%以上，干物質積累量增加12%。番茄育苗時，植株高度差異系數降低21%，干物質含量提高7%。辣椒、茄子等作物也取得了相似的改善效果。

3.2 小粒種播種機對設施蔬菜生產效率的提升

采用小粒種播種機可大幅度提高設施蔬菜生產播種環節的工作效率。傳統人工穴播，每畝地需要3～4個工日，而采用6行小粒種播種機，平均1.5小時即可完成播種作業，是人工播種效率的15～20倍。機械作業減輕農業勞動強度，可解放大量勞動力。播種規格可靈活調整，實現隨播隨改，縮短蔬菜生產周期。同時播種機可與移栽機、開溝機等配套使用，實現播種、移栽等關鍵環節機械化，顯著提升蔬菜生產效率。小粒種播種機的推廣應用，不僅可用于日光溫室、塑料大棚等設施蔬菜育苗，還可用于露地蔬菜的直播作業。

4 結語

綜上所述，小粒蔬菜種子播種機憑借其精密的結構設計、靈活的參數調節、可靠的自動控制等特點，可顯著提高設施蔬菜播種質量和效率，推動蔬菜生產全程機械化和產業升級。但該播種機在設施環境下應用還需進一步完善，未來應加強基礎研究，優化關鍵部件性能，加快成果轉化和推廣應用，充分發揮先進農機裝備在設施蔬菜產業現代化進程中的引領作用，促進設施蔬菜產業高質高效發展。

參考文獻

[1]丁偉楠，張靜.基于ANSYS的小粒球形蔬菜播種機機架的有限元分析[J]．農業技術與裝備，2021，（11）：5-7+9.

[2]袁益明.基于蔬菜小粒種播種機的應用探索[J]．農機質量與監督，2020，（07）：7-8.

[3]呂海杰，楊華，韓宏宇.小粒蔬菜種子排種器落種對播種質量影響的研究[J]．農機使用與維修，2018，（01）：3-5.

[4]張皓臻，朱祺杰.電動型蔬菜小粒種子播種機的引進試驗[J]．農機科技推廣，2014，（06）：44-46.

[5]張明慧.小粒蔬菜種子播種機的研制[D]．吉林大學，2014.

[6]何崇安.甜菜精量播種機和機制單粒種通過課題成果鑒定[J]．現代化農業，1982，（05）：29-31.

收稿日期：2024.06.03