下面文章主要是對于玉米播種技術(shù)展開研究，從而希望可以提升玉米播種效率，文章通過對免耕精密播種機(jī)的破茬開溝器改進(jìn)前后的試驗對比，對不同生產(chǎn)條件下夏玉米機(jī)械播種效果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明 : 相對改進(jìn)前的播種機(jī)，改進(jìn)后的播種機(jī)在播種深度上未出現(xiàn)過深或曬種現(xiàn)象，種肥間距更加合理，播種合格率高，重播率、漏播率低，每公頃玉米產(chǎn)量可提高 750 kg 左右，播種質(zhì)量更接近農(nóng)藝要求 。

　　關(guān)鍵詞：夏玉米,機(jī)械播種,不同生產(chǎn)條件

　　作為世界主要經(jīng)濟(jì)作物之一，玉米是全球范圍內(nèi)廣泛種植的作物，具有糧食、飼料、經(jīng)濟(jì)等綜合效益。在播種農(nóng)時方面也比較短暫。為了促進(jìn)玉米充分成熟，提高玉米產(chǎn)量，且不會耽誤后茬小麥播種，可以說夏玉米的播種期所花費的時間越短越好。國內(nèi)外研究均表明: 在玉米增產(chǎn)的各種途徑中，種植精度的提高是最為有效的途徑之一，如何在短暫的播種時間內(nèi)提高播種效率，使夏玉米產(chǎn)量更高是夏玉米播種研究的重點。

　　1破茬開溝器的類型

　　作為機(jī)械播種機(jī)的重要組成部分，夏玉米機(jī)械播種機(jī)中的破茬開溝器與播種精度等息息相關(guān)，不同的破茬開溝器對夏玉米播種的深度和株距有著不同的影響。所以，破茬開溝器設(shè)計合理與否與夏玉米播種精度的提高有直接關(guān)聯(lián)。從當(dāng)前夏玉米機(jī)械播種的破茬開溝器來看，常見的主要有以下幾種類型。

　　1. 1 單圓盤開溝器

　　該種開溝器主要以一個傾斜的球面圓盤為主，當(dāng)夏玉米機(jī)械播種機(jī)工作時圓盤面會隨之運動，且與其運動的方向保持同一角度，這一角度通常穩(wěn)定地維持在 3° ～ 8°之間。在開溝器的圓盤凸面一側(cè)，種子會經(jīng)由輸種管被導(dǎo)入溝內(nèi)。單圓盤開溝器中這一圓盤的直徑與圓盤球面曲率半徑一般分別在 350 ～ 650mm 左右。

　　在質(zhì)量方面，單元盤開溝器比雙圓盤開溝器相對較輕; 在入土能力方面，單圓盤開溝器比雙圓盤開溝器相對較強(qiáng); 在結(jié)構(gòu)方面，單圓盤開溝器比雙圓盤開溝器相對簡單。但是，與雙圓盤開溝器相比，單圓盤開溝器播幅較窄，上下干濕土層在開溝的過程中容易發(fā)生攪混現(xiàn)象，當(dāng)土壤情況不好時，采用單圓盤開溝器不利于種子對發(fā)芽水分的吸收。

　　1. 2 雙圓盤開溝器

　　該開溝器的兩圓盤面在相互傾斜對稱作用中形成夾角 ψ，ψ≈15°。在兩個圓盤交點 s 的前下方，即為雙圓盤開溝器兩個工作部件相互傾斜構(gòu)成的 Ψ 夾角。兩個圓盤交點 s 則處于 α 角處，α 角處位于通過軸心水平線的正下方。當(dāng)設(shè)圓盤直徑與開出溝的溝底寬度分別為 D 與 b 時，b = D( 1 - sinα) sin2ψ。

　　當(dāng)開溝器處于工作狀態(tài)時，其入土主要依靠自身重力及彈簧壓力; 在此過程中，圓盤會接觸地表，種溝的形成則由兩個平面圓盤向兩側(cè)推擠形成，沿著圓盤之間輸種管，種子即可經(jīng)刮土導(dǎo)板徑自落入雙圓盤開溝器已經(jīng)開出的溝底中，兩側(cè)濕土在兩圓盤走過后便會隨之落入溝底。雙圓盤開溝器同時作業(yè)不容易發(fā)生纏草或者將根茬挑起的現(xiàn)象，不過豁開的土壤較難回土。

　　1. 3 尖角開溝器

　　作為一種新式開溝器，該尖角開溝器在當(dāng)前夏玉米機(jī)械播種機(jī)中應(yīng)用相對較多。該種開溝器所開出的溝較窄，相對入土能力更強(qiáng)，且工作阻力較小，土層不容易被攪渾。這種開溝器最早是中國農(nóng)業(yè)大學(xué)從澳大利亞引進(jìn)的主要包括 4 種: 一為寬翼型，二為窄翼型，三為平底型，四為短翼型。該種開溝器的工作部件中，尖與柄能夠?qū)崿F(xiàn)分離，在尖角開溝器工作時將尖與柄連接在一起后，即可實施開溝。相對其他類型的開溝器來說，尖角開溝器不僅沒有開溝器頰板，而且沒有兩側(cè)翼板，使土壤的上翻和側(cè)移作用能夠得以消除。

　　因在結(jié)構(gòu)參數(shù)上采用比較合理，尖角開溝器具有較強(qiáng)的入土能力，且在翻土、擠土能力方面較小，所以在自動回落覆土性能方面相對來說更加良好。因各地土壤呈現(xiàn)出不同的類型，在實際田間作業(yè)過程中播種機(jī)所使用的開溝器也有一定差異; 而開溝器不同，則選配的破土切茬部件和播深控制機(jī)構(gòu)也會有所不同。應(yīng)在對各種開溝器進(jìn)行比較的基礎(chǔ)上，根據(jù)夏玉米播種實際情況對開溝器加以選擇。

　　2破茬開溝器的改進(jìn)設(shè)計

　　夏玉米機(jī)械播種的過程中，小麥根茬因地面未耕，麥茬在普通的破茬器作用下很難被完全分開，種子容易被架空在小麥根茬上，降低夏玉米精密播種質(zhì)量。播種機(jī)作業(yè)時，對種溝的要求是窄一些，種子需在溝底的濕土上著陸。種溝較窄時，就可以較少擾動土壤，保濕較好。夏玉米播種的季節(jié)，水分容易蒸發(fā)，因此更需要做好種子保濕工作。

　　其中，“U”形或倒八字形的溝形往往對玉米種子的發(fā)芽生根更有利。我國機(jī)械播種機(jī)配套拖拉機(jī)在功率方面普遍不高，液壓機(jī)構(gòu)在舉升力方面能力普遍有限，所以播種機(jī)的質(zhì)量應(yīng)保持輕巧，開溝器牽引阻力越小越好，且要求開溝器具有較強(qiáng)的入土能力。

　　根據(jù)以上 3 種開溝破茬器的比較，從我國夏玉米機(jī)械播種本身的條件來看，尖角開溝器在各方面都更勝一籌，且相對來說具有更簡單的結(jié)構(gòu)。同時，很多玉米機(jī)械播種機(jī)均會對種肥分施的方法加以采用，促進(jìn)一次性播種和施肥的實現(xiàn); 但機(jī)械播種機(jī)具有較多的土壤工作部件，對其他兩種開溝破茬器進(jìn)行選用時會進(jìn)一步復(fù)雜化玉米機(jī)械播種機(jī)種肥分施機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，因而尖角型開溝器與我國廣大農(nóng)村的實際情況更加相符。

　　結(jié)合我國大部分夏玉米種植區(qū)的夏玉米播種實際情況，對破茬開溝器進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計了平底V型開溝器，則Wmin ≥ R × T × cosα( wmax - wmin )式中 W —開溝器的長度;R—排種輪半徑;T—種子到達(dá)地面的時間;α—投種角;w—排種輪角速度。

　　由于開溝器是夏玉米機(jī)械播種機(jī)主要的入土部件，因此要求材料的選取上必須具有一定的耐磨性。所以，在開溝器刀的設(shè)計上，以耐磨和減小工作阻力為主要標(biāo)準(zhǔn)，采用 65Mn 鋼材( 厚度 6mm) ，入土角與刃角分別設(shè)計為 35°與 28°，以使開溝器通過性的大大提高。在開溝器側(cè)板的設(shè)計上，因其與土壤接觸較為密切，所以也要求具備耐磨性，且需要合理的側(cè)板斷面形狀。

　　為此，材料依然選擇 65Mn 鋼材 ( 厚度 3mm) ，在左右側(cè)板下面的斜角上均設(shè)計為 20°。在開溝器的底托方面，經(jīng)過對玉米種子寬度的多次測量與統(tǒng)計計算，決定取其底托的寬度與長度分別為 8mm70mm。在開溝器的蓋板與連接板方面，對其強(qiáng)度和連接尺寸有一定要求，只要強(qiáng)度足夠、尺寸準(zhǔn)確即可。

　　3破茬開溝器改進(jìn)前后試驗與結(jié)果

　　3. 1 試驗設(shè)計與方法

　　1) 試驗?zāi)康? 通過田間試驗，對破茬開溝器改進(jìn)前后的夏玉米機(jī)械播種質(zhì)量進(jìn)行對比，分析不同生產(chǎn)條件下夏玉米機(jī)械播種情況，確定最適合夏玉米機(jī)械種植的破茬開溝器。

　　2) 試驗地點: 當(dāng)?shù)靥镩g耕作試驗區(qū)。

　　3) 試驗方法: 根據(jù)正常夏玉米機(jī)械播種技術(shù)要求對夏玉米進(jìn)行播種，采集破茬開溝器改進(jìn)前后夏玉米播種精度數(shù)據(jù)，對兩種情況進(jìn)行統(tǒng)計對比。

　　3. 2 試驗結(jié)果分析

　　1) 改進(jìn)前后在夏玉米主要精密播種質(zhì)量指標(biāo)方面的對比。主要以 3 個性能指標(biāo)為準(zhǔn): 重播指數(shù)，即重播率; 漏播指數(shù)，即漏播率; 合格指數(shù)，即合格率。播種精度指標(biāo)也包括 3 種，即粒距平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)。

　　與改進(jìn)開溝破茬器前夏玉米田間機(jī)械播種質(zhì)量的數(shù)據(jù)相比，改進(jìn)開溝破茬器后粒距合格率明顯提升，由改進(jìn)前 92. 43% 的粒距合格率提升到 94. 84% ; 重播率則由改進(jìn)前的 3. 60% 重播率下降到 2. 18% ; 漏播率由改進(jìn)前的 3. 97% 漏播率下降到 2. 98% ; 變異系數(shù)由改進(jìn)前的 0. 174 變?yōu)?0. 173。改進(jìn)開溝破茬器前后對比顯示: 在播種合格率上，改進(jìn)后提升了 2. 41% ; 在漏播率上，改進(jìn)后下降了 0. 99% ; 在重播率上，改進(jìn)后下降了 1. 42% ; 在變異系數(shù)上，合格粒距范圍內(nèi)則無太大變化。

　　通過多次試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果可知，改進(jìn)開溝破茬器后的夏玉米機(jī)械播種機(jī)在作業(yè)質(zhì)量方面完全能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)藝要求。相比改進(jìn)開溝破茬器前，播種機(jī)在播種質(zhì)量上明顯提高，同時勞動效率也大大提高，地表溫度和土壤含水率在秸稈覆蓋后均有所提升，提供了良好的種床環(huán)境給玉米生長，有利于夏玉米的增收和增產(chǎn)。

　　2) 改進(jìn)前后在夏玉米種肥間距與播種深度方面的對比。夏玉米免耕精密機(jī)械播種機(jī)在播種過程中同時進(jìn)行著施肥，當(dāng)導(dǎo)種管和施肥管之間的距離與夏玉米播種間距不合適時，容易導(dǎo)致土壤發(fā)生結(jié)塊，流動性不夠; 當(dāng)肥料下落后，肥料與種子之間無法被土塊及時充實，從而發(fā)生種肥間距小的狀況，容易導(dǎo)致燒苗和燒種現(xiàn)象。根據(jù)夏玉米播種農(nóng)藝要求，夏玉米播種種肥間距檢測值的合格標(biāo)準(zhǔn)為≥3cm。在測量種肥間距合格率的同時，需要同時測量播種深度合格率，且其測量需在施肥播種后立即進(jìn)行，以避免肥料發(fā)生分解阻礙測量工作展開。

　　落入種溝中的種子距離土地表面的垂直距離即為播種深度。對夏玉米種子的發(fā)芽和生長來說，播種深度的影響非常大，在播種農(nóng)藝要求中不允許超過一定的范圍，否則很容易導(dǎo)致夏玉米出苗不齊或者不出苗。從夏玉米播種要求來看，播種的深度最好能夠保持一致。對播種深度具有影響力的因素主要有兩個:一是播種機(jī)仿形機(jī)構(gòu)的特征; 二是開溝器的深度調(diào)節(jié)。當(dāng)農(nóng)藝要求播種深度標(biāo)準(zhǔn)為 h 時，種子播種的深度需保持在 h ± 1cm 才算合格。

　　改進(jìn)設(shè)計開溝破茬器后的夏玉米機(jī)械播種機(jī)在播種深度上基本集中在 3 ～5cm，相對來說比較均勻; 其平局播種深度保持在 3. 45cm 左右，未發(fā)生曬種現(xiàn)象，與農(nóng)藝要求相符合。播種深度的一致性也為夏玉米機(jī)械播種后出苗整齊打下了基礎(chǔ)。

　　3) 改進(jìn)前后在夏玉米出苗整齊度方面的對比。出苗整齊度的測定主要是在播種 1 周后，對幼苗高度進(jìn)行測定并評判。出苗越整齊、均勻的地塊，夏玉米單株在生長條件( 如營養(yǎng)面積、通風(fēng)、光照等) 方面就越均勻，對單株玉米的生長來說，非常有利于促進(jìn)其健壯生長。播種 7 天后，測量了夏玉米機(jī)械播種機(jī)開溝破茬器改良設(shè)計后玉米苗的生長高度。

　　4) 改進(jìn)前后在夏玉米產(chǎn)量與構(gòu)成因素方面的對比。在玉米成熟時期，對試驗田中不同生產(chǎn)條件下夏玉米機(jī)械播種的收獲進(jìn)行統(tǒng)計，將不同生產(chǎn)條件下夏玉米機(jī)械播種后成熟的玉米各自帶回 50 株進(jìn)行測產(chǎn)預(yù)算。結(jié)果顯示: 改進(jìn)設(shè)計開溝破茬器后的夏玉米產(chǎn)量每公頃大約為 9 300kg，比未改進(jìn)設(shè)計的夏玉米機(jī)械播種后產(chǎn)量增加大約 750kg，平均每公頃夏玉米產(chǎn)量

　　增加 8. 8% 。

　　從播種后產(chǎn)量數(shù)據(jù)可以看出: 播種質(zhì)量的提高，不僅使玉米地里通風(fēng)、光照資源得到充分利用，而且可以促進(jìn)玉米地中水肥等資源的充分利用，自然也會促進(jìn)夏玉米產(chǎn)量的提高。

　　4結(jié)論

　　1) 破茬開溝器不同，對夏玉米播種精度有不同的影響。改進(jìn)設(shè)計后的破茬開溝器，其結(jié)構(gòu)與精密播種的要求更加吻合，能夠使夏玉米播種質(zhì)量受小麥根茬的影響有效減少，促進(jìn)夏玉米田間種子出苗率的提高。播種速度對排種器的播種質(zhì)量有很大影響，夏玉米播種時的速度與播種均勻性呈反比，當(dāng)播種速度較高時容易增加夏玉米播種漏播率。

　　2) 田間試驗結(jié)果表明: 在種子要求上，夏玉米免耕精密播種具有較為嚴(yán)格的要求，種子需要高度均勻才能提高播種的精密度，太大的玉米種子與太小的玉米種子分別具有較高的漏播率和重播率。對合適的破茬開溝器進(jìn)行設(shè)計，根據(jù)玉米種子大小設(shè)計出合適的破茬開溝器的長度與寬度，能夠促進(jìn)夏玉米播種播距精確度的提高。由試驗可以看出: 開溝器底托的長度與寬度分別為 70、8mm 時對玉米進(jìn)行播種，相比播種粒距理論誤差，玉米種子實際播種粒距誤差最小。

　　3) 根據(jù)田間試驗結(jié)果，改進(jìn)設(shè)計后的開溝器刀選擇65Mn 鋼材，更具有耐磨性，入土性能與通過性也更好，不僅能夠使播種阻力大大降低，而且能夠提高夏玉米播種整齊度。

　　5建議

　　1) 在材料方面，可選擇工程合成塑料塑料能夠大幅度地降低精播機(jī)的質(zhì)量，還可節(jié)省播種成本。在開溝器等部件的設(shè)計中，利用計算機(jī)軟件仿真技術(shù)，模擬其運作模式，對開溝器與排種器的相對位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，使其工作過程中的各個參數(shù)進(jìn)一步確定，以更好地應(yīng)用于夏玉米播種實踐中。

　　2) 夏玉米的播種時間較短，為了搶農(nóng)時、促進(jìn)玉米生長，大面積的玉米需要在短時間內(nèi)播種完成，所以應(yīng)提高夏玉米播種作業(yè)的速度。對于夏玉米播種速度提高后出現(xiàn)的漏播等情況，可安裝助吸機(jī)構(gòu)在排種器上，保障排種器工作速度的提高，從而促進(jìn)播種機(jī)作業(yè)速度的提高。在播種機(jī)上還可添加面積計數(shù)器、添種預(yù)報裝置等一些輔助設(shè)備，以實現(xiàn)對播種機(jī)所播的面積的自動化記錄，同時可明確種子箱余量，適時地添種，促進(jìn)播種質(zhì)量的提高。

　　3) 在夏玉米的精密播種中，夏玉米種子的質(zhì)量作為其中的關(guān)鍵因素，對種子發(fā)芽率有很大影響。所以，在夏玉米機(jī)械播種中還需要注重玉米種子的質(zhì)量，為夏玉米機(jī)械播種提供種子方面的高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)配套服務(wù)。此外，機(jī)械化作業(yè)已經(jīng)成為新時期農(nóng)業(yè)作業(yè)的一大趨勢，有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對機(jī)械播種機(jī)的研究和投入，促進(jìn)夏玉米機(jī)械播種機(jī)的不斷進(jìn)步，廣泛推廣經(jīng)過改良和實驗檢驗的優(yōu)秀精密播種技術(shù)。

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