2BXM-28小麦密行匀播机的诞生

河北农业大学 赵金 张晋国 刘树欣 赵晓坤 刘利坤 侯玲玲

1 小麦的生育特性

小麦是我国主要粮食作物之一，冬小麦的生育期比较长，在华北地区超过260天。小麦一生中可分为出苗、分蘖、拔节、孕穗、抽穗、开花和成熟七个生育期，而在华北地区，在分蘖和拔节之间还有越冬和返青两个阶段，因此就构成了小麦生产上的生育特性——冬前形成壮苗至关重要。

小麦是分蘖性的作物，在合理栽培条件下，小麦的分蘖可以成穗形成产量。小麦每长一个分蘖，可以给主茎增加1~2条次生根，但是并不是小麦分蘖越多越好，小麦分成4个蘖（包括主茎）是最好的。

目前，小麦每亩的播种量很大，而且行距宽，株距密，这使得空间整体利用不均匀，小麦生长拥挤，这是影响冬前壮苗的原因，也成为提高产量的障碍。

2 研制2BXM-28小麦密行匀播机的农艺要求

为了让更多的小麦冬前达到4~5个分蘖数，就需要让小麦充分利用生长空间，由此提出了小麦播种机的“增行不增籽”的农艺要求，也就是改变小麦种在田间的分布，这是实现提高生长空间利用率的关键，有利分蘖的发生。

因此，研制新型小麦排种器，在现有15cm播种机的基础上把行距缩小到7.5cm，密行匀播。我们进行一下计算就可以清楚的了解了。

首先，15cm标准行距的播种机，种一亩地的行长是4444.6m，如果设定一亩地播种量是20斤，按种子千粒重40g计算，20斤的总粒数是250000粒种子（如25斤播量则种子粒数是312500粒）。按一亩地长4444.6m计算，每米种子粒数为57粒（25斤是每米70粒）。按80%的出苗率，则每米共有苗数为45.6棵苗（25斤播量是56棵苗）。那么，把15cm行距播种机加密成7.5cm行距播种机，则一亩地行长变成8889.2m，7.5cm播种机一米落粒29粒（25斤播量是每米35粒），出苗数为23棵（25斤则是28棵苗），这样7.5cm行距的播种机在播种效果上，种子“粒距”加大，种子分布均匀，有利于分蘖的发生。

3 2BXM-28小麦密行匀播机的工艺

3.1 新型充种沟式精密排种器的设计

通过分析现有小麦排种器的工作原理及播种效果发现，现有的外槽轮式小麦排种器在作业时不可避免地出现脉动情况，使得播下的小麦在同一行内有多有少，分布不均，这是外槽轮排种器自身的缺陷。外槽轮式排种器工作长度越短，转速越慢，排种越不均匀；工作长度越短，转速越快，破碎率越大。7.5cm行距播种机行距大约为现有播种机行距的一半，但播量几乎不变，故每行播量减小一半。若排种器转速不变，播量减小一半，则工作长度减小一半，由于工作长度过短，伤种及脉动现象较严重，无法均匀播种；工作长度不变，转速减小一半，也会出现严重脉动现象。总之，外槽轮式排种器若用在7.5cm行距播种机上，会出现严重脉动现象，无法均匀播种，播种作业后会产生缺苗或大量疙瘩苗现象。故外槽轮式排种器不能满足7.5cm行距小麦播种机对排种器的技术要求，不适用7.5cm行距小麦播种机。

因此在测量了河北省小麦常用品种尺寸的基础上，通过理论计算与室内实验，设计制造了新型的小麦排种器——充种沟式精密排种器，该排种器由种盒（9）、充种轮（2）、导种侧板（3）、毛刷（6）、清种片（5），充种轮上的充种槽（7）、排种挡片（8）、清种缝隙（4），导种侧板上的导种槽（1）组成，如图1所示。

图1 充种沟式精密排种器

排种器可同时播两排种子。排种器有两个导种侧板，两导种侧板分别固定在种盒两侧。两导种侧板间有充种轮，充种轮的两侧有充种槽，且两侧的充种槽交错分布。充种轮一侧的相邻两充种槽间是排种挡片。充种轮两侧有环形的清种缝隙，清种缝隙穿过排种挡片和充种槽。清种缝隙内有清种片，清种片处于毛刷的下部，毛刷和清种片都固定在种盒上。

充种沟式精密排种器的作业过程包括充种、清种和排种。

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作业时，充种轮两侧有弧形过渡，种盒内导种侧板靠近充种轮一侧同样存在一段弧形过渡，因此充种轮与导种侧板在种盒内形成一条沟，沟内可落入一排种子。充种槽上面和侧面均可充种，充种时，充种轮与导种侧板组成的沟内的种子受导种侧板作用，顺导种侧板的弧形过渡进入充种槽，或者充种槽上部的种子直接进入充种槽充种。排种器作业时，导种侧板与充种轮有相对运动，对充种槽周边的种子有一定的搅动，有利于充种槽充种。

种盒内，导种侧板靠近毛刷的一段距离上的弧形过渡逐渐减小，到毛刷处时导种侧板的弧形过渡消失，使充种轮与导种侧板组成的沟内容不下一粒种子。此段距离为清种区，导种侧板将充种槽侧面种子清除，毛刷将充种槽上面种子清除。

小麦播种量较大，单粒播种时排种轮的转速较高，且相邻两充种槽的间距较小，因此，为减小破碎率，取消护种的过程。为保证种子依次排出，在清种后由清种缝隙内的清种片直接将充种槽内的种子强制排出。将清种缝隙设计在中间偏充种槽的内侧处，可防止种子卡在充种槽的内壁与清种片之间。在清种片旁边的导种侧板处设计一个导种槽，排种的时侯，充种槽内的种子或者由清种片侧面推离充种槽，沿导种槽排出，或者由清种片直接引出充种槽。

3.2 2BXM-28小麦密行匀播机整机工作原理

整机结构如图2所示。

悬挂装置与机架焊接，合墒器安装在机架前梁，种箱、开沟器、地轮、变速器分别安装在机架上。排种器安装在种箱底部，排种轴固定在种箱侧板上，与种箱上的排种器相接。链条将地轮、变速器、排种轴相连，传输动力。排种器的排种口下固定一个接种盒，种管将接种盒与开沟器相连，将种子导入开沟器所开的种沟内。通过调节变速器可改变地轮与排种器的传动比，从而调节播量。

工作时，拖拉机通过悬挂装置与小麦播种机相连，带动小麦播种机前进；合墒器把拖拉机车轮在行走时压出的沟填平，保证小麦播种机在平整的土地上作业；开沟器随着播种机的前进在工作地面上开出一条深度一定的种沟；地轮随着播种机的前进做纯滚动；地轮通过变速器以一定比例带动排种轴转动，排种轴带动种箱上的机械式排种器转动；种箱内的种子由于重力及排种器的转动从排种器进入种管，由种管导出，落入开沟器开好的种沟内；种沟内种子由于回土及地轮的镇压被埋入土中。

播种机作业时严禁无故停机和倒退，转弯时必须通过拖拉机的液压系统将播种机提起，防止损坏机器。播种作业时应保证机组均匀平稳的前进，不能忽快忽慢。

4 田间试验

2013年10月11日，在河北省辛集市马庄乡河北农业大学粮食丰产科技工程实验基地的相邻两块试验田上，分别用7.5cm行距小麦播种机和15cm行距小麦播种机在相同条件的土地上，选用同一种小麦种子，播相同的播量，以同样的肥水管理，保证除行距不同外，其他条件均相同，考察在此情况下，两种播种机对小麦种植的影响。

2013年10月25日查苗。

调查7.5cm行距一米双行苗数为76棵，1hm2内实际基本苗是507万棵。15cm行距一米双行苗数为147棵，1hm2内实际基本苗是490.5万棵。

以10cm为一段，调查每段的出苗数，计算7.5cm行距和15cm行距播种机的平均粒数，标准差及变异系数分别为 4.075，1.058，25.96和 8.00，3.59，44.90。调查结果表明，7.5cm行距与15cm行距播种机相比，播量一致，但前者播种更均匀。

2013年11月29日，调查不同处理小麦冬前长势，每个处理取样10株，分别调查初生根、次生根、株高、最上展开叶长、单株分蘖数、茎挺粗度、苗风干重。

调查发现，7.5cm行距处理的麦苗与15cm行距处理的麦苗相比，初生根、次生根较多，株高、最上展开叶长较短，单株分蘖数较多，茎挺粗度较粗，苗风干重较重。

2014年5月19日，对田间两个处理的麦田进行了估产。每个处理取5个点，分别测量每个处理（5个点）0.25m2内的穗数，算出7.5cm行距1hm2内为930万穗，15cm行距1 hm2内为798万穗；每个处理取3个点，调查每个处理（3个点）20个穗的穗粒数（取平均数），测得7.5cm行距平均每穗25.5粒，15cm行距平均每穗27.3粒；调查本实验所用品种为冀农585，该品种的千粒重为40~42g（取千粒重为 40g），计算7.5cm行距产量为9486kg/hm2，15cm产量为8714kg/hm2，结果表明7.5cm行距比15cm行距增产8.9%。