小麦精量播种机播种均匀性影响因素分析
2021-06-16
(陇西县农机服务中心,甘肃 陇西 748100)
0 引言
现阶段,农业生产的各个主要工序都已经基本上实现了农业机械化作业,这使我国的农业生产效率得到显著提升,但从农业生产的机械使用情况来看,还存在着作业精度不足、可靠性欠缺等问题,需要农业机械技术的进一步提升才能得以改善。机械化播种作业是农业生产中重要的基础性工作,是农作物健康生长的保证。小麦作为我国三大主要粮食作物之一,由于其种子颗粒较小,在播种作业的过程中影响因素相对更多。随着小麦精量播种机技术的推广与应用,很多用于谷物播种的专用排种器都取得了显著的技术提升,但在实际播种作业过程中,小麦播种的机械化作业仍存在着播种均匀性不理想的问题,需进一步改良机械结构和人工操作方法,使小麦的播种质量得到进一步提升。
1 小麦播种机技术现状
我国对于精量播种技术的研究落后发达国家20年左右,最初的精密播种机研究是从20世纪80年代中期开始,研究的重点在精密排种器技术,但是精量播种机的普及速度相对较慢,实际应用比例相对不足。现阶段的精量排种器主要分类两类,一是利用机械结构将种子从种子箱中定量取出,并将其依次释放播种;另一种是利用气泵产生的负压力将种子提取和释放,属于播种机的新技术方向。从小麦的播种机技术来看,现阶段仍处于由传统播种机向着精量播种机转变的过程,从实际应用来看,小麦的精量播种机仍然以机械式机具为主,而相对先进的气吸式播种机应用范围仍不尽人意,大多数地区仍采用传统的外槽轮式播种机进行小麦的播种作业,尽管这一机型结构简单、功能可靠,但是受到机械结构的制约,播种均匀性很难达到精量作业的要求。
随着技术的不断进步,我国自主研发的很多先进谷物播种机纷纷投入市场使用,为小麦播种作业的高效率和高精度实施提供了更多的机具选择。如图1所示,为雷沃公司生产的2BMQE-4A型气吸式播种机,其排种器采用了气吸式外槽轮结构,配套动力为52.2~67.7 kW(约71~92马力),作业时可一次性完成4行小麦种子的精量播施,具有较高的技术先进性。相对于进口精量播种机而言,国产机型尽管在尖端技术上仍处于落后位置,但是其购机成本和使用维护成本更容易被我国农民接受,使小麦精量播种机的技术普及和推广难度进一步降低。
图1 福田雷沃2BMQE-4A气吸式播种机
2 播种不均匀产生的不良问题
2.1 不利于小麦的均衡生长
在精量播种作业过程中,若出现明显的播种不均匀问题,会导致种子在耕地中出现局部聚集和局部缺失的问题。在小麦萌发和生长过程中,因播种不均匀而种子密度过大的位置会出现争抢养分、水分、光照等问题,而播种密度较小的位置则养分过剩,导致同一田地内出现小麦植株矮小和植株过于茂盛的同时存在,使同一品种的小麦在实际生长过程中产生明显的差异性,不利于田间管理、后期收获等工序的顺利实施[1]。
2.2 不利于粮食品质和最终产量
由于小麦植株生长状态不均衡,造成小麦果穗成熟后的体积和重量不均衡,使不同小麦植株的粮食品质产生一定的差异,从而影响到小麦加工后的面粉或原料质量。同时,由于播种的不均问题,导致小麦植株生长过密的位置产量下降,而植株生长密度较小的区域增产效果却不明显,使整体产量下降,影响小麦生产的最终收益。
2.3 使人力劳动量明显增加
对于精量播种机播种均匀度不良的田地,很难再次进行机械化的处理和调整,只能采用局部范围的人工调整,但若采用人工作业的方式,不仅人力劳动量会明显增加,而且生产成本也会明显提高。此外,由于小麦生长密度不均匀,整块田地抵抗狂风、大雨等自然灾害的能力降低,植株发生倒伏问题概率明显增多,增加了机械收获后人工补收的工作量。
3 产生播种不均匀的主要因素
3.1 型孔设计的合理性
排种器型孔的设计与选择对于取种效率和取种成功率的影响很大。以传统的机械式排种器为例,当取种的型孔在结构和尺寸上设计不合理时,常会出现因种子架空而没有进入型孔导致取种失败,还可能产生多个种子同时进入型孔而造成排种量增多、播种密度增加。此外,型孔结构设计不合理可能因型孔制造过程使排种器表面产生锋利的刃角,造成伤种率的增加,损伤后的种子被播种后造成萌发率降低,引起植株生长不均匀问题[2]。
3.2 排种器的运转速度
排种器的运转速度对于取种成功率的影响很大。很多驾驶员在驾驶拖拉机的过程中,不能保持长时间匀速行驶,由于排种器运转速度与地轮转速直接相关,因此,拖拉机忽快忽慢行驶造成排种器转速时快时慢。排种器运转过快时,在取种阶段小麦种子可能来不及进入型孔而产生漏播问题。此外,排种器运转忽快忽慢会对种子箱中的小麦种子产生一定程度的冲击,导致种子损伤概率增加,影响实际播种质量。
3.3 输种管出口结构
输种管出口结构对于播种均匀性的影响主要表现在以下两方面,一是投种高度产生的影响,通常情况下,投种高度越高,种子下落过程的时间越长,种子落地后的速度越大,同时下落过程受到风力等因素的影响也越大,这导致种子下落实际位置的不准确性增大;二是种子投放时的方向,若种子投放时出种口的方向设计不合理,可能导致种子落到种沟时仍具有向前或向后的较大速度,这会导致种子二次弹跳的问题,此时若出种口方向向机具后方,则种子排出时具有向后的初速度,可以有效抵消机具行驶速度,使种子接近于垂直下落。
3.4 清种方式及技术选择
清种装置的主要功能是去除排种器上多余的种子。现阶段使用的清种装置主要包括刮板式、刷轮式、气流式等。清种装置的工作可靠性对于播种的均匀性也会产生一定影响,一方面种子清除不干净会造成夹带种子进行播种,使种子排放量增加,造成局部耕地播种密度过大;另一方面种子清除不干净还易造成种子压伤,造成播种后局部区域的萌发率降低。
3.5 气体负压力大小
对于气力式排种器而言,气体负压力过大会造成小麦种子与型孔吸附力过强,种子与型孔夹紧后不易掉落,而造成部分区域漏播问题;气体负压力过小,种子获取的可靠性降低,也容易出现漏播问题,因此合理选择气力式播种机的负压力值,是保证均匀播种的前提。
3.6 种子品质产生的影响
种子的品质也会对播种的均匀性产生显著影响,若种子中的含杂率过高,杂物也会随机进入到取种型孔之中,而被当成种子进行播种,这就造成了实际播种数量减少,播种不均匀性增多。同时种子大小不均也会对播种均匀性产生影响,过大的种子无法进入型孔,而小粒种子可能多粒种子进入同一型孔,都会造成播种不均匀。
4 结语
综上所述,在采用精量播种机进行小麦播种过程中,要保证播种的均匀性需要选用高品质的种子进行播种,并根据种子的特点配套适合的排种器型孔,调整好清种器、排种口的结构和状态。针对气力式播种机,还要注意负压力值的合理性,以确保小麦播种的良好品质。
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