大豆播种机械现状与发展趋势

胡培杰 杨善东 刘 洋

大豆是我国主要的粮油作物之一，也是重要的工业原料和饲料。随着国家政策的推动以及农业科技的发展，国内大豆的种植面积和生产量呈逐年上升态势，但仍然满足不了我国对大豆需求量的增长速度。近几年中国大豆进口量也一直呈上升趋势，2020年我国大豆年需求量约1.2×108t，而全年大豆产量仅为1.96×107t，需进口大豆近1×108t。

美国和巴西之所以能成为大豆主要出口国，最主要的原因是规模化机械化种植技术能够有效提高劳动生产率，进而降低大豆价格。虽然近几年国内大豆机械化种植技术也取得了不错的发展与推广，但是还存在明显的短板，较发达国家有很大差距。

一、大豆播种机发展现状

目前我国大豆种植的产区主要为东北地区、黄淮海地区和南方地区。其中东北地区作为我国最大的大豆生产基地，机械化生产技术已经接近发达国家水平；黄淮海地区主要采用免耕播种的方式，多中小型免耕播种机；南方地区因为地形原因，适合小型机械作业。

（一）气吸式播种机

气吸式播种机对种子形状、尺寸要求较低，不易伤种，适合高速作业，其中应用最广泛的是气吸式播种机，可一次性完成开沟、侧施肥、破茬、播种、培土、镇压作业；通过更换排种盘，可以播种大豆、玉米、高粱等其它大中籽粒作物，通用性较好；通过单体仿形实现播深一致，作业速度可达8km/h。但是气吸式播种机在工作时需要单独配备气力系统，致使整个机具结构复杂，成本和使用难度较高，灵活性较差，只在我国部分地区得到了推广和应用。

当前，东北地区大豆种植模式主要有“垄三”栽培技术、大垄密植栽培技术、大豆窄行密植栽培技术等，通过垄上双行或多行种植，实现大豆增产。图1为2BGD-6（110）大垄大豆耕播机，该机可依次实现苗间开沟施肥、深松、垄台碎土、苗带播种、起垄（扶垄）、覆土、镇压等工作，采用气吸式排种器，配套动力180～220马力，一次播种6行，作业速度4～7km/h。

图1 2BGD-6（110）大垄大豆耕播机

（二）免耕播种机

大豆免耕播种机可以在前茬未耕土地上一次性完成开沟施肥、播种、覆土、镇压等作业，减少了机具下地作业次数，省时高效。但是在两熟地区，前茬作物收获后，大量秸秆覆盖在地表，播种时容易堵塞。目前大部分播种机开沟器前端设有防堵装置，分为主动防堵装置和被动防堵装置。

主动防堵装置一般在机具前端配备旋耕刀，目前不同品牌播种机的秸秆粉碎装置存在刀型和排布方式的区别，既有弯刀也有直刀，既有全部粉碎，也有带状粉碎，相比之下，带状粉碎只清理苗带上的秸秆，对土壤的扰动较小，且损耗动力更小。

圆盘破茬刀式免耕播种机，机组前进时通过刃口切割秸秆和根茎实现破茬，圆盘刀有平面圆盘、缺口圆盘、波纹圆盘等形状。但是圆盘刀工作时需要切入土壤，产生阻力较大，功率消耗较高。除此之外，目前比较多见的是在开沟器铲柄上配置防秸秆缠绕装置。

在旋耕灭茬后，秸秆和土壤混杂严重，造成种子无法理想着床，国家大豆产业技术体系针对黄淮海地区麦茬地研制出了免耕覆秸精量播种机，可一次性完成侧抛秸秆、施肥施药、精良播种、覆土镇压、封闭除草等作业环节。

近些年来，为了缓解国内大豆供需极不平衡的现状，国家提出了大豆振兴计划，并且推广玉米大豆间作种植技术，四川农业大学杨文钰团队提出了带状复合种植技术，并且研发出了玉米—大豆带状间作精量播种机，该机可一次性播种3行大豆和2行玉米，相较于传统间作，避免了机器多次下地压实土壤，提高了作业效率。

二、存在问题

（一）排种器制造水平、工作性能问题

受限于我国农业发展现状，为了减少生产成本投入，一些先进的制造工艺没能应用在农机制造上，导致目前播种机尤其是排种器的制造水平较低，排种精度和耐用程度较国外先进技术还有很大差距。

（二）播种机防拥堵、杂草缠绕问题

在黄淮海地区，大豆多采用免耕播种，免耕播种面临的最大问题就是如何解决秸秆拥堵和杂草缠绕的问题，目前市面上最多的为安装秸秆防缠绕装置和旋耕秸秆粉碎装置，被动式的效果不是很理想，旋耕方式虽然能有效的通过滑切的方式切断秸秆，但是消耗功率较大，工作时间长了在旋耕轴上会发生缠绕情况，进而堵塞，如遇到土壤水分较大的情况，情况更加严重。

（三）农机农艺结合复杂

我国地域辽阔，从北至南，地形和气候条件存在加大差异，就使得大豆种植模式不尽相同。东北地区一般实行大地块窄行密植，适宜大型机械化标准种植；黄淮大海地区一般为小地块免耕种植，要求播种机有较好的防拥堵效果；而南方地区多山地丘陵，机械化水平较低，多间作模式，需要使用适用性较好的小型播种机。

三、发展趋势

加强对播种机关键部件的研究，结合农业生产条件，研发高性能排种器，提高制作工艺水平、降低产品价格，同时结合人工智能和自动控制等辅助手段提高播种质量，实现大豆生产智能化、高速化、精准化作业。针对黄淮海大豆种植地区，虽然土地流转已成趋势，但是还是以小地块作业为主，短时间内无法实现规模化作业，主要还是以研发中小型大豆免耕播种机为主，进一步解决麦茬地播种秸秆拥堵和杂草缠绕问题，减少动土量，实现高质量保护性耕作。南方地区由于地形限制，适宜发展小型机械，对条件合适的土地进行集中化、易机化整理，以提高农机适应性；根据山地丘陵地区作业要求，尤其是播种机械和收获机械，要有针对性地结合现代农业技术体系以及智能化技术，研发高效智能农业装备，以满足当地农民生产需要。