一种大豆玉米带状复合种植少耕播种机的设计

2022-07-08江苏省农业机械试验鉴定站周达辉夏利利

农机科技推广 2022年6期

○江苏省农业机械试验鉴定站周达辉夏利利刘勇陶雷

江苏省农业机械技术推广站钟志堂

一、背景

大豆玉米带状复合种植是指在保证玉米原有种植密度和基本产量的条件下，通过选择耐荫、密植型大豆品种和紧凑、密植型玉米品种，同期（时）间隔带状播种玉米和大豆，实现同一块土地上增收一季大豆。目前，农业农村部要求在适宜地区大力推广该种植模式，加快大豆玉米种植融合发展，以提升我国粮油综合生产能力。

大豆玉米带状复合种植经过多年的试点，技术基本成熟，尤其是在我国西南地区，播种、植保和收获等相关配套作业机具，在原机型上经过适应性改进，基本能够实现机械化作业，但还存在区域适应性问题。特别是播种机具，需要适应长江中下游区域粘重土壤地块复式播种作业的要求。

江苏省农业生产主要集中在长江以北和淮河以南区域，雨水丰富，一年两熟，大部分地区属于粘重土壤，破碎性较差。因此，基本采用以旋耕整地为基础的播种机具，常见的有旋耕播种机、旋耕施肥播种机和旋耕施肥开沟播种机等。而结合江苏省大豆玉米带状复合种植“4+2”、“4+4”主推技术模式，本文提出两种少耕播种机的技术方案。

二、工作原理及结构

1.工作原理。整机由旋耕机和多组播种单体组成，播种单体通过螺栓固定在旋耕机后部框架上，如图1所示。少耕播种机作业时，拖拉机动力经万向节、少耕播种机动力输入轴和变速箱传输至旋耕刀辊，刀辊自转结合拖拉机牵引少耕播种机行进实现耕整地作业，播种装置经地轮驱动排种器旋转，玉米、大豆分别经排种管落入种沟，地轮覆盖、镇压。作业过程中，仅针对播种区域实施旋耕整地，而对于适用玉米免耕播种的地块，可以拆除播种对应部分的旋耕刀。

2.结构参数。“4+2”、“4+4”主推技术模式即“4行大豆+2行玉米”、“4行大豆+4行玉米”，相邻大豆、玉米行距保持60～70cm，大豆行距30～35cm，玉米行距40～50cm。为了确保大豆生长获得充足的光照，播种行距定为：相邻大豆、玉米行距70cm，大豆行距30cm和玉米行距40cm；考虑到播种机作业平衡性和后期自走式喷杆喷雾机植保作业，“4+2”技术模式，播种机设计采用“1行玉米+4行大豆+1行玉米”或“2行大豆+2行玉米+2行大豆”的对称排列结构；“4+4”技术模式，采用“2行玉米+4行大豆+2行玉米”或“2行大豆+4行玉米+2行大豆”的对称排列结构。

从上述四种技术模式分析来看，中间4行大豆技术模式，机耕道幅宽范围是900～2300mm；中间4行玉米大豆技术模式，机耕道幅宽范围是1200～2600mm。从后期田间管理机具下地作业角度考虑，中间4行大豆播种模式，机耕道幅宽900～2300mm与拖拉机轮距较匹配，形成固定道，便于后期田间管理作业。因此，本文按中间4行大豆播种模式进行少耕播种机结构设计。

3.刀辊结构。由于采用少耕技术方案，考虑未耕整地表秸秆、杂草缠绕问题，选择直径110mm刀轴和IT225旋耕刀，旋耕刀切割幅宽45mm，按照整体布置方案进行刀库双螺旋对称排列和旋耕刀混合安装。

（1）“1行玉米+4行大豆+1行玉米”技术模式。如图2所示，整机设计作业幅宽2520mm，当作业地块适合玉米免耕播种时，如图2（a）所示，仅在大豆播种幅宽对应刀辊安装旋耕刀26把，耕整地作业幅宽1170mm；当作业地块不适合玉米免耕播种时，采用旋耕整地播种，如图2（b）所示，在大豆和玉米播种幅宽对应刀辊安装旋耕刀36把，耕整地作业幅宽1620mm，其中玉米单侧播种耕整地作业幅宽225mm，大豆播种耕整地作业幅宽1170。相较于全幅耕整地播种作业，分别少装旋耕刀32把和22把、减少耕整地幅宽1350mm和900mm。

图2 1行玉米+4行大豆+1行玉米

图3 2行玉米+4行大豆+2行玉米

（2）“2行玉米+4行大豆+2行玉米”技术模式。如图3所示，整机设计作业幅宽3330mm，当作业地块适合玉米免耕播种时，如图3（a）所示，仅在大豆播种幅宽对应刀辊安装旋耕刀26把，耕整地作业幅宽1170mm；当作业地块不适合玉米免耕播种时，采用旋耕整地播种，如图3（b）所示，在大豆和玉米播种幅宽对应刀辊安装旋耕刀54把，耕整地作业幅宽2430mm，其中玉米单侧播种耕整地作业幅宽630mm，大豆播种耕整地作业幅宽1170mm。相较于全幅耕整地播种作业，分别少装旋耕刀50把和22把、减少耕整地幅宽2160mm和900mm。