北京市昌平区日光温室叶菜机械化精密播种技术

王尚君，李彦君，刘 攀，武 昌，周雅暄，佟 鑫，李 想，郭文杰，杨松鹤（北京市昌平区农业机械化技术推广站，北京 102200）

据2020年北京市昌平区农业服务中心统计，昌平区现有蔬菜温室3500栋左右，温室是昌平区秋冬季蔬菜生产的主要方式之一，有效缓解蔬菜市场周年供应难题，尤其是对冬季蔬菜供应淡季的保障起到了积极作用。受温室结构空间限制，昌平区温室内叶菜播种主要以人工作业为主，劳动强度大、作业效率低、作业效果差，越来越无法与现代农业发展需求相适应。为解决温室叶菜精密播种机械化难题，提高昌平区温室蔬菜种植机械化程度，使温室成为“菜篮子”保供稳价的重要保障，2021年昌平区农业机械化技术推广站引进自走式精密播种机开展试验示范，最终形成了设施温室叶菜精密播种机械化技术解决方案（图1～2）。

图1 自走式精密播种机机具调试

叶菜播种现状

目前昌平区日光温室内叶菜播种以人工作业为主。人工播种作业需起垄、开沟、撒种、覆土、压实等工序，完成400 m2温室播种需2人配合作业，用时8 h，且人工起垄劳动强度大，撒种不均匀，株距行距不固定，叶菜生长环境差，种子浪费严重，费时费力。

叶菜播种解决方法

为改变现状，使叶菜播种向机械化发展，最终达到省时省力，实现节约种子，减少成本，增加农户收益的目标，昌平区农业机械化技术推广站引进自走式精密播种机开展机械化播种试验，使用自走式精密播种机一次性完成开沟、播种、覆土、压实作业，一栋400 m2温室仅用5～6 min即可完成播种作业。

自走式精密播种机技术参数及工作原理

自走式精密播种机长×宽×高为1300 mm×1530 mm×930 mm，整机重量约100 kg，最小行距8 cm，株距为2.5～38 cm可调，发动机功率4.0 kW，播种行数为15行，作业效率5～10亩/h（3335～6670 m2/h）。该自走式播种机由汽油机提供动力，带动前方行走轮，行走轮带动中间轴，中间轴带动各窝眼排种器，主要由汽油发动机、机架、镇压行走轮、排种器总成、传动部件、工作部件及辅助部分组成。窝眼排种器工作部件是圆柱形窝眼轮，工作时种子靠自重落入旋转轮的窝眼轮孔内，孔的大小根据种子的大小和充种粒数而设计，随着窝眼轮的转动，清种部件清除多余的种子，转至下方排种口时，种子靠自重作用，离开型孔，落入土壤中，后方覆土板、镇压轮完成覆土、镇压作业。

图2 自走精密播种播种作业

设备操作简单，结构紧凑，配有便于安装和卸载的独立行走轮，作业时转弯半径小，适用于设施温室和露地。播种方式多样，可条播也可穴播，可一穴一粒也可一穴多粒，行距、株距和开沟深度可调（图3～4）。

图3 自走式精密播种机

图4 自走式精密播种机结构示意图

试验数据分析

2021年8月26日～9月10日在4栋温室中进行叶菜精密播种机械化试验，种植作物为油菜，株行距为9 cm，前两栋温室采用起垄播种方式，垄面宽分别为85 cm和105 cm，起垄深度15 cm，播种深度1 cm，人工测量深度存在误差为0.9 cm，播种行数分别为7行和13行，纯工作时间总用时为8′27′′和6′18′′。后两栋温室采用平播方式，播种行数为15行，纯工作时间总用时5′8′′和5′21′′（表1）。

表1 自走式精密播种机试验记录表

通过试验对比分析得出：使用自走式精密播种机，播种均匀，漏播可控，无重播，机械化起垄播种是人工作业效率的8倍，机械化平播方式是人工作业效率的20倍。机械化播种实现一穴一粒，节约大量种子。播种深度一致，出苗率高，为叶菜生长创造良好生长环境。起垄播种方式机具需留掉头空间，播种不到头，后期需人工撒播，平播方式作业到头，减少了人工投入。叶菜播种可采用平播方式，方便快捷，用时短，产量高。

自走式精密播种机与人工播种成本对比

本次试验共计完成4栋温室合计1600 m2播种试验，平均一栋温室用时约6′19′′，以往人工播种作业需进行起垄、开沟、播种、覆土、压实需2人同时操作，1栋温室用时8 h。按每人费用200元/天，一天工作8 h计算，完成4栋温室用时32 h，费用1600元，折合666元/667 m2。机械化起垄播种只需一人操作，按机手费用300元/天，一天工作8 h计算，起垄机折旧费每年4万元，按照使用寿命10年，每年工作200天计算，折旧费为20元/天，自走式精密播种机3.7万元，按照使用寿命10年，每年工作200天计算，折旧费为18.5元/天，油料费用折合16.7元/667 m2，完成4栋温室用时4 h费用仅需209元。折合87元/667 m2。同比人工节省费用579元。采用平播方式费用仅为27元/667 m2。具体对比数据见表2。

表2 自走式精密播种机与人工播种成本对比

总结

自走式精密播种机播种速度快，效率高，用时少，一人一天轻松完成8～10栋温室。适用于圆形叶菜种子或带包衣种子，例如白菜、萝卜或包衣菠菜种子。此次试验种植作物为油菜，粒径为0.5 mm，种子粒径与窝眼轮孔径一致即可播种。通过更换窝眼轮、行走齿轮、排种漏斗可调节株距行距，可种植不同类型叶菜。自走精密播种机一次完成开沟、播种、覆土、压实作业。最大播种行数为15行，适用于宽度150 cm以下的垄面。叶菜种植也可不起垄采用平播方式，速度更快，效率更高，完成1栋400 m2温室用时5 min左右。起垄播种后期可搭配合收获机进行机械化收获，平播产量高但需人工收获。改进措施如下。

（1）为保证平播出苗率高，前期对温室旋耕要达到平、碎、暄、透、全，深度15 cm以上。

（2）试验过程中发现昌平区很多日光温室无农机出入口，机具无法通过，不适合开展机械化作业，针对这一问题，建议对温室靠近耳放一侧的前骨架进行改造，预设高度不低于200 cm，宽度不低于180 cm的农机作业通道，在农机作业前拆卸下来，供农机进出作业，作业完成后快速封闭，恢复原样，保障温室功能不受影响。

（3）目前昌平区温室跨度短、长度短，总面积小，虽然可机械化作业，但与大面积温室相比劣势凸显。建议加快设施温室改造，创造宜机化作业环境，才能最大程度提高产量，减少种植成本，增加收益。

（4）自走式精密播种两侧轮胎支架强度低，易出现弯曲现象。播种机工作时，轮胎拆卸不便捷，费时费力，传动链轮拐弯时齿轮出现掉落。建议厂家加强轮胎支架强度，轮胎安装可调或快拆配件。传动链轮增加轴向定位和链条张紧器。

自走式精密播种机在试验过程达到理想效果。下一步北京市昌平区农业机械化技术推广站将在昌平区进行大面积大范围推广叶菜精密播种机械化种植技术，并在各镇开展叶菜播种机械化技术培训及田间交流等活动，让更多的种植户掌握这项技术，最大程度减少种植成本，节省时间，提高土地使用率。加快形成一套日光温室叶菜全程机械化技术解决方案，使叶菜种植向机械化、智能化发展，到2025年使昌平区设施种植机械化水平总体达到60%以上。