机械播种技术工艺特点与播种设备的合理化选型

陈德军

(洮南市蛟流河乡人民政府,吉林 洮南 137117)

0 引言

在现代化农业生产过程中,机械播种技术已经实现快速普及,且机械播种具备高效、精准、节约和灵活等特点,能够利用多种类型的播种机实现高效率作业。从播种机械的应用情况来看,受到播种机技术特征、选择合理性、使用规范性等因素影响,机械播种的品质存在一定差异,为更好保证播种质量,促进作物高产丰收,在选择和应用播种机械和配套技术时,应充分结合地区生产特点,从技术参数、作物种子类型、土壤条件等多重因素出发,实现播种机械的科学应用,为农业生产创造良好技术支持。

1 机械播种技术发展情况

机械播种在我国农业生产中已经普及,配套的机械技术实现了快速发展,尤其在现代农业机械与自动化技术、智能控制技术深入融合的趋势促进下,机械播种技术已经趋于成熟,并具备了显著的现代化、自动化及智能化特征。从目前播种机械设备的应用来看,主要工作方式为拖拉机悬挂播种作业,所使用的机型按照播种形式包括撒播机、条播机、穴播机、免耕播种机等,能够适应小麦、玉米、棉花、蔬菜、牧草等播种需求,且播种设备的技术逐渐由传统的机械播种结构向机械气力整合、器械电驱整合等方向发展,且播种的幅宽持续增加,高效率播种机可实现同时完成48行以上的播种作业。同时,播种机制造技术也正向着精确化发展,通过排种器、排肥器与开沟器、覆土镇压设备的相互配合逐渐提高播种精密程度。

与国外先进的播种机技术相比,我国先进的播种机产品在技术原理和结构功能方面逐渐接近国际先进水平,但在整机可靠性、零部件通用性、标准化程度等方面仍有较大的提升空间,播种机械产品功能相对单一且形式固定,缺少变换组合的模块化设计,对于不同农业生产需求的适应性和灵活性仍待提升。未来,我国的播种机产品应重视个性化和适用性设计,形成合理的本土化特征,通过更换不同的播种装置、调整参数,适应不同作物的播种要求,并进一步提高播种控制能力,精确控制种子的使用量,避免种子浪费,逐渐实现多种播种配套功能的一体化集成,提高资源利用率和农田经济效益[1]。

2 机械播种技术工艺特点

2.1 工作模式

机械播种主要利用机械设备之间的结构和相互配合完成播种功能,常规的机械播种通常需要完成开沟(成穴)、播种、施肥、覆土、镇压等过程。

2.1.1 开沟(成穴)

开沟或成穴主要利用播种机前端的开沟器或成穴器实现,开沟是在机械行驶过程中开出直线种沟,常用的开沟器包括滚动式和移动式两类,滚动式开沟器常选用双圆盘式、单圆盘式、变深式等,移动式开沟器包括锐角式、钝角式等形式;成穴器主要包括轮刺式、鸭嘴式两种,能够与排种器相配合在土壤中制造种穴。

2.1.2 播种

排种器是决定机械播种质量的核心部件,其性能直接影响播种精度和播种效率,现阶段常用的排种器包括外槽轮式排种器、离心式排种器、气送式排种器、点播排种器等。排种器多位于种子箱的下方,种子利用自重进入排种器,并随着排种装置的运转被拾取、输送、排放进入土壤中,大部分排种器的取种装置为仿型结构的型孔,与排种结构相接触的种子会被型孔拾取或吸附,而被带离排种室,排种装置的型孔间距、转速、外形直径等要素直接影响播种效率和播种质量,不同排种器的结构形式对于种子的破损情况、播种精度及排种均匀性影响较大,通常情况下需根据种子特征选择对应的排种器形式,不同种子对于排种器的结构原理和功能特征的需求也不相同。排种器排出的种子会被送入输种管,种子在输种管的引导下从相对精确的位置排出并落入种沟或种穴内,进而实现精确播种[2]。

2.1.3 施肥、覆土及镇压

功能全面的播种机通常配备有施肥装置,能够与播种位置相配合,在播种位置的指定距离和指定深度完成施肥,以此为种子提供良好的肥力保障。播种施肥完成后播种机后方的覆土器将种沟两侧的土壤覆盖于种子和肥料上方,并利用镇压轮压实耕地表面,为种子萌发创造良好条件[3]。

2.2 配套农艺

机械播种的质量取决于播种机的技术先进性,同时也与播种农艺的配套性直接相关,播种的实施质量实际上还受到以下农艺技术的影响。一是播种深度的合理选择,应根据作物生长需求合理调整开沟器开沟深度,作物不同对播深的要求也不同,小麦、玉米等作物播种以3～5 cm深度为宜,最深不能超过7 cm;二是科学进行种子选择与处理,种子质量要求不低于三级良种标准,种子纯度、净度、发芽率均保持在93%以上,应与排种器技术相配合,结合地区气候和土壤条件对种子进行适当的消毒、浸泡、包衣等处理;三是选择最佳的行距和株距,根据排种器的结构功能和作物生长需要,调整好播种行距和株距,例如在机播小麦时,行距以15～20 cm为宜,为作物后期生长创造良好空间条件;四是科学选择匹配肥料,应根据作物对营养的需求选择适当的基肥,并保证基肥具有足够的肥效,原则上是施足底肥,轻施追肥,必要时采用分层施肥[4-5]。

3 播种设备的合理选型

3.1 合理选型的必要性

在现阶段的农业生产过程中,播种设备的实际应用存在很多不合理之处,播种机与地区生产需求不匹配是重要的原因之一。播种机选型不合理会导致其性能不能完全发挥,甚至造成种子损失、粮食减产等严重问题,因此,合理选择播种机十分关键。首先,合理选型有利于播种机与地区农艺技术相匹配,能够符合地区农业生产的实际需求,在保证工作效率和工作质量的同时,不出现早期损坏、故障频发等问题;其次,合理选型能有效降低驾驶操作难度,降低驾驶员的疲劳程度,并提高操作的安全性和准确性;再次,合理选型能保障前期投入和后期经济效益达到最佳收益率,避免盲目投资产生的经济压力[6]。

3.2 选型需考虑的因素

3.2.1 适用性

农民应当充分认识到不同地区在农业种植模式、生产习惯等方面存在明显差异,因此,播种机选型过程必须充分结合地区农艺习惯、作物品种特性等关键要素,实现农机农艺匹配。首先,应充分考虑需要播种的作物类型,充分考虑种子的形状和物理特征,还应考虑种子是否进行包衣、丸粒化等处理,根据种子类型选择合适的设备;其次,应结合地区土壤状态和耕地情况进行选型,充分考虑土壤的湿度、理化性状等条件,分析适配的开沟器是否能满足相应需求,例如黏度较大的土壤易在圆盘开沟器上粘附,应结合地区农机推广咨询部门建议后再进行购置,同时耕地坡度、平坦程度、地块大小等也对播种设备的性能发挥有直观影响,小块耕地和坡地耕地通常不适用于大型宽幅播种机;再次,应充分考虑后续的中耕、追肥、收获等机械设备与播种设备的匹配程度,避免播种机与其他已购置的设备产生作业不匹配问题[7]。

3.2.2 性能

播种机的性能是选型的重要考虑因素,这也决定着播种的实施质量,通常情况下需要咨询对比以下性能参数:1)排种量稳定性。这是排种器性能的关键参数,直接影响播种精确性和种子利用率,间接影响漏播率,要求排种器排种量能保持持续稳定,保证播量一致。2)各行排种量一致性。即同一播种机不同排种器的工作性能是否一致,单位时间的排种量是否相同,避免不同行在播种量上存在过大差异。3)播种均匀性。主要决定种子在种床上分布的均匀性,影响播种后作物生长的密度和间距。4)穴粒数水平。穴粒数水平决定了每穴或单次播种的种子数量,越是精量播种机,单穴播量越精确,用种量越少,单穴播种水平越高。5)播深一致性。此项参数直接影响播种后种子的生长环境,也间接体现了开沟器、覆土装置、镇压装置的工作性能,播深不稳定在一定程度上影响作物后期生长质量和均齐性。6)种子破损率。是排种器与种子匹配程度的体现因素,种子破损率高会导致萌发率降低,作物减产。以上6项参数可通过与农机推广或试验鉴定部门进行沟通咨询即可获得,上述参数均为播种机产品试验鉴定的关键参数[8]。

3.2.3 机型特征

面对市场上多种多样的播种机产品,农户应明确不同播种机的技术特征及其适用方向,并根据自身农业生产的需求分析不同播种机产品在农业生产中应用的技术特征,尽量保证购置机型技术能够满足生产需求,且通过对比不同的播种机作业特征明确最适合自身的机型种类。播种机常见机型及其应用特点如表1所示。

表1 常见机型及其应用特点

3.2.4 配套程度

现阶段,销售的播种机产品大部分需要与拖拉机配套使用,因此在选型过程中应重视播种机说明书中标注的拖拉机配套要求,农户应结合自身已购置拖拉机的具体情况,有针对性的进行播种机选择,确保播种机与拖拉机能够良好匹配安装,保证播种机性能的发挥。此外,部分新型播种设备具备其他丰富的扩展功能,未来使用中可能与施肥、植保设备相连接进行同步作业,因此需考虑接口的兼容性,确保其能与其它设备有效开展协同作业。

3.2.5 产品售后

在选购播种机时还应充分考虑销售厂家和播种机生产厂家的信誉和服务能力,尽量选择销量较好的成熟技术产品,选购时要求播种机销售单位必须提供使用说明书、产品合格证、三包凭证及销售发票,同时咨询并考查该播种机企业在本地区的售后服务网点及人员配置情况,确保其具备足够的售后服务能力。

4 结语

播种机产品在农业生产中应用已经有悠久的历史,随着播种机技术的不断丰富和优化,已经逐渐改变了传统的农业生产模式,种肥同施、精确播种、免耕播种等新机械技术引领了生产农艺的变革,也在一定程度促进着农业生产向科学化、优质化发展。从我国播种机械应用情况来看,现阶段在持续提高劳动生产效率的同时机型选择与操作技术的合理性仍需进一步提升,未来需要农机驾驶员和农业生产经营者向职业化农民转型,持续提高播种机产品的购置合理性与使用规范性。