甜菜播種機(jī)械化技術(shù)

盧秉福 ，耿 貴 ，周艷麗

（1.黑龍江大學(xué)農(nóng)作物研究院，哈爾濱 150080；2.黑龍江大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱 150080；3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甜菜研究所，哈爾濱 150080）

甜菜栽培要獲得較好的產(chǎn)質(zhì)量結(jié)果，就必須采用良好的機(jī)械化播種技術(shù)，保證甜菜種子均勻地播在良好的種床上，以達(dá)到苗齊、苗壯的目的，為甜菜豐產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。在不同的自然條件下，采用相應(yīng)的機(jī)械化播種技術(shù)，不但對(duì)甜菜田間管理機(jī)械化、收獲機(jī)械化等項(xiàng)作業(yè)有良好的作用，而且對(duì)甜菜的生長發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量也有促進(jìn)和提高作用。世界上各甜菜生產(chǎn)先進(jìn)國家，甜菜播種多采用精量點(diǎn)播，標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，英國規(guī)定漏播率不能超過1%～2%，雙粒率不能超過2%；德國規(guī)定，凡漏播、重播、偏播總不合格率不能超過5%，各粒間距誤差范圍不超過0.5～1.5cm。近年來隨著農(nóng)村勞動(dòng)力成本的迅速上升，對(duì)甜菜機(jī)械化技術(shù)的要求越來越高，實(shí)現(xiàn)甜菜整地機(jī)械化，對(duì)減少人工費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本，提高甜菜產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭力具有重要的意義。

1 甜菜播種方法與播種機(jī)械

1.1 甜菜播種方法

常用播種方法可分為條播、穴播、精密播種和覆膜播種四大類，目前采用較多的是精密播種。條播是指將種子成行播入土中的方法，條播時(shí)覆土深度一致，出苗整齊均勻，播種質(zhì)量較好。在使用甜菜多粒種、發(fā)芽率低的甜菜種子時(shí)可采用條播法，其缺點(diǎn)是甜菜出苗較多，需大量人工間苗；穴播，也稱點(diǎn)播，在播種行內(nèi)將1?；驇琢７N子播于1穴，可保證行距及穴距準(zhǔn)確，較條播法節(jié)省種子并減少間苗工作量；精密播種的特點(diǎn)是播種量精確，每穴只播1粒甜菜種子，株距和播深精確，甜菜種子在行內(nèi)分布很均勻，因而有利于甜菜植株的生長發(fā)育，可提高產(chǎn)量；鋪膜播種是指播種前在種床表面鋪上塑料薄膜，隨即在膜上打孔下種，種子出苗后，幼苗長在膜外的一種播種方式。

1.2 甜菜播種機(jī)械

1.2.1 機(jī)械式精量播種機(jī) 甜菜播種機(jī)有條播、穴播、精量點(diǎn)播。目前由于發(fā)芽率高的甜菜單粒種的廣泛使用，條播使用很少，穴播也逐漸淘汰，主要使用精量點(diǎn)播。機(jī)械式精量播種機(jī)通用性較好，除播甜菜外，還可以播多種作物的球形或非球形種子。機(jī)械式精量播種機(jī)的排種型式可分為型孔輪式和型孔帶機(jī)式。德國的CG-6型甜菜精密播種機(jī)、法國的MONAIR型播種機(jī)和前蘇聯(lián)的CCT-12A甜菜專用播種機(jī)，以及國產(chǎn)的2BJM-2型、2BJM-4型、2BJM-6型、2BJG-4型、2BJG-12型甜菜播種機(jī)等均采用型孔輪式排種器，即垂直窩眼園盤、外部充種式；英國STANHAY公司的S870型甜菜播種機(jī)采用型孔帶式排種器。機(jī)械式精量播種機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，造價(jià)低，工作可靠，故障少。缺點(diǎn)是播不同尺寸和不同株距的種子，需要更換排種盤和齒輪，排種盤對(duì)種子的幾何尺寸要求較嚴(yán)。

1.2.2 氣力式播種機(jī) 氣力式播種機(jī)分為氣吸式和氣吹式兩種，以氣吸式播種機(jī)應(yīng)用較廣。美國十方公司生產(chǎn)的甜菜氣吸式精密播種機(jī)、國產(chǎn)的2BQ-6氣吸式精量播種機(jī)、2BJQ系列氣吸式精密播種機(jī)等均為氣力式播種機(jī)。氣力式播種機(jī)結(jié)構(gòu)精巧，性能優(yōu)越，播種精度高、適合高速作業(yè)。優(yōu)點(diǎn)是，對(duì)種子外形要求不高，適應(yīng)種子尺寸范圍大，可以播非球形種子，進(jìn)行多種作物播種。與機(jī)械式播種機(jī)比較，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造精度要求較高，重量大，造價(jià)高。

1.2.3 甜菜鋪膜播種機(jī) 甜菜鋪膜播種機(jī)一次作業(yè)可完成鋪膜和播種，屬于聯(lián)合作業(yè)機(jī)組。鋪膜時(shí)要求薄膜平展、折皺少、破損率低、壓得緊。為此，畦面土壤應(yīng)平整松碎，薄膜在掛膜機(jī)構(gòu)及壓膜輥?zhàn)饔孟?，具有縱向及橫向拉伸，提高鋪膜平整度，節(jié)約用膜量。播種部件大多采用鴨咀式打孔開穴器、內(nèi)充式窩眼排種器，在已鋪放好的膜上按要求的株行距打孔、開出種穴并播下種子。2BP-2型鋪膜點(diǎn)播機(jī)可一次完成覆膜、播種、覆土、施肥、鎮(zhèn)壓等作業(yè)。

2 甜菜播種時(shí)間的確定

2.1 播期與溫度的關(guān)系

優(yōu)良品種是獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)，不同地區(qū)自然條件不同，對(duì)甜菜優(yōu)良品種的選擇也不同，各地應(yīng)選擇適合本地區(qū)的優(yōu)良品種種植。

甜菜適應(yīng)性很強(qiáng)，我國北方大部分地區(qū)均可種植。在土壤水分、空氣適宜的條件下，甜菜發(fā)芽條件主要取決于溫度。甜菜種子在2℃時(shí)即可發(fā)芽，但發(fā)芽所需時(shí)間長達(dá)1個(gè)月以上。隨溫度升高，發(fā)芽所需時(shí)間相應(yīng)地縮短，在5℃的溫度條件下，需17d才能發(fā)芽。對(duì)甜菜播種溫度觀察分析表明，甜菜播種至出苗的生物學(xué)下限最低溫度為5℃，有效積溫為97℃。播種至出苗持續(xù)天數(shù)N與平均氣溫t的關(guān)系式為：N＝56.16t-0.57相關(guān)系數(shù)為r=0.868±0.1142。在土壤含水量為21%～26%時(shí)，甜菜出苗速度與溫度呈正相關(guān)，與出苗所用日數(shù)呈負(fù)相關(guān)，即溫度越高，出苗速度越快，出苗所需天數(shù)越短，在10℃、20℃的溫度條件下，分別需要8、3d即可發(fā)芽。由于各甜菜種植區(qū)自然條件不同，甜菜的播種期也不完全一樣。播種期主要應(yīng)按當(dāng)?shù)貧夂驐l件確定，一般情況下，當(dāng)早春連續(xù)5天5cm深處土壤日平均溫度達(dá)到5℃以上即可播種，最早播種期平均氣溫3～4℃，最適宜播種期為5～7℃，其次播種期為9～10℃。北方春播區(qū)的黑龍江、內(nèi)蒙古、新疆等地區(qū)的適宜播種期為3—4月，可以直播也可育苗移栽。

2.2 播期與土壤水分的關(guān)系

甜菜種子發(fā)芽時(shí)需要吸收種球本身重量的120%～160%的水分，土壤含水量的多少是影響甜菜種子發(fā)芽的主要條件，甜菜最終發(fā)芽率E與土壤含水量C的關(guān)系為：E=18.2+3.9C，r=0.7280。在溫度、空氣適宜的情況下，土壤含水量在20%左右有利于甜菜發(fā)芽、成苗。因此可根據(jù)甜菜出苗與土壤溫度、水分的關(guān)系，在有灌溉條件的地區(qū)要及時(shí)灌溉，以確保土壤墑情良好，滿足甜菜種子發(fā)芽對(duì)水分的需求；在干旱無灌溉條件的地區(qū)要結(jié)合當(dāng)年的中長期天氣預(yù)報(bào)，確定甜菜的當(dāng)年最佳播種期，搶墑播種或抗旱播種，以保證甜菜種子發(fā)芽出苗。

此外，在終霜期短，春季大風(fēng)多的甜菜栽培區(qū)，甜菜幼苗出土后，容易遭受凍害和風(fēng)害。因此在這些地區(qū)應(yīng)注意調(diào)整播期，以減輕甜菜出土后受風(fēng)、凍的危害，盡量減少損失。

3 甜菜播種機(jī)的作業(yè)調(diào)整

3.1 株距和行距調(diào)整

行距調(diào)整。壟作區(qū)甜菜行距應(yīng)與壟距相等，只要配置好播種機(jī)單體即可，無需調(diào)整。平作區(qū)或采取平播方式進(jìn)行甜菜播種時(shí)，播種機(jī)單體的安裝應(yīng)以中線為對(duì)稱線配置，各單體開溝器間的距離應(yīng)與行距一致，播種機(jī)幅寬等于中耕機(jī)幅寬或是中耕機(jī)幅寬的整數(shù)倍。播種機(jī)單體固定后，必須檢查各開溝器間實(shí)際距離，并進(jìn)行校正，以使之等于行距。

穴距的調(diào)整。甜菜播種時(shí)，穴距與地輪直徑成正比，與排種盤上窩眼數(shù)和傳動(dòng)比成反比，如公式（1）所示，因此，在地輪直徑固定的情況下，可以采用改變傳動(dòng)比或者更換具有不同窩眼數(shù)的型孔輪來調(diào)整穴距，以保證穴距合適，滿足甜菜播種的要求。

式中：b—穴距；Dd—地輪直徑；i—傳動(dòng)比；n窩眼數(shù)；占—打滑系數(shù)。

3.2 播種量的確定與調(diào)整

播種量的確定。甜菜的播種量受種植密度、播種方法、整地質(zhì)量、種子發(fā)芽率及墑情等因素影響而有所變化。一般每公頃地用種量為，多粒種30～60kg，單粒種7.5～30kg，包衣種15kg，丸?；z傳單粒種10～15萬粒。如果整地不好，干旱，土壤粘重或是中度鹽堿地，種子發(fā)芽率較低，播量適當(dāng)增加；相反，播量適當(dāng)減少。

播種量的調(diào)整。播種機(jī)必須按規(guī)定的播種量播種，所以，在播種前應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行調(diào)整，一般都是用保證穴距和每穴種子粒數(shù)來保證播種量。播種時(shí)，要進(jìn)行田間校核，檢查穴距和平均每穴粒數(shù)是否符合要求。

3.3 播深的確定

甜菜種球內(nèi)種子很小，破土能力較弱，因此播種時(shí)覆土切忌過深，一般以3cm左右為宜。在土壤墑情較好或粘性土壤，播種可適當(dāng)淺些，播深在2cm左右為宜。如土壤墑情不好的較疏松性土壤，播種深度可適當(dāng)加大，可采取深開溝，淺覆土的辦法，使種子能夠播在濕土上，覆土在3cm左右。在春季干旱風(fēng)大、土壤墑情不好的地區(qū)，覆土深度可以適當(dāng)加深，但最深不能超過5cm。甜菜播種深度3cm比深度5cm可提前出苗4d，提高出苗率16.7%，壟作條件下甜菜幼苗百株重增加25.5g，提高25.55%，平作條件下甜菜幼苗百株重增加19.7g，提高 19.90%。

甜菜如果播種過深，由于種子內(nèi)貯存的營養(yǎng)物質(zhì)有限，未待子葉長出地面，養(yǎng)分消耗怠盡，幼苗芽細(xì)長無力頂出地面。甜菜播種過淺，因春季多風(fēng)干旱，表層土壤容易失水，種子在土壤中不能發(fā)芽或造成芽干。因此甜菜的播種深度要因地制宜，靈活掌握，爭取一次播種保全苗。

3.4 劃行器長度計(jì)算

壟作區(qū)甜菜播種時(shí)，播種機(jī)組只要根據(jù)壟的方向行駛作業(yè)即可，不需要?jiǎng)澬衅?。平作區(qū)或采取平播方式進(jìn)行甜菜播種時(shí)，甜菜播種機(jī)的行走線路可以是梭式、向心式、離心式等。行走路線不同時(shí)，劃行器長度也不同。此外，劃行器長度還與駕駛員對(duì)印痕目標(biāo)和位置有關(guān)?，F(xiàn)以輪式拖拉機(jī)帶一臺(tái)播種機(jī)、采用梭式播法、拖拉機(jī)右前輪中線對(duì)印為例（圖1），說明劃行器長度的計(jì)算公式：

式中LZ—左劃行器長 （自播種機(jī)中心算起）；Ly—右劃行器長；B—播種機(jī)幅寬；L—拖拉機(jī)前輪輪距。

采用多臺(tái)播種機(jī)連接作業(yè)或其他行走路線時(shí)，可用同樣的作圖方法來計(jì)算劃行器長度。按計(jì)算長度調(diào)整的劃行器必須進(jìn)行田間校正。在田間用試驗(yàn)法確定劃行器長度也是一種很簡便的方法。

4 甜菜播種作業(yè)的監(jiān)控裝置

為了進(jìn)一步提高甜菜播種作業(yè)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)精量播種，國外許多甜菜播種機(jī)上都裝有作業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)與控制裝置，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障。國內(nèi)播種機(jī)研究工作者也在積極研究開發(fā)適合我國實(shí)際情況的播種作業(yè)監(jiān)控裝置，有些成熟技術(shù)已投入使用。播種機(jī)上的監(jiān)控裝置有機(jī)械式、機(jī)電結(jié)合式等類型。

現(xiàn)代甜菜播種機(jī)的電子監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以當(dāng)場(chǎng)顯示播種作業(yè)情況，還能對(duì)每一行的播種量、每米粒數(shù)、排種器轉(zhuǎn)數(shù)等進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)控顯示儀、監(jiān)控線路、種子流光電傳感器、測(cè)距傳感器、轉(zhuǎn)換器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)，種子面高度傳感器等等。這些裝置的操縱旋鈕和顯示熒光屏都集中在位于駕駛員附近的一個(gè)儀表盤上。種子流光電傳感器和測(cè)距傳感器每掉下一粒種子或前進(jìn)一段距離即產(chǎn)生一個(gè)電脈沖。這些電脈沖由計(jì)數(shù)電路進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并計(jì)算出每米長度內(nèi)播下的種子粒數(shù)或單位面積上的播種量。如發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)定要求就啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)改變排種器轉(zhuǎn)速以保持播種質(zhì)量。

圖1劃行器長度的計(jì)算

[1]盧秉福，張祖立.甜菜生產(chǎn)機(jī)械化的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J].農(nóng)機(jī)化研究，2007（1）：59-62.

[2]閻富敏，王明貴.國產(chǎn)配套機(jī)械甜菜栽培技術(shù)的研究[J].中國甜菜糖業(yè)，1995（3）：14-19.

[3]邵金旺，張家驊.甜菜豐產(chǎn)高糖及配套技術(shù)[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1993.

[4]王肖芳.新疆甜菜生產(chǎn)過程機(jī)械化配套方案的初步探討[J].中國甜菜，1980（4）：12-19.

[5]閻富敏，姚玉珍.影響甜菜機(jī)械播種與保苗的主要因素[J].甜菜糖業(yè),1980（1）：35-37.

[6]曲文章，高妙真.甜菜機(jī)械化栽培的機(jī)械改裝配套及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的研究[J].中國甜菜糖業(yè)，2000（3）：7-10.

[7]翟永明，袁鋼.對(duì)甜菜生產(chǎn)機(jī)械化的探討[J].農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化，1998（3）：12-13.

[8]盧秉福，蘭心敏.我國甜菜生產(chǎn)機(jī)械的研制與推廣[J].農(nóng)機(jī)試驗(yàn)與推廣，1990（6）：26-29.

[9]蔣恩臣.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.

[10]Michael Atkinson&Denis Kimber， Mechanization of the Sugar Beet Crop[J].British Sugar Beet Review， 1998,66（3）： 31-34.

[11]Simon Fisher etc， Precision Farming for Sugar Beet[J].British Sugar Beet Review，1997,65（4）：29-31.

[12]M.G.Frakes.Minimum Seed Bed Preparation[C].Proceedings Eighth General Meeting,The American Society of Sugar Beet Technologists,Denver,Colorado,1954,February，P：2-5.