淺旋式玉米壟作免耕播種機性能試驗

羅紅旗　劉霞　陸孫事

摘要：淺旋式玉米壟作免耕播種機僅對播種帶進行淺旋滅茬，播種后能夠保持一定壟形，有利于結(jié)合保護性耕作技術(shù)與壟作技術(shù)的優(yōu)勢。室內(nèi)試驗表明，淺旋式玉米壟作免耕播種機的排種、排肥性能穩(wěn)定；田間試驗結(jié)果表明，淺旋式玉米壟作免耕播種機的施肥深度、播種深度、種肥間距、穴距等播種質(zhì)量能夠滿足農(nóng)藝要求，播種后能夠基本保留原壟，其適應(yīng)性能、通過性能好。通過室內(nèi)試驗與田間試驗對其播種性能進行測試，能夠為樣機改進提供必要依據(jù)。

關(guān)鍵詞：玉米；播種機；壟作；免耕；性能試驗；技術(shù)參數(shù)；行走輪滑移率

中圖分類號： S223.2+2 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）03-0363-02

傳統(tǒng)的玉米壟作種植方式一般在秋收將秸稈搬出耕地后進行翻耕，第2年春季耙、整地后播種，由于需要進行多次作業(yè)，土壤攪動及水分散失嚴重，而且能耗大。實現(xiàn)保護性耕作可有效解決壟作高寒易旱地區(qū)氣溫低、春天風(fēng)大、風(fēng)蝕和春旱嚴重等問題。淺旋式玉米壟作免耕播種機采用播種帶淺旋模式，僅對播種帶進行旋耕滅茬、松土，種子能播在條件良好的種床上，有利于種子生長發(fā)芽。而且，實行播種帶淺旋式保護性耕作技術(shù)播種后能保持一定壟形，播種后至中耕前在一定程度上能體現(xiàn)壟作的優(yōu)勢，增加表層地溫，有利于早播種、早出苗[1-2]。本研究對所研制的淺旋式玉米壟作免耕播種機的性能進行測試，以期為樣機的改進提供必要基礎(chǔ)條件。

1 機具配置方案的主要技術(shù)參數(shù)

本試驗所研制的淺旋式玉米壟作免耕播種機能夠?qū)嵭姓瓗\旋，利用淺旋播種帶模式對壟上玉米根茬進行處理。該機具根據(jù)玉米根茬在播種帶的幅寬分布以及根茬深度等實際情況，確定作業(yè)深度與旋耕寬度等參數(shù)，對播種帶進行滅茬，實現(xiàn)保護性耕作技術(shù)與壟作技術(shù)相結(jié)合，確保播種過程中動土量少。

淺旋式玉米壟作免耕播種機主要由破茬裝置、開溝器、限深輪、行走輪、覆土圓盤、鎮(zhèn)壓輪等構(gòu)成。播種機通過懸掛裝置與拖拉機實行3點懸掛連接，拖拉機的輸出動力通過萬向節(jié)與安裝在播種機上的中央傳動變速箱連接，經(jīng)過變向減速后由鏈傳動帶動刀軸進行旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)窄帶淺旋。行走輪在壟溝中行走，滾動前進時通過鏈傳動帶動排種軸與排肥軸旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動排種器與排肥器工作，一次性完成滅茬、開溝、深施肥、垂直播種、覆土和鎮(zhèn)壓等作業(yè)[3]。淺旋式玉米壟作免耕播種機的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

2 室內(nèi)試驗

2.1 種子質(zhì)量測定

播種試驗使用丹玉39號玉米種子，測試10次種子的百粒質(zhì)量，其平均值為35.25 g（表2）。遼寧阜新地區(qū)春播密度一般為42 000～45 000株/hm2。由于本播種機的行走輪為鐵輪結(jié)構(gòu)，滑移率較大，在計算理論株距時應(yīng)考慮滑移率造成的影響，行走輪帶動排種器旋轉(zhuǎn)的鏈傳動比為19/26=073，鐵輪直徑為50 cm，排種器選用3孔式窩眼輪式，計算得理論株距約38.2 cm。根據(jù)農(nóng)藝要求，為減少缺苗、斷壟情況出現(xiàn)，要求每穴排放2粒種子，因此播種量大約為31.7 kg/hm2。

2.2 排種、肥能力穩(wěn)定性測定

進行室內(nèi)試驗時，通過架起播種機，確保行走輪的輪緣不與地面接觸，并且要求播種機的機架基本上處于水平放置狀態(tài)。以正常播種作業(yè)速度手動旋轉(zhuǎn)行走輪運行15圈，分別接取播種機排肥器與排種器排出的2行肥料與種子，稱其質(zhì)量，并重復(fù)測定，結(jié)果見表3。左1行、左2行種子平均質(zhì)量分別為37.88、39.00 g，變異系數(shù)分別為2.74%、2.55%，2行變異系數(shù)差小于1百分點，表明淺旋式壟作播種機的排種情況比較穩(wěn)定，能夠滿足農(nóng)藝要求。左1行、左2行排肥量平均值分別為188.64、18215 g，變異系數(shù)分別為4.58%、1.68%，表明左1行的排肥量變化較大，考慮到肥料是施放在種子正下方，而且變化值亦處于正常范圍內(nèi)，因而測試結(jié)果表明該播種機符合穩(wěn)定性要求。測試過程中同時測得種子破碎率為0.25%。

3 播種機田間性能試驗

3.1 田間試驗?zāi)康?/p>

對播種機進行田間試驗是農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品設(shè)計和研制的重要步驟，也是樣機改進的主要參考依據(jù)。其主要目的包括：測試淺旋式玉米壟作免耕播種機在田間工作的適應(yīng)性和可靠性；測試本播種機在覆蓋有秸稈、殘茬地表的通過性能；檢測播種機的主要技術(shù)參數(shù)以及整體配置的合理性；檢測播種機田間工作時配套動力消耗、作業(yè)性能及質(zhì)量等[4-5]。

3.2 田間試驗主要內(nèi)容

在種植玉米的典型壟作地區(qū)，選擇留有玉米根茬的試驗地，實行原壟免耕播種。主要測試本播種機播種后施肥、播種質(zhì)量和地輪滑移情況，同時檢測原壟保持情況、播種帶玉米根茬處理質(zhì)量等；此外，通過田間試驗，檢測播種機各部件工作的可靠性、適應(yīng)性、開溝器的入土及通過性能。

3.3 田間性能試驗結(jié)果與分析

田間試驗是在遼寧省阜新縣農(nóng)機二廠的試驗田進行，秋收玉米后玉米秸稈留茬約20 cm，測試根茬莖稈直徑平均為2.1 cm。試驗用的配套動力為江西拖拉機制造廠生產(chǎn)的豐收180-3，拖拉機通過3點懸掛與播種機連接，拖拉機的動力通過動力輸出軸與萬向節(jié)傳動軸傳輸后與變速箱連接，最終傳遞給旋耕刀軸，驅(qū)動刀滾正向旋轉(zhuǎn)，進行淺旋處理玉米根茬。根據(jù)實測，確定單壟旋耕的幅寬為10 cm，旋耕入土深度約為7 cm。

試驗結(jié)果表明，淺旋播種帶作業(yè)能夠保留原壟，整個試驗過程中沒有出現(xiàn)秸稈、殘茬造成堵塞的情況，破茬率達到100%，其適應(yīng)性較好，通過性能好。

3.3.1 行走輪滑移率測量 根據(jù)播種機的測試規(guī)則，滑移率可通過田間行走規(guī)定圈數(shù)并測試位移后計算得到，計算公式見式（1）[5-6]。播種機的行走輪直徑為50 cm（行走輪圈外徑）。播種時測出行走輪轉(zhuǎn)動10圈時行走輪的實際前進距離，測試過程中對播種機在田間的往返行程分別測試2次。試驗結(jié)果見表4，可見其平均滑移率約13.3%。

4 結(jié)論

通過室內(nèi)試驗及田間試驗，對淺旋式壟作免耕播種機的性能進行了相關(guān)測試，結(jié)果表明，施肥深度、播種深度、種肥間距、穴距等播種質(zhì)量滿足農(nóng)藝要求。但播種過程中的行走輪滑移率達到13.3%，因而在設(shè)計、制造及制定農(nóng)藝參數(shù)時需要考慮其影響。此外，機具質(zhì)量偏大，拖拉機通過懸掛裝置提升播種機時液壓提升裝置較為費勁，而且當雜草、秸稈等覆蓋量過大時，可能在開溝器上造成堵塞，會對播種質(zhì)量造成一定影響。因而在樣機改進過程中可以考慮更改行走輪結(jié)構(gòu)，同時可以前移開溝器的位置，減少旋耕刀與開溝器之間的距離，使得雜草與秸稈后甩時不易掛到開溝器上，能夠減輕堵塞。

參考文獻：

[1]李必富，曹敏建. 壟作模式和種植密度對不同玉米品種產(chǎn)量的影響[J]. 中國種業(yè)，2014（1）：56-58.

[2]高 明，李陽兵，魏朝富，等. 稻田長期壟作免耕對土壤肥力性狀的影響研究[J]. 水土保持學(xué)報，2005，19（3）：29-33.

[3]羅紅旗，高煥文，劉安東，等. 玉米壟作免耕播種機研究[J]. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2006，37（4）：45-47，63.

[4]王秀英，周愛民. 冬小麥套種播種機的試驗研究[J]. 農(nóng)機化研究，1996（1）：58-59.

[5]GB/T 6973—2005. 單粒（精密）播種機試驗方法[S].

[6]高玉璐. 免耕播種機地輪滑移現(xiàn)象的研究[D]. 北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2002：20-25.endprint