甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)的研制

謝忠清，何友萍，王致和

甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)的研制

謝忠清，何友萍，王致和*

（甘肅省農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究院，武威733006）

研制開發(fā)的2MBO-4A1型甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)，可以一次完成開溝、整形、鋪管、點(diǎn)種、覆膜等多項(xiàng)作用。該機(jī)具的研制成功，改變了傳統(tǒng)育苗移栽種植方式，大大提高了生產(chǎn)效率。

甜葉菊；精量點(diǎn)播機(jī)；覆膜；研制

甜葉菊（Stevia rebaudiana（Bertoni）Hemsl）為菊科甜菊屬多年生草本植物。原產(chǎn)南美洲巴拉圭和巴西交界的阿曼拜山脈，20世紀(jì)80年代初引進(jìn)我國種植，是新型糖料作物。經(jīng)大量藥物實(shí)驗(yàn)證明，甜菊糖無毒副作用，無致癌物，食用安全，經(jīng)常食用可預(yù)防高血壓、糖尿病、肥胖癥、心臟病、齲齒等病癥，是一種可替代蔗糖的非常理想的甜味劑[1]。

甜葉菊，全生育期為180～200d，苗期生長緩慢，生長時(shí)間長。種子細(xì)小，千粒重僅為0.3～0.4g；儲藏養(yǎng)分很少，外皮組織疏松，易透水分和空氣，使種子呼吸作用增強(qiáng)失去發(fā)芽力[2]，發(fā)芽率多在23%～60%之間；甜菊種子細(xì)小，胚軸伸長力弱，幼芽頂土能力極差，播種時(shí)不能覆土，否則就會(huì)嚴(yán)重影響出苗率。甜菊種子萌發(fā)的溫濕度條件要求高，發(fā)芽溫度在10～28℃，發(fā)芽期溫度在20～25℃最佳。因種子播在土壤表面，因此表土濕度是影響種子發(fā)芽出苗和幼苗成活的關(guān)鍵條件。出苗期間土壤含水量保持在60%～70%時(shí)發(fā)芽率最高，隨著土壤水分的下降，種子發(fā)芽率也相對下降。

由于甜葉菊種子和栽培模式的特殊性，長期以來國內(nèi)甜葉菊主要種植模式是人工育苗移栽，目前還沒有實(shí)現(xiàn)機(jī)械播種。人工育苗移栽費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、種植成本大，成為甜葉菊大面積種植的瓶頸。提升甜葉菊種植機(jī)械化裝備水平，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率和種植效益，研發(fā)先進(jìn)適用的甜葉菊精播機(jī)械，已成為擺在我國甜葉菊產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展面前的重要課題。甘肅省農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究院經(jīng)過刻苦攻關(guān)，研制開發(fā)了2MBO-4A1型甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)。通過對2MBO-4A1型甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)的各種專業(yè)實(shí)驗(yàn)及實(shí)地試驗(yàn)證明，2MBO-4A1型甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)，工作時(shí)可以完成甜葉菊的播種、鋪管、覆膜等作業(yè)過程，機(jī)具各項(xiàng)性能指標(biāo)具備了甜葉菊播種的要求。該機(jī)型的功能基本實(shí)現(xiàn)了甜葉菊的精量播種和全程機(jī)械化操作。

1　基本構(gòu)造、工作原理與技術(shù)參數(shù)

1.1基本構(gòu)造

2MBO-4A1型的甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)主要由大梁總成、掛接機(jī)構(gòu)、刮平板、開溝器、整平輥、壓槽輪、外槽輪式排種器、種子箱、點(diǎn)種輪、覆膜組件、滴灌帶鋪設(shè)裝置、覆土裝置等零部件組成（圖1），主要與15kW以上的輪式拖拉機(jī)配套作業(yè)，機(jī)架為方管結(jié)構(gòu)，通過懸掛臂與拖拉機(jī)連接，拖拉機(jī)通過下懸掛裝置和上拉桿實(shí)現(xiàn)對機(jī)具的起升和牽引。工作時(shí)4個(gè)壓槽輪按30cm的間距連接在框架中間橫梁上，種箱在4個(gè)點(diǎn)種輪的上方位置，連接在框架上，開溝器、壓槽輪、點(diǎn)種輪的中心線保持在一條直線上，滴灌帶鋪放裝置安裝在大梁總成前端位置上，鋪膜裝置、覆土裝置放在點(diǎn)種輪后方。

1.2工作原理

播種機(jī)工作是由15kW輪式拖拉機(jī)牽引前進(jìn)，開溝器1按設(shè)定的行距開出4條溝槽，經(jīng)整平輥4整壓將開溝時(shí)犁起的浮土壓實(shí)后形成4條淺槽，再經(jīng)過壓槽輪7碾壓形成下口寬4cm、上口寬6cm、深6cm的4條U形溝槽。壓槽輪單個(gè)重量為25kg，并且每個(gè)壓槽輪上有一根彈簧助力；在整平輥4軸上安裝驅(qū)動(dòng)齒輪5，通過驅(qū)動(dòng)鏈條15帶動(dòng)排種器軸上的齒輪，使外槽輪式排種器的槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)排種，排種量大小可通過調(diào)節(jié)槽輪工作長度來調(diào)節(jié)；同時(shí)排種器軸上的小齒輪通過帶動(dòng)種子攪拌器軸上的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使種子攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)，完成同步攪拌種子，避免種子在種箱16內(nèi)形成中空，造成下種不均。種子通過排種器，經(jīng)過下種管6輸入點(diǎn)播輪8，點(diǎn)播輪8按照設(shè)定的株距要求，通過點(diǎn)種輪將種子點(diǎn)播在U型溝槽內(nèi)底部；通過滴灌帶鋪設(shè)裝置17將滴灌帶鋪在兩側(cè)行內(nèi)（30cm）；開溝圓片9在地膜的邊線（間距110cm）開出鋪膜溝；地膜張緊輪10把地膜展開、展平，并鋪在壓好溝槽、下好種、鋪好滴灌帶的膜床上，展膜輪11將膜邊壓入壓膜溝，使地膜向兩邊拉緊，緊貼于地面，覆土圓片12將土覆在膜邊上，經(jīng)鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓，使地膜邊壓實(shí)封嚴(yán)。播種機(jī)完成：開溝、鋪管、播種、覆膜作業(yè)的全過程。

1.3主要技術(shù)參數(shù)

2MBO-4A1型甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1　 2MBO-4A1型甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

2　2MBO-4 A 1型甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)特點(diǎn)

2.1一體化作業(yè)

2MBO-4A1型甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)的使用改變了甜葉菊傳統(tǒng)的育苗移栽種植模式。使用該機(jī)播種時(shí)，可以一次完成開溝、整形、鋪管、點(diǎn)種、覆膜等多項(xiàng)作業(yè)，提高了生產(chǎn)效率。而且，采用甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)的播種模式具有以下好處：①通過播種機(jī)的點(diǎn)種輪，按照設(shè)定的株距要求，將種子點(diǎn)播在上口寬6cm、下口寬4cm、深6cm的U型溝槽內(nèi)，667m2保苗株數(shù)達(dá)到1.1萬株左右，每膜鋪設(shè)兩條滴灌帶，然后覆膜形成U型小拱棚，U型拱棚溫室效應(yīng)在春季為種子萌發(fā)提供溫度條件，采用滴灌調(diào)節(jié)水分濕度，保證甜葉菊發(fā)芽出苗，由于點(diǎn)播機(jī)是等距離點(diǎn)播，在株距、行距、播深方面能準(zhǔn)確定位，保持一致，有利于改善甜葉菊生長的環(huán)境，對實(shí)現(xiàn)苗齊、苗全、苗壯、提高甜葉菊產(chǎn)量有著積極作用，為甜葉菊高產(chǎn)打下很好的基礎(chǔ)；②打破了甜葉菊育苗移栽的傳統(tǒng)模式，大大降低了溫棚育苗、移栽的人工成本，解決了甜葉菊大面積種植的技術(shù)難題，提高了甜葉菊種植的機(jī)械化水平和種植技術(shù)；③采用膜下滴灌種植，干葉質(zhì)量較高。經(jīng)檢測，總甙和萊鮑迪苷A含量都高于常規(guī)種植的甜葉菊；采用膜下滴灌可提高地溫，保水保肥（肥料流失少），土質(zhì)疏松（不板結(jié)）；采用膜下滴灌對甜葉菊生長過程中的水肥供應(yīng)和雜草控制具有重要作用，保證其高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。④可以適當(dāng)早播，有效延長甜葉菊的營養(yǎng)生長時(shí)間，使之形成強(qiáng)大的地下根系，苗強(qiáng)苗壯，抗病性強(qiáng)，發(fā)病率低，為后期生長打好基礎(chǔ)。

2.2操作靈活

2MBO-4A1型甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)是國內(nèi)研發(fā)最早的甜葉菊的播種機(jī)械。該機(jī)具可一次完成開溝、鋪管、播種、覆膜等多項(xiàng)作業(yè)，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，機(jī)構(gòu)緊湊合理，操作靈活快捷，調(diào)整維修方便，故障率較低，作業(yè)性能穩(wěn)定，播種量均勻，能適時(shí)播種，滿足了甜葉菊農(nóng)藝要求。適用于甜葉菊的精量播種，是國內(nèi)目前較為理想、實(shí)用的甜葉菊播種機(jī)械。

2.3適應(yīng)性廣泛

2MBO-4A1型甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)能夠與動(dòng)力在15kW以上的輪式拖拉機(jī)配套作業(yè)，配套動(dòng)力廣泛。機(jī)具地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)，能適合不同大小地塊條件下的作業(yè)，作業(yè)效率高，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

3　田間試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)牽引動(dòng)力為東方紅-25型輪式拖拉機(jī)。2014年4月15日在甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院啤酒大麥原種場二隊(duì)進(jìn)行播種作業(yè)，播種面積20hm2，平均日工效1.5～2km2，作業(yè)速度為4～5km/h。通過實(shí)踐，2MBO-4A1型甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)能順利完成播種作業(yè)，作業(yè)性能穩(wěn)定可靠，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到甜葉菊農(nóng)藝要求。

4　經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益分析

甜葉菊種子細(xì)小，種芽頂土能力極差，播種時(shí)不能覆土，萌發(fā)的溫濕度條件要求高，有冠毛等不利于直播。長期以來國內(nèi)甜葉菊主要種植模式是人工育苗移栽，而人工育苗移栽需要提前利用日光溫室或小拱棚進(jìn)行育苗，然后進(jìn)行大田移栽。育苗需要3300元/hm2的成本，移栽每公頃需要人工60～75個(gè)，人工費(fèi)約6000元/hm2，兩項(xiàng)合計(jì)需要9300元/hm2的費(fèi)用；而實(shí)現(xiàn)甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播，覆膜、播種一次完成，只需要不足3000元/hm2的費(fèi)用，有效降低了甜葉菊育苗、移栽成本，降本增效效果十分明顯，減輕育苗移栽勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，省時(shí)、省工；采用膜下滴灌技術(shù)有利于水肥調(diào)控，節(jié)水、節(jié)肥，產(chǎn)量高，效益好。因此，2MBO-4A1型甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)的應(yīng)用，提高了甜葉菊種植的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為甜葉菊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

2MBO-4A1型甜葉菊覆膜精量點(diǎn)播機(jī)的應(yīng)用，使甜葉菊種植實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，并且很好地和甜葉菊種植農(nóng)藝、農(nóng)技相融合，更有利于對甜葉菊生長環(huán)境的優(yōu)化和調(diào)控，促進(jìn)苗齊、苗全、苗壯，有效降低了種植成本，提高了生產(chǎn)效率，達(dá)到增產(chǎn)增收的效果；打破了甜葉菊育苗移栽的種植模式，改變傳統(tǒng)人工勞作方式，加速了甜葉菊種植機(jī)械化的進(jìn)程，為實(shí)現(xiàn)甜葉菊產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)械化、現(xiàn)代化和高效化、規(guī)模化種植打下很好的基礎(chǔ)。

[1]陳葉，郝宏杰，羅光宏，王治江.河西走廊綠洲灌區(qū)甜葉菊栽培技術(shù)[J].蔬菜，2012（2）：10

[2]孫宏義，董海濤，楊有俊.甜葉菊在寧夏同心地區(qū)的生長特性[J].中國糖料，2015，37（3）：32-34

Development of Film M ulching and Precision Sow ing M achine of Stevia

XIE Zhong-qing,HE You-ping,WANG Zhi-he
(Gansu Institute of Agricultural Engineering Technology,Wuwei733006)

The film mulching and precision sowingmachine 2MBO-4A1 for stevia was developed successfully, which implementmultifunction operation,such as furrow,earth ridge,pipe laying,sowing and film mulching etc. The development ofmachine change traditional planting pattern of seedling transplanting and improve greatly the production efficiency of stevia planting.

stevia;precision sowingmachine;film mulching;development

S566.9

A

1007－2624（2016）03－0052－03

10.13570/j.cnki.scc.2016.03.017

2015-12-21

謝忠清（1967-），男，高級農(nóng)藝師，長期從事農(nóng)作物栽培、農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣及管理工作。

王致和（1965-），男，研究員，從事特色農(nóng)作物創(chuàng)新育種及植保方面的研究與推廣工作。E-mail：gswangzh@163.com