基于機采模式的棉花機播田間試驗

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院　趙金　張晉國　楊進　蘇磊峰

基于機采模式的棉花機播田間試驗

河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院趙金張晉國楊進蘇磊峰

引言

我國是世界主要的棉花生產(chǎn)、消費和進口國，同時也是主要的棉紡織產(chǎn)品出口國。但植棉機械化程度低，用工多，成本高等因素導(dǎo)致了棉花種植面積逐年減少。因此，棉花生產(chǎn)實現(xiàn)全程機械化尤為重要。

棉花播種環(huán)節(jié)的機械化會對后續(xù)各個環(huán)節(jié)的機械化產(chǎn)生直接影響，加快實現(xiàn)棉花播種的機械化，有助于實現(xiàn)后續(xù)管理機械化和收獲環(huán)節(jié)機械化。因此研制適宜的棉花播種機迫在眉睫。根據(jù)機采棉種植模式，分別使用了鋪膜棉花播種機和不鋪膜棉花播種機，在保定市高陽縣進行了田間試驗。這兩臺機具能夠?qū)崿F(xiàn)精量播種，是符合機采棉種植農(nóng)藝要求的復(fù)式作業(yè)機具。

1　棉花播種機基本結(jié)構(gòu)

1.1鋪膜棉花播種機

圖1　鋪膜棉花播種機

圖1為鋪膜棉花播種機，該播種機一幅3行，1膜單行，機具作業(yè)時，先進行整形鋪膜，膜鋪好后由鴨嘴式排種器進行膜上打孔播種作業(yè)，隨后進行覆土作業(yè)。由于先進行鋪膜作業(yè)后進行播種作業(yè)，這就需要在覆土的時候，土壤既能壓住膜，還必須能將種子覆蓋住，因此鴨嘴式排種器在工作時，為方便覆土，播種位置偏于膜的一側(cè)。

鋪膜播種機的作業(yè)行距是配合采棉機確定的，因此該機具為76cm等行距。為了使整機結(jié)構(gòu)緊湊，兩邊的播種單體略向前安裝，中間的播種單體略向后安裝，3行進行播種作業(yè)時，行距穩(wěn)定，互不干擾。

1.2不鋪膜棉花播種機

圖2為不鋪膜棉花播種機，可實現(xiàn)精量播種，減少高速作業(yè)對種子的損傷，因此選用了氣吸式排種器。氣吸式排種器主要由帶吸種孔的排種盤和負壓腔體以及常壓腔體構(gòu)成。作業(yè)時通過風(fēng)機吸走排種盤后面腔體里的空氣使其形成負壓，同時旋轉(zhuǎn)軸帶動排種盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)排種盤上的吸種孔旋轉(zhuǎn)到對應(yīng)的負壓腔體位置時可將種子吸附在排種盤上，當(dāng)排種盤上的吸種孔旋轉(zhuǎn)到常壓腔體的位置時則種子靠自重落下，進行排種作業(yè)。

圖2　不鋪膜播種機

在排種器內(nèi)還裝有清種片，工作時可以剔除吸附在吸種孔附近多余的種子，通過清種，可以更好地保證播種精度，使每個型孔只留一粒種子，實現(xiàn)精量播種。

不鋪膜播種機的作業(yè)行距也是配合采棉機確定的，因此該機具為76cm等行距，單體仿形。不鋪膜棉花播種機作業(yè)速度快，不易傷種子，對種子外形要求不嚴格，單粒精播合格率高，作業(yè)成本低，機具通用性強。

2　田間試驗

2.1鋪膜棉花播種機田間試驗

圖3　播種后地表情況

圖4　出苗情況

樣機試制完成后，于4月29日進行了田間試驗，圖3為播種后的地表情況，圖4為5月14日進行查苗時的出苗情況。

圖5為9月11日，查苗時鋪膜棉花長勢。

圖5　鋪膜棉花播種機播后棉花長勢

2.2不鋪膜棉花播種機田間試驗

樣機試制完成后，于5月6日進行了田間試驗，圖6為不鋪膜棉花播種機作業(yè)照片。

圖6　不鋪膜棉花播種機作業(yè)照片

圖7　5月20日不鋪膜播種機出苗情況

圖8　未頂出堅硬土殼的棉花苗

圖7為5月20日不鋪膜棉花播種機播后的出苗情況。由于土質(zhì)較黏，播種后下雨會使種帶形成堅硬的土層，使部分幼苗不能順利出苗。

圖8為壓在堅硬土殼下的棉花苗。

圖9為9月11日，查苗時不鋪膜棉花長勢。

圖9　不鋪膜棉花播種機播后棉花長勢

3　試驗效果與分析

（1）使用棉花播種機可以提高播種時的作業(yè)效率，減少用工和作業(yè)成本。

（2）使用鋪膜棉花播種機播種后，種帶上不存在堅硬土塊，出苗率略高，但鋪膜會提高生產(chǎn)成本，且殘膜回收技術(shù)在國內(nèi)還不成熟，留在地里的殘膜會變成垃圾污染環(huán)境，另外鋪膜對棉花的采凈率是否有影響還需要進一步試驗。

（3）使用不鋪膜播種機播種棉花，由于播種后第5天下雨，種帶上形成堅硬的土殼，所以影響部分種子的出土。

（4）不鋪膜播種機作業(yè)成本低于鋪膜播種機，且作業(yè)速度較高。

（5）鋪膜播種機和不鋪膜播種機播后的棉花后期長勢基本一致，符合棉花的生長要求。

4　建議

解決在黏重土壤條件下，不鋪膜播種機播后下雨，地下形成堅硬土塊的問題，以提高不鋪膜棉花機播的出苗率。

趙金，女，1986年出生，河北省石家莊人，博士研究生，研究方向：農(nóng)業(yè)機械新裝備。

減阻耐磨多區(qū)域深松聯(lián)合作業(yè)機研制與示范（2014BAD06B05）