我國排種器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展

李明森，趙新天

摘要：本文對我國近年來排種器的發(fā)展現(xiàn)狀作以簡要分析，指出了排種器的未來發(fā)展方向，為新型排種器的創(chuàng)新設(shè)計提供了有益參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)排種器；現(xiàn)狀；發(fā)展

中圖分類號： S223.2 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.08.011

1 國內(nèi)市場排種器的應用現(xiàn)狀

1.1 國內(nèi)排種器的發(fā)展現(xiàn)狀

2005年以前，國內(nèi)市場上應用最廣泛的排種器是窩眼式排種器，其播種原理是在播種輪圓周上均勻分布著窩孔，播種輪轉(zhuǎn)動經(jīng)過充種區(qū)域時，種子自然進入窩孔，隨著播種輪轉(zhuǎn)動自然落下完成播種。其弊端是窩孔的尺寸大小是由種子大小而定，所以針對不同的種子需要更換播種輪，通用性不好、操作麻煩，同時還存在傷種、多播等現(xiàn)象。隨后窩眼式排種器漸漸被淘汰，取而代之的是美國指夾式排種器，應用比較廣泛。近幾年我國幾家大型的排種器廠家發(fā)展比較快速，生產(chǎn)出了幾種性能良好的排種器。例如：河北老于排種器廠的勺式排種器；文安振興生產(chǎn)的新指夾排種器；黑山永興機械廠生產(chǎn)的手捏式排種器；黑龍江雙福生產(chǎn)的氣吸式排種器。這幾種排種器在當前我國市場上占有量很大，已經(jīng)大范圍的應用于我國的農(nóng)業(yè)播種環(huán)節(jié)上。

1.2 國內(nèi)外常用排種器的具體特點

目前，國內(nèi)市場上常用的排種器主要有美國指夾排種器、勺式排種器、手捏式排種器、氣吸式排種器等幾種形式。這幾種排種器都有各自的優(yōu)勢與缺點，美國指夾排種器一直以來都有著高效率、高精度、高質(zhì)量的良好口碑。在播種過程中斷穴少、單粒率高，可以進行按穴距單粒播種；粒距均勻，變異??；適用范圍廣，即使玉米種子大小不一也不需要更換其他排種部件就能實現(xiàn)正常播種；它的不足之處在于指夾與播種盤在工作時是持續(xù)摩擦的，造成轉(zhuǎn)動阻力大，摩擦部件易損壞，并且由于是進口排種器，所以價格昂貴，增加了播種機的生產(chǎn)成本。而相比較國內(nèi)幾種排種器在價格上就相對低廉很多，能有效地降低播種機具的制造成本，提高生產(chǎn)效率，適合廣泛應用。但國內(nèi)排種器在播種性能指標上遜色于美國指夾排種器，例如：勺式排種器種子的重播率就要高于國外指夾排種器，而且需要依據(jù)種子的大小來更換勺夾，播種時種子有破碎；手捏式排種器的斷穴率要大于進口指夾排種器，在材料的質(zhì)量上也有所差距，比如其中的小拉力彈簧的使用壽命就遠遠短于美國指夾排種器的拉力彈簧；而目前市場上應用的氣吸排種器普遍采用的是大型的機械動力風機，存在著消耗動力大、噪音大、結(jié)構(gòu)復雜、密閉性不好、風壓不穩(wěn)等問題。

2國內(nèi)排種器的發(fā)展方向

近年來，我國對排種器的研發(fā)水平已經(jīng)有了很大的提高，將來要把我國排種器研究重點放在播種性能、播種精度、高適應性等方向上，并結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件選擇適宜的排種器類型。

2.1提高排種器的作業(yè)速度

要著重于優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，提高制造工藝水平和降低產(chǎn)品價格，加強現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化和改進設(shè)計，注重室內(nèi)臺架試驗研究和計算機模擬與仿真研究，采用各種先進的監(jiān)視和檢測裝置，提高玉米精密排種器的轉(zhuǎn)速，使其適應播種機具的高速作業(yè)，加強產(chǎn)品性能監(jiān)測和質(zhì)量監(jiān)督工作。隨著國家經(jīng)濟的日益發(fā)展，農(nóng)村耕地的集中化，大面積耕地規(guī)模經(jīng)營勢在必行，這就要求有高速度、高效率的作業(yè)機具。因此，研究和發(fā)展適應高速作業(yè)要求的排種器迫在眉睫。

2.2提高排種器的播種精度和可靠性

國內(nèi)排種器在播種精度方面上還有待提高，播種實驗室要采用先進的電子設(shè)備來觀察排種器的工作過程，細致分析造成漏播、重播以及破碎的原因。在實際應用上也要運用智能設(shè)備來提高播種性能，例如采用電子報警裝置來監(jiān)測漏播、重播，以及排種器轉(zhuǎn)動失靈等現(xiàn)象，保證粒距的均勻性，以避免農(nóng)作物的收成受損。

目前，國內(nèi)現(xiàn)有的幾種排種器作業(yè)可靠性都與國外的排種器有一定差距，以往對玉米精密排種器的研究主要集中在排種性能指標的提高，而對引起種子破碎的機理缺乏深入的研究，對種子的破碎可采用高速攝影和圖像處理等先進方法展開研究，進行可靠性試驗分析。研制性能穩(wěn)定可靠、播種精準、價格便宜的新型排種器是未來播種機具的發(fā)展重點。

2.3農(nóng)業(yè)機械與電子技術(shù)相結(jié)合是未來的發(fā)展方向

我國目前常用的排種器基本都是機械式和氣力式，無論哪種排種器，它們的相同之處是傳動系統(tǒng)都是機械傳動，由行走輪帶動排種器運轉(zhuǎn)。機械式傳動的缺點是地輪容易打滑，導致丟轉(zhuǎn)，造成了種子的漏播現(xiàn)象，影響了播種機播種的均勻性。如果傳動系統(tǒng)由機械式改為電力傳動，由電機代替地輪來驅(qū)動，排種器就會避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。因為電機只要有足夠的動力來源，使電機能正常工作，只要動力源不變，它就會一直穩(wěn)定可靠的運轉(zhuǎn)，它能有效地解決地輪的不穩(wěn)定性。因此，加快農(nóng)業(yè)機械機電一體化的步閥是關(guān)鍵，排種器與電器相結(jié)合將是今后的發(fā)展方向。

3 結(jié)語

當前，無論是國內(nèi)還是國外，在排種器的結(jié)構(gòu)研究方面均已取得了較大突破，排種器的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，但由于地域的差別，生產(chǎn)方式和作業(yè)習慣的不同，導致了一些以機械傳動帶動的排種器出現(xiàn)了“水土不服”的現(xiàn)象，無法實現(xiàn)較好的作業(yè)水平；在規(guī)?；r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，目前單純依靠機械傳動式的排種器，其作業(yè)速度、精度以及可靠性已愈來愈無法滿足高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。因此，研制開發(fā)與電控技術(shù)相結(jié)合的排種器，提高播種機械的智能識別能力和環(huán)境適應能力，簡化操作，對有效解決因作業(yè)環(huán)境差異而出現(xiàn)的問題有重要的現(xiàn)實意義；同時與電控技術(shù)相結(jié)合的排種器更能有效地提高播種機械的播種速度和播種質(zhì)量，是未來我國高速精密播種機械的必然發(fā)展方向。

作者簡介：李明森，碩士，高級工程師，研究方向：農(nóng)業(yè)機械與科研管理。