蔬菜精密播種機(jī)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)探討

徐萌萌 解福祥 宋健

摘 要 中國是農(nóng)業(yè)大國，國家在發(fā)展工業(yè)的同時(shí)，需要大力扶持種植業(yè)，其中蔬菜種植業(yè)迅速發(fā)展，成為農(nóng)村產(chǎn)業(yè)的重要支柱。但是，我國蔬菜的機(jī)播率不高。由于蔬菜作物中小粒種子的獨(dú)特外形及質(zhì)量等，傳統(tǒng)的機(jī)械式播種機(jī)難以控制播種深度、間距，存在合格率低、重播及漏播等現(xiàn)象。為了解決這些問題，分析目前的國內(nèi)外精密播種機(jī)研究現(xiàn)狀，簡(jiǎn)述未來的發(fā)展趨勢(shì)，為精密播種機(jī)的研制奠定理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 蔬菜;種植業(yè);精密播種機(jī)

中圖分類號(hào)：S223.26 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.09.095

我國蔬菜機(jī)播率雖然不斷上升，但是整體機(jī)播率依舊偏低。因此，蔬菜精密播種機(jī)仍然需要提升性能。目前，蔬菜種植多采用機(jī)械式播種器進(jìn)行播種，相比人工作業(yè)提高了效率，但大部分播種機(jī)械適用于大田作業(yè)，一些小型田還需要人工進(jìn)行播種。另外，一些小顆粒種子的質(zhì)量體積很小，播種時(shí)易受風(fēng)速等影響，難以實(shí)現(xiàn)精密排種。此外，在播種箱中由于碰撞、摩擦等影響會(huì)產(chǎn)生靜電，吸附種子在一起不易落種。為了解決這些問題，完善農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平，簡(jiǎn)述了精密播種機(jī)的研究現(xiàn)狀，為精密播種機(jī)進(jìn)一步的研制提供理論依據(jù)。

1 國內(nèi)外蔬菜播種機(jī)研究現(xiàn)狀

我國是農(nóng)業(yè)大國，因此有很多對(duì)播種機(jī)的研究，機(jī)型各異，功能眾多。數(shù)據(jù)顯示，我國已經(jīng)有150多種播種機(jī)型。根據(jù)功能不同，播種機(jī)可分為單功能播種機(jī)和聯(lián)合播種機(jī)。根據(jù)播種機(jī)的核心部件排種器的結(jié)構(gòu)及工作原理，可將其分為傳統(tǒng)的機(jī)械式精密排種器和氣力式精密排種器。傳統(tǒng)的機(jī)械式精密排種器的優(yōu)點(diǎn)是制作簡(jiǎn)便、成本較低，缺點(diǎn)是機(jī)械效率低，種子的破損率高，影響出苗率，導(dǎo)致產(chǎn)量降低。氣力式精密播種機(jī)使用的效率高，適用于不同形狀的種子。但是，這種排種器的驅(qū)動(dòng)功率較大，不僅要克服作業(yè)時(shí)和地面接觸時(shí)的工作阻力，又要為風(fēng)機(jī)及自重提供動(dòng)力，成本相對(duì)較高。

我國對(duì)精密播種機(jī)的研制從機(jī)械式播種機(jī)開始。由于傳統(tǒng)式的機(jī)械式播種機(jī)結(jié)構(gòu)單一，播種精度不高，且作物不同種子外形不同，難以將其應(yīng)用于多種作物的播種，同時(shí)沒有保護(hù)種子的裝置，對(duì)種子損害較大影響發(fā)芽率，使作物減產(chǎn)，日平均工作量小。針對(duì)傳統(tǒng)式播種機(jī)的諸多缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)精密的氣吸式播種機(jī)。它的工作原理是利用空壓機(jī)等類似裝置將氣流通入排種器內(nèi)部，利用內(nèi)外壓強(qiáng)差將種子從種子堆中分離，從而使吸孔吸附種子，待壓差消失后種子下落。氣吸式播種機(jī)對(duì)種子的傷害小，不影響出苗率，還會(huì)回收利用多余的種子。不同作物的播種有其相匹配的排種盤。氣吸式排種器的排種盤可在運(yùn)轉(zhuǎn)很快情況下保證播種合格率。基于上述優(yōu)點(diǎn)，越來越多的人對(duì)其進(jìn)行研究、改進(jìn)，并將其應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)，出現(xiàn)了更完善的氣吸式精密播種機(jī)裝置[1]。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，20世紀(jì)70年代我國就對(duì)氣吸式精密播種機(jī)進(jìn)行研制，但當(dāng)時(shí)我國設(shè)計(jì)的播種機(jī)的關(guān)鍵部件主要靠進(jìn)口，技術(shù)上并沒有取得重大突破。80年代初期，人們對(duì)精密播種機(jī)的關(guān)鍵部件排種器進(jìn)行仔細(xì)鉆研，研制出了許多氣吸式精密排種器。農(nóng)作物及蔬菜作物氣吸式精密播種機(jī)的研究在我國正以突飛猛進(jìn)的態(tài)勢(shì)發(fā)展，研制成功的農(nóng)機(jī)在田間得以應(yīng)用。但是，由于創(chuàng)新理念和技術(shù)不足，對(duì)小粒蔬菜作物的氣吸式精密播種機(jī)研究還僅限于排種器的改進(jìn)，缺乏和整機(jī)的結(jié)合。由于生產(chǎn)力發(fā)展水平的限制，我國對(duì)精密播種技術(shù)的研究起始于改革開放之后，經(jīng)過20多年探索才取得了一些成果，但研制出的播種機(jī)只能夠供普通常見的作物使用。因?yàn)椴シN機(jī)上的排種器加工精度較高、成本較高，我國的氣吸式精密播種機(jī)的研制遇到了挑戰(zhàn)。新時(shí)期以來，科創(chuàng)水平不斷提高，我國的科技發(fā)展達(dá)到了一定水平，對(duì)蔬菜的精密播種技術(shù)及機(jī)器性能有了一定的突破。

由于國外的工業(yè)革命開始的較早，在科技上處于領(lǐng)先地位，很多發(fā)達(dá)國家對(duì)精密排種器的研究始于20世紀(jì)50年代，且播種技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟。60年代，亞洲、歐洲各國都對(duì)精密排種器進(jìn)行了理論分析和探索。同時(shí)，國外的免耕技術(shù)較先進(jìn)，精密播種機(jī)很多情況下用于無耕作的土壤上直接進(jìn)行免耕播種。這種技術(shù)可節(jié)省時(shí)間、成本，保留土壤的有機(jī)質(zhì)，將播種機(jī)安裝簡(jiǎn)單的配重，可用于堅(jiān)硬的土壤。國外對(duì)氣吸式精密播種機(jī)的研究比我國早，成就顯著。它的先進(jìn)性體現(xiàn)在播種效率、機(jī)器的制作水平以及精度上，在國際競(jìng)爭(zhēng)中占有優(yōu)勢(shì)。但是，它的銷售價(jià)格高昂，中國不適宜大量從國外購進(jìn)這種氣吸式精密播種機(jī)。因此，我國要不斷提高自身的生產(chǎn)力發(fā)展水平，勇于創(chuàng)新，借鑒國外的一些先進(jìn)理論及成型的加工工藝，制造適合我國實(shí)際需要的高效精密有獨(dú)立產(chǎn)權(quán)的精密播種機(jī)，以提高糧食產(chǎn)量，推動(dòng)農(nóng)業(yè)化進(jìn)程[2]。

2 國內(nèi)外蔬菜播種機(jī)發(fā)展趨勢(shì)

在我國，上述理論研究對(duì)精密播種機(jī)的研制具有重要指導(dǎo)作用，但到目前為止缺少一套完善的理論體系來指導(dǎo)人們研究精密播種機(jī)。由于國內(nèi)科創(chuàng)水平的進(jìn)步，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)，蔬菜精密播種機(jī)未來的趨勢(shì)為高精度、高質(zhì)量、高效率的播種。從發(fā)展的眼光看，在我國加入WTO后，農(nóng)業(yè)作為發(fā)展重點(diǎn)之一，不斷降低農(nóng)機(jī)制造成本成為未來的發(fā)展方向。借鑒發(fā)達(dá)國家研制精密播種機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，了解中國的農(nóng)業(yè)市場(chǎng)，認(rèn)為研制出滿足中國各地區(qū)播種條件、通用性強(qiáng)、精度高的播種機(jī)，對(duì)提高我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和經(jīng)濟(jì)效益具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)意義。小粒蔬菜種植技術(shù)的發(fā)展需依靠國內(nèi)外農(nóng)機(jī)公司的大力支持，設(shè)計(jì)適合中國種植模式和農(nóng)藝要求的農(nóng)機(jī)，是發(fā)展小粒蔬菜機(jī)械化的關(guān)鍵。從已有的農(nóng)機(jī)來看，我國制作精密播種機(jī)的企業(yè)及研發(fā)者在設(shè)計(jì)精密播種機(jī)時(shí)并沒有可參考的標(biāo)準(zhǔn)，所設(shè)計(jì)的精密播種機(jī)根據(jù)其銷售區(qū)域的種植模式設(shè)計(jì)，制作的播種機(jī)不適合其他區(qū)域使用。未來，生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的精密播種機(jī)要朝著通用性方向發(fā)展，使得跨區(qū)域農(nóng)藝也能使用相同的播種機(jī)。目前，國外的精密播種機(jī)功能復(fù)雜，播種精度極高，且可以和多種作業(yè)機(jī)聯(lián)合使用。由于國外科技發(fā)展較快，精密播種機(jī)的研制正在不斷完善，正朝著遠(yuǎn)程操控和自動(dòng)化方向發(fā)展。

3 結(jié)語

從上述國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀可以看出，目前已經(jīng)研制出一系列適用性較強(qiáng)的精密播種機(jī)，但仍需要對(duì)播種機(jī)性能進(jìn)行不斷探索創(chuàng)新，促使精密播種機(jī)的研制向更加精密與自動(dòng)化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳福德.玉米精密排種器排種性能的試驗(yàn)研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[2] 劉文忠.氣吸式排種裝置排種性能試驗(yàn)研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

（責(zé)任編輯：趙中正）