玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機的研制與應用

杜亞尊 龐阿建 李曉冬

1、河北省農(nóng)業(yè)機械鑒定總站 2、河北興華農(nóng)業(yè)機械有限公司

前言

國家大力發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)。截止2020年底，我國化肥農(nóng)藥減量增效已順利實現(xiàn)預期目標，全國小麥、玉米和水稻三大主糧在生產(chǎn)過程中，化肥和農(nóng)藥的利用率雙雙超過了40%，其中化肥利用率達到40.2%、農(nóng)藥利用率達到了40.6%，分別較2015年提高了5個和4個百分點。未來一個時期，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部將會同其他相關(guān)部門，加快培育一批有技術(shù)、有實力的社會化服務組織，在糧食主產(chǎn)區(qū)、經(jīng)濟作物優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)等重點地區(qū)，集成推廣種肥同播技術(shù)、水肥一體化技術(shù)、機械深施肥技術(shù)和適期精量施肥技術(shù)等，共建化肥減量增效示范基地，助力化肥使用量零增長行動開展。另外，河北省小麥—玉米兩茬地區(qū)基本采用小麥機械化收獲后直接進行玉米免耕播種的作業(yè)方式。小麥機械化收獲后，秸稈留茬高度一般在15cm以上，玉米播種作業(yè)時，容易造成秸稈纏繞，影響機具通過性，種子如果播在根茬或秸稈上容易造成缺苗、晚苗、弱苗現(xiàn)象。再加上拋撒的秸稈覆蓋在小麥根茬之上，無形之中為二點委夜蛾成蟲，創(chuàng)造了一個潮濕并遮蔭的良好生存環(huán)境，導致二點委夜蛾成蟲在秸稈中大量集聚并產(chǎn)出幼卵。地塊中如果出現(xiàn)二點委夜蛾蟲害又未被及時發(fā)現(xiàn)，一般3天以后就會造成玉米田嚴重的缺苗斷壟，嚴重影響玉米產(chǎn)量。田塊中存在的大量秸稈，給二點委夜蛾幼蟲提供了遮擋，農(nóng)戶在噴施農(nóng)藥過程中很難將二點委夜蛾幼蟲殺死，許多地區(qū)只能采取人工撒施毒餌或毒土的方式，進行應急管理防治，傷人傷地。二點委夜蛾蟲害一旦發(fā)生，會對玉米種植大戶或規(guī)模經(jīng)營的農(nóng)機合作社，造成災難性的后果，由于無法進行有效防治，玉米就會成片枯死，嚴重減產(chǎn)甚至絕產(chǎn)絕收。目前二點委夜蛾已經(jīng)成為黃淮海夏玉米種植區(qū)的常發(fā)性害蟲。為增強機具通過性，確保玉米播種質(zhì)量，提高肥料利用率，并以環(huán)保式、機械式物理方法預防二點委夜蛾危害成為當前玉米生產(chǎn)迫切需要解決的問題。

1 結(jié)構(gòu)組成及技術(shù)參數(shù)

玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機是集清壟、滅茬、帶狀旋耕、分層施肥、精量播種于一體的復合式作業(yè)機具，能夠有效預防二點委夜蛾蟲害，同時可利用旋耕刀組在地面形成多個平行的深度、寬窄一致的種床帶，在種床帶上施肥、播種，確保一播全苗，苗齊、苗勻、苗壯。

1.1 玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機

玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機包括機架1，機架1帶有懸掛2，機架1設置有變速箱3、開溝器4、鎮(zhèn)壓輪5，機架1上設置有多組耕種機組，每組耕種機組由前到后依次設置有清壟開溝器6、帶有旋耕刀7的旋耕刀組8、帶有施肥管9的施肥開溝器10、播種總成11，清壟開溝器6左右兩側(cè)設置有分流板12，旋耕刀組8左右兩側(cè)和上面設有護板13，施肥開溝器10位于旋耕刀組8的左后方，播種總成11位于旋耕刀組8的右后方，旋耕刀7為弧形七字刀，旋耕刀7為均勻分布的多個。主要結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。

圖1 玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機實物

1.2 技術(shù)參數(shù)

玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機有3 行和4 行機，按結(jié)構(gòu)型式分為機械式和牽引式，作業(yè)動力、外形尺寸、作業(yè)速度、作業(yè)小時生產(chǎn)率、作業(yè)幅寬、作業(yè)行數(shù)、排種器型式數(shù)量、開溝器型式數(shù)量等技術(shù)參數(shù)詳見表1。

表1 系列玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機主要技術(shù)參數(shù)

1.3 工作原理

機具作業(yè)時，清壟開溝器先開溝，分流板（角度可調(diào)）將秸稈分到溝兩側(cè)，然后旋耕刀組進行條帶式旋耕滅茬，在地面形成多個平行的旋耕深度、寬窄一致的種床帶，種床帶上無麥秸覆蓋，接著施肥開溝器進行開溝分層施肥作業(yè)，淺層肥8cm～10cm 為苗肥，深層肥12cm～15cm 為底肥，最后播種總成進行播種鎮(zhèn)壓作業(yè)，種子播在已耕地上，播種深度3cm～5cm，最后由鎮(zhèn)壓輪進行鎮(zhèn)壓作業(yè)。

2 機具主要特點

2.1 該機具屬于復式播種作業(yè)機具

可進行玉米免耕播種，一次進地即可完成清壟滅茬、帶狀旋耕、分層施肥、精量播種、播后鎮(zhèn)壓等作業(yè)，減少拖拉機進地次數(shù)，機具作業(yè)通過性好，作業(yè)速度快，工作效率高，省工省時省事，降低了作業(yè)成本，增加玉米產(chǎn)量10%左右，實現(xiàn)了玉米生產(chǎn)節(jié)本增效。

2.2 具備清壟滅茬功能

分流板與清壟開溝器活動連接，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)分流板分流角度。旋耕刀為弧形七字刀，旋耕刀為均勻分布的多個，旋耕效果好。清壟滅茬后，能夠有效預防二點委夜蛾蟲害，同時可創(chuàng)造良好的播種條件，種子播到已耕地中，起到免耕也有耕的效果作用。

2.3 具備分層施肥功能

肥料由分層施肥鏟開溝作業(yè)時分兩層施入土壤中，淺層肥在8cm～10cm，深層肥在12cm～15cm，一次施肥可滿足玉米全生長期所需肥料，后期不用追肥，大大提高了肥料利用率，不脫肥，有后勁兒。肥料利用率可提高30%以上[1-2]。

2.4 具備精量播種功能

采用指夾式或勺輪式排種器，可實現(xiàn)單粒精播，播種精度高，同時播種時將種子播在已耕地上，確保了播深一致，一播全苗，苗齊、苗勻、苗壯。

3 機具使用注意事項

3.1 做好機具用前準備工作

農(nóng)機手首先要認真閱讀機具使用說明書，熟練掌握玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機和配套拖拉機的各種性能，切實做到在使用過程中嚴格按使用說明書要求操作各個部件和完成各項程序，防止造成誤操作。作業(yè)前，認真檢查播種機傳動部位是否潤滑到位、連接螺栓是否牢固可靠、轉(zhuǎn)動部件是否運轉(zhuǎn)靈活、各項總成是否裝配合理等，為下一步實施作業(yè)奠定基礎。

3.2 認真開展機具掛接調(diào)試

將播種機與拖拉機上下拉桿掛接，進行必要的左右和前后調(diào)整，確保機架處于水平位置，保證玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機播種和施肥性能全部符合要求。掛接后升起機具，并做好安全有效支撐，檢測調(diào)試播種、排肥等主要性能指標，用手轉(zhuǎn)動地輪20～30圈，分別接取種子和化肥，進行稱重計算，檢查畝株數(shù)、畝施肥量以及各行一致性等指標，如有不合格項，要進行相應調(diào)整并檢測，直到合格為止。如播種機加裝智能精量播種施肥控制終端的，要按照控制終端相關(guān)要求進行相應的調(diào)整，確保播種和施肥達到正常技術(shù)狀態(tài)。

3.3 嚴格進行試播作業(yè)與調(diào)整

加好種子和化肥后，在待播地塊進行試播作業(yè)，試播距離一般不低于20m，試播結(jié)束后要對株距、播種深度、施肥深度、施肥量等指標進行仔細檢測，發(fā)現(xiàn)不合格項要進行相關(guān)技術(shù)調(diào)整，調(diào)整完成后再進行試播，直到性能滿足要求為止。

3.4 高效實施播種作業(yè)

播種機入土一定要邊走邊放，輕緩入地。作業(yè)時要保持均勻的播種速度，盡量做到播種行直、鄰接行距準確，建議長地頭大面積地塊加裝農(nóng)機北斗輔助駕駛系統(tǒng)，確保直線作業(yè)和結(jié)合壟精度。作業(yè)時要注意觀察，避免出現(xiàn)排種器、排肥器堵塞還繼續(xù)作業(yè)的問題。發(fā)現(xiàn)異常時，要立即停車檢查，排除故障。

3.5 高度重視安全事項

嚴禁在播種作業(yè)時進行倒車和轉(zhuǎn)彎；嚴禁在未停車熄火狀態(tài)下對播種機進行維修調(diào)整；嚴禁在播種機懸掛臂升起沒有牢靠支撐的情況下進行檢修調(diào)整。操作過程中發(fā)現(xiàn)異常要立即停止作業(yè)并進行檢查維修。作業(yè)前后，要認真按照使用說明書進行維修保養(yǎng)。

4 主要推廣應用措施

4.1 強化宣傳培訓和試驗示范

玉米清壟滅茬施肥播種技術(shù)是一項能促進玉米節(jié)肥高效、增產(chǎn)增收的復式播種技術(shù)，農(nóng)民需要有一個認識、認知、認可的過程，采取電視廣播、明白紙、鄉(xiāng)村大喇叭、農(nóng)村集市等形式進行宣傳，召開機具作業(yè)現(xiàn)場演示觀摩會，通過作業(yè)效果、玉米長勢觀摩等直觀形象的實物對照，講給農(nóng)民聽，做給農(nóng)民看，帶著農(nóng)民干，解除農(nóng)民群眾的疑慮，讓其在田間地頭看到實實在在的效果，才能盡快得到農(nóng)民群眾的認可。

4.2 抓好關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)操作要領(lǐng)

切實抓好農(nóng)機手、農(nóng)戶、配套動力“三個選擇”，選擇經(jīng)驗豐富的農(nóng)機手、接受新事物快的種植大戶或農(nóng)機合作社、與機具相匹配的作業(yè)動力開展示范推廣，以點帶面，逐步擴大作業(yè)面積。切實做好作業(yè)前認真試播、作業(yè)中仔細檢查、作業(yè)后澆好蒙頭水、作業(yè)全程保持高度責任心等“四個關(guān)鍵”事項[3]，避免出現(xiàn)新技術(shù)推廣過程中的“首次失敗”，影響后期技術(shù)推廣效果和進度。

4.3 開展機具購置和農(nóng)機作業(yè)雙補貼

加大農(nóng)機購置及應用補貼政策扶持力度，推動玉米清壟滅茬施肥播種機具納入補貼范圍，有條件的地區(qū)利用財政項目資金開展機具累加補貼，一定程度上減輕了農(nóng)機手購機壓力，提高了農(nóng)戶購機積極性，讓農(nóng)機戶想購買、少花錢。積極向農(nóng)業(yè)部門反映，爭取早日將玉米清壟滅茬施肥播種作業(yè)納入作業(yè)補助項目，通過對農(nóng)機手給予定額作業(yè)補助、提高機手作業(yè)積極性、增加機手作業(yè)收入，切實讓農(nóng)機戶能掙錢、得實惠[4]。

4.4 建立示范基地提高示范效應

組織技術(shù)人員深入田間地頭，提供技術(shù)咨詢指導服務，及時總結(jié)玉米清壟滅茬施肥播種技術(shù)推廣應用中的先進經(jīng)驗和做法，積極建立示范基地，從播種出苗、蟲害防治、后期長勢、肥料利用、產(chǎn)量增幅等方面開展對比試驗，對其技術(shù)優(yōu)勢進行重點宣傳，加快玉米清壟滅茬施肥播種技術(shù)的推廣應用進度。