靳曉燕+孫士明+趙麗萍+于曉波+龐愛(ài)國(guó)

摘要：玉米是黑龍江省第一大糧食作物，對(duì)于黑龍江省爭(zhēng)當(dāng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)排頭兵具有重要意義。闡述黑龍江省玉米播種機(jī)械化現(xiàn)狀，指出玉米播種機(jī)械化存在的問(wèn)題，從指夾式排種器、小型玉米同位仿形播種機(jī)、玉米免耕單粒精量播種機(jī)3個(gè)方面提出玉米播種機(jī)械的研發(fā)方向。

關(guān)鍵詞：玉米；播種；機(jī)械化；現(xiàn)狀；發(fā)展方向

中圖分類(lèi)號(hào)：S233.73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2017）08-0022-03

1 黑龍江省玉米種植生產(chǎn)情況

近年來(lái)，黑龍江省加快實(shí)施《黑龍江省“兩大平原”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合配套改革試驗(yàn)總體方案》，建立了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系，加強(qiáng)了基地建設(shè)，穩(wěn)步提高糧食綜合生產(chǎn)能力，爭(zhēng)當(dāng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)排頭兵。通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局，積極發(fā)展玉米、穩(wěn)定發(fā)展大豆、合理發(fā)展水稻，黑龍江省玉米種植面積得到了較快發(fā)展。黑龍江省玉米播種面積從2005年開(kāi)始有了較快增長(zhǎng)，2014年玉米種植面積298.0萬(wàn)hm2，2015年達(dá)到高峰744.5萬(wàn)hm2，2016年回落到640.0萬(wàn)hm2，產(chǎn)量達(dá)到300億kg。玉米成為近年來(lái)黑龍江省糧食作物播種面積和產(chǎn)量增長(zhǎng)最快的作物，對(duì)于黑龍江省糧食增產(chǎn)起到了巨大的推動(dòng)作用。

黑龍江省地處世界著名玉米生產(chǎn)黃金帶，屬于我國(guó)北方春播玉米種植區(qū)，一年一季。除了北部少數(shù)地區(qū)外，全省均有種植。黑龍江省玉米主產(chǎn)區(qū)集中在哈爾濱、綏化、齊齊哈爾地區(qū)， 種植面積約占全省總面積的2/3， 產(chǎn)量約占全省總產(chǎn)量的90%。農(nóng)墾總局產(chǎn)量占全省總產(chǎn)量的1/10左右。近年來(lái)，隨著德美亞等玉米早熟品種的推廣應(yīng)用，黑龍江省玉米產(chǎn)區(qū)向北拓展到第四、第五積溫帶。

黑龍江省玉米栽培模式主要是等行距壟作，采用60～70 cm等行距壟播，一次播種保全苗，保苗株數(shù)達(dá)到4.5萬(wàn)～6.0萬(wàn)株/hm2。龍江、甘南、泰來(lái)等西北旱區(qū)實(shí)施催芽坐水種和免耕播種，玉米大壟雙行栽培模式有了較快發(fā)展。玉米生產(chǎn)存在的主要問(wèn)題是耕作不合理、播種質(zhì)量差，苗不齊不勻不壯現(xiàn)象突出，迫切需要提高播種機(jī)械化水平。

2 黑龍江省玉米播種機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀

黑龍江省玉米播種機(jī)械化水平較高，處于全國(guó)領(lǐng)先水平。全省玉米播種機(jī)械化水平情況如圖1所示。

從圖1可以看出，2007年黑龍江省玉米播種機(jī)械化水平就已達(dá)到95.0%，到2015年達(dá)到99.7%，幾乎全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化播種。2015年，全省擁有玉米精量播種機(jī)61.6萬(wàn)臺(tái)，年更新?lián)Q代需求量5.0萬(wàn)臺(tái)左右。由于目前黑龍江省拖拉機(jī)功率仍以30.0 kW以下為主，適合配套使用兩行小型機(jī)械式精量播種機(jī)作業(yè)，可完成玉米種床開(kāi)溝、側(cè)深施肥、精量播種、覆土鎮(zhèn)壓聯(lián)合作業(yè)。更換工作部件后還可完成起壟及中耕施肥等項(xiàng)作業(yè)。播種單體采用后仿形，這種播種方式的主要問(wèn)題是播深不一致，從而導(dǎo)致苗不齊。目前，還有部分老型號(hào)播種機(jī)采用穴播方式，排種工作部件使用立式圓盤(pán)窩眼輪組合式排種器，每穴播玉米種2～3粒，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，價(jià)格低廉，通常在150元/臺(tái)左右。穴播主要問(wèn)題是排種器種子適應(yīng)性差，磕種現(xiàn)象較為嚴(yán)重，作業(yè)速度在4 km/h左右，不適于高速作業(yè)需要。近年來(lái)推廣使用的玉米播種機(jī)基本是單粒精量播種機(jī)，主要使用黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院研制的勺輪式排種器，其結(jié)構(gòu)比立式圓盤(pán)窩眼輪組合式排種器復(fù)雜，價(jià)格略高，抗干擾能力差，傾斜作業(yè)效果差，不適于丘陵山區(qū)作業(yè)。其優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)單粒播種，種子適應(yīng)性較強(qiáng)，不磕種，可播催芽種。這種排種器作業(yè)速度可達(dá)6 km/h，也不適于高速作業(yè)需要。其鎮(zhèn)壓輪采用圓形鎮(zhèn)壓輪，作業(yè)后地表硬，不利于玉米出苗。

2005年以來(lái)，黑龍江省大功率拖拉機(jī)增速高達(dá)15.0%以上，到2012年底，全省擁有58.8 kW以上大功率拖拉機(jī)近5.0萬(wàn)臺(tái)，與之配套的6行、7行、8行、9行高速氣力式精量播種機(jī)應(yīng)用量越來(lái)越多。這些大型播種機(jī)械一次進(jìn)地即可完成開(kāi)溝施肥、單粒播種、覆土鎮(zhèn)壓等項(xiàng)聯(lián)合作業(yè)。播種單體采用同位仿形結(jié)構(gòu)，開(kāi)溝、投種、仿形在一個(gè)位置，確保播深一致，實(shí)現(xiàn)苗齊。主要使用氣吸式排種器，可完成玉米單粒播種作業(yè)，種子適應(yīng)性強(qiáng)且不磕種，更換孔徑不同的排種盤(pán)可播大小不一、形狀不同的各類(lèi)種子，也可播催芽種，作業(yè)速度高達(dá)10 km/h，適于高速作業(yè)。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)是機(jī)械式排種器的3倍以上。其鎮(zhèn)壓輪采用“V”形鎮(zhèn)壓輪，作業(yè)后地表軟，利于玉米種子發(fā)芽。高速氣吸式精量播種機(jī)性能先進(jìn)，能滿足規(guī)模化玉米生產(chǎn)作業(yè)需要，大大提高了玉米播種質(zhì)量和作業(yè)效率。

近年來(lái)，黑龍江省大力推廣玉米秸稈粉碎還田技術(shù)，玉米松耙混拌還田和玉米秸稈粉碎覆蓋還田成為本地區(qū)重點(diǎn)推廣的技術(shù)模式。普通播種機(jī)無(wú)法適應(yīng)這兩種玉米秸稈粉碎還田模式，而玉米精量免耕播種機(jī)能夠適應(yīng)。2015年，黑龍江省玉米精量免耕播種機(jī)保有量達(dá)0.8萬(wàn)臺(tái)，但仍不能滿足玉米生產(chǎn)需求，未來(lái)全省對(duì)玉米免耕精量播種機(jī)的需求還會(huì)增加。

3 黑龍江省玉米播種機(jī)械化存在的問(wèn)題

3.1 結(jié)構(gòu)不合理

玉米播種機(jī)結(jié)構(gòu)不合理，大型少、小型多。2015年黑龍江省36.7 kW以上大中型拖拉機(jī)保有量為18.5萬(wàn)臺(tái)，而與其配套的大中型玉米播種機(jī)保有量?jī)H為3.0萬(wàn)臺(tái)左右，數(shù)量太少且分布不均，大型高速氣力式精量播種機(jī)推廣應(yīng)用主要在農(nóng)墾系統(tǒng)，制約了全省玉米播種機(jī)械化的發(fā)展。

3.2 技術(shù)水平低

2015年，黑龍江省玉米播種機(jī)械化程度達(dá)到99.7%，但玉米播種機(jī)械技術(shù)水平低。農(nóng)墾系統(tǒng)和大型農(nóng)機(jī)專(zhuān)業(yè)合作社的玉米播種主要采用7行、8行、9行、11行、12行大型高速氣力式精量播種機(jī)，這些播種機(jī)的產(chǎn)品技術(shù)水平達(dá)到了發(fā)達(dá)國(guó)家20世紀(jì)90年代水平，但大多數(shù)玉米種植戶主要采用4行、5行、6行中型精量播種機(jī)，而小農(nóng)戶和丘陵山區(qū)依然選用2行小型機(jī)械式精量播種機(jī)，這類(lèi)播種機(jī)只能達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家20世紀(jì)70年代的產(chǎn)品技術(shù)水平。有些播種機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，平均首次故障時(shí)間僅為國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的1/3左右，可靠性差，嚴(yán)重影響玉米產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，急需進(jìn)行產(chǎn)品提檔升級(jí)。endprint

3.3 作業(yè)質(zhì)量差

黑龍江省農(nóng)村玉米播種作業(yè)機(jī)械以2行小型機(jī)械式精量播種機(jī)為主，存在播種穩(wěn)定性不好、播深一致性差、株距均勻性差、重播率和漏播率高、播種粒距合格指數(shù)低、苗不齊不勻不壯、玉米單產(chǎn)水平低等諸多問(wèn)題，東北平原黑土地的資源優(yōu)勢(shì)沒(méi)有充分發(fā)揮出來(lái)。隨著農(nóng)村勞動(dòng)力緊缺問(wèn)題的加重，玉米輕簡(jiǎn)化栽培成為主流技術(shù)，農(nóng)村耕地“七分種三分管”趨勢(shì)日漸明顯，提高玉米播種機(jī)作業(yè)質(zhì)量十分緊迫。

4 黑龍江省玉米播種機(jī)械發(fā)展方向

4.1 加速指夾式排種器研究

黑龍江省使用較廣的2行小型機(jī)械式精量播種機(jī)均采用水平圓盤(pán)式、垂直圓盤(pán)式、勺孔輪式等型孔式排種器，這種被動(dòng)充種模式遇到陡坡或震動(dòng)時(shí)，種子就會(huì)從型孔中掉落而出現(xiàn)漏播。由于種子大小與型孔大小很難匹配，遇到小粒種子時(shí)會(huì)出現(xiàn)一孔多個(gè)種子的現(xiàn)象，重播率高。同時(shí)，這些排種器磕種率較高，作業(yè)速度較低?？v觀國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，其玉米播種均采用指夾式排種器，這種排種器能模仿人體手指的運(yùn)動(dòng)，可以?shī)A住種子并送入投種口，不怕陡坡或震動(dòng)，漏播率較低，而且具有振動(dòng)清種和毛刷清種兩套清種裝置，單粒性能好，重播率低且不磕種，作業(yè)速度能達(dá)到8 km/h，其性能指標(biāo)可與氣力式精播機(jī)相媲美。因此，有必要加速指夾式排種器研究，實(shí)現(xiàn)機(jī)械式玉米精量播種機(jī)的升級(jí)換代。

4.2 加強(qiáng)小型玉米同位仿形播種機(jī)研究

同位仿形播種是國(guó)際上先進(jìn)的玉米播種技術(shù)，在發(fā)達(dá)國(guó)家玉米播種機(jī)械得到普遍應(yīng)用。目前，我國(guó)大型玉米播種機(jī)械已開(kāi)始應(yīng)用同位仿形播種技術(shù)，但小型精量播種機(jī)還采用后仿形播種技術(shù)，嚴(yán)重影響播深一致性。有必要開(kāi)展小型玉米同位仿形播種機(jī)研究，重點(diǎn)在同位仿形播種單體結(jié)構(gòu)上開(kāi)展創(chuàng)新，以適應(yīng)小型拖拉機(jī)懸掛能力弱、縱向穩(wěn)定性差的要求。

4.3 加快玉米免耕單粒精量播種機(jī)研究

黑龍江省玉米生產(chǎn)主要采取壟作種植模式，主要原因是無(wú)霜期短、積溫不足，玉米壟作種植可增加積溫，增加玉米產(chǎn)量。近50 a來(lái)，黑龍江省氣溫平均升高1.0 ℃，預(yù)計(jì)到2030年平均氣溫將升高1.9 ℃，年可增加積溫100.0 ℃以上，與采取壟作種植模式增加的積溫量相近，這就為玉米種植“壟改平”創(chuàng)造了條件。玉米“壟改平” 種植技術(shù)不僅可以減少作業(yè)環(huán)節(jié)、減輕土壤破壞，還可以解決玉米聯(lián)合收獲作業(yè)后大量秸稈覆蓋條件下無(wú)法進(jìn)行起壟作業(yè)的難題，實(shí)現(xiàn)玉米秸稈粉碎混拌還田和玉米秸稈粉碎覆蓋還田，提高土壤有機(jī)質(zhì)。現(xiàn)有的普通播種機(jī)已無(wú)法適應(yīng)這兩種玉米秸稈粉碎還田作業(yè)模式，因此，加快玉米免耕單粒精量播種機(jī)研究與推廣，成為黑龍江省玉米生產(chǎn)的迫切需求。

參考文獻(xiàn)

[1] 黑龍江省統(tǒng)計(jì)局，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局黑龍江調(diào)查總隊(duì).黑龍江統(tǒng)計(jì)年鑒—2016，農(nóng)業(yè)志[M].哈爾濱：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2016.

[2] 劉曉旭.促進(jìn)黑龍江省玉米生產(chǎn)的對(duì)策建議[J].黑龍江史志，2014（8）：76-78.

[3] 王福亮.黑龍江省玉米栽培技術(shù)發(fā)展與進(jìn)步[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（10）：155-156.

[4] 李世民，張立國(guó)，王海舟，等.黑龍江省玉米生產(chǎn)中存在的問(wèn)題與對(duì)策[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2011（5）：12-13.

[5] 劉立晶，劉忠軍，李長(zhǎng)榮，等.玉米精密排種器性能對(duì)比試驗(yàn)[J].農(nóng)機(jī)化研究，2011（4）：155-157.

[6] 許劍平，謝宇峰，陳寶昌.國(guó)外氣力式精密播種機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].農(nóng)機(jī)化研究，2008（12）：203-206.endprint