關(guān)桂娟

(哈爾濱市阿城區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣站，哈爾濱 150300)

0 引言

氣力式播種機(jī)是現(xiàn)代化播種設(shè)備的典型代表，是傳統(tǒng)的機(jī)械式播種機(jī)向更先進(jìn)、高效方向的轉(zhuǎn)變。尤其在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式逐漸向規(guī)?；吐?lián)合經(jīng)營(yíng)化發(fā)展的過程中，高速、可靠、精確特征的氣力式播種機(jī)具有明顯的適用性。從氣力式播種機(jī)的技術(shù)應(yīng)用來看，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所使用的氣力式播種機(jī)在技術(shù)先進(jìn)性方面仍存在一定不足，加之農(nóng)民在使用播種機(jī)作業(yè)時(shí)常存在操作不規(guī)范、維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)等問題，導(dǎo)致高速播種機(jī)實(shí)際作業(yè)質(zhì)量不盡人意，容易出現(xiàn)重播、漏播、機(jī)具損壞等問題，甚至在一定程度影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整體質(zhì)量。因此，使用者應(yīng)充分了解高速氣力式播種的技術(shù)原理，掌握播種機(jī)使用的規(guī)范要求，確保氣力式播種機(jī)發(fā)揮出應(yīng)有的效能。

1 高速播種機(jī)發(fā)展情況

我國(guó)對(duì)于高速精量播種機(jī)的研究起始于20世紀(jì)60年代中期，初始研究以傳統(tǒng)機(jī)械式播種機(jī)為基礎(chǔ)開展，主要的研究集中在如何提高機(jī)械式排種器的可靠性和工作效率，研發(fā)的播種機(jī)包括外槽輪式高速播種機(jī)、窩眼刷種輪式高速播種機(jī)、圓盤式高速播種機(jī)，但受到取種和排種原理的限制，高速機(jī)械式播種機(jī)仍存在播種效率低的制約，通常機(jī)械式播種機(jī)的工作速度僅為5.5～6 km·h-1，且當(dāng)播種速度超過7 km·h-1后，播種的性能指標(biāo)明顯下降。即使在標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)速度下，機(jī)械式播種機(jī)也存在著種子破損率高、重播漏播率高的問題。在此基礎(chǔ)上，受到國(guó)外氣力式播種機(jī)技術(shù)的影響，我國(guó)在20世紀(jì)80年代中后期加大了對(duì)氣力式高速播種機(jī)的研發(fā)和推廣力度，加之中大馬力的拖拉機(jī)普及率增加，中大型氣力式播種機(jī)得到了更好的推廣應(yīng)用，且在21世紀(jì)以后，氣力式播種機(jī)在農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼政策的支持下銷量持續(xù)增長(zhǎng)，提升了精密、高速播種機(jī)的整體占比，也顯著提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整體質(zhì)量[1]。

2 氣力式播種機(jī)研究情況

盡管氣力式播種機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用還處于技術(shù)推廣和技術(shù)升級(jí)的階段，但我國(guó)的農(nóng)機(jī)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)針對(duì)氣力式播種機(jī)近年來展開的研究已十分豐富，為氣力式播種機(jī)的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。李萍等[2]針對(duì)氣力式牧草免耕播種機(jī)結(jié)構(gòu)展開了實(shí)驗(yàn)研究。解決了小粒種子播量穩(wěn)定性差、堵塞、架空等問題，分析了氣力式排種器氣流的速度與壓力情況，并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了合理設(shè)計(jì)，顯著提高了氣力式排種器的適應(yīng)性。張明慧等[3]針對(duì)小粒蔬菜播種機(jī)展開設(shè)計(jì)，優(yōu)化后的播種機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)開溝、播種、覆土、鎮(zhèn)壓等穩(wěn)定功能，并確保排種的均勻性，且適應(yīng)能力強(qiáng)，尤其適用于小粒種子的播種使用。于興瑞等[4]設(shè)計(jì)一款小麥氣力式高效免耕施肥播種機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)滅茬、施肥、播種、覆土、鎮(zhèn)壓等工作的一次性完成，應(yīng)用了集排式氣流排種排肥裝置，保證了種肥同步播放，并應(yīng)用燕尾槽式布種器進(jìn)行布種作業(yè)，有效提高了小麥播種質(zhì)量。彭博等[5]針對(duì)氣力式播種機(jī)受到田間環(huán)境影響易出現(xiàn)轉(zhuǎn)速波動(dòng)引起風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化問題，進(jìn)行了穩(wěn)定性研究，通過AMESim軟件進(jìn)行仿真，并進(jìn)行了樣機(jī)參數(shù)測(cè)量與試驗(yàn)，有效提高了氣力式播種機(jī)氣力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

圖1 小粒蔬菜播種機(jī)設(shè)計(jì)

3 氣力式播種機(jī)的技術(shù)特征

3.1 技術(shù)分類與優(yōu)勢(shì)分析

按照工作形式的不同，氣力式播種機(jī)主要包括氣吸式播種機(jī)、氣吹式播種機(jī)、氣壓式播種機(jī)等多種類型，現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的氣吸式播種機(jī)、氣吹式播種機(jī)相對(duì)較多。與傳統(tǒng)的機(jī)械式播種機(jī)相比，氣力式播種機(jī)具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)。首先，排種器工作效率高，采用氣體負(fù)壓來取種、排種相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械型孔取種效率明顯提高，適合高速作業(yè)；其次，可靠性明顯提升，氣力式排種器的取種成功率明顯提升，播種過程的漏播問題得到更好的控制；再次，播種精度明顯提升，氣力式播種機(jī)可實(shí)現(xiàn)每穴1粒種子的精確投放，有效節(jié)約種子資源；此外，氣力式播種機(jī)播種過程能夠?qū)ΨN子起到更好的保護(hù)作用，傷種概率明顯降低[6]。

3.2 工作原理

氣力式播種機(jī)根據(jù)氣吸式、氣吹式、氣壓式的不同，在排種器技術(shù)和機(jī)械結(jié)構(gòu)布局方面會(huì)存在一定程度的不同，但總體的結(jié)構(gòu)原理大致相同。氣力式播種機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)包括懸掛連接結(jié)構(gòu)、開溝器總成、肥料箱、施肥器、種子箱、排種器、風(fēng)機(jī)總成、輸氣管路、傳動(dòng)系統(tǒng)、支撐輪、鎮(zhèn)壓裝置等(圖2)。氣力式播種機(jī)需要與拖拉機(jī)配套安裝使用，播種機(jī)與拖拉機(jī)通過三點(diǎn)式懸掛方式連接，由拖拉機(jī)提供行駛的動(dòng)力[7]。

1.種劃印器；2.開溝器；3.排肥裝置；4.種子箱；5.排種器；6.風(fēng)機(jī)；7.地輪圖2 氣力式播種機(jī)結(jié)構(gòu)

在播種機(jī)行駛過程中，地輪與傳動(dòng)鏈條同步轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)播種機(jī)上各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)轉(zhuǎn)，開溝圓盤位于排種口前方，在牽引力的作用下開具深度適宜的種溝，施肥鏟位于開溝器一側(cè)與排肥管路位置對(duì)齊，用以劃出連續(xù)的肥溝。排種器與排肥器是氣力式播種機(jī)的重要工作部件，其工作性能直接影響到播種質(zhì)量和播種效率。排種器主要由種子箱、排種器主體、輸氣管路、輸種管、排種口等結(jié)構(gòu)組成，工作時(shí)，利用氣流作用力獲取種子箱內(nèi)的種子，使種子沿設(shè)計(jì)好的路徑運(yùn)動(dòng)到排種位置排放，排放后的種子進(jìn)入輸種管路，在排種口位置落入種溝，完成播種入土過程。排肥器與排種器同步工作，實(shí)現(xiàn)種肥同施，采用側(cè)深施肥技術(shù)，因顆粒肥料易于獲取和排放，因此排肥裝置多采用傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)，現(xiàn)階段應(yīng)用較多的為外槽輪式排肥器，在外槽輪排位器的運(yùn)轉(zhuǎn)下完成勻速的取肥排肥工作，且排肥量可調(diào)節(jié)，有利于適應(yīng)不同作物的肥量要求。很多播種機(jī)在排種口的后方設(shè)計(jì)有覆土部件，用以彌補(bǔ)開溝器回土對(duì)種子的覆蓋不足問題，使土壤對(duì)種子的覆蓋達(dá)到指定深度且覆蓋均勻，覆土完成后通過鎮(zhèn)壓輪將表層土壤壓實(shí)，通常鎮(zhèn)壓輪的壓力應(yīng)在30～50 kPa范圍，表層土壤的壓后密度須達(dá)到0.8～1.2 g·cm-2，以減少土壤水分蒸發(fā)并使種子更好的與土壤接觸[8]。

4 作業(yè)注意事項(xiàng)

4.1 駕駛?cè)藛T的能力要求

由于高速氣力式播種機(jī)屬于先進(jìn)的精密機(jī)械，且作業(yè)過程效率高、速度快，對(duì)駕駛?cè)藛T的使用能力有很高的要求。在播種機(jī)正式作業(yè)前，駕駛員必須要經(jīng)過農(nóng)機(jī)企業(yè)的培訓(xùn)并獲得相應(yīng)的駕駛資格，要求駕駛員熟練掌握播種機(jī)的技術(shù)原理和操作方法，明確播種機(jī)的日常維護(hù)保養(yǎng)方法和常見故障特征，能夠做到規(guī)范操作、定期保養(yǎng)、及時(shí)維修，并具有安全生產(chǎn)意識(shí)，能保證播種作業(yè)的科學(xué)實(shí)施。

4.2 重視作業(yè)前的調(diào)試工作

在使用播種機(jī)開始生產(chǎn)作業(yè)前，應(yīng)對(duì)播種機(jī)的各項(xiàng)功能和可靠性進(jìn)行徹底檢查，首先要徹底清理播種機(jī)上的雜物，去除重要工作部位的粉塵、雜物，徹底清除種子箱和肥料箱內(nèi)剩余的種子和肥料；其次，檢查排種器、排肥器、開溝器、施肥鏟等關(guān)鍵部件是否完好，發(fā)現(xiàn)零部件損壞及時(shí)進(jìn)行更換；再次，做好播種機(jī)關(guān)鍵部件的潤(rùn)滑工作，確保排種器、排肥器、風(fēng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)的工況正常，檢查并緊固螺紋連接件，避免因連接松動(dòng)造成故障。

4.3 重視試播種作業(yè)

在田間正式開始播種前，應(yīng)選擇20～40 m距離進(jìn)行試播種作業(yè)，播種完成后檢查播種參數(shù)是否合適，重點(diǎn)檢查播種深度、播種量、漏播重播率、施肥深度、施肥位置、施肥量、覆土鎮(zhèn)壓質(zhì)量等，對(duì)于不合理的參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試，確保播種機(jī)的工作參數(shù)符合農(nóng)藝要求后再進(jìn)行正式作業(yè)。

4.4 播種作業(yè)的規(guī)范操作

正式的播種作業(yè)要求駕駛員嚴(yán)格遵循預(yù)定的規(guī)范要求，播種機(jī)行駛路線要保持直線，往返之間的間距均勻合理，要求機(jī)組往返過程的相鄰行距差異不大于2.5 cm，播種機(jī)間的行距差異不大于1.5 cm，作業(yè)速度嚴(yán)格執(zhí)行農(nóng)藝要求，且不得出現(xiàn)行駛忽快忽慢的問題。在田間地頭需要駕駛播種機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)，必須控制拖拉機(jī)的液壓系統(tǒng)將播種機(jī)升起后再進(jìn)行轉(zhuǎn)彎操作，播種過程中無特殊情況嚴(yán)禁倒車，必須倒車時(shí)也應(yīng)將機(jī)具升起到安全位置后再操作，以防播種機(jī)損壞。在播種作業(yè)的過程中，駕駛員必須時(shí)刻關(guān)注播種機(jī)的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)播種機(jī)工作異常應(yīng)及時(shí)停機(jī)檢查，排除故障后方可繼續(xù)工作。

4.5 播種后的操作

每次播種完成后，駕駛員要對(duì)播種機(jī)進(jìn)行常規(guī)的清理和保養(yǎng)，注意將播種機(jī)內(nèi)的種子肥料放出，并運(yùn)轉(zhuǎn)播種機(jī)將排種器、排肥器內(nèi)的種子肥料排空后，檢查玉米免耕播種機(jī)的各種易損部件，如螺栓、防護(hù)罩、插銷、開口銷等部件是否存在缺失或損壞，如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)進(jìn)行更換，再入庫(kù)存放。

5 結(jié)語

綜上所述，氣力式播種機(jī)相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械式播種機(jī)在工作效率、精確性、可靠性等方面存在顯著優(yōu)勢(shì)，且具有省種、省肥、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，適合在大規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用。但我國(guó)的氣力式播種機(jī)與國(guó)際先進(jìn)產(chǎn)品相比在技術(shù)先進(jìn)性和制造精度方面仍存在差距，需要持續(xù)的技術(shù)升級(jí)以提升播種機(jī)的工作能力，同時(shí)我國(guó)農(nóng)民也應(yīng)提升農(nóng)機(jī)使用意識(shí)，積極學(xué)習(xí)播種機(jī)的駕駛技術(shù)和規(guī)范操作要求，確保高速氣力式播種機(jī)發(fā)揮出應(yīng)有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的增產(chǎn)增收提供良好的助力。

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