微粒种子精良播种

国外谷子播种技术的研究现状目前，国外精密播种机已达到相当完善的程度，在精密播种机上除了设有完善的整地、覆土、镇压、施肥、洒农药装置外，其排种装置多采用新的工作原理，包括各种气力式排种原理和机械式排种原理，从而保证单粒精密播种。例如，美国的 John － Deere7000 型精量播种机、法国摩诺赛公司生产的 MONOSEMNC 气吸式播种机和德国贝克公司生产的 Aeromat II 气吹式播种机采用不同结构原理的排种器，可排种玉米、大豆、甜菜、高粱、棉花等作物种子［7］。国外对于小颗粒精少量谷物播种机的研制始于20 世纪 60 年代，欧洲 Gianni 等学者首先研制了真空式小籽粒谷物精密排种器，创造性地开辟了一条针对小籽粒谷物的精量播种时代。Hudspeth 和 Wanjura 采用 X 行播种装置的真空精密播种机械，Parish 采用垂直排种盘式排种器，都提高了播种效率。伊朗学者 Ja-fari 和 Fornstrom 制造了穴式精密播种，对槽轮式精少量排种器的操作特点进行研究，进而采用螺旋输送式排种装置来保证小籽粒排种的均匀一致性［6］。 3． 1． 2 国内谷子播种技术的研究现状 相比国外精密播种机的迅猛发展，我国在精密播种这一环节起步较晚，发展较慢，农业机械化水平与发达国家还有一段距离。20 世纪 80 年代，借鉴国外播种机械，开发研制适合我国地域环境的播种机开始在农业耕作中得到广泛应用。近几年，水稻、玉米、花生、大豆等大颗粒作物的播种机械发展更为迅速，已取得了许多实用的成果。但由于谷子粒径和千粒质量均较小，形状、流动性能差异较大而很难实现精密播种的农艺要求。现阶段国内谷子播种机按照排种器的构造不同可分为以下几种类型: 1) 采用窝眼式排种器的播种机。该机采用窝眼式排种器，结构简单，操作方便。但其精度相对较低，窝眼太大使多粒种子同时通过，太小则导致种子因质量过小而被吸附在窝眼中排不出去，使种子因受挤压而堵住窝眼，造成缺苗断垄的问题。 2) 采用往复式排种器的播种机。该机采用机械往复式排种器，设计原理是尽量降低谷粒种籽的投种高度，把往复式排种器安装在开沟器内，提高种籽的投种精度，出苗后无需间苗，节省劳动力。该机由运城市农机局在承担山西省农机局小杂粮生产机械化 技术项目工作中与运城市施肥播种机厂共同研究设计，经大田试验可以较好地实现谷子、芝麻、苜蓿等小颗粒作物精量播种要求［1］。 3) 采用多功能排种器的播种机。该机采用多功能精密排种器，由陕西省宝鸡市农科所研制。机械方式推种，克服了型孔堵塞造成的播种缺苗断垄现象，省种省时，出苗整齐，但是易造成谷粒破损堵塞; 除精量排种机构以外，还保留外槽轮式常量排种机构，使其一机多用。2BXD －10 型为小四轮悬挂式条播机即采用该排种器，实验证明可以实现对谷子、芝麻、油菜、苜蓿等小粒种子的播种，同时对玉米、大豆、棉花、高粱、小麦等大、中粒种子也能播种。 4) 采用槽轮式排种器的播种机。针对槽轮式排种装置对于小籽粒谷物只能进行条播，无法实现精少量播种，而气力式又无法小型化的问题，山西农业大学发明了异型螺旋槽式精少量播种机。该播种机核心是采用 1 根开有多条螺旋型槽的排种圆轴，通过轴 与套筒的配合形成无轴向移动的密封空间，种子在与套筒内壁的摩擦作用下不断进入密闭空间，排成行并随螺旋线向前移动，落入导管实现卸种［4］。其结构简单，便于操作，可以解决谷子等小籽粒谷物的精少量播种问题。 3． 2 技术比较 精密播种机按照排种原理主要分为机械式和气力式两种。机械式精密播种机主要分垂直圆盘式、垂直窝眼式、锥盘式、纹盘式、水平圆盘式、倾斜圆盘式和带夹式等。气力式精密播种机主要分气吹式、气吸式和气压式等［2］。目前，国内机械式精量穴播技术和气吸式精量穴播技术在作用性能、经济性能和可靠性能等方面存在差异。机械式精量穴播和气息式精量穴播技术的比较如表 2 所示。 3． 3 气吸式精量穴播的技术难点通过实验室内气吸式垂直圆盘排种器对谷子的排种试验，发现能够达到单粒精量播种。主要技术难点集中在以下几个方面: 1) 伤种问题。由于谷粒较小，如果排种器运动副存在缝隙，种子易进入受运动副的挤压而破碎。 2) 堵塞问题。因谷子粒小，其外还有糠皮，糠皮较易脱落混于种子内，这些糠皮一方面可能会进入吸气孔造成堵塞; 另一方面会影响穴播的精确性，造成播种质量下降。 3) 不易成穴。谷子种粒密度小，投种过程受空气干扰较大，使得排种器排出的种子，较难落入预定的区域，特别是投种高度较大时更是如此。 4) 气压稳定对精播的影响。气吸式播种机械对气压的稳定性和严密性要求较高，利用气体负压吸取种子进行精密播种。由于其特殊的工作原理，稳定而严密的气压对实现均匀排种起着至关重要的作用。 5) 气吸装置结构 ( 孔形状和大小) 。播种谷子时为了保证出苗后不会造成缺苗断垄的现象，农艺要求每穴播种 3 ～ 5 粒，这就要求合适的孔形状和大小。若采用孔径为 0． 8mm 的气吸式垂直圆盘排种器在风速和气压均稳定的情况下可以达到单粒排种; 若采用针式排种器，不同形状、尺寸、大小的孔径周围的气流分布也不同，从而吸取种粒的数量亦不相同。 表 2 机械式精量穴播和气吸式精量穴播技术的比较 4 谷子精量播种机研发的技术设想在充分了解国内外已有的谷子播种机的基础上， 针对谷子等小颗粒作物特殊的物理特性和农艺要求以及气吸式排种器的构造原理，研发设想一种以气吸式原理为基础的谷子精量播种机，能够有效地解决谷粒过小过轻而造成的堵塞、伤种和成穴等问题，并且能够实现播种的精量调节。排种器是播种机的核心部分，是决定播种机特性和工作性能的重要因素［3］。设想排种器采用气吸式 原理，实现取种，而应用气吹方式实现投种和清堵，最大程度地降低谷粒糠皮堵塞现象。排种器气室可以分为两部分，负压吸种区域和正压投种清堵区域，排种器随地轮运动而轴向运转，从而带动种粒的连续均匀排出。为了寻求合适的气吸装置( 孔的形状和大小) ，满足播种谷子的农艺要求，应用气流分析的方式对不同形状大小的吸孔进行仿真分析，找到最合适气流分布状态的最佳吸孔的形状和大小。采用以拖拉机的发电机和蓄电池组成电力风机系统代替传统的由拖拉机直接驱动的风机系统，从而更好地稳定气流，提高吸种强度和排种精度。尽可能将排种器向下布置，降低投种高度，保证成穴性。 参考文献: ［1］ 边胤，马永康，张振国． 往复式排种器用于谷子精密播种 机的初探［J］． 农业学报，2007，23( 2) : 122 －127． ［2］ 郭春华． 播种机的现状与发展趋势［J］． 农村实用科技信 息，2011( 3) : 63． ［3］ 张东光，郭玉明，李饺泽． 小籽粒谷物精少量播种机研究 现状与进展［J］． 当代农机，2008( 4) : 69 －70． ［4］ 杜辉，樊桂菊，刘波． 气力式精量播种机与排种器的研究 现状［J］． 农业装备技术，2002( 3) : 13 －14． ［5］ 冯晓静，杨欣，桑永英，等． 玉米精密播种机械发展现状 ［J］． 江苏农业科学，2010( 4) : 422 －424． ［6］ 段宏兵． 几种国外小粒种子气吸式精密排种器的结构分 析［J］． 中国农机化，2008( 2) : 87 －89 ［7］ 许剑平，谢宇峰，徐涛． 国内外播种机械的技术现状及发 展趋势［J］． 农机化研究，2011，33( 2) : 234 －237． 种子带精量播种技术,是在播种时将织好的种子带通过播种机埋人土中。这是当前农业生产中一种先进的播种方法。目前山东省已经引进了种子带编织机和种子带播种机生产技术,并且用于蔬菜播种。所谓种子带.是一种带状编织物,具有水溶性或分解性。 通过特殊编织机.将精选的种子.按设定的间距和种粒数封装在种子带里。利用种子带播种.其播种机构造比传统的播种机简单(如图)。种子带绕在种带轮上,播种时.整地轮将地 压平,由开沟铲开出种沟,种子带通过播种管播下后,由覆土刮板将种子带盖上土,然后由镇压轮把土压实。种子带播种和传统的播种方式相比,有以下优点: (l)种子带是通过机器先将种子按设定的间距和粒数编织成种子带,然后通过播种机播人土中,又按所设定深浅度进行播种.故种子发芽率整齐,种苗生长一致。                          (2)由于种子带编织时,种子粒数是由机器中的电脑来控制的,所以种子要一粒就是一粒,要两粒就是两粒,非常精确.这样对于高价值的种子可以大大节约播种成本。 (3)在大规模抢播时,种子带播种具有效率高,作业重量好,节约时间等优点。目前适合种子带精量播种技术的蔬菜品种有白萝卜、菠菜、胡萝卜、圆葱及玉米等。种子带技术将逐步向甜菜、棉花等其它农物延伸。当今在日本和韩国,由于从事农业生产的人员日趋减少,并且人工费用越来越高,所以,这种先进的种子带播种技术发展很快,在我国台湾省及欧美等国家.也在广泛采用种子带精量播种技术