打穴播種機研究的發展與現狀

【摘 要】現如今，農業發展較為迅速，因此，對農業的土壤進行改進是至關重要的。在農業的生產中，農業機械需要對土壤具有較強的適應能力。因此，打穴播種機的運用對于種植工藝的更新和發展起到了一定的促進作用。本文主要通過對大穴播種機研究的現狀以及發展的狀態等進行分析，希望能夠給相關的農業生產者提供借鑒和參考。

【關鍵詞】播種機；研究；發展

打穴播種工藝，主要是利用相應的成穴器，根據投種點的位置形成一定的穴孔，這種播種方式和傳統的開溝作業相比，具有較大的優勢，主要會對于土壤的影響程度較低。然后將需要播種的種子投入到已經打好的穴孔中。對于不同的土壤或者是播種地來說，采用的打孔方式也不盡相同?？梢栽谧魑锏慕斩捝洗蚩?，可以在覆蓋膜上進行打孔。唯一需要注意的就是，要保證土壤的質量，如果出現了土壤粘結就不利于成穴器的運行，不僅會影響成穴的質量，對于播種工作也會產生一定的影響。

1.打穴播種機的特征與工作現狀

打穴播種機的運用在一定程度上促進了農業的發展，因此，要對其特征和工作原理等方面進行系統地分析。對于打穴播種機來說，其種類繁多，按照所播種的種子進入穴孔的時間，可以將播種機分成同步播種機和異步播種機兩種。同步播種機，顧名思義就是成穴器和種子同時工作。在進行播種的過程中，如果成穴器達到了土壤的適當深度就可以進行播種，這時的種子會依靠自身的重力作用進入孔穴。因此，保證種子能夠有效地進入孔穴中的關鍵因素就是成穴器的開啟和閉合；對于異步播種機來說，首先有成穴器在土壤中打穴，然后在采用排種的相關設備來進行播種。因此，采用這種方法的關鍵就是保證投種的準確度。

成穴器是打穴播種機的重要組成部分，因此，成穴的方式對播種的速度和質量有著密切的關系。并且，播種的過程中，種子需要在土壤中滾動，其滾動的距離和速度受到孔穴的影響。因此要對播種機的播種質量進行有效的評價，其中包括播種的質量、重播率以及漏播率等。

2.打穴播種機研制的發展

對于打穴播種的歷史可以追溯到17世紀初期，英國人利用木桿將谷物的種子壓到土壤中。然后其他國家也利用這種方式來進行農作物種子的播種。在傳統的農業播種中，相當長一段時間內都采用人工的播種方式，不僅降低了播種的效率，也不利于農業的發展。經過多年的的研究和探索，以種植業機械化為主要契機，打穴播種的機械化得到了初步嘗試。一種能夠在塑料薄膜上進行打孔的播種機應運而生。這種播種機可以進行黃瓜、西瓜等種子的播種，也是有相應的成穴器組成，另外，可以對穴距以及穴深等因素進行調節。雖然這種打穴播種的方式可以提高播種速率，但是對于種子的出土能力關注的還不夠。基于這種現象，技術人員對打穴播種器的播種工藝進行了有效地改進，將穴孔的深度進行調節，使得種子在播種之后，可以自動對其記性覆蓋，不僅省去了部分工序，還可以增強種子的出苗率。

幾年后，一種異步打穴播種機誕生了，這就是著名的Jafari播種機。其成穴器主要是由圓錐形的滾輪形成，后面設置排種器，然后，利用排種器來進行種子的播種。這種播種器的優點就是，成穴器的結構較為簡單，缺點就是播種器會受到地面平整度的影響，嚴重的就會出現振動的現象，對播種的準確度產生一定的影響。如果土壤水分過高會造成土壤粘結在成穴器的滾輪上，將使成穴器無法正常工作；如果土壤水分過低又會使形成的穴孔發生坍塌，造成排種器的種子不能投入到孔穴中而影響播種的質量。

氣力打穴播種機由氣動柱塞式成穴器和排種器組成。播種時，成穴器柱塞由氣力驅動在土壤上打出穴孔，后面的排種器將種子投入到穴孔中。通過調節氣動閥的開閉頻率可以改變成穴柱塞在土壤上形成穴孔的間距，并通過傳動機構控制排種器的排種頻率，可在行內改變種距。該播種機的優點是播種時行內種距可調，但缺點是結構復雜，播種時參數的調整較困難。在打穴播種機研制的最初階段，主要研究的機型是異步打穴播種機。這類播種機的缺點是在土壤上形成穴孔和投種之間的配合相對較困難。特別是在地面條件較差時，播種機的滑移和振動都會導致排種器投出的種子不能落入成穴器形成的穴孔中。因此，人們逐漸將注意力轉移到同步打穴播種機的研制上。

Flake等人在1980年至1983年間研制了一種用于播種包衣甜菜種子的“柱塞式精密播種機”。這種同步播種機的結構緊湊，但成穴部件對土壤狀況要求較高。當土壤過粘而粘結在播種輪上時，將造成成穴柱塞不能在土壤上成穴而導致無法播種。利用鏟斗式成穴機構在土壤上形成穴孔，并同時將種子投入到穴孔中的同步播種機的基本工作原理由Shaw和Wijewardene在1978年分別提出，并設計制造了相應的打穴播種機。這種稱為“鏟斗式播種機”的成穴部件類似于鏟斗并徑向安裝在滾輪上。當機器前進時，鏟斗在土壤上形成穴孔并同時打開鏟斗的活門使預先輸入到鏟斗中的種子落入到穴孔中。

Kromer等人在1980年進一步改進了這種“鏟斗式播種機”，并將其用在塑料薄膜覆蓋條件下蔬菜和玉米的播種。Krauland等人對這種播種機進行試驗的結果表明，在土壤濕度達到18%～20%時，成穴鏟斗粘土嚴重并且壓實在鏟斗周圍，嚴重時使得成穴鏟斗根本不能進入土壤成穴。

到目前為止，打穴播種機的研制仍然集中在成穴器的成穴原理和結構，以及排種器投種與成穴之間相互配合的關系方面。異步打穴播種機由于其工作原理所限制的不足使得研究工作沒有新的進展，而大部分的工作是進行同步打穴播種機的研制。特別是近年來地膜覆蓋和秸稈還田種植工藝的推廣應用，對播種機具提出了新的要求。目前人們試圖通過對傳統開溝播種作業方式所用機具的改進來適應在地面有殘茬和雜草及秸稈還田的條件下進行谷物的播種。例如在開溝器前面用圓盤刀切開地面上的秸稈和雜草，或者使用特殊曲面的分草板來清除種溝上部的雜物。這種方法雖然在一定程度上解決了傳統播種工藝所遇到的困難，但是沒有從根本上滿足免耕條件下覆蓋保墑播種的要求。因此，研制新型的打穴播種機具是解決此問題的根本途徑。

3.討論

對于打穴播種機，播種時行內種距是否可調是評價播種機工作性能的一個指標。對于播種作業，不同種類的作物需要有不同的播種種距。播種機應該能夠滿足這一要求，以提高利用率和經濟效益。從對打穴播種機的發展和其結構、工作原理的分析可以看到，大多數的打穴播種機不能較好地滿足這一要求。雖然“氣力播種機”可以通過控制氣動閥門來調節成穴柱塞成穴頻率，進而改變播種時行內的種距，但是這種播種機的結構和控制機構過于復雜?！肮苁讲シN機”在理論上可改變播種時行內的種距，但在一定的工作速度下，成穴機構的成穴質量受種距的影響。

【參考文獻】

[1]楊善東，杜瑞成，郭志東，蔡善儒.套筒式穴播器的設計及理論分析[J].農機化研究，2007（05）.

[2]劉彩玲，宋建農，王繼承.花生覆膜穴播機成穴機構研究[J].中國農業大學學報，2007（03）.

[3]杜瑞成，楊善東，郭志東，蔡善儒，張洪偉.三種覆膜穴播成穴器方案設計與理論分析[J].山東理工大學學報（自然科學版），2003（02）.