淺旋式玉米壟作免耕播種機性能試驗

羅紅旗　劉霞　陸孫事

摘要：淺旋式玉米壟作免耕播種機僅對播種帶進行淺旋滅茬，播種后能夠保持一定壟形，有利于結合保護性耕作技術與壟作技術的優勢。室內試驗表明，淺旋式玉米壟作免耕播種機的排種、排肥性能穩定；田間試驗結果表明，淺旋式玉米壟作免耕播種機的施肥深度、播種深度、種肥間距、穴距等播種質量能夠滿足農藝要求，播種后能夠基本保留原壟，其適應性能、通過性能好。通過室內試驗與田間試驗對其播種性能進行測試，能夠為樣機改進提供必要依據。

關鍵詞：玉米；播種機；壟作；免耕；性能試驗；技術參數；行走輪滑移率

中圖分類號： S223.2+2 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）03-0363-02

傳統的玉米壟作種植方式一般在秋收將秸稈搬出耕地后進行翻耕，第2年春季耙、整地后播種，由于需要進行多次作業，土壤攪動及水分散失嚴重，而且能耗大。實現保護性耕作可有效解決壟作高寒易旱地區氣溫低、春天風大、風蝕和春旱嚴重等問題。淺旋式玉米壟作免耕播種機采用播種帶淺旋模式，僅對播種帶進行旋耕滅茬、松土，種子能播在條件良好的種床上，有利于種子生長發芽。而且，實行播種帶淺旋式保護性耕作技術播種后能保持一定壟形，播種后至中耕前在一定程度上能體現壟作的優勢，增加表層地溫，有利于早播種、早出苗[1-2]。本研究對所研制的淺旋式玉米壟作免耕播種機的性能進行測試，以期為樣機的改進提供必要基礎條件。

1 機具配置方案的主要技術參數

本試驗所研制的淺旋式玉米壟作免耕播種機能夠實行窄帶淺旋，利用淺旋播種帶模式對壟上玉米根茬進行處理。該機具根據玉米根茬在播種帶的幅寬分布以及根茬深度等實際情況，確定作業深度與旋耕寬度等參數，對播種帶進行滅茬，實現保護性耕作技術與壟作技術相結合，確保播種過程中動土量少。

淺旋式玉米壟作免耕播種機主要由破茬裝置、開溝器、限深輪、行走輪、覆土圓盤、鎮壓輪等構成。播種機通過懸掛裝置與拖拉機實行3點懸掛連接，拖拉機的輸出動力通過萬向節與安裝在播種機上的中央傳動變速箱連接，經過變向減速后由鏈傳動帶動刀軸進行旋轉，實現窄帶淺旋。行走輪在壟溝中行走，滾動前進時通過鏈傳動帶動排種軸與排肥軸旋轉，從而驅動排種器與排肥器工作，一次性完成滅茬、開溝、深施肥、垂直播種、覆土和鎮壓等作業[3]。淺旋式玉米壟作免耕播種機的主要技術參數如表1所示。

2 室內試驗

2.1 種子質量測定

播種試驗使用丹玉39號玉米種子，測試10次種子的百粒質量，其平均值為35.25 g（表2）。遼寧阜新地區春播密度一般為42 000～45 000株/hm2。由于本播種機的行走輪為鐵輪結構，滑移率較大，在計算理論株距時應考慮滑移率造成的影響，行走輪帶動排種器旋轉的鏈傳動比為19/26=073，鐵輪直徑為50 cm，排種器選用3孔式窩眼輪式，計算得理論株距約38.2 cm。根據農藝要求，為減少缺苗、斷壟情況出現，要求每穴排放2粒種子，因此播種量大約為31.7 kg/hm2。

2.2 排種、肥能力穩定性測定

進行室內試驗時，通過架起播種機，確保行走輪的輪緣不與地面接觸，并且要求播種機的機架基本上處于水平放置狀態。以正常播種作業速度手動旋轉行走輪運行15圈，分別接取播種機排肥器與排種器排出的2行肥料與種子，稱其質量，并重復測定，結果見表3。左1行、左2行種子平均質量分別為37.88、39.00 g，變異系數分別為2.74%、2.55%，2行變異系數差小于1百分點，表明淺旋式壟作播種機的排種情況比較穩定，能夠滿足農藝要求。左1行、左2行排肥量平均值分別為188.64、18215 g，變異系數分別為4.58%、1.68%，表明左1行的排肥量變化較大，考慮到肥料是施放在種子正下方，而且變化值亦處于正常范圍內，因而測試結果表明該播種機符合穩定性要求。測試過程中同時測得種子破碎率為0.25%。

3 播種機田間性能試驗

3.1 田間試驗目的

對播種機進行田間試驗是農業機械產品設計和研制的重要步驟，也是樣機改進的主要參考依據。其主要目的包括：測試淺旋式玉米壟作免耕播種機在田間工作的適應性和可靠性；測試本播種機在覆蓋有秸稈、殘茬地表的通過性能；檢測播種機的主要技術參數以及整體配置的合理性；檢測播種機田間工作時配套動力消耗、作業性能及質量等[4-5]。

3.2 田間試驗主要內容

在種植玉米的典型壟作地區，選擇留有玉米根茬的試驗地，實行原壟免耕播種。主要測試本播種機播種后施肥、播種質量和地輪滑移情況，同時檢測原壟保持情況、播種帶玉米根茬處理質量等；此外，通過田間試驗，檢測播種機各部件工作的可靠性、適應性、開溝器的入土及通過性能。

3.3 田間性能試驗結果與分析

田間試驗是在遼寧省阜新縣農機二廠的試驗田進行，秋收玉米后玉米秸稈留茬約20 cm，測試根茬莖稈直徑平均為2.1 cm。試驗用的配套動力為江西拖拉機制造廠生產的豐收180-3，拖拉機通過3點懸掛與播種機連接，拖拉機的動力通過動力輸出軸與萬向節傳動軸傳輸后與變速箱連接，最終傳遞給旋耕刀軸，驅動刀滾正向旋轉，進行淺旋處理玉米根茬。根據實測，確定單壟旋耕的幅寬為10 cm，旋耕入土深度約為7 cm。

試驗結果表明，淺旋播種帶作業能夠保留原壟，整個試驗過程中沒有出現秸稈、殘茬造成堵塞的情況，破茬率達到100%，其適應性較好，通過性能好。

3.3.1 行走輪滑移率測量 根據播種機的測試規則，滑移率可通過田間行走規定圈數并測試位移后計算得到，計算公式見式（1）[5-6]。播種機的行走輪直徑為50 cm（行走輪圈外徑）。播種時測出行走輪轉動10圈時行走輪的實際前進距離，測試過程中對播種機在田間的往返行程分別測試2次。試驗結果見表4，可見其平均滑移率約13.3%。

4 結論

通過室內試驗及田間試驗，對淺旋式壟作免耕播種機的性能進行了相關測試，結果表明，施肥深度、播種深度、種肥間距、穴距等播種質量滿足農藝要求。但播種過程中的行走輪滑移率達到13.3%，因而在設計、制造及制定農藝參數時需要考慮其影響。此外，機具質量偏大，拖拉機通過懸掛裝置提升播種機時液壓提升裝置較為費勁，而且當雜草、秸稈等覆蓋量過大時，可能在開溝器上造成堵塞，會對播種質量造成一定影響。因而在樣機改進過程中可以考慮更改行走輪結構，同時可以前移開溝器的位置，減少旋耕刀與開溝器之間的距離，使得雜草與秸稈后甩時不易掛到開溝器上，能夠減輕堵塞。

參考文獻：

[1]李必富，曹敏建. 壟作模式和種植密度對不同玉米品種產量的影響[J]. 中國種業，2014（1）：56-58.

[2]高 明，李陽兵，魏朝富，等. 稻田長期壟作免耕對土壤肥力性狀的影響研究[J]. 水土保持學報，2005，19（3）：29-33.

[3]羅紅旗，高煥文，劉安東，等. 玉米壟作免耕播種機研究[J]. 農業機械學報，2006，37（4）：45-47，63.

[4]王秀英，周愛民. 冬小麥套種播種機的試驗研究[J]. 農機化研究，1996（1）：58-59.

[5]GB/T 6973—2005. 單粒（精密）播種機試驗方法[S].

[6]高玉璐. 免耕播種機地輪滑移現象的研究[D]. 北京：中國農業大學，2002：20-25.endprint