播種機械的發展趨勢及存在問題研究

劉 丹 張 鵬 陳 欣

（江西省農業機械研究所，江西南昌 330000）

播種是農作物生產作業的重要環節之一，要想實現農業機械化，就必須實現農作物播種機械化。眾所周知，由于農作物種類繁多，播種作業的需求各不相同，因此需要播種機械有較高的適應性，能夠實現“一機多用”，滿足各類作物的播種需求。該文通過對我國水稻、油菜播種機械發展情況和存在的問題進行綜述，希望能夠找到一條適合我國國情的播種機械化發展之路。

1 水稻直播機械

1.1 水稻生產現狀 傳統的水稻栽培方法是秧苗移栽，其中包含育秧、拔秧、插秧等環節，由于工序復雜、機械化作業程度低，造成作業所需勞動強度大。因此，傳統的水稻栽培方法已無法適應人力成本日益提高的農村社會。而采取機械直播方式，可以省去育秧、拔秧、移栽等繁瑣環節，有利于實施水稻機械化作業。同時，機械直播是稻作種植技術的一項重大改革，成為當前農業技術改革的新動向，南方小部分地區如江蘇、浙江、安徽等省區開始實行水稻機械直播。

1.2 水稻直播機械發展趨勢 目前，我國水稻直播大多采用人工撒播方式，舊有的水稻直播機在成穴成行直播上做得不好。因此，從1998年開始，華南農業大學開展了水稻精量穴直播技術和機具的研究，取得了重大突破。通過五代樣機研究、試制和試驗，成功研制出2BD系列水稻精量穴直播機，可同步進行開溝、起壟和播種，實現了節水栽培和防止倒伏。采用穴播方式將破胸露白的稻種播在壟上的播種溝中，采用瓢形型孔輪和2個充種室設計方案實現播量可調和精量穴直播。采用彈性隨動護種帶代替傳統的固定式護種板，減少了稻種的破損率和對排種輪的磨損。由于行距可選、穴距可調、播量可控，可適用不同品種、不同茬口和不同地區種植要求，在水稻直播機械研究領域居國際領先水平。從2006年起，在國內11個省區及老撾、緬甸進行了生產試驗，試驗面積約666．67hm2，結果表明，精量穴直播水稻比人工撒播、人工拋秧和人工插秧分別增產10%、8%、6%以上[1]。此外，安徽魯班集團神牛機械有限公司研制出“神牛”牌2BD-8型水稻直播機，配套功率3．8kW，上排式帶狀播種器、行距可調式播種架，8行播種，播種行距25～30cm，播種株距12～14cm，適播芽長5mm，可調播種量2．5～8．0kg/667m2，純生產效率0．33～0．47hm2/h。

1.3 水稻直播機械存在的問題 水稻機械直播在我國南方地區的應用存在一些問題，比如，我國南方許多地區的農業耕作為一年兩熟或三熟制，采用直播容易耽誤農時，無法改變以移栽為主的方式；水稻田塊面積小，種植條件、技術、品種、機械化程度不可能統一；直播技術的農藝要求較高，而水稻生產經營規模小，購買機械投入大，機械化作業效益差，缺少適用機型。這些因素都限制了水稻機械化直播的發展。

南方地區水稻種植在今后一段時期仍將以移栽為主，隨著水稻直播技術的完善和推廣、宜于直播的水稻品種的培育和普及、水稻直播機具的設計和制造，使得水稻直播機械的需求不斷增加。近年來，高新科技在直播種植上得到了廣泛應用，如通過光電傳感器和計算機控制機保證播種質量和數量；通過衛星遙感技術對地理、環境、氣候、進行精確預報，確保了合適的種植時間；運用紅外探測儀來保證田塊平整度等。

2 油菜直播機械

2.1 油菜生產現狀 我國油菜的種植面積和產量居世界首位，以長江中下游種植面積最廣，常年種植面積0．073億hm2，年總產量在1200萬t以上，其中長江流域冬油菜為我國油菜生產的主要產區，約占全國種植面積70%。據統計，2001—2007年我國油菜種植面積呈逐年減少的趨勢，2008年開始呈恢復性增加。與其同時，我國每年都需要從國外進口大量的食用油。究其原因，我國油菜生產方式落后，以人工為主，裝備水平低，生產成本高，收獲過程損失多，比較效益差，不利于農民增產增收，導致種植油菜的積極性不斷降低。雖然在2008年由于政策的扶持而使種植面積有了恢復性增加，但是落后的人工生產格局仍然沒有改變。

油菜播種分為直播和移栽2種方式，直播主根粗長，根系入土深，能吸收土壤深層的水分和養分，因而其抗旱抗倒伏能力強，移栽能減少種植周期，適合在農時比較緊的地區應用。目前我國的種植手段還比較落后，基本上是傳統的人工直播和育苗移栽方式，兩者均存在勞動力投入量大、作業工序多、生產效率低、種子浪費嚴重等問題。為了提高油菜的生產綜合效益，急需實現播種機械化。2009年，我國的油菜播種機械化程度僅為11%。油菜播種作業包括前期的破茬清障、整地、開溝環節，以及后續的播種、施肥環節，而當前研究、推廣、試驗的播種機主要集中在播種和施肥環節。

2.2 油菜直播機械發展趨勢 華中農業大學油菜機械化直播技術與裝備研究開發課題組在多項國家、省部級科研課題的支持下，“十一五”期間完成了專有核心技術“氣力式油菜精量播種技術”的研究，開發了一種集開溝、帶狀種床旋耕/全旋、免耕松土、精量播種、施肥和覆土等功能于一體的油菜精量聯合直播技術及配套機具“2BFQ-4型油菜精量聯合直播機”（少耕和旋耕2種形式）、“2BFQ-6型油菜精量聯合直播機”（全旋）。創新性地提出了正負壓組合的氣力式油菜籽精量排種技術及其排種器，將逆向旋耕開溝、破茬、帶狀種床旋耕、氣力式精量播種、肥料正位深施、覆土和地輪仿形等多項技術集成，實現了油菜精量播種聯合作業，在滅茬旋耕與防堵、開溝的畦面回土均勻分布、新式仿形地輪三方面有較大創新。2009年，通過湖北省科技廳鑒定，該技術新穎、實用、高效，能有效滿足實際生產對油菜機械化精量聯合播種技術和裝備的迫切需要，適用于油菜產區未耕地或有作物秸稈殘茬覆蓋地，“稻-油”“棉-油”等多種種植模式的油菜精量播種。在高茬田的使用能避免燃燒前茬和秸稈，旋耕滅茬后還能增加土壤的有機物含量，高度集成化聯合作業也減少了作業環節以及對土壤的壓實和破壞，體現了良好的環境效益。2009年，在油菜秋播生產中，在湖北、四川、重慶、浙江等省區示范推廣，累計示范666．67hm2，推廣0．67萬hm2。生產率0．37hm2/h，平均節約用種量150～250g/667m2，節約用肥15～25kg/667m2，節約用工5個/667m2，可累計節約成本125元/667m2[2]。

2006年，湖南農業大學研制出2BYF-6型油菜免耕直播機，根據油菜籽粒度小、易破碎、播量小的特點，使用自主研究出的偏心輪型孔輪式專用精密排種器，實現一個排種器播3行，同時能方便地清除種子箱和排種器中剩余的種子；使用單軸式離合器、輪式仿形機構；運用紅外線傳感器與單片機控制，實時轉換成播速及播量信息，對于指定時間內播速為0的通道予以聲光報警；集播種、施肥、開排水溝及對已播種子和肥料覆土功能于一體，實現了油菜栽培的免耕播種，解決了免耕直播油菜土層覆蓋問題[3]。主要技術參數為：種子播量1．5～4．5kg/hm2，肥料播量225．0～450．0kg/hm2，排水溝寬240mm；排水溝深≤200mm（可調），單邊覆土寬度≥1000mm；播種行數6行，行距250mm（可調），生產率0．10～0．15hm2/h。此外，2007年南京農業機械化研究所研制出與手扶拖拉機配套的2BY-3型油菜精少量直播機，與36．78kW以上拖拉機配套的能一次完成旋耕滅茬、播種、施肥、開溝和覆土工序的2BKY-6F型免（少）耕油菜復式作業直播機，兩者行距350mm（可調），播種量1．5～4．5kg/hm2，播種深度0～30mm，合格率≥80%，作業效率0．30～0．35hm2/h[4]。

2.3 油菜直播機械存在的問題 機械化直播可以為油菜種植帶來良好的效益，但目油菜前直播機械還存在很多問題：油菜直播機械機型整體來看仍然較少，在農田作業中應用的機型存在粗制濫造、適應性不強等問題；油菜直播機由于采用重力充種，限制了自身的播種效率，無法實現高速直播；油菜直播機在完成單行作業后，需要重新定位才能繼續作業，大幅降低了油菜的播種效率[5]。針對目前我國油菜播種機存在的問題，需要從兩方面入手解決：一是對已有油菜直播機型進行完善、改造，以性能優化和效率提高作為發展方向；二是要開放思維，引入氣力式排種、無人機播種等先進播種方式，爭取設計出科技含量較高的新一代油菜播種機械[6]。