馬鈴薯播種機(jī)械研發(fā)與應(yīng)用

賈珍珍

摘要：在介紹馬鈴薯種植機(jī)械作業(yè)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，概述國(guó)內(nèi)外播種機(jī)械的研發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)比分析不同類(lèi)型排種器的性能特點(diǎn)和應(yīng)用前景，展望馬鈴薯播種機(jī)械的研究重點(diǎn)與發(fā)展方向，為相關(guān)機(jī)械的研究和改進(jìn)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：播種機(jī)械;馬鈴薯;綜述;作業(yè)質(zhì)量;排種器

中圖分類(lèi)號(hào)：S223.2;S532? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1674-1161（2020）04-0051-02

我國(guó)是馬鈴薯生產(chǎn)大國(guó)，作為小麥、水稻、玉米三大主糧的補(bǔ)充消費(fèi)，具有提高糧食安全性的戰(zhàn)略作用。我國(guó)農(nóng)業(yè)部于2015年正式提出馬鈴薯主糧化發(fā)展戰(zhàn)略，并于2016年發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)進(jìn)入加速發(fā)展階段，而加快種植機(jī)械研發(fā)是馬鈴薯機(jī)械化生產(chǎn)的關(guān)鍵。近年來(lái)，科研人員加大基礎(chǔ)理論和應(yīng)用實(shí)踐研究力度，使馬鈴薯播種機(jī)械不斷得到改進(jìn)和優(yōu)化，為實(shí)現(xiàn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供機(jī)具支撐。

1 馬鈴薯播種機(jī)械發(fā)展概況

目前，國(guó)際上的馬鈴薯播種機(jī)具很多。但因各國(guó)的種植農(nóng)藝和科研水平有別，播種機(jī)具的性能和水平差異較大。一是大中型馬鈴薯播種施肥聯(lián)合作業(yè)機(jī)具，采用自動(dòng)化控制、液壓系統(tǒng)、電子監(jiān)測(cè)等先進(jìn)技術(shù)，配套動(dòng)力在88.2 kW（120 hp）以上，可一次完成開(kāi)溝、施肥、播種和起壟覆土等多項(xiàng)作業(yè);二是中小型馬鈴薯播種施肥聯(lián)合作業(yè)機(jī)具，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。

國(guó)外馬鈴薯育種為標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，絕大多數(shù)采用整薯播種，因此種植機(jī)械的播種部件適應(yīng)性強(qiáng)、播種質(zhì)量高。然而，我國(guó)馬鈴薯種植面積大、范圍廣、地理環(huán)境復(fù)雜，加之馬鈴薯整薯和切塊薯均具有形狀不規(guī)則、質(zhì)量大、個(gè)體差別較大的生物特征，播種機(jī)械的研發(fā)任重而道遠(yuǎn)。馬鈴薯大田種植具有規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，適合應(yīng)用機(jī)械化程度較高的大型播種裝備，而在丘陵山地種植馬鈴薯則需要輕簡(jiǎn)型的播種裝備。

自2015年提出馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略后，我國(guó)自主開(kāi)發(fā)研制的馬鈴薯播種機(jī)不斷地得到改進(jìn)和優(yōu)化。這使得2015年申請(qǐng)專(zhuān)利的馬鈴薯種植技術(shù)增至73項(xiàng)，比2014年增加了38%，但絕大部分為實(shí)用新型專(zhuān)利，質(zhì)量相對(duì)較低，創(chuàng)新高度相對(duì)不夠。尤其是播種精度檢測(cè)、漏播補(bǔ)償?shù)确矫嬗写M(jìn)一步提高，以解決因漏播導(dǎo)致的減產(chǎn)問(wèn)題。

2 馬鈴薯排種裝置應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)的馬鈴薯播種機(jī)經(jīng)歷了由小到大、由半機(jī)械化到自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程，在技術(shù)水平和基礎(chǔ)理論研究方面有了重大突破。排種裝置是馬鈴薯播種機(jī)的核心部件，其性能直接影響播種作業(yè)質(zhì)量和效率。

2.1 排種器性能對(duì)比

當(dāng)前，我國(guó)研發(fā)的馬鈴薯播種器的主要類(lèi)型及其性能見(jiàn)表1。

近年來(lái)，針刺式和薯夾式播種器的應(yīng)用逐漸減少，呈現(xiàn)被淘汰的趨勢(shì);板閥式和傳輸帶式播種器的推廣應(yīng)用也較少;勺式馬鈴薯播種器在我國(guó)應(yīng)用廣泛，但其存在重播和漏播率高、傷薯嚴(yán)重、播種質(zhì)量差、故障率高等問(wèn)題。轉(zhuǎn)盤(pán)式播種器作業(yè)靈活，適于在山地丘陵等地區(qū)推廣應(yīng)用。

2.2 勺式排種器

鏈勺式排種器最早應(yīng)用于德國(guó)Gramer馬鈴薯種植機(jī)。當(dāng)前，無(wú)論是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，勺式排種器在馬鈴薯播種機(jī)上的應(yīng)用均較多，為主導(dǎo)機(jī)型。鏈勺式排種器主要由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、多個(gè)取種器和導(dǎo)種管等組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

勺式馬鈴薯播種機(jī)性能可靠、株距可調(diào)，可適應(yīng)不同株距的播種要求。但其零部件容易碰撞損傷薯種，且受取種方式的限制，易產(chǎn)生空穴現(xiàn)象。通過(guò)人工方式可大大降低重播率和漏播率。今后，提升播種質(zhì)量和作業(yè)效率，減少能源消耗，采用精準(zhǔn)控制技術(shù)、降低操作難度，使文化程度和勞動(dòng)能力較低的人員也可操控，是勺式播種機(jī)的研究和設(shè)計(jì)重點(diǎn)。

2.3 傳輸帶式排種器

傳輸帶式排種器對(duì)薯種的外形和體積要求不高，是近年來(lái)國(guó)外研制的一種新型排種器，目前在我國(guó)應(yīng)用較少。工作時(shí)，種薯輸送帶和種植帶以不同速度相向運(yùn)動(dòng)，從而使種薯落入種溝。

2.4 轉(zhuǎn)盤(pán)式播種器

轉(zhuǎn)盤(pán)式排種裝置采用圓形轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)有隔板，且隔板呈放射狀分布，將轉(zhuǎn)盤(pán)分成若干小格。工作時(shí)，地輪通過(guò)鏈條帶動(dòng)取種轉(zhuǎn)盤(pán)下方的橫軸而驅(qū)使排種器運(yùn)行，薯種由取種轉(zhuǎn)盤(pán)撥入排種管，然后落入播種溝槽中。轉(zhuǎn)盤(pán)式排種器對(duì)種薯大小和形狀基本沒(méi)有要求，且排種過(guò)程不傷薯、不卡種，重漏播率低。缺點(diǎn)是需要人工放種，人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，需要進(jìn)一步改進(jìn)優(yōu)化。

3 結(jié)語(yǔ)

播種是馬鈴薯種植業(yè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，直接影響產(chǎn)量和品質(zhì)。我國(guó)馬鈴薯栽培模式多、自然條件千差萬(wàn)別，應(yīng)因地制宜地研發(fā)實(shí)用性強(qiáng)的種植機(jī)械。從戰(zhàn)略角度看，研發(fā)精量、高速、智能的大型馬鈴薯播種聯(lián)合裝備，是馬鈴薯播種機(jī)械發(fā)展的核心方向。同時(shí)，因?yàn)槲覈?guó)的馬鈴薯種植多集中于山地丘陵地區(qū)，所以應(yīng)加大小型、輕簡(jiǎn)型播種器的研究力度。

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