北方地區玉米播種機械發展現狀與優化設計應用思路

張麗花，何玉龍

（甘肅省武威市涼州區西營鎮農業技術推廣站，甘肅武威733000）

玉米作為北方地區的主要種植農作物，在促進耕地資源合理開發利用、提供畜牧業和化工生產原料上發揮著重要作用，是當地農民增收的主要經濟渠道，在當地農業經濟發展中占有重要的地位。武威市涼州區地處河西走廊中段，年日照時數長，土壤疏松肥沃，灌溉條件充足，渠道渠系建設完善，光熱條件充足，土質疏松肥沃，發展農業生產具有得天獨厚的優勢，是發展農作物種植的絕佳地帶。隨著農業機械化的快速發展，玉米播種機械得到了快速發展，經歷了從手動直插、鴨嘴滾筒點播到氣吸精量播種的發展歷程，在此過程中呈現出不同的發展特點，實現了播種機械人工化、智能化、精量化的發展目標。雖然玉米播種機械朝著先進智能的趨勢發展，但在其發展過程中呈現出來的諸多特點，對玉米播種機械的改進優化和推動玉米種植機械化的發展仍具有重要的現實指導意義。

1 北方地區玉米播種機械發展現狀

播種機械是玉米種植過程中重要的生產工具，對于促進玉米出苗壯苗、提高生產經濟效益有著重要意義。在生產實踐中，玉米播種機械經歷了從手動到半自動、從機械排種到氣動排種、從人力驅動到機械、電力驅動的發展階段，呈現了獨有的發展特點，在一定程度上引領著玉米機械化種植的發展歷程。

1.1 播種模式實現了從手動化到半自動化的發展

玉米播種機在研發之初采用了人力推種滾筒排種的播種模式，在此過程中人員操作勞動強度大，地塊較小的勉強能適應，但是在面積較大的地塊往往因人力播種影響著播種效率的提升。在后續的改進發展過程中，采用了拖拉機驅動，人員勞動強度得到了大幅度地減輕。但在此條件下，面積較小地塊的播種無法適應，因此電動自走式玉米播種機得到了小范圍的應用。

1.2 排種方式實現了從機械排種到氣動排種的轉變

最早的玉米播種機采用機械滾筒的排種方式，在此條件下播種過程中需種量較大，致使玉米種植成本上升，同時一穴雙苗或多苗現象帶來的間苗難問題，嚴重困擾著玉米種植戶，造成人工間苗用工量的增加，在一定程度上增加了玉米種植成本，影響了種植效益。而后的氣動精量播種機采用壓縮空氣推動排種，實現了單穴單苗的播種目的，有效降低了玉米種子成本，且不間苗，受到了廣大種植戶的一致好評。但是氣動精量播種機維修難度大，如出現故障必須由專業人員維修，且播種機體積普遍較大，不能有效適應小面積種植，在種植面積適宜性上還存在著相應的弊端。

1.3 種箱實現了從滾筒一體到獨立種箱的轉變

設計之初玉米點播器采用滾筒式種箱設計，種子暫存在種箱中，人力驅動下利用種子重力進行播種，獨立種箱使種子存量增大，保證了大面積播種條件下的種子用量，減少了種子添加頻次，提高了播種工作效率。但種箱和播種穴呈一體式設計，暫存的種子數量不適應大面積播種的需要。同時，在重力驅動播種過程中，種子之間相互摩擦、擠壓產生的物理性損害造成種子胚芽損傷、包衣劑脫落，影響著種植后的出苗效果。

1.4 材質設計上實現了從鐵質到新材料的轉變

起初的玉米播種機采用鐵質設計，體積笨重且攜帶不便，同時種子包衣劑在種箱內存放造成農藥對種箱的潛在性腐蝕，影響使用年限。后續研發過程中種箱采用塑鋼、碳鋼等新型材料設計，種箱質量得到了有效地減輕，攜帶使用較為便捷，且耐腐蝕性強，防止了藥劑對種箱的侵襲腐蝕，延長了使用壽命。

1.5 實現了設備的互聯互用

玉米播種機械從最初的單獨點播、攜種播種到氣吸排種發展模式，在設備互聯互用上與施肥、覆膜和滴灌帶鋪設不能有機的結合，一體化種植中斷。此后在機械驅動的施肥覆膜機、滴灌帶鋪設機上增加了可拆卸式的玉米播種機組，且播種機與各相配套機組相互關聯，在提高設備使用效率的基礎上，實現了各配套機組之間的分體式連接，推動了玉米種植全程機械化的發展進程。

2 優化玉米播種機械設計應用的思路

縱觀玉米播種機械的發展歷程，均經歷了由小到大、由慢到快的發展格局，在充分肯定現階段一體式氣吸排種播種機優勢的同時，還應充分認識到小型播種機械在廣大農村地區的應用現實，優化推廣玉米的機械化播種技術還應充分借鑒各階段玉米播種機的優勢，實現玉米播種機械的優勢互補，全面提高玉米機械化種植水平。

2.1 應用新材料設計，減輕機身自重

玉米播種機械在玉米生產機械化作業上有著不可替代的作用，是推動玉米生產機械化進程的重要推手。為此要應用塑鋼、鋁合金、碳化鋼等新型復合材料，合理進行玉米種箱的制作，最大限度減輕玉米播種機械的自重，減輕田間操作過程中的行駛阻力，保證播種過程中所攜帶玉米種子量的最大化。同時，強化玉米種子種箱內層的設計，采用不易粘附藥劑的軟材質設計，保護種子胚芽不受損傷和種子表層粘附的藥劑不受影響，切實提高種子播種后的出苗率。

2.2 優化氣動排種設計，減輕故障率

現階段氣動排種玉米播種器的設計均采用外置式供氣，在此過程中氣壓的穩定性影響著排種的數量。為此要在氣動裝置上增設穩壓器，保證供氣的穩定性。在供氣管道上使用鋼絲軟管，提高供氣管道的耐用程度。優化氣體供應裝置、氣體分配裝置、氣體輸送管道的設計應用，采取外界動力暫存壓縮氣體的方式，增設恒壓氣瓶，實現便攜式手推玉米播種器氣體排種裝置的有效供應；在氣體分配裝置上采取一支多路的分配系統，增設氣體回流裝置，實現玉米播種器氣動排種的有效播種，防止滾動播種過程中種子相互碰撞、摩擦引起的種子損傷和種子表面失去保護藥劑的粘附，影響播種后玉米種子的出苗率。

2.3 提高設備通用性，完善動力配套

要站在農業種植機械化、規模化、科技化的發展角度上，高起點、新技術謀劃玉米播種機的設計與推廣應用。在結合玉米種植規模實際情況的基礎上，加大與旋耕施肥、鋪膜鋪管、壓穴覆土裝置的聯用聯動，為實現一次性覆膜施肥和滴灌帶鋪設奠定良好的基礎。完善與動力配套機械的配合應用，實行與相關附屬播種機械的分置式設計，能依據地塊面積、耕種需求和拖拉機動力狀況增減相應的播種機，適應不同規模種植地塊的機械化播種需要，實現一機多用，達到能通過增減設備種類適應不同作業要求的目的，從根本上減輕農戶的農機具購置成本。