氣吸式大豆玉米復合播種機的研制

按照國家大豆和油料產能提升工程的工作安排，大豆玉米帶狀復合種植要持續穩步地擴大種植規模，2022年首先在西南、西部和黃淮海的四川、貴州、云南、重慶、廣西、湖南、陜西、甘肅、寧夏、內蒙古、山西、河北、河南、山東、江蘇和安徽開展示范推廣，推廣面積1510萬畝。全國示范測產結果表明，大豆玉米帶狀復合種植總產值全國平均為2091.1元／畝，大豆玉米帶狀復合種植相比玉米單作收益有所增加。

但目前缺少與該種植模式配套的播種機、打藥機、收獲機等農業機械，推行大豆玉來帶狀復合種植模式仍存在困難。

一、氣吸式大豆玉米復合播種機的研制

整個播種機主要分為架體部分、播種單體部分、肥箱總成和傳動部分。整機可一次完成開溝、施肥、破茬、播種、培土、鎮壓作業。

（一）架體部分設計

架體部分為整個播種機提供支撐和安裝位置，包含大梁、三點式懸掛架、風機總成、折疊踏板等。大梁采用 120mm 方管，材質Q345B，保證支撐強度。三點式懸掛架參照《GB/T1593.1-1996農業輪式拖拉機后置式三點懸掛裝置第1部分1、2、3和4類》中2類的相關要求，設計懸掛架中上、下懸掛點的位置尺寸及連接銷孔尺寸[1]。

（二）播種單體部分設計

在2022年的大豆玉米帶狀復合種植示范測產工作中，西南、西部和黃淮海三個地區的種植模式有（大豆：玉米）4：3、4：2、6：3、6：2等多種模式，結果表明，4：2模式產值最好，既能滿足玉米的單畝株數不變，又能保障大豆有較好的通風、光照空間。

按此結論，我們將播種單體部分的布置形式設計為4：2模式，此時有兩種布置方式：1.中間4行大豆，兩邊各1行玉米；2.中間2行玉米，兩側各2行大豆。研究對比并試驗驗證后我們選擇了第2種布置方式，原因有三點：一是2行玉米設置在中間比2行玉米分別設置兩邊相比，能嚴格保證玉米種植的行距，有利于機械收獲，避免行距不穩定造成的收獲損失；二是按照這種模式種植完成后，作業田兩側為大豆，通風、日照條件好；三是4行大豆設置在中間會造成中間4行單體排布過密，播種作業時秸稈無法從單體兩側排開，最終導致單體前側擁堵秸稈無法作業。

大豆玉米帶狀復合種植4：2模式下，玉米和大豆的株距均為 40cm ，大豆行與玉米行之間的間距為70cm 。玉米株距 10cm ，每畝的株數在4500株左右；大豆株距 10cm ，每畝的株數在9000株左右。

排種器選用氣吸式精密排種器，相比傳統的勺夾式、指夾式排種器，氣吸式精密排種器速度快、播量精確、對種子損傷小。與氣吸式精密排種器配套的離心風機能產生 6～12kpa 的負壓，以保障 4～8 行排種器能正常工作。在實驗室模擬播種作業工況，對氣吸式精密排種器進行測試，結果顯示：風機壓力在7～8kpa 時的漏播率、重播率即可滿足《GB/T20865-2017免耕播種機》的設計要求[2]。試驗數據如表1。

排種器中應當設置監控傳感器，當排種器出現故障或種箱內種子用完出現漏播時反饋警報信號。

二、肥箱總成設計

肥箱總成主要負責肥料的儲存及排放。在設計時應注意兩點：1.玉來肥與大豆肥不通用，肥箱中應設置隔板將兩種肥隔開；2.在大豆玉米帶狀復合播種模式中，玉米的株距為玉米凈作株距的一半左右，玉米密植，此時玉米單行的施肥量應為傳統玉來凈作的2倍左右，所以排肥器的轉速應相應的增加1倍。

以黃淮海地區為例，玉米肥為高氮緩控釋肥，每畝肥量約為 50～70kg ；大豆肥為低氮緩控釋肥，每畝肥量約為 15～20kg 。傳統玉米凈作排肥器在播種機行駛速度 10km/h 時的轉速約為70-90r/min ，按此速度計算理論上的玉米肥畝播量最大僅為 30～40kg/ 畝，不能滿足使用需求，此時將排肥器轉速提升至 140～180r/min 時，計算理論上的玉米肥畝播量約為 60～80kg/ 畝，滿足使用需求。

三、傳動部分設計

傳動部分分為地輪總成和變速箱總成。地輪總成采用鐵輪結構，并在從動軸處設置單向離合器，避免機手誤操作使播種機倒轉而引起零部件損壞。

變速箱總成控制排種器轉速從而實現播種株距的變化。主動輪組合設置16齒、23齒鏈輪，從動輪組合設置17齒、18齒、19齒、20齒、21齒、22齒、23齒鏈輪，可實現株距在 6.24cm～7.9cm 范圍內調節。

四、結論

在2022年大豆玉米帶狀復合種植示范測產工作中，大豆玉米帶狀復合播種機使用率極低，僅 12% 左右，多數農戶使用凈作播種機或改裝的凈作播種機，造成玉米株距達不到小株距的要求，施肥量也不夠，從而影響了玉米產量。而氣吸式大豆玉米復合播種機的研制，解決了這一問題，保證播種質量的同時，玉米畝播株數保持不變，保住了玉米產量，多收了一季大豆。

2022年該款氣吸式大豆玉米復合播種機先后參加了山東省禹城市、肥城市等多地的推廣和作業演示會，播種效果滿足設計要求，受到各地領導和用戶的一致好評。

《農業農村部辦公廳關于進一步做好機械化播種質量提升工作的通知》中指出，各級農業農村部門要緊緊圍繞穩糧擴油中心工作，使農戶掌握大豆玉來帶狀復合種植相關技術，加快推廣大豆油料擴種新模式新技術，促進大豆玉米兼容發展。作為生產研發企業，應結合自身的優勢，為全面推進鄉村振興、加快農業農村現代化提供有力支撐。

參考文獻：

[1《GB/T1593.1-1996農業輪式拖拉機后置式三點懸掛裝置第1部分1、2、3和4類》.

[2]《GB/T20865-2017免耕播種機》

（作者單位：孫鳳華康善政齊河縣農業機械化發展中心；白夜曹長明齊河縣農業農村局；王鐵新山東優尼亞農業機械有限公司）