保护性耕作播种机介绍（通用4篇）
保护性耕作播种机介绍 篇1
保护性耕作机具是保护性耕作的关键, 其主要机具有秸秆还田机、深松机、植保机械和免耕播种机, 前三种机具虽然目前仍旧存在一定的质量问题, 但性能和质量总体能够满足保护性耕作生产需要。免耕播种机是保护性耕作机具的重点和难点, 它的作业条件和普通播种机相比发生了重大变化, 它不仅需要具备普通机具的性能, 还要能在地表不平、地表坚硬、秸秆残茬覆盖量多、覆盖不均等情况下实现免耕播种, 因此保护性耕作条件下免耕播种作业难度大, 对免耕播种机的技术性能提出了更高要求。
1 免耕条件下的破茬开沟要求
免耕地容重可达1.3 g/cm2, 有时甚至能达到1.5 g/cm2左右, 造成土质坚硬, 开沟阻力大, 入土困难, 传统的播种机械无论从开沟器入土性能还是结构方面均不能满足免耕地播种要求。因此要求免耕播种机具备在地表坚硬条件下对土壤的破茬开沟技术。
2 秸秆覆盖条件下的通过要求
传统地经过翻耕、整地, 地表洁净, 无影响播种作业的秸秆、根茬, 而保护性耕作地要求保留秸秆残茬作为覆盖物, 并在有秸秆残茬覆盖的地表上正常播种, 播种机通过困难。因此要求免耕播种机具备在秸秆覆盖条件下防止残茬堵塞的技术。
3 种肥施播条件下的分施要求
传统作业时, 一般可将需施用的底肥人工撒播在地表, 经过翻耕等作业混入土壤中, 播种作业时只需施少量种肥即可。但免耕播种时却只能将所有肥料在播种时一次性施入, 一次性完成种肥的施播。由于我国农业生产中的化肥施用量大, 又要防止烧种, 不能混施, 只能分施, 播种难度加大。因此要求免耕播种机具有在种肥施播条件下的输种和排肥分施技术。
4 地表不平条件下播种深度要求
免耕地表由于有前序的联合收割机、拖拉机等进地作业时产生的沟辙, 或者是前茬作物中耕追肥培土作业造成的垄沟, 或者是前序深松作业造成的深松沟, 地表平整度差, 免耕播种时, 播种深度控制困难。因此要求免耕播种机具备在免耕地表不平条件下保证播种深度一致的技术。
5 差流动性条件下覆土厚度要求
经过耕翻、耕耙处理的种床土壤疏松、均匀, 而免耕播种时, 由于缺少前序的碎土作业, 故开沟器入土后, 割开的土壤中常有较大的土块, 加之土壤温差大, 故土壤流动性较差, 导致回土不好, 种子上面的覆土厚度控制困难。因此要求免耕播种机具备在差土壤流动性条件下对种子覆土厚度均匀的技术。
6 秸秆土壤混合条件下的镇压要求
传统播种中镇压只是将松碎的土壤进行适当的压密, 保证种子与土壤的接触。而免耕播种时, 由于开沟器带起的土壤中往往有较大的土块, 在种子上部出现架空等现象, 故免耕播种时的镇压首先要将种行上出现的土块压碎, 再完成对土壤的适当压密。因此要求免耕播种机具备在秸秆土壤混合条件下对土壤的良好碎土和镇压技术。
自保护性耕作项目实施以来, 科研院所和农机生产企业一直致力于改进和完善免耕播种机的质量和功能, 关键部件在种类和形式上得到了创新, 在性能和质量上有了很大提高, 但还是不能满足保护性耕作条件下对机具的技术性能要求, 影响了播种质量, 影响了单产和农民收益。因此, 可以说免耕播种机的技术性能解决了, 保护性耕作机具的质量和性能问题就解决了, 保护性耕作的生态环境保护、节能节本、增产增效作用就能显现了。
(作者单位:阜宁县农机化技术推广服务站)
保护性耕作播种机介绍 篇2
农作技术与农作机具是农业生产中相互依存、相互制约的两个范畴, 前者是后者产生和存在的前提并依赖后者而实现, 后者为前者的实现而创制并能促进前者的发展。同样, 保护性耕作的大多数作业必须由机械完成, 其所用机具种类比传统耕作机具少, 但主要机具的结构和性能一般比传统机具复杂且要求高, 特别是免耕播种机 (又称免耕覆盖播种机、免耕覆盖施肥播种机) 是保护性耕作的关键机具。保护性耕作免耕播种机质量的好坏是保护性耕作技术能否大面积推广的决定性因素, 故保护性耕作对免耕播种机提出了较高的要求: (1) 播种机必须具备良好的清草排堵功能, 能够有效地防止残茬和秸秆对机器的堵塞, 在不利的条件下播种时田间通过性能良好。 (2) 开沟器应具有良好的破茬入土功能。免耕地面较坚硬又有作物残茬, 故要求开沟器入土能力强, 开出利于种子和根系生长发育的种沟, 沟形应利于种子发芽, 动土少, 利于保墒。 (3) 覆土镇压装置性能良好, 利于将湿土覆盖在种子上, 并压实避免跑墒, 提高种子的出苗率。 (4) 地面仿形功能良好。由于保护性耕作地表平整性比传统耕作差, 地表不平度增加, 为保证播深一致, 播种机必须具备地面仿形功能。
2 国内免耕播种机的发展现状
2.1 玉米免耕播种机
1996年, 北京农业工程大学和山西省农机局共同研制的2BM-FY-4型玉米免耕施肥播种机, 能在玉米整秆覆盖情况下进行作业。显著特点是具有防堵装置, 保证在有大量秸秆覆盖的条件下有良好的通过性, 确保播种质量。其行距株距和施肥量可在较大范围内调整, 用途广泛。更换不同的排种盘, 可精播玉米、大豆、棉花向日葵等作物, 一次完成破土灭茬开沟下种施肥覆土和镇压等作业。
1998年, 山西省新绛机械厂生产的2BGM-3型和河北省无极县机电厂生产的2BY-3型小型玉米免耕播种机, 均采用整体式种肥侧位分施方式和锄铲式开沟器开沟器, 幅宽较大阻力也较大, 入土能力强种, 肥间距比较小。
2000年, 新疆石河子大学机械电气工程学院研制了2BCM-6型茬地免耕播种机, 采用三点悬挂式配套动力40.6kW, 工作部件入土性能好, 防堵能力强。其优点是既能实现整机仿形, 又能实现各工作部件的单体仿形, 仿形范围大, 以确保播深稳定一致;不足之处是覆土性能较差, 开沟深度和宽度有待加大, 开沟排种器易滑行。
2002年, 中国农业大学研制的2BMF-4C轮齿拨草式玉米免耕播种机, 采用垂直切草盘+轮齿式拨草器, 排堵能力强, 且土壤搅动量小;尖角铲式开沟器开出的沟形窄, 入土性能好, 可自动回土, 结构简单;肥种垂直分施, 间距在5cm以上, 满足大施肥量且不烧伤种子的要求。该机采用平行四边形单体仿形, 改善了播深均匀性, 适于一年一熟玉米种植区使用。
2.2 小麦免耕播种机
1996年, 北京农业工程大学和山西省农机局共同研制的2BMFF-9型小麦免耕施肥播种机, 采用了尖角开沟器, 种肥垂直分施, 播种后种沟自动合拢, 不用覆土, 最大程度地减少晾晒时间, 是一种抗旱抢种和保全苗的理想播种机。该机能一次完成破土、开沟、播种、施肥和镇压等作业, 通过性良好, 基本上无堵塞现象, 排种深浅一致。
2002年中国农业大学研制的2BMF-6型小麦免耕播种机与11k~13.3kW小型拖拉机, 配套采用双排梁结构, 同一排梁上的开沟器间距达到30~40cm, 增加了梁之间的距离;种肥采用同一个开沟器, 较好地解决了防堵和种肥分施问题。目前该种机型已在一年一熟地区的小麦和莜麦等免耕播种中大量采用。
2BMFS-5/10型免耕覆盖施肥播种机是中国农业大学河北农机局等单位的国家十五科技攻关成果。该机采用加装旋转刀具的种肥开沟器, 可在直立玉米秸秆或秸秆粉碎还田地免耕播种小麦。同时也可在高麦茬地播种玉米, 其秸秆切碎能力和防堵塞能力强, 种肥开沟器沿前进方向向后排列, 减少开沟器壅堵, 提高了机具的田间通过性。
3 我国免耕播种机存在的问题
我国免耕播种机机组进地一次完成破茬、开沟、播种、施肥、撒药、覆土、镇压等作业, 在作业全部生长过程中, 除采用除草剂控制杂草外, 不再进行任何田间作业, 直至收获。它与普通播种机的不同之处在与工作条件恶劣, 工作难度大。我国免耕播种机已有了很大的发展, 但还存在许多不足:首先是工作效率低, 工作速度与国外机型相比有一定的差距;其次是工作效果不理想, 由于有些工作部件不完善, 影响工作质量;最后是推广力度较低, 免耕播种机应用及销售与其近一步研制是相关的。
4 发展前景
经过10多年的试验研究、示范推广, 证明保护性耕作在我国北方是适用、可行的, 具有保护环境、节约资源、节本增收的综合效益。保护性耕作的适应范围广。特别适合土壤侵蚀严重、干旱缺水、资源消耗大的地区。我国推广保护性耕作是在生态环境恶化的压力下起步的, 受到党和政府的高度重视, 政府的政策和经济引导将起巨大的推动作用。农业部已制定并已在实施保护性耕作推广计划:将成两个保护性防护带, 一是沿京津唐防护带;二是沙尘源区防护带, 包括内蒙、陕西山西、河北部分地区;用7-10年时间在“三北”地区全面推广保护性耕作。保护性耕作一保护资源、保护环境、实现农业可持续发展为出发点, 将生态、经济和社会效益三者很好的结合, 同时也已具备了“天时、地力、人和”的发展条件, 因此这项技术在我国得到快速发展, 具有巨大的推广前景。
保护性耕作播种机介绍 篇3
保护性耕作因其减少对土壤翻耕扰动, 又有作物秸秆覆盖, 对防治沙尘暴有积极意义[1,2,3,4,5,6,7,8,9]。南疆是我国沙尘暴多发地区, 沙尘暴区主要集中在塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠, 还有两个沙尘暴中心和一个局地性沙尘暴区, 两个中心即从麦盖提经巴楚至柯坪为一中心, 平均年沙尘暴日数为20.0～38.8d, 莎车经和田到且末为一个中心区, 平均年沙尘暴日数为25～35d[10], 和田地区是局地性沙尘暴区。南疆典型种植制度是小麦—玉米 (棉花) 轮作体系。小麦茬地进行玉米免耕种植我国有比较成熟的技术, 但玉米茬地免耕播种小麦是一个技术难点。其主要原因在于玉米茬坚硬、根系块大, 会阻碍拖拉机和播种机通行, 播种质量不高, 关键在于播前表土作业技术。本文拟通过比较研究玉米茬地上采用不同免耕方式的效果, 确定较为可行的免耕播种方式, 为完善玉米茬地免耕播种小麦技术提供依据。
1 试验材料与方法
1.1 试验区情况
试验地点设在新疆和田洛浦县, 地处北纬36°30′～39°29′, 属大陆性暖温带干旱荒漠气候, 年均气温7.8～12 ℃, 无霜期217d, 年降水量35.2mm, 蒸发量为2 226.2mm。全年盛行西风, 平均风速2.2m/s, 大风日数4.4d, 沙尘暴日数16.4d, 浮尘168.5d。小麦—玉米 (棉花) 轮作:人工收割后玉米留茬高度为2～8 cm, 平均3.7cm;土壤属灌淤土, 质地疏松, pH值平均在8.3左右。
1.2 试验设计
设4个处理。处理1:地表有田埂垂直于玉米沟免耕播种 (简称有田埂垂直免耕播种) , 即对玉米生育期为方便灌水设置的15cm高的畦埂不平整, 免耕播种机垂直于玉米沟方向直接免耕播种;处理2:地表无田埂平行于玉米沟免耕播种 (简称无田埂平行免耕播种) , 即对玉米生育期为方便灌水设置的15cm高的畦埂平整, 免耕播种机沿平行于玉米沟方向免耕播种;处理3:地表有田埂平行于玉米沟免耕播种 (简称有田埂平行免耕播种) , 即对玉米生育期为方便灌水设置的15cm高的畦埂不平整, 免耕播种机沿平行于玉米沟方向免耕播种;处理4:以传统播种方式为对照, 即用铧式犁翻耕玉米茬地, 平整, 小麦条播机播种。每个处理为1个小区, 且同一处理随机多点测定。
1.3 试验方法
采用14.7kW拖拉机牵引河北“农哈哈”牌2BMF-6C-2型小麦免耕施肥播种机播种。为调节土壤墒情在播前 (2004年9月29日) 灌水, 4d后 (10月3日) 撒施农家肥, 然后播种, 采用6行小麦套2行玉米的形式, 即小麦带宽120cm, 行距20cm, 预留70cm行套种玉米。免耕播种时卸掉播种机上的覆土盘。小麦品种为新冬20号, 播种量150 kg/hm2, 播种深度4～10cm, 平均6cm, 施磷酸二铵300kg/hm2, 播肥深度6～12cm, 平均8cm。试验区面积1.36hm2。小麦生育期进行同常规的中耕、灌溉、追肥管理。
1.4 测试方法
1) 地表秸秆覆盖率:
用50m长的绳子, 每隔20cm做一个记号。测定时, 沿地块对角线铺放绳子, 数记号下有秸秆的点数, 再除以总记号数, 即为覆盖率。每个地块测定5次, 取平均值, 在播种前后进行测定。
2) 地表秸秆覆盖量:
①制作一个1m×1m的方框;②在供测试的地块, 按照“S”形, 选择5个点, 将方框摆放在地表;③拣出方框内的全部秸秆 (不要土下面的根茬) ;④将秸秆烘干、称重;⑤将5点秸秆称重平均后乘以0.067即为每公顷秸秆覆盖量。
3) 土壤含水量:
播种前、播种后每间隔5d测定0～10, 10～20cm两个层次的土壤含水量, 共测定5次。每个处理测定5点含水量取平均值, 烘干法测定土壤含水量。
2 结果与分析
2.1 播种前后地表秸秆覆盖情况变化
保护性耕作时通过把秸秆或作物残茬留在地表进行少免耕播种, 从而较传统耕作方法必然增加了地表覆盖率。2004-2005年在洛浦县进行的玉米茬免耕播种小麦技术研究中, 播种后地表覆盖率达到52%～87%, 地表覆盖量达到750～1500 kg/hm2 (见表1) , 而传统耕作技术中农民把玉米茬全部翻埋, 地表没有秸秆覆盖, 从秸秆覆盖率和覆盖量看玉米茬免耕播种小麦确实增加了地表覆盖。
2.2 不同播种方式下小麦田土壤含水量变化[11]
表2为洛浦试验点4种播种方式土壤含水量的变化情况。
从表2中可以看出, ①无论是哪种播种方式土壤含水量都降低:0～10, 10～20cm土壤含水量, 免耕播种处理1分别降低2.70～4.77个百分点和2.03～3.55个百分点;免耕播种处理2分别降低3.34～5.84个百分点和2.16～3.72个百分点;免耕播种处理3分别降低4.81～5.61个百分点和3.22～3.71个百分点;传统播种方式分别降低0.26～2.98个百分点和0.61～2.32个百分点。②不同播种方式土壤含水量降幅不同:传统播种土壤含水量降幅度最小, 其次是免耕处理1。分析其原因是在前期的生长进程中小麦根系从土壤中吸收水分, 导致土壤含水量下降, 而秸秆覆盖层能阻挡水汽的上升, 减少土壤水分蒸发[12,13,14]。处理1在覆盖方面表现了一定的优势, 使其在免耕播种方式中土壤含水量降幅度最小。
2.3 不同播种方式的小麦出苗情况和产量差异
试验区不同播种方式冬小麦出苗与产量情况, 如表3所示。
冬小麦播种10d后即出苗, 在出苗7d后待苗出齐、出全后调查各处理的出苗情况差异。从表3可看出:①田埂对免耕播种的影响不明显。从有或无田埂采取平行玉米沟播种的两种方式比较看出苗情况差别较大。从有田埂时垂直或平行于玉米沟播种方式看, 出苗率有差别, 说明平整田埂有利于播种机通行;但在田间有大量玉米沟存在情况下, 田埂则不是影响播种质量的主要因素。②垂直于玉米沟播种是相对较好的方法。从平行和垂直于玉米沟播种的出苗效果看, 垂直于玉米沟播种时较高。因为田埂是垂直于玉米沟的, 有理由推测在平整田埂后垂直于玉米沟播种的质量会进一步提高。③处理1与处理4对照田的产量相同, 说明玉米茬地上即使不平整浇水用的地埂, 只要垂直于玉米沟免耕播种, 产量还是可以达到与传统方式播种的小麦产量相同的结果。而平行于玉米沟免耕播种的处理2和处理3, 无论是否平整地埂, 产量都低于处理4。尽管出苗率和冬前基本苗数垂直于玉米沟免耕播种的小麦不是最高, 但从产量因素看它的每公顷成穗数高于其它两种免耕播种方式处理2和处理3, 所以产量也高。这说明由于免耕播种的小麦在冬前表现的可能比传统方式播种的差, 但由于田间的保水作用、凹凸地形有利于通风等因素, 最终小麦生长还是产量不低。因此处理1, 即在玉米茬上垂直于玉米沟免耕播种冬小麦是可行的。
3 结论与讨论
1) 在玉米茬上垂直于玉米沟免耕播种冬小麦这种播种方式较好, 适于南疆。从以上分析可以看出, 与其它几种播种方式相比, 在这种播种方式下, 覆盖情况和出苗适中, 土壤含水量降幅较小, 产量与传统播种相同, 综合来看效益较好, 因此这种免耕方式是可行的。
保护性耕作播种机介绍 篇4
研究主要设备及材料为:天津约翰迪尔JDT-720型拖拉机、2BFM-11型免耕播种机、2BFMG-10/5型多功能播种机、SGTN-200型多功能播种机;小麦或玉米包衣种子、颗粒状复合肥料;胶带卷尺、秒表和土壤水分电子测试仪等。
1通过性研究
本项主要研究播种机在不同覆盖条件下完成作业的通过性测试。
3种型号播种机的适应性研究, 全部建立在玉米秸秆粉碎覆盖或玉米秸秆直立地表的基础上。在播种作业时, 播种机会受到秸秆覆盖物、土壤含水率和农艺技术要求3个方面的影响, 因此, 播种机所体现的性能特点、作业质量和综合效果也有不同。表1为小麦播种测试数据。
从测试数据中可以看到, 受大量秸秆的制约, 完全按照播种机设计性能播种小麦, 则机具的通过性能较差, 每100 m距离堵塞次数在2~5次, 发生堵塞的直接因素是秸秆量较大, 产生壅堵的部件为施肥开沟器。秸秆堵塞严重影响到机具的作业质量和效率。
秸秆壅堵与开沟器形状、间距有直接的关系。2BFMG-10/5型和SGTN-200型多功能播种机的施肥开沟器全部采用固定直管形状, 是秸秆壅堵的主要原因;而排种开沟器采用滑动圆盘式, 秸秆壅堵较弱。2BFM-11型免耕播种机虽然采用窄形箭铲式开沟器, 但由于开沟器排布较为紧密, 在较大量的秸秆覆盖条件下, 仍然发生严重的秸秆堵塞。
2可靠性研究
本项目主要研究播种机完成作业的质量评定。播种作业后, 技术人员进行了剖土查验, 以测定其所播种作物的播种深度和均匀性;小麦苗期, 要进行出苗情况调查, 对播种的可靠性进行测定。表2为各种播种机完成小麦播种作业后的测试情况。
备注:播深变异率= (最大播深-最小播深) /平均播深
(1) 排种均匀性测定。3种播种机均为外槽轮排种器, 小麦播种过程中种子流能够精确、定量、可控形成, 排种均匀性良好。经检验, 粒距合格指数≥96%, 缺苗断带率≤2%, 总体上不会影响农艺要求。此外, 2BFMG-10/5型和SGTN-200型多功能播种机进行玉米播种时, 排种型孔受槽轮直径、线速度以及玉米籽粒外形等因素的影响, 易造成种子填充不及时, 种子流形成较差, 从而使粒距变异指数加大。
(2) 播深测定。播种机经调整合适后, 播深能够按照要求保持一致, 但播种机外侧两端的两行, 即轮胎压过的两行, 播深难于控制, 误差在1cm左右, 有时甚至发生“亮籽”现象。在预调时, 一般要调得比中间的深1cm以上, 就能克服覆土不均匀问题。播深的差异产生于地表情况, 对种子出苗危害较小。
(3) 综合质量测定。当覆盖量较低、秸秆均匀适度、土壤墒情适宜的条件下, 3种播种机均可达到播种后地表平整, 秸秆覆盖良好, 播种带清晰可见的质量状态。当覆盖量较大、且均匀性差的条件下, 2BFM-11型免耕播种机播种作业的通过性能发生困难;当重墒条件下, 2BFMG-10/5型和SGTN-200型多功能播种机作业, 消耗功率较大, 易发生秸秆卷聚、地表不平等现象, 需要人工给以适当辅助, 才可达到作业要求。
3生产性研究
本项目主要研究播种机完成播种作业的生产效率。一般情况下, 在玉米收获后, 把秸秆的表象及其机械性能结合起来表述, 大致可分为3种状态:青脆、黄韧和黄枯。不同秸秆状态, 对于粉碎还田作业, 将耗费不同的动力, 但粉碎质量无较大差异, 一般都可达到要求, 粉碎长度<15 cm, 呈撕烂状。小麦播种作业时间为9月下旬, 正是秸秆正是黄韧时, 粉碎或直立秸秆对于播种作业将有较大的影响。表3为3种播种机作业时测定的数据。
每小时作业量可用下式计算
式中W———每小时生产率, km2;
S——作业速度, km/h;
r——无效耗时, h;
l——作业幅宽, m。
从表3中数据和公式计算得出, 3种播种机本次测试的生产率分别为
2BFM-11型免耕播种机为251 m 2/h, 即0.66亩/h。
2BFMG-10/5型多功能播种机为176 m 2/h, 即0.47亩/h。
SGTN-200型多功能播种机为283 m 2/h, 即0.84亩/h。
4结论