玉米免耕播种

2024-09-24

玉米免耕播种(精选10篇)

玉米免耕播种 篇1

21世纪的经济, 科技高速发展, 中国面临新的挑战, 特别是中国农业将面临更大的机遇与挑战。农业机械化是减轻农民劳动强度, 解放农村劳动力, 加快农村富余劳动力向二、三产业转移, 为农业增效, 农民增收的有效途径。而农业机械化作为农业现代化的重要组成部分和重要标志之一, 在农业发展的新阶段, 新型农机具在农业生产中的应用尤为重要。玉米是我县主要粮食作物之一, 种植面积近150万亩。为了搞好我县的玉米生产, 县农机推广系统大力提倡、推广和应用玉米免耕种技术。玉米免耕种技术是以机械化作业为主要手段、以秸秆覆盖留茬还田、免少耕播种为主要内容的先进农业技术。应用这项技术可以达到促进农田可持续增产和农业节本增效的目的。近几年来, 我们通过建立农业科技示范园, 对玉米免耕技术进行了大量试验示范, 取得显著效果, 积累了一定的经验。现将玉米免耕种技术应用中遇到的相关问题分析如下:

一、选择先进的机具

玉米免耕机械播种要求在未耕土地上一次性完成开沟、播种、施肥、覆土和镇压等多道作业工序, 对免耕播种机的性能要求较高。机具必须通过性能好, 其开沟、播种铲不应有缠绕、壅土、堵塞等现象发生, 排种、排肥器要转动灵活, 播种施肥量及播种深度应调整方便, 覆土效果好, 镇压要踏实;同时, 还须具有清草排堵、破茬入土、种肥分施和地面成形等功能, 能保证较高的作业效率。近几年来, 曹县推广使用的机型主要是河北农哈哈牌2BCYF-3型和2BQYF-3型免耕玉米播种机, 郓城工力有限公司生产的2BFMTFS-8-4型多功能免耕贴茬播种机、山东奥龙农业机械有限公司生产的2BMFS-200型免耕播种机, 后两种播种机由于苗带旋耕开沟、种床土壤深松细碎, 镇压密实, 有利于种子着床发芽, 而且作业幅度宽、效率高。

二、农艺配套技术

1. 留茬高度

机收小麦时应考虑播种的需要, 麦茬高度应控制在15~25厘米范围内。机收时抛撒的麦草不能积压成堆, 以免影响播种与出苗。

2. 免耕播种

在小麦收获后直接进行玉米免耕播种 (土壤过于干旱不能保证正常出苗时应灌水造墒) , 播种量为1.5~2.3千克/亩, 播种深度3~5厘米, 沙土和干旱地块应适当增加播深, 施肥深度8~10厘米, 确保肥种之间有4厘米以上的隔离层。

3. 综合植保

可利用秸秆大量覆盖地表抑制杂草生长, 并结合化学防治措施消灭病虫害和田间杂草。化学除草剂最好在播种时同时施于地表;化学农药必须高效、低毒、低残留。

4. 补充深松

当土壤自我恢复能力不能满足作物生长时, 应进行补充深松, 深松要打破犁底层。小麦玉米一年两作区应在小麦播前深松, 一般2~3年一次, 深松时土壤含水量应在15%~22%之间。我们在曹县农业科技示范园近两年选用的是郓城工力公司生产的IZS-150型震动深松机, 该深松机消耗动力小, 作业效果较好, 深松深度25~35厘米。

三、应用效益和效果

1. 节本提高单产

玉米免耕播种, 一是省去免耕整地作业工序, 可节省作业费, 降低生产成本;二是播种期可比常规播种提前2~3天, 不仅缓解了劳动力紧张状况, 而且抢农时, 抢墒情;三是玉米免耕机播种深浅一致, 玉米出苗整齐、苗匀、苗壮, 还能大大提高玉米亩株数, 因而达到增产的目的。

2. 保持水分墒情

免耕作业可以增强土壤蓄水保墒能力, 充分接纳天然降水, 提高降水的利用率。据测定, 保护性耕作可减少地表水径流量50%~60%、增加土壤蓄水能力20%左右, 减少地表蒸发10%左右, 水资源利用率提高12%~16%;由于地表有秸秆覆盖, 土壤的水、肥、气、热可协调供给, 干旱时土壤不易裂缝, 雨后不易积水, 比较适用我们北方地区。

3. 提高土壤肥力

麦秸秆还田后增加了土壤有机质含量, 提高了土壤肥力, 改善了土壤结构, 避免长期施用化肥造成的土壤板结。经农业部门对曹县农业科技示范园实施玉米免耕播种的地块测定, 土壤有机质含量由0.9%提高到1.3%, 水解氮增加7.2%, 速效磷增加12.3%, 速效钾增加16.1%。

4. 减少环境污染

秸秆还田还有效减少了焚烧秸秆对大气环境的污染。另外, 保护性耕作也是防治沙尘暴、改良生态环境的有效措施。通过秸秆覆盖, 根茬固土、减少土壤扰动, 有效地减少了农田的扬尘漂移、土壤风蚀沙化, 起到保护生态环境的综合功效。

5. 提高抗灾能力

免耕播种的玉米表层根量多, 主根发达, 加之原有土壤结构未受损害, 玉米根系与土壤固结能力强, 所以玉米抗倒伏能力好, 可减少玉米“芽涝”危害发生的几率。

四、结论

农业机械化程度发展的快慢, 不仅表现为先进的农机具推广, 而是重在是否真正掌握其中的应用技术, 只有真正掌握了新型农机具的应用技术, 才能更好地服务于农业生产, 有利于农业增产, 农民增收, 更好地发挥其重要作用。

玉米免耕播种 篇2

关键词:农业机械;保护性耕作;玉米免耕播种机;研究;设计

中图分类号:S223.2 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2015)06-0039-04

保护性耕作技术作为可持续农业的核心技术,已广泛应用于农业生产实践中。玉米免耕栽培技术是针对玉米种植普遍存在的耕地水土流失严重、生产劳动强度过大、玉米单产水平偏低等实际问题,在未经翻耕犁耙的玉米地上进行播种和栽培的保护性耕作方法,是近几年应用最为广泛的一项集除草、免耕、节水保墒、秸秆还田为一体的节水增效型栽培技术。与传统耕作技术相比,免耕栽培技术有利于土壤有机质的积累和团粒结构的恢复。2BQM系列玉米免耕精量播种机可一次进地完成缺口圆盘开沟侧深施肥、波纹圆盘破茬清障、双圆盘仿形开沟精播、V型覆土镇压等多项作业工序,其农艺技术先进,适用性强,通用性广。

1 2BQM系列玉米免耕精量播种机设计思路

1.1 设计依据

2BQM系列玉米免耕精量播种机是针对黑龙江省推进现代化农机专业合作社发展而设计制造的一款玉米免耕播种作业机具,主要是为了解决农村劳动力不足、人力成本高等问题,以扩大玉米种植面积,提高玉米生产机械化水平,提高土壤有机质含量,为玉米产量的提高提供装备支持。

1.2 研究内容

一是研究适合黑龙江省不同耕作区域、土壤条件及作物轮作的少免耕精量播种技术并进行优化组装,形成可用于指导生产的技术规范或技术模式。二是研究适合少免耕作业技术要求的侧深施肥、精量播种及适合不同耕作要求的圆盘开沟器等关键部件,解决机具入土、播深一致性、拖堆堵塞等关键技术难题。三是研制与29.4~88.2 kW拖拉机配套的能在未耕地或有作物残茬覆盖的地表上一次完成侧深施肥、破茬、开沟精播、覆土镇压等多项作业的垄作免耕精量播种机。

1.3 技术参数

2BQM系列玉米免耕精量播种机的技术参数见表1。

2 整机设计

2.1 结构形式

根据农机与农艺对玉米免耕播种机结构配置、动力、运输等方面的要求,该机采用牵引式挂接方式,配备液压泵驱动的负压风机及液压升降地轮、排种电子监控等装置。

2.2 工作原理

拖拉机前进时将牵引力通过机具牵引架传递给播种机,通过调节地轮高度和施肥圆盘深度,使机具保持与地面水平,以达到最佳播种深度,然后进行开沟施肥、播种、覆土、镇压作业,一次进地即可完成全部耕种作业。该机主要特点是:田间适应性强、通过性能好、可靠性高、播种质量好、株距均匀、播深一致、镇压紧实、抗旱保墒、苗齐苗壮,是保护性耕作的理想配套机具,适用于我国北方旱田作物区。

2.3 总体参数

1) 配套动力。播种机工作阻力主要来自施肥圆盘、播种开沟圆盘等部件入土后的土壤阻力、传动阻力和机具自身质量。参考以往试验数据,2~5行播种机可与29.4~88.2 kW拖拉机配套,实现在未耕地上精量播种作业,是实施免耕精量播种技术的有效载体。

2) 作业幅宽。考虑拖拉机轮距、机具作业效果、行驶速度、防止拖堆堵塞等因素,暂定配置 2行、4行、5行这3种机型。行间距可调,调节范围为60~70 cm。作业幅宽分别为1.50 m,3.00 m,3.75 m。

3) 作业速度。应在满足农业生产要求、确保播种深度和最佳作业效果的前提下,尽可能降低功率消耗,提高农业生产效率。参考其他机具并经试验测定:作业速度在6~8 km/h时,机具作业综合指标最好;当作业速度低于6 km/h时,播种作业效率低,机具能耗大;当作业速度高于8 km/h时,播种机震动加大,播种作业质量下降,油耗增大,机具磨损严重。

4) 整体结构。播种机整体结构设计是本研究的关键。整体配制要求科学合理、结构紧凑、技术先进,能理想实施免耕精量播种技术。需要解决的核心技术问题:一是设计成模块式组合结构,部装构件可多机型通用;二是实现多种工作部件的合理配置,解决传统免耕播种机田间通过性能差、施肥播种深度不够、入土部件磨损严重等难题。

2BQM系列玉米免耕精量播种机主要由肥箱总成装配、播种单体装配、支承轮装配、传动总成、施肥部件装配、机架总成装配、风机总成、划印器总成等部分组成,实现了多种工作部件的合理布局,提高了机具的适应性和工作性能。图1为2BQM-5型玉米免耕精量播种机的结构示意图。

3 主要工作部件设计

3.1 肥箱总成装配

肥箱的功能是容纳肥料并按农艺要求的施肥量进行均匀排肥。2BQM-2型玉米免耕精量播种机的肥箱总成为1个,2BQM-4型、2BQM-5型玉米免耕精量播种机的肥箱总成为2个。肥箱总成主要由肥箱盖、箱体、排肥传动轴、排肥盒、肥量调节杆、肥量调节手柄等部件组成(如图2所示)。

该播种机宜选用尿素、硫酸铵、复合肥等颗粒肥,粉状肥易结块、流动性差,会影响施肥效果。播种前必须对颗粒肥进行检查以去除结块,防止堵塞排肥管。施肥量一般为5~10 kg/667 m2,也可根据不同地区情况确定适宜的施肥量。

3.2 播种单体装配

播种单体是玉米免耕播种机的核心部件,可完成除障、开沟、播种、限深、覆土、镇压等作业工序。播种单体总成主要由四杆仿形机构、除障器、单体支架焊合、开沟圆盘、气吸式排种器、种箱、播种限深部件、覆土镇压机构等部件组成(如图3所示)。

3.3 支承轮装配

支承轮装配分左右两组,由橡胶轮、地轮支臂焊合、双作用摆动油缸、地轮固定架焊合等组成(如图4所示)。支承轮一级传动采用“自动离合技术”,即:当播种机处于运输状态时,地轮落下,传动部件中的离合装置处于分离状态;当播种机处于播种作业状态时,地轮抬起,传动部件处于结合状态。

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3.4 传动总成

以2BQM-5型玉米免耕精量播种机为例,其传动系统分为左右对称两组,由地轮驱动,通过传动系统将扭矩传递给排种器、排肥器。可通过调整传动系统的传动比来实现对排种量和排肥量的调整,以达到与作业速度同步,排种、排肥均匀的效果。传动系统由施肥传动装配和播种传动装配构成,其组件包括链轮、链条、轴承、六方轴、塔轮、张紧机构、锥齿轮和万向节(如图5所示)。播种为六级传动,施肥为三级传动。

3.5 施肥部件装配

施肥部件装配分左右两组,由缺口圆盘、刮泥板、施肥柄、施肥弹簧、下肥口、支座等部件组成(如图6所示)。

3.6 机架总成装配

机架总成由牵引架部装、支腿部装、连接架焊合、主梁等部件组成(如图7所示)。

3.7 风机总成

风机的功能是由拖拉机动力输出轴驱动(或由液压马达驱动)其叶片高速旋转,并通过吸气管使排种器吸气室内形成负压,为吸种和排种创造条件。风机主要由风机皮带轮罩、风机皮带轮、轴承座焊合、轴承盖、风机传动轴、张紧螺栓、吸风口、风机主轴、间套、风机壳体焊合、风机叶片等部件组成(如图8所示)。

3.8 划印器总成

划印器的功能是为机组往返作业时划出导向印痕,以保证临界行距的准确性。该总成分左右对称两组,由划印圆盘装配、划印器盘轴杆套、划印器上支臂焊合、划印器下支臂焊合、划印器油缸、划印器连接座焊合、划印器固定卡等部件组成(如图9所示)。

4 试验情况

1) 产品以整机形式出厂,使用前按实际情况对机具进行了调整。经大面积多点试验和多地域适应性试验证明:该播种机各项技术指标均达到设计要求,理想地实现了少免耕播种技术的应用效果,符合我国农机具市场的需求,值得大面积推广应用。

2) 生产实践表明:该播种机不仅技术先进,而且具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。与传统玉米免耕播种机相比省工省力、节支增收,利于抢季节、保水土,增强避灾减灾能力,保护土壤耕层结构和生态环境。

3) 该播种机在整机配置设计和关键工作部件研究方面取得了多项创新,解决了传统免耕播种机作业时易拖堆堵塞、工作阻力大、能耗高、工作部件易变形损坏等技术难题。与国内外同类机具相比,其具有田间通过性能好、土壤条件适应性强、播种作业速度快、工作性能可靠等优点,在技术性能和结构先进性方面达到了国内先进水平。

参考文献

[1] 孙福辉,封俊,宋卫堂,等.2BDY-12单体仿形压轮式播种机的性能试验研究[J].农业机械学报,1998,8(29):31-34.

[2] 刘福来,刘国平,陈治文,等.保护性耕作技术及其机械的现状与发展趋势[J].农机化研究,2009(7):47-49.

[3] 贾延明,尚长青,张振国.保护性耕作适应性试验及关键技术研究[J].农业工程学报,2002,18(1):78-82.

[4] 李洪文,陈君达,邓健,等.旱地玉米机械化保护性耕作技术及机具研究[J].中国农业大学学报,2000,5(4):68-72.

Research and Design of Maize No-tillage Precision Seeder of System 2BQM

LIANG Yucheng, LIU Guoping, XIE Yufeng, HAO Jianying, MAO Li

(Heilongjiang Institute of Agricultural Mechanical Engineering Science, Harbin 150081, China)

Abstract: The technique of maize no-tillage precision seeding is one of main contents in the technology of conservation tillage; system 2BQM maize no-tillage precision seeder is an ideal carrier for implementing the technique. In the article, it expounded the design thoughts of the seeder, introduced the structure and operation principle of the whole machine and its key working parts, and proved the performance and benefit of the seeder by production tests.

Key words: agricultural machinery; conservation tillage; maize no-tillage seeder; research; design

玉米免耕抢茬播种技术要点 篇3

推荐使用各地农业机械购置补贴产品目录中的玉米免耕播种机。玉米免耕播种机有气吸式精量播种机、仓转式穴播机和窝眼轮式条播机, 可根据经济条件和需求进行选择。实施玉米精量播种, 可不用间苗, 玉米种子发芽率要达到95%以上, 确保玉米播种质量。

2、增加种植密度

玉米种植密度要与品种要求相适应, 一般播量在2.5~3.5kg/亩 (1亩=1/15ha) , 耐密紧凑型玉米品种密度要达到4200~4700株/亩, 大穗型品种密度要达到3200~3700株/亩, 高产田适当增加。

3、规范玉米种植行距

根据农艺和玉米机收要求, 坚持农机与农艺相结合的原则, 大力推广玉米等行距免耕播种, 播种行距一般在60~70cm, 以利玉米机收和提高产量。在行距一定的情况下, 通过调整播种株距, 达到不同玉米品种所要求的种植密度。

4、正确调整机具

按照使用说明书, 正确调整排种 (肥) 器的排量和一致性, 确保种植密度;调整镇压轮的上限位置, 保证镇压效果;调整播种机架水平度, 确保播种深度一致。

5、适时抢墒播种

从鲁西南到胶东半岛, 玉米播期以6月1~20日为宜。收获小麦后及时抢墒播种, 最好当天收获当天播种, 促进玉米早发。墒情差时, 可先播种后灌溉;旱作区应抢墒播种。

6、控制播种深度

在墒情合适的情况下, 播种深度一般控制在3~5cm, 沙土和干旱地区播种深度应适当增加1~2cm。

7、种肥合理施用

施肥深度一般为8~10cm, 与种子上下垂直间隔距离在5cm以上, 最好肥、种分施在不同的垂直面内。肥料以颗粒状复合种肥为好, 施肥量10~20kg/亩。为减少用工, 有条件的地区, 可选用缓释肥, 随播种作业一次性施足。

8、先行试播

正常作业前, 要试播一个作业行程。检查播种量、播种深度、施肥量、施肥深度、有无漏种漏肥现象, 并检查覆土镇压情况, 必要时进行适当调整。

9、作业中注意观察

随时观察秸秆堵塞缠绕情况, 发现异常, 及时停车排除和调整。机组在工作状态下不可倒退, 地头转弯时应降低速度, 在划好的地头线处及时起升和降落。

1 0、适时喷施化学除草剂和药剂

在播种后当天或3d内喷施化学除草剂, 均匀覆盖土壤地表面;对黏虫数量大于5只/m2的地块, 要添加杀虫剂, 待药剂均匀混合后1次喷洒。

玉米免耕播种 篇4

关键词:秸秆;秸秆处理装置;应用现状;全秸秆覆盖免耕播种机

中图分类号: S223.2文献标志码: A文章编号:1002-1302(2015)11-013-04

收稿日期:2014-12-12

基金项目:国家现代农业产业技术体系建设专项(编号:CARS-14-08B);中国农业科学研究院科技创新工程。

作者简介:林德志(1989—),男,安徽六安人,硕士研究生,主要研究方向为耕种机械。E-mail:961369927@qq.com。

通信作者:吴努,教授,硕士生导师,研究方向为机械设计、纺织机械。E-mail: 653534738@qq.com。当前,我国的空气污染问题日益突出,每逢秋末冬初,持续的雾霾天气笼罩着全国多个省份,给人们的生产生活和身体健康造成了极大的危害。造成空气污染的主要原因之一就是农村的农作物秸秆焚烧,收获后的农作物秸秆废弃在田间,基本无利用价值且不易清理,就地焚烧成了农民“最省事”的办法。破解秸秆焚烧最有效的解决办法就是采取保护性耕作,对农田实行免耕、少耕,让作物秸秆、残茬覆盖地表,这样既可以提高土壤肥力、抑制沙尘暴,又能够避免秸秆焚烧[1]。而免耕播种机又是机械化保护耕作的核心。在免耕播种机作业播种的过程中,残茬秸秆的处理是一个非常重要的关键环节,无论是播种种子还是播种后的施肥环节,作为免耕播种机作业的第一步,就是对残茬秸秆的处理,将残茬秸秆清理干净,以利于后续免耕播种机的播种和施肥等作业,从而能够保证作业的顺畅性、高效率;如果残茬秸秆清理不当,就会造成机具堵塞卡滞,架种、晾种等问题,不仅影响作业顺畅性,而且影响播种质量[2]。因此,秸秆处理装置的研究对提高免耕播种机作业的顺畅性和劳动生产率有着重要的意义。

1国外免耕播种机秸秆处理装置

国外目前免耕播种机上采用的秸秆处理装置常见的有2种,即圆盘刀式秸秆处理装置和尖铲式秸秆处理装置[3]。

1.1 圆盘刀式秸秆处理装置

圆盘刀主要有3种形式:光盘圆盘刀、波纹圆盘刀和缺口圆盘刀。圆盘刀式秸秆处理装置多数使用滚动圆盘切刀来破土切茬,其类型主要有平圆盘切刀、偏置锯齿型圆盘切刀、偏置波纹型圆盘切刀、缺口圆盘切刀、带限深轮缘的圆盘切刀和残茬处理双圆盘刀等类型。其工作原理是圆盘刀随机架滚动,靠重力切茬,也可以靠液压予以施加垂直向下的力增加圆盘刀的切茬效果。如果土壤表面比较硬,圆盘切刀可以将残茬切断,而当在松过或耕过的田地里工作时,它们会将残茬压进松软的土壤里。从而播种机能够顺利地完成作业,播下的种子和施下的肥料不会裸露在秸秆上。直径大的圆盘切刀相比直径小的圆盘切刀切茬要容易,但其需要的垂直压力也相对较大。动力驱动的圆盘切刀切茬效果较好,能使免耕播种机在残茬覆盖地顺畅地播种而不发生堵塞现象,但是结构复杂。带限深轮缘的圆盘切刀和残茬处理双圆盘刀切割残茬要比普通圆盘切刀容易。国外的免耕播种机大多数采用圆盘刀式秸秆处理装置,但是每个圆盘刀需要增加配重,结构庞大笨重,耗用钢材多,制造成本高[3-4]。

美国Great Plains公司生产的3P605NT型免耕播种机(图1)和巴西Baldan公司生产的SPD5000型小麦免耕播种机(图2)都采用圆盘刀式秸秆处理装置。3P605NT型免耕播种机采用大波纹圆盘破茬、松土,在地表可以开出10~20 mm宽的沟,其后用单体仿形的双圆盘开沟器播种施肥,种、肥混施。作业时,重心位置在大波纹圆盘上,切茬能力较强,该机为悬挂式,质量为1 034 kg,工作幅宽为1.83 m,播种行距19.05 cm、行数9行[5]。SPD5000型小麦免耕播种机,同型号的还有SPD3000和SPD4000型,整机质量分别达到4 223、3 812、3 401 kg,牵引式,配套动力分别为85、70、55 kW以上拖拉机[3,6-7]。

1.2尖铲式秸秆处理装置

尖铲式秸秆处理装置的特点是质量轻而入土能力强,具有结构简单、易制造和成本低等优点。其工作原理是靠自身和附加的重力,在牵引力作用下,它的前棱和两侧对称曲面使土壤沿曲面上升侧滑, 并将残茬、表层干土块、杂草等向两侧

抛出。对播前整地要求不高,可在垄作留茬地上开沟,有利于清除垄上残茬和杂草。但作业时,下层湿土有上翻趋向,保墒性能较差,开沟阻力较大[3-4]。

加拿大Flexi-Coil公司生产的5000型免耕播种机采用非动力驱动铲式开沟器破茬松土(图3),镇压轮为多排结构且距开沟器有一定的距离,可以有效防止机具挂草。该机整机长为17.4 m,种行宽度可调,有18.3、22.9、30.5、36.6 cm 4种规格,播种方式为气力式排种,压缩空气与种子箱系统在最后方,其重量由自身的轮子支撑以保证开沟器对土壤的压力的稳定性,确保精确的开沟深度[4-5,8]。同样采用非动力驱动铲式开沟器破茬松土的还有澳大利亚John Shearer公司生产的4 Bin Direct Drills免耕条播种机(图4),该机具有4个种箱,可以在1个工作行程播种4种作物,整机上可以装4~6个开沟器,且每2个开沟器之间的间隔较大,可以很好地防止堵塞,增加作业的顺畅性[3,6,8]。

国外对免耕播种机具的研究已取得较大成就,且其秸秆处理装置的研究也相当成熟,能够较顺畅完成作业,但是当在秸秆量大或种植窄行作物时存在机具堵塞、秸秆覆盖种行、种子可能播在秸秆上等问题且欧美发达国家多为单熟制、休耕制,田块大、机具多以重型、大型设备为主,我国直接借鉴和应用可能性不大。

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2国内免耕播种机秸秆处理装置

国内目前免耕播种机上采用的秸秆处理装置常见的有3种[3]:一是圆盘刀式秸秆处理装置;二是尖铲式秸秆处理装置;三是带状旋割秸秆处理装置。

2.1圆盘刀式秸秆处理装置

国内免耕播种机上圆盘刀式秸秆处理装置和国外的基本相同,但是由于我国的地块小、经济条件差,所以免耕播种机的质量相对较小,需通过液压系统对其施以向下的垂直分力,以增加圆盘刀的切割能力。

中机美诺生产的6115型免耕播种机采用波纹圆盘刀破茬松土,切茬效果较强(图5)[9]。该机整机质量为1 973 kg,配套动力55 kW,播种行数为15行、行距为19 cm,工作宽幅2.85 m,工作效率为2.28 hm2/h,能播种小麦、大豆、牧草、油菜等中、小粒种子作物,可一次完成破茬、开沟、播种、施肥、覆土、镇压作业[6,9]。另外,由中国农业大学参与的国家“十五”科技攻关课题组研制的斜置驱动缺口圆盘免耕播种机(图6)[10],该机采用动力驱动式圆盘破茬装置,即在开沟器前装有斜置缺口圆盘刀,利用圆盘刀在旋转过程中切断残茬并将土壤向后抛洒。在实际作业过程中,由于轴端附近的圆盘刀与免耕播种机的侧板距离较小,容易发生秸秆堵塞[6]。

2.2尖铲式秸秆处理装置

国内的尖铲式秸秆处理装置同国外的相仿,同样由于我国的基本国情,其机具质量相对较小,需通过液压系统增加其向下的垂直分力,以增加尖铲的入土能力。

大连农牧机械制造厂生产的 2BQM-6A型免耕播种机(图7)[11] 与河北农哈哈机械有限公司生产的农哈哈2BYF-4型玉米施肥播种机(图8)都采用尖铲式破茬松土装置,能有效减小作业阻力,提高作业效率。2BQM-6A型免耕播种机在小麦秸秆量为965 kg/hm2、秸秆含水率为64.3%的地中播种,通过系数可达0.97,通过性较好[4-5]。2BYF-4型玉米施肥播种机整机质量为190 kg,配套动力11~13.2 kW,播种行距500~640 mm,播种行数3行[7]。

2.3带状旋割秸秆处理装置

带状旋割秸秆处理装置是在开沟器前设置有旋转刀具,其工作原理是作业时,旋转刀具将作物的秸秆、根茬打碎或打走,在播行形成种床,适用于直立玉米秸杆或秸杆还田地播种小麦,也可用于播种玉米[3]。河北省农机局组织河北农哈哈机械有限公司生产的2BMFS-5/10 型带状浅旋小麦覆盖施肥播种机见图9[12]。该机采用带状浅旋刀破茬松土装置,可以将开沟器前的秸秆旋耕粉碎并与土壤混合,可在大量的玉米秸秆覆盖地上作业,整机质量为600 kg,配套动力36.8~47.8 kW拖拉机,工作幅宽1 900 mm,播种行距范围:玉米380 mm,小麦宽行260 mm、窄行120 mm[6,8]。农业部保护性耕作研究中心研制的2BMD-12 小麦对行免耕播种机见图10[13]。其同样采用带状旋耕刀破茬松土装置,能够用于玉米收获后,在秸秆直立状态下下地作业。该机配套动力为43 kW以上拖拉机,播种幅宽 2 800 mm,播种平均行距200~233 mm[8]。

我国对免耕播种机的研究起步较晚,主要是对国外免耕播种机的消化和吸收,研究适合我国国情的免耕播种机,并取得了不小的成就,但是当秸秆覆盖量大、留茬较高时,易堵塞卡滞,影响作业质量。

3全秸秆覆盖免耕播种机的秸秆处理装置

针对现有的免耕播种机存在当地表秸秆量大或留茬高时极易造成机具入土部件挂草、壅堵和架种、晾种等问题,农业部南京农业机械化研究所创新性研制出了全秸秆覆盖免耕播

种机(正处在试验阶段),该机可一次性完成碎秸、清秸、播种、施肥、播种后覆秸等作业工序。其作业过程为:首先利用秸秆处理装置将待播区内的秸秆捡拾、粉碎,通过横向推送及风力提升后向后抛撒,在秸秆未落下、地表无秸秆的空档处播种施肥,粉碎后的秸秆再由抛洒装置均匀地覆盖于播种后的地面上。该机具不仅能够解决现有免耕播种机的技术难题,而且覆盖后的秸秆能够起到很好的肥效以及达到“准地膜”的覆盖效果;且通过更换部分作业部件,可播种不同的作物。

3.1工作原理

秸秆处理装置是全秸秆覆盖免耕播种机的核心,其主要作用是将待播区域内的秸秆清理干净,为后续的播种、施肥等工作部件营造“洁净”的工作环境,从而解决开沟器壅堵、架种、晾种等问题。其具体结构如图11所示[14]。

全秸秆覆盖免耕播种机的秸秆处理装置是利用拖拉机动力输出轴输出动力,经万向节带动变速齿轮旋转,通过变速齿轮加速后带动三角带传动,从而带动秸秆粉碎刀轴以及搅龙、风机高速旋转。且在秸秆粉碎刀轴上装有Y型甩刀,工作时甩刀离地有5 cm的高度,高速旋转的的甩刀可以将直立或者倒伏的秸秆打成多段,同时由于甩刀的高速旋转,在秸秆处理装置入口处形成负压区,断秸以及未被打断的秸秆被吸入机体内,与机体内安装的定齿相遇,从而被剪切粉碎。粉碎后的秸秆被气流送至粉碎刀轴后方设置的横向输送搅龙, 碎秸通

过旋转的螺旋输送搅龙推送至离心风机,并在风机叶片高速旋转产生的离心力以及获得能量的气流联合作用下,从设有秸秆抛洒机构的输送管道出口抛出,越过种箱、肥箱,均匀地覆盖于播后地表。

3.2田间试验

该机于2014年11月4—13日(其间7、8日2 d下雨),在江苏省农业科学院试验基地(位于南京市六合区竹镇)分别做了玉米茬小麦免耕播种与水稻茬小麦免耕播种的试验。其中前茬作物为玉米的田地1.387 hm2,玉米茬秸秆高度 1 736 mm,株距345 mm,秸秆直径从秆顶的5.3 mm到秆底的20.6 mm逐渐增大;前茬作物为水稻的田地0.96 hm2,先前收获水稻时采用的是全喂入联合收获机,留茬高度400 mm,株距200 mm。试验期间田间秸秆覆盖效果如图12、图13所示,2幅图都是左边的是待播区域,右边是已播区域。

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3.3存在的问题

(1)当遇到田间不平整处,尤其是两边低中间高的地方,甩刀会将大量凸起的土壤甩至搅龙,并输送到离心风机处,造成风机的堵塞卡滞。

(2)当秸秆的直径较小,如水稻茬、小麦茬,且其含水量过高时,粉碎后的秸秆容易堆积成团状,会造成风机出口段的管道堵塞卡滞。

(3)管道出口处的秸秆会缠绕在抛洒机构的旋转轴上,当缠绕的量过多时,会造成抛洒机构由于摩擦阻力过大而旋转速度变慢乃至停滞,从而影响秸秆的覆盖均匀性。

4结语

随着焚烧农作物秸秆造成的空气污染、交通堵塞等问题日渐突出,对免耕播种机秸秆处理装置的理论研究与创新显得尤为重要;因此,需要重视对免耕播种机秸秆处理装置的理论研究与创新。我国在总结吸收国外免耕播种机秸秆处理装置的基础上,研制出了许多适合我国国情的免耕播种机秸秆处理装置,但是也存在不少问题,所以要对现有秸秆处理装置进行优化,进一步改进和完善现有装置,提高免耕播种的质量。同时,根据不同地区特点及广大人民的需求,发展有利于免耕播种机播种的秸秆处理装置,从而提高农民的积极性、减少乃至杜绝焚烧秸秆,进而能真正解决焚烧秸秆带来的环境污染问题以及为全面实施保护性耕作提供有效的技术支撑。

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玉米免耕播种机的维护与保养 篇5

2) 要定期检查各传动部件的张紧度和各配合部位的间隙是否合适, 并应及时调整。

3) 每次作业结束后, 有条件的可把机器存放在库房内, 存放在室外时, 应用塑料布覆盖, 防止受潮或雨淋。

玉米免耕播种机械化技术发展研究 篇6

1 玉米免耕播种机械化技术现状

玉米免耕播种技术涉及到的农艺环节较多, 包括种子的处理、田地施肥、除草工作等等, 是对农田的一种保护性措施, 减少土地的耕作, 过程中利用农作物的秸秆将地表覆盖, 减少风、水的侵蚀, 促进土壤抗寒能力的增强。同时可以使得良种节约、减少人力成本。世界比较发达的国家级地区已对玉米免耕播种机械化这一技术进行了大范围的推广, 并收效较好。我国也在不断地对这一技术进行研究和探索, 玉米免耕播种机械化技术体系得到了较为长足的完善, 各个地区都已经开始运用该技术。

2 玉米免耕播种机械化技术的影响因素分析

玉米免耕播种机械化技术是由多种农业技术组合而成的, 包括农业生物学技术、耕作栽培技术以及农业机械化技术等等。由此, 可以推断出其影响因素也是多方面的。

2.1 种子质量

种子质量的高低决定了玉米的长势。免耕播种机械化对种子的纯度有一定的要求, 并且要求种子的发芽率高。外国的种子已经完全商品化, 这就使得种子因为竞争激烈在质量上不断提高, 我国需要在种子市场的完善上下一番功夫。

2.2 玉米免耕播种机工作效率

玉米田间出苗率和免耕播种机的工作效率有着直接的关系。比如说, 植株间距的平等以及粒数的一致都会受到免耕播种机排种器和投种性能的影响。

2.3 播种技术原因

精密播种保全苗需要播种的时间及时、播种的技术完善。播种前的准备工作是否到位、深度是否合适、镇压以及保墒措施是否完善等等, 这些都是要考虑到的问题。

2.4 运作过程中机械操作水平

玉米免耕播种技术需要机械化来完成, 影响机械操作的主要因素有机械的动力、机具的配套性能、机组的工作效率以及驾驶员的操作水平等。

2.5 其他因素

影响玉米免耕播种机械化技术的其他因素有漏播检测及监控、耕作方式的选择以及前茬秸秆的状态。相关数据显示, 性能较好的免耕播种机是玉米免耕播种机械化的必要条件, 这一因素主导着玉米免耕播种机械的发展。

3 免耕播种机械化技术发展相应对策

玉米免耕播种机械化技术结合了农艺和农机技术, 这一技术在国外已经得到大范围的普及, 我国正处于起始阶段。相关数据显示, 玉米免耕播种技术确实能够促进玉米的生产量、节约种子使用量。所以说, 玉米免耕播种机械化技术可以在我国大范围的推广。

3.1 优化玉米作物育种体系

玉米免耕播种机械化的推广需要高质量的种子作保证。发达国家在栽植玉米前, 要对种子进行一系列的处理, 方可播种, 种子的质量很高, 完全能够满足玉米免耕播种机械化的要求。我国玉米种子还缺少相应的处理, 比如说包衣数量少、分级处理数量不多等等。所以, 需要种子生产专业化、处理机械化的实现, 来提升种子质量, 能够切实的为玉米免耕播种机械化的需求, 提高高规格的优良种子。

3.2 不断加强高规格机械的研发

运作过程中地表的残留物不能使机具堵塞, 是免耕播种机的主要特性, 能够完全按照农艺的要求操作。免耕播种机有多种机构所共同研究的, 要求设计的机械能够联合其他机械以完成免耕播种。加强现有玉米排种器结构参数的优化和改进设计, 注重玉米排种器的室内台架试验和计算机的模拟与仿真研究。减少种子的破碎率、提高玉米排种器的转速, 以适应高速作业。采用各种先进的监视和检测装置, 保证玉米播种作业的可靠性和质量精度。加强玉米播种机堵塞机理的试验研究

3.3 增强玉米免耕播种机械化技术质量监督

最近几年, 农户对玉米免耕播种机械化普遍重视起来, 但是生产厂家生产的机械性能对免耕播种机械化技术的推广有着很大的影响, 鉴于此, 政府相关部门务必要对玉米免耕播种机械的质量重视起来。对生产厂家产品质量严格把关, 促进新产品、高性能产品的开发和推广, 不断满足市场对农机产品的要求。质量严格化, 能够促使厂家不断革新产品规格, 某种意义上也是工艺水平的进步。保护农户的利益、规范厂家生产, 能够促进企业提高生产质量, 促进玉米免耕机械在农户中快速推广。

3.4 示范引导作用

国家扶持为主导, 动员农机大户、种粮专业户是玉米免耕播种机械化技术推广需要遵循的原则。在基层进行推广时, 相关部门和机构以及服务组织要起到示范、引导的作用, 将玉米免耕播种技术的优势有效地传播给广大农户, 不断优化和完善原有的耕作模式, 以促进玉米免耕播种机械化技术有效的推广。

参考文献

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玉米小麦免耕播种机的现状及发展 篇7

保护性耕作是以机械化作业为主要手段, 采取少耕或者免耕的方法, 将耕作减少到只要能够保证种子顺利发芽即可, 用农作物秸秆及残茬等覆盖在地表, 并且主要通过合理使用农药来控制杂草和预防病虫害的一种耕作技术, 其核心是免耕播种, 主要作业均使用各种机械来完成, 其所用机械种类比传统耕作机具要少, 但其对主要机具的结构和性能要求高, 并且所用机具相对于传统耕作机具要复杂许多。

1 免耕播种机发展现状

1.1 国外免耕播种机现状

国外从20世纪40年代开始对保护性耕作进行研究, 经过长期试验研究证明, 保护性耕作可以减轻土壤风蚀、水蚀, 减少地表径流, 改善环境, 增加水分入渗[1,2];增加土壤有机质含量, 改善土壤结构[3];提高光、水、土等资源的利用率[4];作物根系发达, 积累干物质多, 提高产量[3];生产成本降低, 增加收入, 有效改善经济效益[5]。保护性耕作具有增收、增产、蓄水保墒、减少作业工序、减少水土流失和增加土壤肥力等优点, 适用于旱地雨养农业[6]。

对免耕播种机的研究, 许多国家都取得了巨大成果, 如美国、澳大利亚等国家, 其主要研究成果如下[7,8]。

(1) 澳大利亚的KMC型、美国的USUA型免耕播种机。这两种免耕播种机都具有比较优良的性能。

(2) 由美国John Deer生产的, 适合大豆、玉米等作物精量播种的John Deer免耕施肥播种机1750、1760、1770和1780型免耕精量播种机。

(3) 适合豆类、麦类及油菜等作物播种施肥的美国John Deer免耕施肥播种机1820型锄铲式气力播种机、1890和1895型圆盘式免耕气力播种机。

1.2 国内免耕播种机现状

20世纪90年代以后, 以中国农业大学保护性耕作研究中心为代表, 对玉米、小麦免耕播种机进行了较多的研究, 并且取得了一定成果, 其主要研究成果如下。

1.2.1 玉米免耕播种机的主要研究成果[9,10,11]

(1) 2BMFY-4型玉米免耕施肥播种机。该机是1996年由北京农业工程大学和山西省农机局共同研制的, 可以在玉米整秆覆盖的情况下进行播种作业。其主要特点是, 具有良好的通过性, 带有防堵装置, 可以确保播种质量。

(2) 2BQM-3型免耕施肥气吸精密播种机。该机是2003年由沈阳长青通用机械厂研制的, 在进行作业的同时可以将秸秆切断, 在高留茬的秸秆田地具有良好的防堵性能。

(3) 2BGM-3型和2BY-3型小型玉米免耕播种机。该机是1998年由山西省新绎机械厂和河北省无极县机电厂生产的。两种机型均采用整体式种肥侧位分施的方式和锄铲式开沟器, 具有入土能力强, 种肥间距较小等特点。

(4) 2BMF-4C型轮齿拔草式玉米免耕播种机。该机是2002年由中国农业大学研制成功的, 采用平行四边形单体仿形, 有效地改善了插深均匀性。

(5) 2BCM-6型茬地免耕播种机。该机是2000年由新疆石河子大学机械电子工程学院研制的, 该型免耕播种机具有入土性能好、防堵能力强等优点。

(6) 2BJ-470/870型玉米免耕精量播种机。该机是由中国农业机械化科学研究院研制成功的, 采用大直面圆盘式开沟器开沟深施肥, 波纹圆盘与同步限深双圆盘开沟组合开沟播种, 使机具在免耕地上通过性能和适应性大大提高;指夹式精密排种器排钟均匀性好;单独铁轮传动, 防止胶轮传动打滑, 工作可靠性大大提高, 是新型、高效的玉米播种机。

1.2.2 小麦免耕播种机的主要研究成果[12,13,14]

(1) 2BMG-10/14/19/20/24/28型免耕覆盖施肥播种机。由中国农业机械化科学院生产的2BMG-10/14/19/20/24/28型免耕覆盖施肥播种机可一次完成灭茬、松土、开沟、施肥、播种、覆盖和镇压等多项耕作工序。

(2) 原北京农业工程大学王耀发、李问盈及杜兵等人于1995年对小麦免耕播种机的种肥分施器及开沟器机构进行了研究, 设计出一种新型整体式种肥正位分施机构, 并研制出小麦免耕播种机的样机。

(3) 2BMFF-9型小麦免耕施肥播种机。该机是1996年由北京农业工程大学和陕西省农机局共同研制的, 采用的开沟器为尖角式, 具有通过性良好、基本无堵塞现象及排种深浅一致等优点, 是一种理想的抗旱抢种和保全苗的免耕播种机。

(4) 2BMF-6型小麦免耕播种机。该机是2002年由中国农业大学研制成功的, 目前该种免耕播种机已经在1年1熟地区的小麦和莜麦等免耕播种中被大量采用。

(5) 2BMFS-5/10型免耕覆盖施肥播种机。该机是中国农业大学及河北农机局等单位的国家十五科技攻关成果。

2 保护性耕作对免耕播种机的主要要求

保护性耕作的关键是保护性耕作机具, 保护性耕作机具的重点和难点是免耕播种机。免耕播种机的作业条件相对于普通播种机发生了重大变化, 免耕播种机不仅需要具有普通机具的性能, 而且还要能在地表坚硬、不平, 秸秆残茬覆盖量大、覆盖不均匀等恶劣条件下实现免耕播种, 因此保护性耕作实现免耕播种作业难度较大, 对免耕播种机的各项性能提出了更为严格的要求[15]。

(1) 要有较强的切草能力、入土能力, 避免作物残茬造成免耕播种机的堵塞。

(2) 具有良好的开沟能力, 可以开出适合农作物生长的沟型。

(3) 要具有良好的覆土能力, 可以保水保墒, 提高作物出苗率。

(4) 具有较强的仿形能力, 保证播种过程中播深一致。

(5) 要有有效的防堵装置, 保证播种顺利进行。

3 我国免耕播种机现阶段存在的问题

在党和国家的大力支持下, 我国的农业机械发展迅速, 农业机械普及程度不断提高, 给农民带来了切实利益, 但同时也存在着一定的问题, 主要表现在以下方面。

3.1 质量安全问题

质量安全问题主要体现在部分企业认为免耕播种机不属于高危产品, 在制造产品时, 为降低成本, 增加收入, 进行偷工减料, 不加装传动和转动部位的安全防护措施和不粘贴安全标识。

3.2 可靠性问题

可靠性问题集中表现在部分企业在机具制造过程中没有进行严格的质量管理, 对各个生产环节控制不严, 为节省成本购置质量较差的零部件进行组装, 缺乏检验手段和设备, 企业技术人员缺乏专业素养, 必要的装具、卡具和模具不齐全, 装配质量达不到设计时的工艺要求。

3.3 机具适用性问题

现阶段, 机具的适用性问题仍没有得到有效解决, 特别是在较高留茬地或秸秆较多的情况下作业。导致该问题的原因主要是因为产品的结构设计不合理。

3.4 机具的作业性能问题

由于结构设计不合理, 造成作业时杂草缠绕, 使得行走轮不能真正仿形, 镇压轮打滑前行和覆土器的作业效果不理想。同时由于在进行批量生产前没有进行足够的科学性试验, 使得产品没有经过严格的生产考核就投放市场, 导致作业时出现一系列机具作业性能上的问题。

3.5 售后服务问题

农机的售后服务是现阶段我国农业机械化发展的一个瓶颈, 售后服务不完善极大地制约了我国发展社会主义农业现代化的步伐。导致该问题出现的主要原因是, 部分企业为了减少成本, 只在售销比较集中的大城市设置零部件供应点, 配备相应的零件, 使得偏远用户不能及时得到需要的零件, 同时售后维修人员技术水平较低, 不能及时解决机具产生的问题。

4 发展趋势

农作技术与农作机具在农业生产中是相互依存、相互制约的关系, 前者是后者产生与存在的前提并且通过后者来实现, 后者为前者的实现且能促进前者的发展。

玉米免耕播种 篇8

保护性耕作技术是农业部在我国北方地区推广的主要农业机械化技术之一, 技术要求在秸秆覆盖的地表直接进行播种作业。通过几年的试验示范, 这项技术具有蓄水保墒、培肥地力、秸秆利用、保护环境、减少作业环节、降低成本、增加农业生产效益等优点, 是促进环境友好、农业持续发展的有效措施。在黄淮海小麦玉米一年两作区, 由于农时季节的影响, 小麦、玉米大量秸秆覆盖地表, 免耕播种机作业时, 地表秸秆韧性十足, 因而播种机械的通过性、作业效率以及作业性能, 是决定技术能否顺利实施的关键因素。

1 小麦玉米一年两作区农业生产特点

1.1 农时间隔短

小麦玉米一年两作区, 主要作业环节小麦收获与玉米播种、玉米收获与小麦播种间隔时间短。玉米收获与小麦播种间隔最长只有30天多, 小麦收获与玉米播种几乎没有间隔, 需要前后脚作业。由此而造成免耕播种时上季作物秸秆韧性好, 尤其是玉米根茬, 根多茬硬, 处理难度大。

1.2 秸秆量大

小麦玉米一年两作区, 粮食产量高, 秸秆量大, 地表覆盖厚。据测算, 在生产条件较好的地区, 小麦谷

1.3 作业环节多

小麦玉米一年两作区, 秋季生产作业环节多, 一般需要秸秆残茬处理、施用基肥、土壤耕翻整平、筑畦起垄、开沟播种、覆土镇压等。

1.4 小麦种植规格不尽科学

目前, 这一地区小麦主要采取“15cm-15cm-30cm”平均行距的种植规格, 播种量大, 边行优势不明显, 每年大面积小麦倒伏, 严重影响小麦产量。据2008年济宁市监测, 小麦倒伏50%以上, 倒伏小麦减产5%左右。

2 原免耕播种机存在的问题

2.1 机具作业效率低

免耕播种机作业效率关乎机手的效益。目前, 推广使用的免耕播种机土壤工作部件多, 工作阻力大, 动力消耗大, 设备的作业效率、机手收入低, 农户购买农业机械的积极性不高。

2.2 机具通过性差

在地表大量覆盖秸秆的情况下, 免耕播种机一次进地, 完成划草、破土、播种、施肥、镇压、扶垄筑畦等多项作业, 秸秆堵塞、缠绕严重, 通过性能差;还有的免耕播种机, 对坚硬的玉米根茬处理困难, 造成播种质量下降。

2.3 机具利用率低

目前引进的免耕播种机械, 只能进行小麦播种作业;而在小麦免耕播种地块, 常规的玉米播种机作业质量差, 造成免耕播种机利用率低。改进目前的免耕播种装备, 可实现多功能复式作业, 增加机具使用时间, 提高机械利用率, 减少农机户对农业机械设备的投资, 促进节约型农机化的建设, 是保护性耕作装备发展的必然。

2.4 机具适应性差

小麦玉米两作区各地生产条件不一样。旱作区秸秆覆盖量较少, 灌溉区秸秆覆盖量多;各地土质也不一样, 既有土质松软的砂土、壤土, 也有土质坚硬的黏土。目前, 对不同的秸秆覆盖条件和不同土质, 免耕播种播种机作业适应性差。

3 免耕播种机的研究与设计

3.1 工作原理

国外免耕播种机械主要是大型机械, 大多采用被动式圆盘式开沟器, 靠机械本身自重产生压力, 进行开沟作业, 改善播种机的防堵性能;但在秸秆量大或土壤坚硬时, 开沟圆盘很难入土。我国一年一作区常用的移动圆盘开沟器, 在小麦玉米两作区, 易发生堵塞;驱动缺口圆盘开沟器, 对秸秆撕拉和向上跳动大。小麦玉米两作免耕播种机采用动力驱动型旋耕刀开沟装置, 工作平稳、秸秆与土壤混合、蓄水保墒效果好, 播种施肥部件在流动的土壤中行进, 工作阻力小, 可以减少钢材强度和用量。同时, 可利用不断流动土壤的下落的位置和时间差异, 实现对肥种的分层覆盖, 使机械去掉覆土部件, 减少整机工作阻力。

3.2 刀轴变速设计

在耕作、播种过程中, 由于土壤松软程度、地表秸秆覆盖量不同, 对刀轴输出转速的要求不尽相同。目前, 旋耕、苗带旋播机械中, 刀轴转速大多为恒定转速, 不能充分发挥机械动力。小麦玉米两作区免耕播种机, 设计了两挡变速箱。当土质松软或地表作物残茬及杂草较少时, 可输出低转速小扭矩, 可以加快作业速度、提高作业效率、节省能耗;当土质坚硬或地表作物残茬、杂草较多时, 可输出高转速大扭矩, 以提高作业质量。根据不同的作业要求, 调整刀轴的输出转速和扭矩, 提高耕作效率、缩短耕作时间、提高耕作质量, 合理地利用发动机的输出功率。

3.3 防堵装置设计

小麦玉米两作免耕施肥播种机采用变速旋耕刀轴、柱状与等腰三角形组合的小麦施肥播种器、柱状与后弯曲组合的玉米施肥播种器、腰鼓型镇压器等装置, 相互配合, 相互作用, 防止秸秆堵塞。变速旋耕刀轴在高速旋转时, 可将秸秆切碎、抛到苗带以外的垄上;旋转的刀具将少数堵在圆弧状施肥播种器柱上的秸秆清理干净;斜向下扇形多孔播种器具有光滑的面, 通过性好;腰鼓型镇压器通过性好, 可将与土壤混合的秸秆挤压定型, 形成稳定的秸秆土壤混合土条。

3.4 防缠绕设计

小麦玉米两作免耕施肥播种机采用了防缠绕旋耕刀座 (专利申请号200720018668.4) , 防止长秸秆缠绕旋耕刀轴。防缠绕旋耕刀座消除了刀座与轴管焊接处存在的死角, 刀座工作时, 以刀轴轴线为中心顺时针旋转, 轴管外缘处的杂草及秸秆在土壤摩擦力的作用下, 沿排草板的弧形外缘滑动到旋耕刀, 被旋耕刀切断或通过滑移被抛出。同时, 弧形排草板可使刀座与轴管的焊接更加牢固, 从而减少刀及刀座飞出伤人的危险情况, 刀座如图1所示。

1.刀座体 2.通孔 3.排草板 4.第一侧孔5.第二侧孔 6.外缘 7 轴管

3.5 扶垄犁设计

山东小麦玉米两作区70%的面积是灌溉区, 如果免耕播种机不能扶垄, 就会造成农民筑垄、灌溉困难。考虑到灌溉区农民对灌溉筑垄的要求, 免耕播种机增加了窄幅长壁扶垄犁 (专利申请号200720017866.9) 。根据试验研究, 窄幅长壁扶垄犁具有对土壤耕性适应强、动力消耗小、地表覆盖物影响小等优点。窄幅长壁扶垄犁入土角大, 入土效果好, 对土壤耕性适应强;作业幅宽窄, 犁面曲线缓, 土壤翻垡能力弱, 动力消耗小;作业时在土壤表面以下, 地表秸秆覆盖量影响较小。

3.6 播种不同作物设计

在简化互换装置和部件的前提下, 考虑到播种机恶劣的作业环境, 采用封闭式小麦、玉米两用排种盒和小麦玉米两种播种器, 减少排种盒数量, 节约空间, 便于不同播种作物的互换;采用整个刀轴安装防缠绕刀座, 按照不同作物行距安装旋耕刀, 并将镇压磙设计成行距可调式, 解决不同作物行距不同的问题;通过变换不同的传动链轮, 改变排种器转速得到不同的播种密度。

3.7 种植规格设计

免耕播种机作业幅宽200cm, 在中高产田播种6行12cm宽的小麦苗带, 苗带之间宽25.6cm, 便于小麦发挥边行优势;在低产旱田, 播种7行小麦, 苗带之间宽19.3cm, 有利于小麦后期封垄, 充分利用光照;在播幅内, 播种玉米4行, 行距66.6cm, 利于玉米对行收获。其种植规格更加科学, 符合农艺要求。

4 结语

根据多年的研究, 研制出2BMFS-200型免耕播种机, 与36.2~50.7 kW拖拉机配套, 刀轴高速为306 r/min、低速为254r/min, 作业幅宽2m, 播6行12cm宽苗带小麦、4行玉米。通过作业示范, 小麦玉米两座区免耕播种机具有以下特点。

4.1 作业效率高

在玉米单产7 650kg/hm2, 秸秆粉碎一遍的壤土地作业, 与约翰迪尔720拖拉机配套作业, 作业速度达到0.9m/s。据调查, 播种作业率5.3hm2/d, 与同型号的旋耕机作业效率基本相同, 机手效益显著提高。

4.2 通过性好

据东昌府区试验, 无论在玉米秸秆全部还田地播小麦, 还是在小麦秸秆全部还田地播玉米, 只要秸秆还田处理一遍、抛洒均匀, 免耕播种机作业几乎不存在堵塞、缠绕现象。

4.3 作业效果好

在有秸秆覆盖的情况下作业:小麦播深2~4cm, 玉米播深3~5cm;小麦播量90~180kg/hm2, 玉米播量30~45kg/hm2;小麦基肥 (复合活复混肥) 量375~525kg/hm2, 玉米种肥150~180kg/hm2;苗带旋耕深度10~14cm, 化肥播深10~14cm;实现了化肥深施, 提高了肥料利用率;肥种分施, 避免烧种。其在开沟、施肥、播种、镇压的同时, 还能完成筑畦扶垄作业, 减少作业环节, 降低生产成本。

4.4 利用率高

播种机在不同的季节, 简单更换或增减工作部件, 实现播种不同作物, 提高了机械使用效率, 增加了机手收入。据跟踪调查, 秋季可播种小麦40hm2, 收入1.8万元;夏季可播种玉米35hm2, 收入0.75万元, 极大地提高了机械的利用率。

参考文献

[1]高焕文.机械化保护性耕作研究[J].河北农机, 2001 (增刊) :8-10.

[2]马洪亮, 高焕文, 李洪文, 等.驱动圆盘刀切断玉米秸秆和根茬的土槽试验[J].农业机械学报, 2007, 38 (5) :47-50.

[3]廖庆喜, 高焕文, 王世学, 等.免耕播种机新型锯切防堵试验研究[J].农业机械学报, 2003, 34 (6) :91-95.

玉米免耕播种 篇9

关键词:免耕播种机;性能;分析

中图分类号:S222文献标识码:A文章编号:1674-0432(2010)-12-0214-2

1 保护性耕作对免耕播种机性能的基本要求

保护性耕作技术是以秸秆覆盖地表、免耕播种、深松为主要内容的新式耕作技术体系。有三个重要的条件:一是免耕或少耕;二是秸秆覆盖还田,其数量30%以上;三是使用药剂进行病虫草害综合控制,减少耕地风蚀、水蚀,防止土壤退化,提高土壤肥力。全秸秆覆盖保护性耕作模式是最具代表性的保护性耕作技术,对免耕播种机性能要求较高。

1.1 具有联合作业功能

一次进地完成种床秸秆清理、精确深施化肥、种床整形、精确播种、覆土、重镇压等多项作业。

1.2 具有较高的通过性和作业高效性

保证机器在有全部玉米秸秆覆盖时不拖堆不堵,实现稳定高速作业。

1.3 具有良好的入土性

在免耕情況下保证施肥、播种深度。

1.4 具有使用的可靠性和推广的实用性

利用播种智能监测系统,保证精量播种;高品质工作部件,保证整机工作的可靠性;播种株距、施肥量、行距等调整范围能够适应不同的农艺要求。

2 2BMZF系列免耕播种机设计特点

2BMZF系列免耕播种机是针对我国保护性耕作技术对播种这一主要环节的技术要求研究设计的。该机具参照国际先进的免耕播种机标准,机具部件设计合理,功能齐全。集精确深施化肥、秸秆杂草切断与清理、种床整形、精确播种、覆土与重镇压等功能与一体。实现在全部秸秆覆盖的条件下免耕播种,满足保护性耕作技术对播种环节的要求。

3 2BMZF系列免耕播种机主要部件性能分析

3.1 施肥开沟系统

直径430mm缺口单圆盘开沟器,入土容易,翻动土层少,保墒效果好;秸秆、杂草切断彻底;保证了在免耕播种高速作业情况下施肥位置准确,

3.2 排肥器

双向螺旋弹簧排肥器,独特防堵结构与V型肥箱配合,充肥可靠,高速排肥均匀,施肥量精确,满足农艺上对不同作物品种、不同地力、不同肥料品种在数量上的要求。

3.3 种床清理机构

直径400mm波纹圆盘切秸秆刀与渐开线式清草轮配合,沿种床的中心线将秸秆和杂草切断并左右移开,完成对种床的清理;同时疏松土壤和破碎种床土块,清除种床表面干土。

3.4 种床仿行与整理机构

四连杆仿形架,空心橡胶仿形(整形)轮与直径400mm双圆盘播种开沟器同位设置,保证了开沟深度均匀一致,同时对种床进行碾平和压实,进行整形,播种深度精确,误差±10mm;种子落地后,前后距离精确,株距均匀,种子的左右无偏差,保证了出苗整齐。

3.5 排种器

指夹式排种器,适应大小、形状不同的玉米种子;高速作业排种精确,满足了单粒播种的要求。

3.6 播种监视器

微电脑与激光技术结合,声、光、数据三重显示,对漏播实时报警,随时读取单体下种粒数。

3.7 覆土镇压机构

一体化设计的覆土镇压机构,实现了覆土与镇压同步进行;V型对置窄空心橡胶轮与支架、压力调节拉簧配合,作业时覆土均匀,不搅乱土层;镇压强度高,镇压后表土不出现硬盖,在高速作业下,能保证良好的镇压效果,保墒效果好。

4 2BMZF系列免耕播种机作业效果分析

2010年该系列机具在吉林省梨树县、双辽市、公主岭市、榆树市、大安市、洮南市、九台市、长春市双阳区,辽宁省四个市县区,黑龙江省七个市县区,内蒙古三个市县区大面积作业。全秸秆覆盖、玉米高留茬种植面积达到7000余hm2。

4.1 通过性能

在吉林省梨树县梨树镇连续四年全部玉米秸秆覆盖还田示范区连续十二小时作业没有出现严重壅堵,在吉林省梨树县、公主岭市、双辽市、辽宁省的昌图县、黑龙江省的龙江县、内蒙古达拉特旗等地一年全部玉米秸秆覆盖还田示范区作业1000余公顷很少出现壅堵现象。

4.2 施肥、播种精确性能

连续跟踪测定,施肥量误差小于5%,施肥位置在种子侧下方5-8cm;播种单粒率达97%以上,株距合格率85%以上;覆土深度误差小于1cm。

4.3 播种监测智能性

播种检测装置在断种时间延续1/4秒时报警,单体播种粒数读取方便,显示清晰准确。

4.4 高效作业性能

在10km/h作业速度时,入土效果、排肥、排种、仿行(整形)、覆土、镇压效果正常,作业稳定。

4.5 保墒性能

施肥、播种开沟动土少,仿型轮对种床压实、窄镇压轮挤压覆土和对苗眼重镇压,失墒机率减少,保墒效果良好。

4.6 可靠性能

在一般作业条件下,连续作业12小时,无故障率60%以上,整机质量可靠。

4.7 入土性能

在连续4年无耕作的情况下,耕层10cm土壤含水率18%时开沟器入土顺利、作业性能可靠。

4.8 适应性能

适应玉米平作播种、垄上播种、垄侧播种;适应玉米宽窄行、均匀垄播种。

综上所述,2BMZF系列免耕指夹式精量施肥播种机设计独特,性能优良,实现了在全部玉米秸秆覆盖条件下免耕播种,作业效果满意,是实施保护性耕作技术理想的配套机具。

图1 全部玉米秸秆覆盖免耕播种效果

图2 全部玉米秸秆覆盖免耕播种出苗效果

玉米免耕播种 篇10

一、推广体会

1. 宣传引导先行

玉米免耕播种技术在岐山县日趋成熟, 但应用推广起步较晚。要使此技术大面积推广应用, 必须广泛宣传, 使农民认识免耕播种, 自觉应用免耕播种。通过组织农机专业合作社成员、农机大户及农民朋友举办技术培训、现场观摩, 新闻媒体和印发宣传资料广泛宣传, 抓点示范等途径, 全方位、多层次宣传玉米免耕播种的优势, 让农户真切地看到玉米免耕播种的保墒增产效果, 切实解除农户怕减产的后顾之忧, 提高技术入户率。只要宣传到位, 农民、农机手形成共识, 就能变群众被动接受为自觉行动。

2. 机具推广并进

如果技术是软件, 机具就是必需的硬件配备;机具保证不了, 推广技术就是空谈。所以农机推广部门要充分利用农机购置补贴政策, 对购置大型拖拉机的农户鼓励配置玉米免耕播种机, 提高补贴比例, 同时利用项目资金对采用玉米免耕播种的农户进行作业补助, 逐步提高应用面积。

3. 机艺融合同步

免耕播种技术是一项技术革新, 必须符合农艺要求。要从作物品种、配方施肥、病虫草害防治、种植模式等多方面开展深层次的合作, 充分发挥免耕新技术的集成作用。农机农艺两家单位形成共识, 明确分工, 合理制定玉米免耕精量播种技术规范, 分批开展技术培训。农技专家负责讲解玉米合理密植技术及玉米标准化种植技术的增产机理;厂家技术人员负责机具方面的调整、维修、保养等, 严格执行玉米免耕精量播种作业技术标准, 提高农民使用该项技术的积极性。

4. 技术革新跟进

在不断的试验示范进程中, 通过不同机型、不同种植模式对比分析, 查找优劣利弊, 不断地提高机具的质量、技术的含量。根据农户反馈的信息进行分析和研究, 企业要不断地提高机具的技术含量和质量, 推广部门不断与农技部门紧密融合, 根据不同作业环境、种植品种、机具特点, 及时确定符合农艺要求的技术规范。

5. 项目支撑保障

目前, 农民受传统精耕细作观念的影响, 新技术的推广必须借助行政推动。首先各部门高度重视, 将此项工作纳入各级政府议事日程, 列为重点项目, 搞规划、定措施、抓落实。从2005年开始, 岐山县先后实施了3年省级、3年部级机械化保护性耕作示范项目。该项目主要对玉米、小麦免耕播种技术进行了大量的试验示范, 开展了大量的传统种植与免耕播种的对比与试验, 基本形成了适合不同地理环境的免耕播种规范标准。经过8年的不懈努力, 示范面积达到了5 330余hm2, 得到了示范区群众的认可和接受。因此项目的实施是新技术推广强有力的保障。

二、问题探讨

玉米免耕播技术是指在未经翻耕犁耙的田 (地) 上播种玉米的保护性耕作方法, 是一项集除草技术、节水保墒技术、秸秆还田技术于一体的节本增效轻型栽培技术, 还需从以下几方面研究开发和探讨。

1. 机具

(1) 质量。可靠性方面存在的问题表现在机架强度不够, 焊接质量差, 开沟器易磨损, 传动轴变形, 传动链易脱落等。机具作业性能方面的问题表现在播种时镇压效果差, 漏播断条现象时有发生, 作业时杂草缠绕, 行走轮不能真正仿形, 镇压轮打滑。适用性方面的问题表现在通过性问题仍没有较好解决, 特别是在较高留茬地或秸秆较多的情况下作业, 拥堵现象时有发生。售后服务质量方面表现在有些企业的售后服务不及时, 维修人员的技术水平较低, 零件供应及维修不及时和零件供应点布置不合理。

以上问题的解决一是需要政府通过采取相应的扶持政策, 鼓励企业、科研院所加大开发力度, 加强适用技术模式和适用机具的研究, 在探索研究农机与农艺相互结合的基础上, 将机具与作业模式的适用性研究作为今后推广玉米免耕播种技术的主要方向, 从而提高玉米免耕播种机的整体技术水平。二是加强企业质量管理, 增强企业质量意识。引导企业重视产品安全、技术核心, 从源头控制质量问题。三是敦促企业加强“三包”服务网点建设, 提升企业的“三包”服务质量, 确保农机维修服务的效果和质量, 适当增加售后服务网点。

(2) 操作。玉米免耕播种机出现故障或使用效果不佳, 在许多情况下是由于使用者未接受必要培训而不会使用、调整所致。调查中发现, 有的机手根本不经过培训, 粗略看看说明书就上机操作;还有的机手为了追求利益的最大值, 往往忽略播种机要求的速度, 盲目提高作业速度, 造成播种深、苗带宽、镇压不实等作业质量问题。另外, 速度过快, 化肥施过来后来不及回土或者回土不彻底, 种子就跟着播下去, 结果导致烧种现象的发生。因此, 农机管理部门应及时联合有关生产企业, 加大对正确使用玉米免耕播种机的宣传, 对用户进行培训和作业指导, 使他们掌握正确的操作和调整方法, 以保证机具的作业性能得到充分的发挥。

2. 配套技术

(1) 播种前除草技术。玉米田杂草生命力极其旺盛, 吸收肥水能力强, 抗逆性强, 一般杂草具有成熟早、不整齐、出苗期不统一等特点, 不利于防治, 并且很多杂草能死而复生。此外, 杂草还具有惊人的繁殖能力, 绝大多数杂草的结实数是作物的几倍、几百倍甚至上万倍。据调查, 一株马唐约有22万粒种子, 可见其繁殖能力有多强。基于这些特点, 传统的旋耕播种可以同时清除大部分杂草, 选择一般的除草剂进行封闭处理即可。而采用免耕播种, 大量的杂草与玉米争肥、争水, 需要大量的防除能力强的除草剂除草。当前的除草剂对一些恶性杂草如香附子、多年生杂草如马齿苋、繁殖能力强的杂草还难以有效防除。因此玉米免耕田化学除草剂的研究成为玉米免耕播种技术推广的重大课题, 今后应在这方面多一些试验研究, 推进玉米免耕播种的普及应用。

(2) 病、虫、鼠害防治。由于玉米免耕和少耕栽培采用的是“免耕播种”种植方式, 在玉米生长发育期间不进行中耕或少耕, 同时地表覆盖有较多的秸秆, 土壤生物活动旺盛, 也为昆虫和其他动物提供了较好的生态环境, 病、虫、鼠害的发生频率也有所提高。要不定期地深入玉米田查看病、虫情况, 发现问题, 及时选择合适药物进行处置, 保证玉米的丰产。

(3) 定期的深松作业。免耕法由于不进行旋耕, 长期免耕土壤会形成板结, 反而影响产量。所以免耕田必须每3~4年进行一次深松, 可有效地打破长期以来犁耕或灭茬所形成的坚硬犁底层, 有效地提高土壤的透水、透气性能, 极大地提高土壤蓄积雨水和雪水能力, 在干旱季节又能自心土层提墒, 提高耕作层的蓄水量。但传统的耕作习惯影响着免耕播种技术的推广, 更影响着深松技术的应用, 接受了免耕播种的农户又认为深松是多余的一道工序, 对其认识不足。所以开展深松作业是有效推进免耕播种的重要环节。

3. 加大项目扶持力度

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