小麦玉米免耕播种(共8篇)
小麦玉米免耕播种 篇1
0 引言
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。
保护性耕作技术是农机和农艺相结合的一次农业性革命, 现已在全国多个省份开展示范推广与应用。实践证明, 保护性耕作具有保墒、增加土壤肥力、减少土蚀和风蚀、抑制沙尘暴、减少作业工序、降低作业成本和增加农民收入等显著特点。现阶段推广和应用保护性耕作技术的核心是免耕播种机。由于保护性耕作具有特殊性 (地表覆盖大量秸秆, 地下有作物根茎) , 所以对北方旱地农业的免耕播种技术提出了更高要求。因此, 研究开发集节水、精良播种和药剂灭草等于一体的联合作业机对中国农业机械化的发展具有深远的历史意义和重要的现实意义。同时, 保护性耕作应用的内容越来越丰富完善, 保护性耕作的效果也愈来愈显著, 保护性耕作应用已经从初期的掌握基本作业、熟化机具和探索合适的模式, 向着融入现代化先进的配套技术、实现模式与机具的系统化、标准化扩展。保护性耕作将从保护和改善土壤结构及保护环境技术进一步发展成重要的增产技术、资源节约技术。不难看出, 作为保护性耕作的关键机具免耕播种机的发展前景是广阔的。
玉米免耕播种机械化技术推广前景 篇2
关键词:玉米免耕播种;免耕播种机;经济效益;生态效益;推广
中图分类号:S233.73 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2014)06-0073-02
绿色农业倡导在农业生产中降耗减排,减少对农业生产最基本要素——土地的污染。在保证粮食安全生产的前提下,大力推广绿色农业,让农业生产朝着可持续农业方向发展。玉米免耕播种机械化技术是指在玉米生产过程中尽量对土壤少耕、免耕,减少机械进地次数,节能减排,并利用作物秸秆残茬覆盖地表,减少土壤风蚀、水蚀,提高土壤肥力。
1 沈阳市玉米生产现状
沈阳市农委农业统计报表显示,沈阳市现有耕地68.27 万hm2(1 024万亩),其中玉米种植面积近36.67 万hm2(550万亩),是重要的粮食作物之一,其稳产高产直接影响全市粮食产量。随着农村经济的发展和农业机械化水平的快速提高,全市玉米生产机械化水平大大提高,耕整地和播种基本实现了机械化,机械收获水平达48%。截止2013年末,全市实现玉米机械化免耕播种面积4.40 万hm2(66万亩)。
随着农业机械化水平的提高,玉米生产土地的耕整地制度发生重大改变:由20世纪传统的翻、耙、压、起垄、播种,到21世纪初的旋耕、起垄、播种,再到当前的保护型耕作免耕播种。
保护性耕作技术就是利用作物秸秆残茬覆盖地表,通过少耕、免耕、药剂灭草等技术措施的应用,减少风蚀、水蚀,提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术。其主要技术包括秸秆残茬覆盖及地表处理技术,少、免耕播种技术,杂草控制技术和深松技术。其核心技术是机械化免耕播种。通过试验示范及推广宣传,玉米免耕播种机械化技术逐渐得到农民的认可,在见证了应用该技术取得的效益后,一些农民逐渐开始应用此技术。
2 玉米免耕播种机械化技术应用效果
保护性耕作技术利用作物秸秆残茬覆盖地表,具有减少风蚀、水蚀,提高土壤肥力和抗旱能力的功效,是一项先进农业耕作技术,而免耕播种技术是保护性耕作的技术关键。为使玉米免耕播种机械化技术的推广工作扎实开展,在新民、辽中、康平、法库、沈北新区、苏家屯区建立了项目示范点。
2.1 免耕播种机选用
保护性耕作的重点措施为:一是秸秆还田。收获时对秸秆不做处理,留于地表,通过逐年腐烂培肥地力;二是减少耕作次数,使播种期间的耕作次数由多次减少到1次。
保护性耕作为免耕播种机作业增加了困难,要求播种机在有全部秸秆覆盖、免耕的条件下进行作业,其性能的好坏决定了保护性耕作技术推广的成败。经过分析验证,选用吉林省康达农业机械有限公司生产的2BMZF-2型免耕指夹式精量施肥播种机。免耕播种机必须满足3个基本要求:通过性;入土性;施肥、播种量和位置的精确性。
2.2 应用效果分析
为探讨免耕播种技术的应用效果,分别于2013年5月21日、2013年6月2日和2013年9月24日,在法库冯贝堡镇阿山沟村、依牛堡镇依牛堡村和柏家沟镇泡子沿村3个项目示范点进行玉米植株苗期、中期和末期长势调查,结果见表1—3。
2.3 效益分析
2.3.1 蓄水保墒,增肥地力 在新民、辽中、康平、法库的应用示范结果表明,保护性耕作技术具有很好的保墒作用,其中以碎秆少耕覆盖处理的效果最好,可提高土壤含水量3%~10%。同时还田的秸秆腐烂后能够培肥地力。
2.3.2 保护土壤,减少侵蚀 国内外的田间试验均表明,保护性耕作可以减少农田扬尘50%以上、径流量60%以上、土壤流失80%以上。
2.3.3 节约成本,提高产量 保护性耕作取消了铧式犁翻耕,采用机械化复式作业,减少作业工序2~3道,降低作业成本20%左右,同时提高产量5%~12%。总的来看,增收节支80元/667 m2以上。
2.3.4 减少污染,保护环境 实施保护性耕作,不仅增加土壤肥力,还可以减少焚烧秸秆造成的环境污染。
3 玉米免耕播种机械化技术推广现状及前景
新技术的推广一般需要经历政府示范群众看、群众见利跟着干的过程。玉米免耕播种机械化技术作为一项全新技术,也必须经历此过程,而当前的示范推广缺乏力度。玉米免耕播种机价格高,一般两行播种机的售价为6万元,四行播种机在10万元以上,虽然国家实施了农机补贴政策,但农民的购买力依然较弱,严重制约了玉米免耕播种机械化技术的推广。
玉米免耕播种机械化技术与机械深松技术相结合,具有广阔的发展前景。现代农业耕作技术最基本的要求是应用效果及整体性。虽然玉米免耕播种机械化技术具有诸多优点,但单凭此技术很难达到预期的效果,必须将其与现代农业、农机增产技术有机结合起来,才能实现农业的增产增收及可持续发展。
参考文献
[1] 刘忠泽,章慧全,高占文,等.我国玉米免耕播种机械化技术发展研究[J].农业科技与装备,2008(6):52-53.
[2] 王衍才,王静,鲁志彬,等.玉米免耕播种机械化技术初探[J].农村牧区机械化,2006(4):41.
小麦玉米免耕播种 篇3
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
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小麦玉米免耕播种 篇4
1. 主要技术内容
小麦秸秆切碎直接还田技术是在小麦联合收获作业时, 对秸秆进行直接切碎, 并均匀抛撒的还田技术。采用带秸秆切碎和抛撒功能的小麦联合收割机, 或在小麦联合收割机出草口处, 装配专门的秸秆切碎抛撒装置进行联合收获作业, 一次完成小麦切割喂入、脱粒清选、收集装箱、秸秆切碎抛撒等作业工序。
免耕抢茬播种技术就是在小麦收获后的地块上, 不耕翻土壤, 采用玉米免耕播种机直接进行播种的技术。采用玉米免耕播种机一次进地, 完成开沟、深施肥、播种、覆土、镇压等作业工序。
2. 小麦秸秆切碎直接还田技术要点
(1) 选择机具近几年来, 出厂的小麦联合收割机在出草口处, 都设计了秸秆切碎器安装接口。优先选择与小麦联合收割机同一生产企业生产的秸秆切碎器;其次选择具有“农业机械推广鉴定证书”的产品, 确保产品质量。选择的切碎器要与联合收割机动力相匹配。从试验示范情况看, 对喂入量2 kg/s, 发动机在70马力 (51.5 kW) 以上的小麦联合收割机, 均可配备秸秆切碎器。
(2) 安全试运转秸秆切碎器安装后, 检查各部保护装置, 人员撤到安全位置后, 空运转10~20 min, 检查工作部件是否运转良好, 皮带松紧程度是否合适。无问题后, 再进行负荷作业。
(3) 作业指标要求小麦秸秆切碎长度≤15 cm, 切断长度合格率≥95%, 抛撒不均匀率≤20%, 漏切率≤1.5%。
(4) 检查保养秸秆切碎器转速和冲击频率较高, 每班次 (8 h) 要保养1次, 各运动部位加注润滑油, 调整皮带张紧度;每工作40 h, 应检查各运动部件间隙、紧固件紧固程度, 调整维修后再工作;使用完毕后, 应清除壳体内外杂物, 拆下皮带, 壳体内部涂油, 以备来年再用。
(5) 注意作业负荷秸秆量过多或湿度较大时, 应降低收获速度, 确保切碎效果。
(6) 安全使用作业时, 禁止任何人跟随在切碎器后方。切碎机防护装置不能私自拆除、改装;旋转部件不准增速。发生震动或异响时, 应立即停机检查;检查时, 必须关闭发动机并拔下钥匙。
(7) 及时更换刀片刀片磨损或丢失将造成切碎器震动, 切碎质量下降, 应及时更换同型号、同质量的刀片。
3. 玉米免耕抢茬播种技术要点
(1) 选用优良品种选择纯度高的一代杂交、耐密品种, 种子纯度≥98%。结合当地播种和收获时间, 重点选择夏玉米主导品种。大力推广鲁单948、聊玉18号、莱农14号、鲁单9002、天泰10号等耐密型优质高产良种。播种前适时对所用种子进行药剂拌种、包衣或浸种处理, 提高种子发芽率, 预防病虫害。
(2) 选择机具推荐使用进入国家和省支持推广和购置补贴产品目录的免耕播种机。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, 玉米种子发芽率要超过95%, 确保玉米播种质量。
(3) 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2.5~3.5 kg/0.067 hm2, 耐密紧凑型玉米品种密度要达到4 200~4 700株/0.067 hm2, 大穗型品种密度应为3 200~3 700株/0.067 hm2, 高产田适当增加。
(4) 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60~70 cm, 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。
(5) 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。
(6) 适时抢墒播种从鲁西南到胶东半岛, 玉米播期以6月1日-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。
(7) 控制播种深度在墒情合适的情况下, 播种深度一般控制在3~5 cm, 沙土和干旱地区播种深度应适当增加1~2 cm。
(8) 种肥合理施用施肥深度一般为8~10 cm, 与种子上下垂直间隔距离在5 cm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10~20 kg/0.067 hm2。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。
(9) 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、施肥深度及有无漏种漏肥现象, 并检查覆土镇压情况, 必要时进行适当调整。
(10) 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。
免耕播种小麦常见问题分析 篇5
1 小麦免耕播种常见问题
1.1 苗弱
免耕播种小麦出现苗弱现象在冬前较为明显, 原因一是免耕播种时玉米或小麦秸秆覆盖地表, 农户常常忽视对地表的适当处理而直接播种, 地表状况差的地块平整度肯定差, 部分种子得不到镇压压实而出现弱苗;二是秸秆量偏大的地块, 冬前若不及时浇一次踏墒水, 种子不能与土壤有效贴合出现弱苗。苗弱不利于小麦生长发育, 影响小麦产量。
1.2 缺苗断垄
由于免耕播种机是复式机具, 开沟、施肥、覆土、镇压一次完成, 排种管与排肥管上下间距、播种深度、播种速度等都会影响播种质量。种肥间距过小会出现烧苗, 播种过深会拉长种子发芽出苗时间, 若墒情不足、种子自身养分不够会导致种子没出苗就死掉, 所有这些都影响出苗率, 补救不及时最终影响产量。
1.3 苗旺
气温过高、播期提早、播量大、化肥使用量太大等都会使小麦出现旺苗的现象, 而且一年一作冬小麦较一年两作冬小麦严重一些, 发生几率大一些。如果冬前出现苗旺现象, 旺长使小麦生长细嫩, 抗旱抗冻能力减弱, 抗逆性降低, 透风差, 影响小麦生长发育。
1.4 病虫害
小麦在生长过程中难免会受到病虫害的影响, 但近年来农户盲目使用化肥, 土壤中氮肥使用过量会释放大量硝酸盐, 破坏了土壤正常的免疫系统, 使农作物更容易受病虫害侵袭。加之免耕播种的小麦秸秆覆盖量较大, 为害虫生存提供了隐蔽场所。在多种病虫集中危害的高峰期, 若管理不当, 会严重影响小麦产量和品质。
2 出现问题的原因
2.1 机具研发不能及时跟进
陕西省岐山县推广保护性耕作技术已近10年, 小麦免耕播种作为关键技术之一, 一直以来是制约其发展速度的重要一环。目前基本成熟的机具只有两种, 一是西安亚奥公司生产的2BMG-4/6型小麦带状免耕施肥播种机, 二是洛阳鑫乐生产的2BMFD-6/12全还田防缠绕免耕施肥播种机。两种机型虽然进行了多次改进, 但依然存在拥堵、种肥间距过小、机件易变形、价格昂贵等各方面问题, 若没有机具补贴, 机手购机积极性并不高, 若没有作业补贴, 农户用机积极性也不高。
2.2 机手播种技术不过关
免耕播种机的使用, 要求农机手必须严格按照操作规程进行操作, 不同土壤结构、不同地质、不同墒情, 要求作业速度不大相同。调查中发现, 有个别机手为了追求利益的最大值, 往往忽略播种机的速度要求, 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, 施下化肥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。
2.3 土壤退化、免疫系统遭破坏
现如今, 主要农作物从播种到收获基本实现了全程机械化, 机械进地次数多, 有些群众连年翻地, 连年施化肥, 导致土壤板结、耕层变浅、蓄水能力变弱, 土壤免疫系统遭到了严重破坏, 无论是遇到旱还是涝, 小麦都容易受到影响。所以在农业生产过程中要讲究科学种田, 尽量减少机械进地次数, 使用配方肥, 逐步改善土壤, 促进小麦高产。
2.4 管理措施不到位
由于近年来农村青壮年劳动力大都外出务工, 农村劳动力缺乏, 当遇到干旱、病虫害问题时不能及时解决处理。而小麦免耕播种特别要注意冬前灌一次踏墒水, 才能让秸秆与土壤紧密结合, 加速秸秆分解, 为后期小麦生长提供营养, 而大多数群众并不注意冬灌, 严重影响小麦生长发育。
3 改善免耕播种小麦栽培管理的有效措施
3.1 加强机具的研发改进
机具的研发改进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免耕播种技术的主要方向, 从而提高免耕播种技术水平。二是加强企业质量管理, 增强企业质量意识。针对产品质量存在的问题, 加强对企业质量管理, 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。
3.2 注重种植技术培训
小麦免耕播种技术是一项新的耕作播种技术, 任何环节出现差错, 都可能使播种质量出现偏差, 无法实现推广新技术的预期效果, 甚至造成减产减收, 给农民朋友造成损失。所以应综合掌握并宣传关键技术措施, 首先注意改善作业环境;其次正确选择机械型号, 精选良种, 使用颗粒肥料;再次是熟练掌握机械性能, 按标准规范实施播种技术, 严把每一个关键环节, 提高小麦免耕播种质量。
3.3 科学治理病虫害、合理密植
针对病虫害问题, 应联合农艺专家采取综合措施, 科学治理。合理使用农药, 选用正规喷药机械, 掌握最佳喷药时间, 让药效得到充分利用。种植密度、播种量要适当。如果过密, 营养跟不上, 透风透光差, 小麦生长细嫩, 抗寒能力下降, 影响小麦壮苗和品质;过于稀疏则直接影响小麦产量。
4 小结
提高小麦免耕播种质量之我见 篇6
一、减产的原因
1. 秸秆拥堵。
有的大沟双行播种机, 前面施肥管与后面两根播种管形成三角排列, 秸秆通过能力差, 易拥堵造成缺苗断垄。
2. 种床秸秆过多。
有的播种机向小垄上分草效果差, 种床内秸秆较多, 影响出苗率。一是麦种播到秸秆上不能发芽;二是秸秆在种床内吸水多, 加上通风透气, 种床易干旱, 有的小麦发芽后被吊死。
3. 播种过深。
小麦播种过深, 出苗瘦弱, 分蘖少, 甚至不分蘖。我省生产的大部分苗带式免耕播种机, 因播种装置离旋耕开沟装置和开沟施肥装置太近, 当播种地块较湿和播种速度快时, 因回土慢, 种子落入V型沟底部, 再回土覆盖种子, 造成播种深浅不一致, 特别是造成苗带中间播种过深。
4. 镇压不实。
有的播种机镇压轮和播种沟配合不好;有的镇压轮轴过长, 当地表不平或某点支起时, 易造成较大面积镇压不实;有的机手对镇压重视不够, 不认真调节。保护性耕作种床内总有部分秸秆, 镇压不实, 一是种子与土壤接触不紧密而不发芽, 二是易失墒把发芽的种子旱死, 三是镇压不实麦苗瘦弱。
5. 化肥烧种。
苗带旋耕播种机, 若设计的播种装置离施肥装置较近, 当地块较湿和播种速度较快时, 就会造成种、肥混施或种、肥间距过小, 出现烧种、烧苗现象。
6. 扶垄压麦行。
有的畦灌起垄装置不理想, 特别是采用扶垄犁扶垄较窄时, 翻起的土易压对面已播行, 造成埋土过深, 影响出苗和分蘖。
7. 行距过大。
小麦行距过大就不能封垄, 造成土地利用率低和光热损失, 影响产量。如亩产400kg左右的地块, 采用宽苗带沟播, 2m播幅, 播种6行很难封垄, 播种7行就能封垄, 增产效果明显。
8. 种床碎土不好。
有的播种机开沟旋耕刀较少、或刀轴转速低, 或旋耕刀排列不好, 碎土性能差, 特别是粘土地, 种床土坷垃较大, 通风透气, 易压苗, 影响出苗和分蘖。
9. 地表不平。
目前的免耕播种机在同一平面内, 一次播数行, 播幅较宽, 仿形能力差。若地表不平, 特别是原传统小畦播种模式, 事先不进行平地处理, 直接免耕播种, 往往播到高处和垄上的播深了, 而在凹处的楼腿还播不到土里, 严重影响播种质量。
1 0. 垄高遮阴。
有的开大沟双行播种机起垄过高, 东西向播种时, 由于起垄过高, 造成遮荫, 小麦苗期光照不足, 而且播种沟内地温又偏低, 造成紧靠垄北边的一行小麦矮小。
1 1. 疏于管理。
保护性耕作病虫草害重的地块, 基本都是疏于管理。主要是农场或土地承包大户搞保护性耕作示范, 有的忽视田间管理, 造成病虫草害。
二、解决的对策
1. 改进施肥播种装置。
用双圆管播种装置代替原三角型宽幅播种装置, 施肥管和两根播种管前后布置在一条线上, 并用挡草板连接在一起, 使其具有较强的防堵效果。播种管下部向斜后方弯曲, 以实现要求的播种宽度, 避免挂草和侧深施化肥。两播种管前后间隔一定距离, 使两播种口与前进方向形成45°角, 以利于滑草防堵。后移播种装置到旋耕刀后面的挡土板之后, 待旋耕刀抛起的土落下后, 再用播种管二次开沟播种, 从而保证播深一致。我们经过试验证明, 这种装置具有播深一致性好, 能保证苗带宽度, 有效避免秸秆拥堵, 可提高播种速度, 避免烧种, 播种质量稳定, 播种质量好等优点, 是解决目前免耕播种质量问题的重要措施。
2. 改进播种机其它相关装置。
一是根据当地土壤肥力情况, 不封垄的应适当增加播种行数。特别要根据低产田、中产田和高产田不同的农艺要求, 确定合理的小麦播种行距。二是优化设计分草开沟装置, 尽可能把秸秆堆放到播种沟两侧的小垄上。三是改进筑畦装置, 试验新型筑畦装置和沟灌等技术。四是种床碎土差, 可适当增加旋耕刀数, 特别是增加直刀数, 或提高刀轴转速。五是改进镇压装置, 采用单体镇压或分组镇压等, 提高镇压效果。
3. 播种作业注意事项。
一是秸秆量大的地块, 适当加大亩播种量, 一般在传统播种量的基础上, 增加5%~10%。二是播种后, 出苗前不易浇水。免耕播种基本上是沟播, 刚播 (下转第17页) (上接第13页) 完种后浇水, 垄易塌陷, 造成种子被埋过深。三是若地表不平, 应先整平再播种。特别是采用传统小畦播种的井灌区, 第一年应先用旋耕机平整畦埂, 以保证免耕播种播深一致。四是强化对机手的技术培训, 使机手正确运用免耕播种技术和机具, 并强化机手对播种质量的责任。
4. 加大政策引导和规范作业力度。
小麦免耕施肥播种机的研究 篇7
随着保护性耕作逐渐被人们接受,其发展前景也越来越乐观。在保护性耕作体系的推广实施中,关键环节之一是需要质量可靠、性能完善的专用机具,其中最重要的配套机具是免耕施肥播种机。保护性耕作技术要求用秸秆残茬覆盖地表,实现保水、保土等功效,但大量的秸秆残茬对免耕施肥播种机的通过性会造成极大的影响;在免(少)耕且有秸秆残茬覆盖的相对坚硬的土壤上播种施肥,需要有入土能力强的开沟器,同时对拖拉机动力也有较高的要求;实行免耕作业,地表不平度加大,影响播种作业质量。以上3点均是免耕施肥播种机的研究开发重点、难点。
小麦作为我国主要的粮食作物,在膳食结构中占有重要地位,发挥了不可替代的作用[1,2],对我国发展起着举足轻重的作用。长期以来,翻耕法是主要的土地耕作方法,不可避免地存在着一些弊端:加快土壤水分散失,助长了土壤侵蚀;使犁底层致密增厚,阻碍根系伸展和降水入渗;导致有机质矿化,影响土壤有机质积累和动态平衡。同时,农民采取抛撒施肥的方式,这种方法不仅浪费了肥料,而且麦苗吸收肥料不均匀,从而影响收成。针对这些问题,保护性耕作不仅能够有效地解决,而且带来显著的效益:减少径流60%、水蚀80%、风蚀60%,抑制沙尘暴,减少大气污染;休闲期土壤贮水总量增加14%~17%,土壤有机质年提高0.03%~0.05%,水利用率提高15%~19%,速效氮和钾提高;提高小麦产量13%~17%,降低作业成本10%~20%,增加农民收入20%~30%[3]。因此,设计出一台免耕施肥播种机具有重要的现实意义。
高产、优质是我国农业由传统化向现代化转变的发展方向。播种质量直接影响着农作物的出苗、苗全和苗壮,对最终的产量影响很大。针对这一点,该播种机整体和单体均采用仿形装置,保证绝对的播种深度。播种机可以实现多层施肥,可结合农学农艺要求完成进一步的研究,用最少的肥料、最有效的利用率来满足小麦对肥料的需求。
1 研究现状
1.1 国外小麦免耕播种机的研究现状
国际上保护性耕作开展较早,技术较先进的国家,如美国、加拿大、澳大利亚以及巴西等国,经过多年的研究开发,已拥有相对成熟的技术和机具。其免耕施肥播种机一般体型大、质量大、结构复杂、价格昂贵,多采用牵引式,需要大功率拖拉机配套,播种效率高,适合于大地块使用。例如,美国的JOHN DEERE 1590型免耕播种机和GREAT PLAINS 1205NT型免耕播种机施肥量小,不能满足我国施肥量大的要求[4]。其多采取凿铲式或圆盘式开沟器破茬开沟实现施肥播种,采用多梁结构安装方式,从而加大了秸秆的通过空间。开沟器为单体仿形,其中双弹簧结构给以足够压力进行免耕作业。在农业生产中发达国家一般只使用较少的化肥,因而在播种机的设计上多采用种、肥同施的方式。
1.2 国内小麦免耕播种机的研究现状
根据农田作业地块较小,免耕覆盖施肥播种作业条件恶劣,与播种机配套的中型轮式拖拉机动力为35~48kW、小型轮式拖拉机动力为8.8~13.2kW等特点,必须开发适合我国国情的免耕播种机[5]。我国免耕覆盖播种机研制开发的总体方案和基本思路是:与动力机的挂结形式为悬挂式,以减小转弯半径,充分适应小地块的特点;排种方式采用现有的精量、半精量穴播和条播小麦等为主,以降低制造成本;结构上除排种、排肥器部分沿用传统播种机上的现用部件外,需要重点解决的技术问题为防堵技术及其结构、破茬开沟技术及其装置、种肥分施技术及其装置和总体机架等。
当今国内涉及小麦免耕机的研究还比较少,多采用动力灭茬,类似选择性旋耕,这就对拖拉机的动力有一定严格的要求,而且并不是完全符合保护性耕作的要求。
2 整体构想及其工作原理
该小麦免耕施肥播种机与拖拉机的挂接方式为机动性较好的三点悬挂式,由机架、施肥开沟器、可调导种管、外槽轮排种器、外槽轮施肥器、镇压轮和地轮等组成。其结构简图如图1所示。
1.驱动轮 2.导种管 3.种箱 4.肥箱 5.机架 6.导肥管 7.开沟器 8.镇压轮
该装置按照宽窄行要求进行设计,行距为10,20cm;多余的残茬秸秆聚集在行距20cm处,发挥预期的作用。开沟器均匀分布机架前两根梁上,前三后四,间距60cm;错开安装的开沟器有效地避免了开沟器之间的拥草和拥秸秆。
开沟器可入土20cm以内任意深度,在保证3~5cm的播种深度前提下,可针对不同地区施肥需求自行调节导种管,完成6~16cm任一深度的施肥或多层施肥。开沟器切碎根茬同时完成施1行肥、播2行种,成向后弯曲状的导种管完成回土工序,对种子进行覆盖,安装在第二三根梁上与开沟器对应的单独镇压轮完成对种子的压实和对土块的压碎,一次性完成开沟、施肥、播种和镇压等工序。
3 关键部件研究
3.1 开沟器的研究与设计
少动土、少跑墒是保护性耕作的基本要求。免耕施肥播种时,地表有秸秆残茬覆盖,有的土壤紧实,要求有良好的破茬开沟技术,这是实现免耕播种的关键技术之一。本着这个原则,课题组研制3种单体(如图2~图4所示)进行对比试验,实验结果如下。
1.仿形机构 2.施肥开沟铲 3.分草(秸秆)装置 4.镇压装置 5.行间压草(秸秆)装置 6.播种开沟铲
该单体采用前置仿形,理论上集开沟施肥、双向分草(秸秆)装置、镇压、行间压草(秸秆)器和开沟播种为一体,完成1行施肥、两行播种。破茬开沟铲进行破茬开沟施肥,未切断而堆积在开沟铲前的草或秸秆通过分草(秸秆)器和行间压草(秸秆)轮的共同作用被分开、压住,使其不随开沟铲的前进而移动,防止堵塞,然后由尖角式开沟铲在无秸秆且已由破茬开沟铲松过的土壤上二次开沟播种。行间镇压轮完成对土壤的压平,保证播种深度。
试验结果表明,仿形机构未能实现预期效果,单体前半部分有明显入土现象,未与地面保持平行,影响后面的播种效果;镇压器,分草(秸秆)器起到预想的效果;尖角开器沟入土良好,距离太近导致开沟器间堵草和秸秆,从而影响播种质量。
1.深松铲 2.镇压轮 3.单圆盘开沟器 4.护种板 5.固定装置
深松开沟铲完成开沟施肥,后附铸铁镇压轮对土块进行压碎回土,保证平整的播种条件;紧接着两个单圆盘开沟播种,有效地避免了秸秆和杂草的影响;护种板方便了导种管安置的同时又始终保证了相邻10cm的行距;之后再附镇压轮进行二次镇压,有助于种子与土壤的紧密接触。
试验结果表明:镇压轮质量大时,形成明显的压沟,影响了播种深度;质量小时,很难对沟壑进行有效的处理,无法提供理想的播种环境。单圆盘自身回土效果不好,镇压后有种子裸露在表面,需另加回土装置;护种板效果较理想。
1.导肥管 2.开沟总成 3.出肥口 4,5.导种管 6.可调装置
该单体开沟同时完成施肥播种,导种管成向后弯曲状,避免了秸秆缠绕;导种管上下可调,在保证播种深度的条件下,可满足农户不同深度的施肥。
试验结果表明:开沟能达到预想的深度,残茬直接被切断且没有被拱出地表的现象;导种管没有挂草和秸秆的现象,并且有效地起到了回土的作用。
综合考虑,单体三结构简单使用,保证了播种深度的一致性,满足农学农艺要求。根据实际需求,对开沟器入土角进行研究,综合入土深度、消耗动力等因素,最终确定入土角为25°。
3.2 排种器(施肥器)的研究与选定
目前,我国小麦播种几乎都采用外槽轮排种器播种机,外槽轮式排种器具有结构简单、易制作、成本低、工作可靠和播量调整较方便等优点。
通过外槽轮的工作长度和改变转速来调节排种量。实验表明:工作长度以及转速对标准差、排种量和排种均匀性变异系数都存在极为显著的影响,工作宜采用的策略为较大的工作长度匹配较小的转速。
为了尽可能减少排种的不均匀性,避免排种的脉动现象,拟采用斜外槽轮排种器。该播种机排种器应用参数为:槽轮齿槽数Z=18,凹槽半径r=2.5mm,齿槽深度b=3.5mm。
3.3 镇压轮的研究和选定
镇压轮是播种机的重要部件,合适的镇压能够提高土壤松碎程度与地表平整度,使其表层松软、下层密实,还可以减少土壤中的大空隙,减少水分蒸发,加强土坡毛细管作用,起到“调水”和“保墒”的作用,为种子出苗和生长创造良好的条件[6]。
免耕地表秸秆残茬较多,设计的镇压轮(如图5所示)采取对行镇压,减少其它部分带来的阻力;单体仿形保证对种子不带来任何不利影响;相互分离的镇压滚子之间安装活动套管,既限定了宽度,也解决了单独整体粘土的问题。
1.微仿装置 2.轮架 3,5.铸铁轮 4.套管
4 试验结果与分析
4.1 播种出苗
经过免耕播种后,得到种子和肥料的覆土深度、合格率等测试结果,如表1所示。测试结果表明,种子播种深度的平均值为3.9cm,种肥的垂直间距为4.3cm,可以满足农学农艺要求。
4.2 排种器性能分析
排种器性能的测试结果,如表2所示。结果表明:每项指标均符合标准值的要求,能够满足免耕播种的需求,并且性能质量好。
5 结论
1)关键部件全部采用可调装置,可以更大范围地适应不同农艺参数的播种作业。
2)两个行走驱动轮分别传动种箱肥箱,减小阻力对播种施肥的影响。
3)田间试验表明:播种深度合格率为90%,施肥深度合格率为86%,能够满足农艺要求。
4)排种器各行排种量一致性变异系数2.1%,排种均匀性变异系数为30.7%,总排量稳定性变异系数为0.7,种子破损率为0.1%,均符合行业标准。
5)该播种机与大功率拖拉机配套使用,适应大马力拖拉机快速增长的需要。
摘要:针对国内小麦播种机的现状,设计了一种小麦免耕施肥播种机,与当今流行的保护性耕作紧密结合。覆盖地表的秸秆残茬有效地减少了地表水分蒸发,增强了土壤的蓄水功能,达到了抗旱保墒的作用,起到了节水的效果;同时,增强土壤有机质、提高土壤能力,在同样的施肥下更能促进植物的生长。该装置能够一次性完成破茬、开沟、播种、施肥、覆土和镇压等工序,从而减少了拖拉机的进地次数。其不仅提高了肥料的利用率而且避免了肥料的浪费,同时省去了播种前的1~2次的旋耕,为农民降低了生产成本。田间试验证明:整机结构设计合理,符合农民种植要求。
关键词:小麦,播种机,免耕,保护性耕作
参考文献
[1]马立.新型缝隙式小麦气吸播种机的研究[D].保定:河北农业大学,2010:8-10.
[2]陈凤燕.气吸式小麦精密播种机缝隙式排种器的设计与研究[D].保定:河北农业大学,2011.
[3]姚宗路.小麦对行免耕播种机的改进研究[D].北京:中国农业大学,2005:5-6.
[4]吴红丹,李民,胡东元,等.从约翰迪尔产品看美国保护性耕作技术现状[J].农机化研究,2007(1):12-15.
[5]高焕文,李洪文,姚宗路.我国轻型免耕播种机研究[J].农业机械学报,2008,39(4):78-82.
小麦免耕播种机的理论设计及探讨 篇8
外形尺寸1 200、1 000、1 100 mm;工作幅宽1 200mm;开沟器数12个;配套动力8.82~13.2 kW;工作速度4~6 km/h;挂接方式:全悬挂;传动方式:侧边链传动;排种器、排肥器:外槽轮式;排肥传动比1∶1;排种传动比1∶2;生产率0.48~0.72 hm2/h。
2 总体设计
2.1 设计原则
(1) 播量符合规定, 种子分布均匀。
(2) 破茬开沟器入土能力强, 不乱土层, 种子播在湿土层中且用湿土覆盖。
(3) 具有种肥分施功能。
(4) 播深一致, 行距一致, 各行播量一致。
(5) 种子破损率低。
(6) 质量小, 满足8.82~13.20 kW拖拉机的悬挂要求。
2.2 整机结构特点
本机为6行播种, 配套动力为8.82~13.20 k W的小四轮拖拉机, 工作速度4~6 km/h。采用仿行轮整体仿行, 简化了结构。仿行轮不仅具有仿行功能, 而且还为播种部件、排肥部件提供驱动动力, 实现排种、肥器的同步驱动, 从而保障排种、排肥器排出的种肥量始终与行走轮所走过的距离保持一定比例, 使单位面积的播种量、施肥量均匀一致。播种机与拖拉机之间的挂接方式为悬挂式, 具有机动性高、转向方便灵活、回转半径小、空行程少及通过性能好等特点[2], 适合于小地块作业。
2.3 总体方案
小麦免耕播种机主要由机架、破茬开沟器、仿行机构、传动机构及种肥箱总成等组成, 悬挂式设计, 其具体结构如图1所示。工作时, 由拖拉机悬挂牵引, 破茬开沟器开出种、肥沟, 排种、排肥器将种肥箱中的种、肥按农艺要求的播量排出, 经输种、肥管按农艺要求垂直距离分别播入种、肥沟内, 靠开沟器自动回土作用覆土, 完成整个工作过程。
1.种肥箱2.调节手轮3.张紧轮4.机架5.施肥开沟器柄6.连接板7.施种开沟器8.导肥管9.尖角形翼铲10.仿行轮11.传动链条12.下悬挂架13.上悬挂架14.加强筋
3 主要工作部件的选择、设计及参数确定
3.1 复合型肥、种垂直分施开沟器总成
复合型肥、种垂直分施开沟器由施肥开沟装置、施种开沟装置和连接板构成, 如图1所示。施肥开沟器由开沟器柄、尖角形翼铲和导肥管组成。施种开沟器由导种管和尖角形翼铲组成, 整体式制作。尖角形翼铲具有入土能力强、结构简单、价格低廉、开沟动土量小及可以自动回土等特点, 能够满足农艺要求。施肥开沟装置、施种开沟装置由连接板连接, 连接板焊接在导肥管上。连接钢板上开有长孔, 可以调节施种开沟装置的工作深度。开沟器柄由厚14 mm、宽45 mm、长590 mm的45号热扎钢板制成, 导肥管采用内径Φ30 mm、壁厚2.5 mm的钢管制成, 导种管采用内径Φ25 mm、壁厚2.5 mm的钢管制成。由于本机在播种的同时施肥, 为避免肥料烧伤种子, 种、肥之间应隔开4~5 cm的距离, 又由于小麦属于密植作物, 行距小, 因此应垂直分施。
3.2 种、肥箱总成
(1) 种肥箱的设计。
(1) 种肥箱结构设计。在种肥箱的设计过程中, 既要考虑地头加种, 减少加种次数, 提高工作效率, 又要考虑加种后整机质量及悬挂起来后防止种子和肥料从种肥箱中溢出。设计时将箱体的横截面设计成梯形, 种肥箱容积及结构参数可由下式确定
式中γ为种子或肥料的单位容积 (kg/L) , γ小麦[2]=0.7~0.85, 取γ小麦=0.7, γ肥料[2]=0.54~1.35取γ肥料=1.1;Nmax为单位面积最大播量 (kg/亩, 1亩=1/15 hm2) , 由经验可知, 播种量为7.5~20 kg/亩, 播肥量为3~30 kg/亩, 考虑到是免耕播种, 播种量为10 kg/亩, 施肥量为26 kg/亩。
B为工作幅宽 (m) , B=1.2;L为最工作长度 (m) , 根据实际情况取L=1 000;a为上底宽 (m) ;b为下底宽 (m) ;h为箱体高 (m) ;l为箱体长 (m) 。
为防止悬挂时种肥溢出, 由资料[3]查得, V′=1.5 V。因为排肥量大于排种量, 考虑到箱体的对称性, 取V′=2 V肥, 经计算得:V′≈126 L, a=40 cm, b=30 cm, l=120 cm, h=30 cm。
(2) 种肥箱的材料及加工。对种肥箱的要求是坚固耐用、质量小、刚度好且耐腐蚀, 故选用材料为2 mm厚的冷扎钢板, 内外涂防腐油漆。箱体经压制成形。为加强箱体的边缘强度及避免刮伤人, 将种肥箱边缘折起大约2 mm。
(2) 排种、肥器的选择及参数确定。
排种、肥器是播种机上的主要工作部件, 排种、肥器选择的好坏将直接影响播种机的工作性能。与其他播麦类、肥类排种器相比, 外槽轮排种器具有构造简单、容易制作、成本低、调节方便、使用可靠及通用性广等特点, 因此本机上选用了外槽轮式排种器。确定外槽轮的参数时应遵循以下几点。 (1) 以播麦类为主的槽轮直径d为40~50 mm。 (2) 槽轮的工作长度L应大于种子长度的1.5~2倍, 现有槽轮的L值在30~50 mm。 (3) 槽数Z为10~18; (4) 槽的深度h最深不应小于种子厚度之半。针对以上原则及本机的要求, 外槽轮的参数选择如表1。
3.3 机架的设计
机架由矩形框架和悬挂装置焊接而成。机架的设计依播种要求的幅宽、种肥箱的设计尺寸和各工作部件在机架上相互配置的位置关系而定。机架的设计尺寸为长1.2 m、宽0.6 m。机架的材料采用无缝方型钢, 边长a为50 mm, 厚度t为4 mm。悬挂装置由上悬挂架、下悬挂架、悬挂轴及加强筋等组成。两下悬挂架在框架上的间距为500 mm, 下悬挂架与机架成45°, 上悬挂架与机架成60°。
4 主要结论及问题探讨
4.1 主要结论
(1) 该机具有结构简单紧凑、性能可靠、操作灵活及调整方便等特点。
(2) 工作部件采用复合型种肥垂直分施破茬开沟器, 成功解决了由于免耕播种施肥量大而带来的烧种问题。
(3) 采用外槽轮式排种器不仅容易调整, 而且高速行走时还可减少脉冲幅, 增加排种均匀性, 既提高了生产率, 又改善了播种质量。更换不同结构尺寸的外槽轮并进行相应地调整, 可以播种其他作物。
4.2 问题探讨
本机的缺点是采用尖角翼铲式开沟器, 工作时有少许缠草, 应定期清理, 以免影响工作质量。潼草是本机应该改进的, 如加装清草排堵装置, 将能解决这一问题。
摘要:本文介绍了小麦免耕播种机的主要技术参数, 主要工作部件的选择、设计及参数确定, 同时也对该机存在的主要问题进行了理论探讨。该机结构简单, 质量小, 调整使用方便, 能够满足小麦免耕播种的农艺要求。
关键词:小麦,免耕播种,设计
参考文献
[1]高焕文.农业生产机械化 (上册) (M) .北京:中国农业出版社, 2002.
[2]北京农业工程大学.农业机械学 (上册) (M) .北京:中国农业出版社, 1999.
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