免耕播種機械的主要技術(shù)及發(fā)展方向

王孝民

摘?要：免耕播種作業(yè)是我國近年大力推廣的新技術(shù)，是機械化保護性耕作的重要組成部分，能夠顯著降低土壤翻耕和傳統(tǒng)播種對土壤造成的損害，顯著提升土壤的蓄水能力和有機質(zhì)含量。通過介紹現(xiàn)階段免耕播種機械的主要技術(shù)和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，說明了免耕播種技術(shù)未來的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：免耕播種;機械;技術(shù);方向

中圖分類號：S345文獻標(biāo)識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.02.060

我國傳統(tǒng)的耕作模式以耕整地后進行播種作業(yè)為主，翻耕土壤會造成明顯的水分損失，同時，以化肥為主的模式導(dǎo)致了土壤中營養(yǎng)成分和有機質(zhì)含量的降低，不利于農(nóng)業(yè)的長久發(fā)展。面對著耕地土壤質(zhì)量的不斷退化，保護性耕作理念及相關(guān)技術(shù)逐漸得到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者和工作者的重視，因保護性耕作能夠很好地提高土壤的蓄水保墑能力，并能夠顯著培肥土壤、減少水土流失問題的產(chǎn)生，在我國得到了廣泛的推廣與應(yīng)用，由于相關(guān)技術(shù)研究起步較晚，我國的免耕播種機械技術(shù)仍處于發(fā)展階段，現(xiàn)階段的作業(yè)還可能出現(xiàn)一定的故障現(xiàn)象和技術(shù)問題，仍需相關(guān)的研發(fā)和技術(shù)人員對其進行優(yōu)化。

1?關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及技術(shù)

1.1?滅茬及開溝技術(shù)

由于在免耕播種的開溝作業(yè)時，地表有大量的粉碎秸稈覆蓋，而且還有作物根茬需要處理，因此開溝及滅茬作業(yè)的工作量很大，也對免耕播種的質(zhì)量有重要的影響。開溝滅茬裝置的工作量大，工作阻力及地表雜物很容易對開溝裝置產(chǎn)生纏繞和堵塞，因此，對開溝和滅茬裝置的防堵結(jié)構(gòu)設(shè)計十分重要。免耕播種機在開溝過程中可能出現(xiàn)的堵塞問題包括以下兩類，一是殘茬纏繞在鋤式和鑿形開溝器立柱等土壤工作部件上面，二是殘茬集聚在兩個開溝器或堵在機架梁與地面之間。

針對常見的堵塞問題，現(xiàn)階段的防堵技術(shù)包括以下幾類：（1）切削型防堵。利用圓盤刀切茬器或旋轉(zhuǎn)刀式破茬器等結(jié)構(gòu)，隨著切削裝置的轉(zhuǎn)動，對根茬及雜物進行有效切割，防堵效果較好，但仍需要提供一定的機械動力。（2）分開型防堵。主要利用鋤鏟式破茬器、曲面分草器、旋轉(zhuǎn)叉式分草器、刷輪式分草器將地表殘留物在開溝前進行一定處理，將其撥分向開溝器兩側(cè)或某一側(cè)，以減小地表殘茬帶來的影響。（3）還有一些新式結(jié)構(gòu)也能實現(xiàn)防堵功能，例如撿拾切碎和淺旋耕作法的應(yīng)用，以減少免耕播種機作業(yè)時地表秸稈的覆蓋量;噴射播種技術(shù)就是利用高壓氣流以高速將種子直接射入土層內(nèi)也是間接地解決秸稈堵塞的一種方式。

1.2?播種技術(shù)

播種技術(shù)主要依靠排種器裝置來實現(xiàn)，現(xiàn)階段的排種技術(shù)按照原理的不同分為機械式排種和氣力式排種，機械式排種主要通過機械傳動過程中排種盤表面的凹陷實現(xiàn)取種和排種，具有結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高的優(yōu)點，但是傳統(tǒng)的機械式排種容易對種子造成一定損傷，且排種精度較為粗放;氣力式排種主要是利用氣體的吸力或吹力實現(xiàn)取種與排種，排種結(jié)構(gòu)上帶有小孔，當(dāng)轉(zhuǎn)動時，小孔在種子箱內(nèi)因吸力作用進行取種，到指定位置吸力消失，進行排種，這種方式取種精度高、不宜對種子產(chǎn)生傷害，且具備較高的工作效率，是播種技術(shù)未來發(fā)展的主要方向。與此同時，氣力式排種器具有更好的穩(wěn)定性，播種機行駛過程中的顛簸與振動對播種精度的影響較小，播種質(zhì)量更高。

1.3?覆土及鎮(zhèn)壓技術(shù)

覆土及鎮(zhèn)壓技術(shù)是免耕播種的重要保證，由于采用了免耕播種技術(shù)，開溝深度相對較淺，因此必須要進行更可靠的覆土和鎮(zhèn)壓才能保證種子的發(fā)芽率。其中覆土裝置采用了仿形設(shè)計，覆土的步驟多由兩方面工作完成，一是開溝器所具備的回土能力，能對種子進行一定程度的覆蓋，二是覆土裝置的回撥和覆蓋，能保證種子的全部覆蓋。覆蓋后在通過通輥鎮(zhèn)壓對種子和化肥進行可靠的鎮(zhèn)壓，以減少開溝翻動對土壤水分的影響，再利用秸稈的覆蓋為保證種子萌發(fā)所需水分條件。

2?免耕播種機械的發(fā)展方向

（1）向精量播種方向發(fā)展。努力改變現(xiàn)階段排種器技術(shù)以機械式為主的局面，大力推廣和研制高精度的氣力式排種器，并努力提高精密排種器的可靠性和適應(yīng)能力，減少免耕播種作業(yè)時復(fù)雜環(huán)境對其的影響，并有效提高精量播種器與開溝和鎮(zhèn)壓等裝置的配合能力，提高作業(yè)質(zhì)量與效率。

（2）向自動化和智能化方向發(fā)展。由于傳統(tǒng)的免耕播種技術(shù)在機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化和某些功能實現(xiàn)上受到了技術(shù)限制，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時通過與自動控制和檢測等先進技術(shù)的結(jié)合能有效地解決當(dāng)前免耕播種機難以突破的問題。通過對大型免耕播種機配備相應(yīng)的電控單元和監(jiān)測系統(tǒng)，能夠有效提升播種機作業(yè)的可靠性，并改善操作過程的便捷程度，顯著降低故障問題的發(fā)生率。

（3）向高可靠性方向發(fā)展。盡管我國的免耕播種機得到了快速的普及，但大部分機具作業(yè)中故障率較高，穩(wěn)定性不好，且機具趨于小型化，大型先進機型的生產(chǎn)使用較少，很多免耕播種機只適合某一地區(qū)作物的播種作業(yè)，通用性不佳。隨著播種機械技術(shù)發(fā)展，開發(fā)適應(yīng)性強、功能多樣化、可靠性能良好的機具已成為不可避讓趨勢。高可靠性是優(yōu)秀品質(zhì)的基礎(chǔ)保證，只有在根本上保證免耕播種機的作業(yè)效率與質(zhì)量，才能使免耕播種技術(shù)得到更廣泛的推廣與使用。