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      對(duì)板藍(lán)根播種機(jī)的研發(fā)分析

      2020-12-18 00:10:35
      農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備 2020年12期
      關(guān)鍵詞:撒播種器板藍(lán)根

      秦 英

      (長(zhǎng)治市潞州區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,山西 長(zhǎng)治 046000)

      隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,人民的生活水平日益提高,健康與養(yǎng)生需求水漲船高,中醫(yī)中藥的地位也得到了極大的提升,板藍(lán)根作為清熱解毒的一味常用藥需求量越來(lái)越大。在我國(guó)板藍(lán)根的種植面積較廣,主要分布在河北、山西、河南、山東、江蘇、陜西等地,近年又?jǐn)U展到內(nèi)蒙古東部和黑龍江西部大面積種植。但是目前板藍(lán)根播種機(jī)還是技術(shù)空白,因此研發(fā)一款可供廣泛使用的實(shí)用型播種機(jī)勢(shì)在必行。

      1 板藍(lán)根播種機(jī)研發(fā)的必要性和重要性

      板藍(lán)根又名菘藍(lán)、大藍(lán)、靛青根,藍(lán)靛根等,為一年生或二年生十字花科草本植物,高33~66 cm,直徑5~8 mm。莖直立,多分枝,葉互生,基生葉較大。板藍(lán)根以2個(gè)部位入藥,根可作為中藥板藍(lán)根使用,葉子可作為中藥大青葉使用。板藍(lán)根有清熱解毒、涼血、消斑的作用,主治流行性乙型腦炎、流行性感冒、流行性腮腺炎、上呼吸道感染、肺炎、熱病發(fā)斑、丹毒、蛇咬傷等疾病。

      1.1 山西省種植板藍(lán)根具有較好的政策基礎(chǔ)

      早在2015年,山西省就制定了《關(guān)于促進(jìn)中藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干措施的通知》(晉政辦發(fā)〔2015〕104號(hào)),2018年又制定《山西省中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,立足將山西省中藥資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),打造獨(dú)具特色的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。為全省中藥材產(chǎn)業(yè)發(fā)展繪制了路線圖,也為中藥材全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

      如今,山西省已經(jīng)逐步形成了以潞黨參、黃芩、連翹、柴胡、苦參、山藥、山茱萸為主的太行山中藥材基地,以連翹、柴胡、板藍(lán)根為主的太岳山中藥材基地,以黃芪為主的恒山中藥材基地,以遠(yuǎn)志、柴胡、地黃、丹參為主的晉南邊山丘陵中藥材基地。因此,山西省板藍(lán)根種植有較為穩(wěn)固的長(zhǎng)期可靠的政策支持。

      1.2 板藍(lán)根市場(chǎng)樂(lè)觀,具有較好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益

      目前,新型冠狀病毒(2019-nCoV)已發(fā)展為全球流行疾病,《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第1~7版)》及各省推薦中醫(yī)藥治療方案中,板藍(lán)根、大青葉均為有文獻(xiàn)報(bào)道的免疫調(diào)節(jié)抗病毒中藥。而對(duì)于我國(guó)常見流行性感冒H1N1,板藍(lán)根結(jié)合奧司他韋臨床療效明顯優(yōu)于單獨(dú)使用奧司他韋。正是由于板藍(lán)根具有的免疫抗病毒效果,因此近年來(lái)市場(chǎng)表現(xiàn)活躍,價(jià)格前景看好。而山西省作為板藍(lán)根重要產(chǎn)區(qū),發(fā)展板藍(lán)根種植業(yè)具有較好經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

      1.3 板藍(lán)根播種機(jī)是技術(shù)空白

      根據(jù)前期調(diào)研,山西省板藍(lán)根播種主要采用撒播地方式,播種量每0.067 hm2在3 kg,播種量較大。經(jīng)過(guò)前期調(diào)研,由于種子細(xì)且長(zhǎng),質(zhì)量較輕,利用傳統(tǒng)小麥或者小籽粒播種機(jī)播種會(huì)出現(xiàn)種子擁堵,造成播種損失,目前播種均為人工拋撒,費(fèi)工費(fèi)時(shí)。市面上適用的板藍(lán)根專用播種機(jī)具還是市場(chǎng)空白,研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)檢索發(fā)現(xiàn)對(duì)板藍(lán)根播種技術(shù)的研發(fā)無(wú)明確資料和論文。因此研制一款板藍(lán)根專用播種機(jī)勢(shì)在必行。

      2 項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容

      項(xiàng)目擬研制一款板藍(lán)根播種機(jī)。機(jī)具可進(jìn)行板藍(lán)根播種作業(yè),由機(jī)架、種箱、播種機(jī)構(gòu)、播種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、防護(hù)機(jī)構(gòu)、破土覆土鎮(zhèn)壓機(jī)構(gòu)、地輪等組成。播種機(jī)構(gòu)采用主動(dòng)式喂種結(jié)構(gòu)配合專用板藍(lán)根排種器保證種子排種順暢;同時(shí)采用分種結(jié)構(gòu)將各行排種器排出的種子流進(jìn)一步分散,在機(jī)具播種幅寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)均勻撒播,符合農(nóng)藝要求;防護(hù)機(jī)構(gòu)可有效防止輕種被風(fēng)吹散造成漏播損失;破土覆土鎮(zhèn)壓機(jī)構(gòu)將土壤與種子進(jìn)行混合,保證出苗率;地輪通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為主動(dòng)喂種機(jī)構(gòu)和排種器提供動(dòng)力。

      此機(jī)具可大大提升板藍(lán)根播種效率,解決板藍(lán)根種子流動(dòng)性差不易機(jī)播的問(wèn)題,完美實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合。

      2.1 關(guān)鍵技術(shù)

      2.1.1 主動(dòng)喂種機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

      主動(dòng)喂種機(jī)構(gòu)位于種箱下方,與排種器入口連接。傳統(tǒng)播種機(jī)為被動(dòng)喂種,依靠種子流動(dòng)性進(jìn)入排種器,或者加裝簡(jiǎn)單的攪拌裝置防止種子擁堵。由于板藍(lán)根種子流動(dòng)性差,采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)種子易互相卡嵌,因此需專門設(shè)計(jì)主動(dòng)喂種機(jī)構(gòu),將種子強(qiáng)制喂入排種器。機(jī)構(gòu)需要保證喂入效率的同時(shí)不傷種,并且不得影響各行排種均勻性。

      2.1.2 板藍(lán)根專用排種器的改進(jìn)設(shè)計(jì)

      與傳統(tǒng)小籽粒播種相比,板藍(lán)根播種量3~4 kg/0.067 hm2,播種量大,單粒種子質(zhì)量較輕,而農(nóng)藝要求撒播,因此板藍(lán)根排種器較傳統(tǒng)排種器對(duì)效率要求較高。為了符合高效率的排種作業(yè),需要在現(xiàn)有排種器基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。

      2.1.3 整套機(jī)具需適合丘陵山區(qū)作業(yè)

      山西省多為丘陵山區(qū)地域,因此整機(jī)需要盡可能輕便、短小精干,同時(shí)降低配套動(dòng)力需要。

      2.2 創(chuàng)新點(diǎn)

      2.2.1 主動(dòng)喂種機(jī)構(gòu)和專用排種器配套保證板藍(lán)根的高速播種

      板藍(lán)根種子特性導(dǎo)致傳統(tǒng)播種方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)機(jī)械播種,機(jī)具將采用重新改進(jìn)設(shè)計(jì)的專用排種器,保證板藍(lán)根高效播種;為防止種子擁堵,采用新設(shè)計(jì)的主動(dòng)喂種機(jī)構(gòu)配合條形窗口,在起到防擁堵作用的同時(shí)強(qiáng)制將種子喂入排種器,保證種子不斷流。

      2.2.2 增加了主動(dòng)合墑器

      機(jī)具前端設(shè)計(jì)了一種主動(dòng)合墑器,采用動(dòng)力螺旋輥方式,將前方拖拉機(jī)輪造成的土壤不平現(xiàn)象進(jìn)行二次整地,保證后續(xù)開溝播種的播深一致性和出苗率。

      2.2.3 創(chuàng)新設(shè)計(jì)了分種機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)條播變?nèi)霾?/p>

      由于板藍(lán)根種子較輕,用傳統(tǒng)撒播機(jī)極易受外界環(huán)境(氣流等)的干擾,嚴(yán)重影響播種質(zhì)量,因此機(jī)具創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了分種機(jī)構(gòu),可將各行排種器排出的條播種子流進(jìn)行分散和均勻混合,最終形成成片的撒播種子流,實(shí)現(xiàn)板藍(lán)根的撒播。

      2.2.4 增加防護(hù)機(jī)構(gòu)保證播種穩(wěn)定均勻

      為最大化減少氣流對(duì)下落的板藍(lán)根種子影響,機(jī)具將增加防護(hù)機(jī)構(gòu),在最大減弱氣流的基礎(chǔ)上,通過(guò)氣孔的設(shè)計(jì)將剩余氣流轉(zhuǎn)化為渦流,進(jìn)一步降低漏播損失,保證播種均勻。

      設(shè)計(jì)了人工補(bǔ)種平臺(tái),減少停機(jī)補(bǔ)種時(shí)間,配套動(dòng)力小,適應(yīng)丘陵山區(qū)作業(yè)。

      3 主要技術(shù)指標(biāo)

      播種深度:10~20 mm;配套功率:≥22.06 kW;作業(yè)速度:≥5 km/h;幅寬:1.5 m;播種效率:≥40 kg/h。

      項(xiàng)目已試制一臺(tái)樣機(jī),并在長(zhǎng)治市平順縣中五井鄉(xiāng)天腳村進(jìn)行了6.67 hm2的規(guī)?;N植試驗(yàn),達(dá)到了預(yù)期效果。

      4 研發(fā)體會(huì)與效益分析

      項(xiàng)目機(jī)具的研發(fā)成功,首先得益于市場(chǎng)有需求,因?yàn)樵摍C(jī)具目前仍是市場(chǎng)空白,選題好;其次是項(xiàng)目組人員組成合理,包括市場(chǎng)調(diào)研、機(jī)械制造、農(nóng)業(yè)農(nóng)藝、新技術(shù)推廣等各方面人才配置全面;第三是項(xiàng)目承擔(dān)單位組織高效,各方面都積極配合,包括技術(shù)、生產(chǎn)、資金、產(chǎn)品試驗(yàn)等方面都能按時(shí)完成。

      生產(chǎn)企業(yè)計(jì)劃產(chǎn)品開發(fā)后在下一年度形成批量生產(chǎn)推向市場(chǎng),形成一定的經(jīng)濟(jì)效益。在社會(huì)效益方面,采用板藍(lán)根機(jī)機(jī)械化播種,可節(jié)約播種成本,提高播種效率,加快中藥材全程機(jī)械化的前進(jìn)步伐。

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