深松全層施肥后置種帶旋耕玉米免耕精量播種機的試驗研究

河北農業大學機電工程學院　　趙金　張晉國　楊娜

深松全層施肥后置種帶旋耕玉米免耕精量播種機的試驗研究

河北農業大學機電工程學院趙金張晉國楊娜

引言

近年來土壤侵蝕日趨嚴重，土壤沙漠化愈來愈快，嚴重影響了農業生產和人民的生活。如何正確解決農業生產與保護土壤資源環境的矛盾，已成為當代農業的重要課題。保護性耕作技術就是維系農業的可持續發展，保護生態環境，減少沙塵暴發生的一種耕作方式。目前使用的玉米免耕深松全層施肥精量播種機就是一種具有保護性耕作性質的機具，如圖1所示。它可以在免耕地上先進行免耕深松全層施肥作業，再進行精量播種作業。免耕深松作業可以將未處理的麥茬地的犁底層打破，并且打通雨水和灌水入滲通道，減少徑流量，改善土壤水分環境，提高土壤養分的有效性改進土壤透氣性，促進根系發達，這就提高了植株吸收水肥的能力，增強抗病、抗風、抗衰老能力，保障高產高效；全層施肥作業可以將肥一次性全層施入土壤中，保證玉米在生長的全過程中都有足夠的肥，這就打破了傳統的耕作模式，不需追肥，減少了追肥所需的勞動力，同時還解決了氮素揮發、磷不下移以及玉米后期早衰的問題，進而提高玉米產量。

圖1　玉米免耕深松全層施肥精量播種機

由于近些年來旋耕犁的旋耕層在地下10cm左右且其本身具有夯實效應，因此造就了堅硬的犁底層，而且有些地區的土質本身較黏，所以在使用玉米免耕深松全層施肥精量播種機進行免耕深松作業時會出現土塊，而土塊的存在會影響播種的播深一致性和株距的一致性，從而影響后期的出苗和產量。由于免耕地上仍舊留有秸稈和雜草，旋耕刀軸在作業時會將秸稈和雜草纏繞到旋耕刀軸上，影響作業效果。針對上述問題，設計了一種深松全層施肥后置種帶旋耕玉米免耕精量播種機，對提高玉米深松全層施肥精量播種機的播種質量以及玉米后期產量具有重要的意義。

1　機具結構及工作原理

1.1機具結構

深松全層施肥后置種帶旋耕玉米免耕精量播種機由1.深松全層施肥開溝鏟，2.帶狀旋耕裝置，3.旋耕刀軸，4.旋耕刀，5.地輪，6.鎮壓輪，7.玉米播種單體，8.肥箱，9.劃切直刀，10.彎刀構成，如圖2所示。

圖2　深松全層施肥后置種帶旋耕玉米免耕精量播種機結構圖

該機具在深松全層施肥開溝鏟后安裝種床帶狀旋耕裝置，旋耕刀作業行與深松行錯位安裝；種床帶狀旋耕裝置后安裝播種單體，旋耕刀作業行與播種行同行；旋耕刀軸的直徑大于150毫米；種床帶狀旋耕裝置中的旋耕刀只作業在播種行，且旋耕刀由劃切直刀和彎刀組成，作業寬度小于120毫米。

1.2工作原理

深松全層施肥后置種帶旋耕玉米免耕精量播種機由深松全層施肥開溝鏟進行深松、全層施肥作業，肥料由肥箱提供；深松全層施肥開溝鏟后面安裝帶狀旋耕裝置，帶狀旋耕刀軸上的旋耕刀對應播種行安裝，與深松全層施肥開溝鏟左右錯開安裝，帶狀旋耕裝置作業時的動力由拖拉機的動力輸出軸提供，帶狀旋耕裝置中的旋耕刀只作業在播種行，且旋耕刀由劃切直刀加彎刀組成，作業寬度小，旋耕刀軸的直徑大于150毫米；帶狀旋耕裝置后面配套安裝玉米播種單體，播種行與旋耕刀作業同行；玉米播種單體、深松全層施肥開溝鏟作業時，播種、施肥的動力來自地輪，機具作業時，地輪轉動，驅動排種、排肥器轉動，進而實現播種、播肥作業；開溝器在旋耕帶上開溝播種，播后的種子由鎮壓輪進行鎮壓。

圖3　深松全層施肥后置種帶旋耕玉米免耕精量播種機田間試驗

該機具可有效打碎深松后產生在種帶的土塊，提高播種質量；加粗旋耕刀軸，可以防止秸稈、雜草纏繞，提高作業質量；深松行與旋耕、播種行錯開，不僅可以防止種子掉入深松溝內，還可以為根系生長提供虛實結合的土壤環境，進而使玉米健康的生長，提高產量；種床帶狀旋耕裝置中的旋耕刀只作業在播種行，寬度小于120毫米，地表動土量少，保證了秸稈的覆蓋量。

2　田間試驗

圖4　深松全層施肥后置種帶旋耕玉米免耕精量播種機與深松全層施肥精量播種機播后苗期植株根系對比照片

深松全層施肥后置種帶旋耕玉米免耕精量播種機樣機試制完成后，在河北省辛集市馬莊鄉河北農業大學試驗站進行了田間播種試驗，出苗后隨機選取樣點行進行播種深度的測量，通過計算得出該機具的播深變異系數為13.5%，較對照播深變異系數26.8%有了顯著提高，圖4是深松全層施肥后置種帶旋耕玉米免耕精量播種機與深松全層施肥精量播種機播后苗期植株根系對比照片。圖4左圖為深松全層施肥精量播種機播后苗期植株根系照片，圖4右圖為深松全層施肥后置種帶旋耕玉米免耕精量播種機播后苗期植株根系照片。表1為深松全層施肥后置種帶旋耕玉米免耕精量播種機與深松全層施肥精量播種機播后苗期植株播深分布趨勢對比表。由表可以看出，深松全層施肥后置種帶旋耕玉米免耕精量播種機播深的變動幅度低于深松全層施肥精量播種機的播深變動幅度。

表1　深松全層施肥后置種帶旋耕玉米免耕精量播種機與

深松全層施肥精量播種機播后苗期植株播深分布趨勢對比表

3　結語

深松全層施肥后置種帶旋耕玉米免耕精量播種機可以打碎秸稈，使玉米播種帶的土壤更加細碎，提高播種質量。

深松全層施肥后置種帶旋耕玉米免耕精量播種機播深一致性較深松全層施肥精量播種機播深一致性有了較大的提高。

4　建議

可將機具整體長度縮短，使機具在運輸或作業時更安全。