玉米播種機械發(fā)展及優(yōu)化設計應用思路

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摘要：玉米播種機械作為一種農業(yè)種植的主要生產工具，在玉米種植生產中有著重要應用。但是玉米播種機械經歷了手動直插、滾筒鴨嘴和氣吸精量播種的發(fā)展過程，呈現出了各具特色的發(fā)展特點。本文分析了北方地區(qū)玉米播種機械的發(fā)展現狀，對設備機具的發(fā)展階段、組成構造、應用程度上的優(yōu)勢特點進行研究，為促進玉米播種機械的合理開發(fā)應用和技術改進創(chuàng)新提供一定的理論參考。

關鍵詞：北方地區(qū)；玉米；播種機械；發(fā)展現狀；優(yōu)化設計；思路

玉米作為北方地區(qū)的主要種植農作物，在促進耕地資源合理開發(fā)利用、提供畜牧業(yè)和化工生產原料上發(fā)揮著重要作用，是當地農民增收的主要經濟渠道，在當地農業(yè)經濟發(fā)展中占有重要的地位。武威市涼州區(qū)地處河西走廊中段，年日照時數長，土壤疏松肥沃，灌溉條件充足，渠道渠系建設完善，光熱條件充足，土質疏松肥沃，發(fā)展農業(yè)生產具有得天獨厚的優(yōu)勢，是發(fā)展農作物種植的絕佳地帶。隨著農業(yè)機械化的快速發(fā)展，玉米播種機械得到了快速發(fā)展，經歷了從手動直插、鴨嘴滾筒點播到氣吸精量播種的發(fā)展歷程，在此過程中呈現出不同的發(fā)展特點，實現了播種機械人工化、智能化、精量化的發(fā)展目標。雖然玉米播種機械朝著先進智能的趨勢發(fā)展，但在其發(fā)展過程中呈現出來的諸多特點，對玉米播種機械的改進優(yōu)化和推動玉米種植機械化的發(fā)展仍具有重要的現實指導意義。

1北方地區(qū)玉米播種機械發(fā)展現狀

播種機械是玉米種植過程中重要的生產工具，對于促進玉米出苗壯苗、提高生產經濟效益有著重要意義。在生產實踐中，玉米播種機械經歷了從手動到半自動、從機械排種到氣動排種、從人力驅動到機械、電力驅動的發(fā)展階段，呈現了獨有的發(fā)展特點，在一定程度上引領著玉米機械化種植的發(fā)展歷程。

1.1播種模式實現了從手動化到半自動化的發(fā)展

玉米播種機在研發(fā)之初采用了人力推種滾筒排種的播種模式，在此過程中人員操作勞動強度大，地塊較小的勉強能適應，但是在面積較大的地塊往往因人力播種影響著播種效率的提升。在后續(xù)的改進發(fā)展過程中，采用了拖拉機驅動，人員勞動強度得到了大幅度地減輕。但在此條件下，面積較小地塊的播種無法適應，因此電動自走式玉米播種機得到了小范圍的應用。

1.2排種方式實現了從機械排種到氣動排種的轉變

最早的玉米播種機采用機械滾筒的排種方式，在此條件下播種過程中需種量較大，致使玉米種植成本上升，同時一穴雙苗或多苗現象帶來的間苗難問題，嚴重困擾著玉米種植戶，造成人工間苗用工量的增加，在一定程度上增加了玉米種植成本，影響了種植效益。而后的氣動精量播種機采用壓縮空氣推動排種，實現了單穴單苗的播種目的，有效降低了玉米種子成本，且不間苗，受到了廣大種植戶的一致好評。但是氣動精量播種機維修難度大，如出現故障必須由專業(yè)人員維修，且播種機體積普遍較大，不能有效適應小面積種植，在種植面積適宜性上還存在著相應的弊端。

1.3種箱實現了從滾筒一體到獨立種箱的轉變

設計之初玉米點播器采用滾筒式種箱設計，種子暫存在種箱中，人力驅動下利用種子重力進行播種，獨立種箱使種子存量增大，保證了大面積播種條件下的種子用量，減少了種子添加頻次，提高了播種工作效率。但種箱和播種穴呈一體式設計，暫存的種子數量不適應大面積播種的需要。同時，在重力驅動播種過程中，種子之間相互摩擦、擠壓產生的物理性損害造成種子胚芽損傷、包衣劑脫落，影響著種植后的出苗效果。

1.4材質設計上實現了從鐵質到新材料的轉變

起初的玉米播種機采用鐵質設計，體積笨重且攜帶不便，同時種子包衣劑在種箱內存放造成農藥對種箱的潛在性腐蝕，影響使用年限。后續(xù)研發(fā)過程中種箱采用塑鋼、碳鋼等新型材料設計，種箱質量得到了有效地減輕，攜帶使用較為便捷，且耐腐蝕性強，防止了藥劑對種箱的侵襲腐蝕，延長了使用壽命。

1.5實現了設備的互聯互用

玉米播種機械從最初的單獨點播、攜種播種到氣吸排種發(fā)展模式，在設備互聯互用上與施肥、覆膜和滴灌帶鋪設不能有機的結合，一體化種植中斷。此后在機械驅動的施肥覆膜機、滴灌帶鋪設機上增加了可拆卸式的玉米播種機組，且播種機與各相配套機組相互關聯，在提高設備使用效率的基礎上，實現了各配套機組之間的分體式連接，推動了玉米種植全程機械化的發(fā)展進程。

2優(yōu)化玉米播種機械設計應用的思路

縱觀玉米播種機械的發(fā)展歷程，均經歷了由小到大、由慢到快的發(fā)展格局，在充分肯定現階段一體式氣吸排種播種機優(yōu)勢的同時，還應充分認識到小型播種機械在廣大農村地區(qū)的應用現實，優(yōu)化推廣玉米的機械化播種技術還應充分借鑒各階段玉米播種機的優(yōu)勢，實現玉米播種機械的優(yōu)勢互補，全面提高玉米機械化種植水平。

2.1應用新材料設計，減輕機身自重

玉米播種機械在玉米生產機械化作業(yè)上有著不可替代的作用，是推動玉米生產機械化進程的重要推手。為此要應用塑鋼、鋁合金、碳化鋼等新型復合材料，合理進行玉米種箱的制作，最大限度減輕玉米播種機械的自重，減輕田間操作過程中的行駛阻力，保證播種過程中所攜帶玉米種子量的最大化。同時，強化玉米種子種箱內層的設計，采用不易粘附藥劑的軟材質設計，保護種子胚芽不受損傷和種子表層粘附的藥劑不受影響，切實提高種子播種后的出苗率。

2.2優(yōu)化氣動排種設計，減輕故障率

現階段氣動排種玉米播種器的設計均采用外置式供氣，在此過程中氣壓的穩(wěn)定性影響著排種的數量。為此要在氣動裝置上增設穩(wěn)壓器，保證供氣的穩(wěn)定性。在供氣管道上使用鋼絲軟管，提高供氣管道的耐用程度。優(yōu)化氣體供應裝置、氣體分配裝置、氣體輸送管道的設計應用，采取外界動力暫存壓縮氣體的方式，增設恒壓氣瓶，實現便攜式手推玉米播種器氣體排種裝置的有效供應；在氣體分配裝置上采取一支多路的分配系統(tǒng)，增設氣體回流裝置，實現玉米播種器氣動排種的有效播種，防止?jié)L動播種過程中種子相互碰撞、摩擦引起的種子損傷和種子表面失去保護藥劑的粘附，影響播種后玉米種子的出苗率。

2.3提高設備通用性，完善動力配套

要站在農業(yè)種植機械化、規(guī)模化、科技化的發(fā)展角度上，高起點、新技術謀劃玉米播種機的設計與推廣應用。在結合玉米種植規(guī)模實際情況的基礎上，加大與旋耕施肥、鋪膜鋪管、壓穴覆土裝置的聯用聯動，為實現一次性覆膜施肥和滴灌帶鋪設奠定良好的基礎。完善與動力配套機械的配合應用，實行與相關附屬播種機械的分置式設計，能依據地塊面積、耕種需求和拖拉機動力狀況增減相應的播種機，適應不同規(guī)模種植地塊的機械化播種需要，實現一機多用，達到能通過增減設備種類適應不同作業(yè)要求的目的，從根本上減輕農戶的農機具購置成本。

作者：張麗花 何玉龍 單位：甘肅省武威市涼州區(qū)西營鎮(zhèn)農業(yè)技術推廣站