下面文章主要是對于玉米播種技術展開研究，從而希望可以提升玉米播種效率，文章通過對免耕精密播種機的破茬開溝器改進前后的試驗對比，對不同生產條件下夏玉米機械播種效果進行了分析。結果表明 : 相對改進前的播種機，改進后的播種機在播種深度上未出現過深或曬種現象，種肥間距更加合理，播種合格率高，重播率、漏播率低，每公頃玉米產量可提高 750 kg 左右，播種質量更接近農藝要求 。

　　關鍵詞：夏玉米,機械播種,不同生產條件

　　作為世界主要經濟作物之一，玉米是全球范圍內廣泛種植的作物，具有糧食、飼料、經濟等綜合效益。在播種農時方面也比較短暫。為了促進玉米充分成熟，提高玉米產量，且不會耽誤后茬小麥播種，可以說夏玉米的播種期所花費的時間越短越好。國內外研究均表明: 在玉米增產的各種途徑中，種植精度的提高是最為有效的途徑之一，如何在短暫的播種時間內提高播種效率，使夏玉米產量更高是夏玉米播種研究的重點。

　　1破茬開溝器的類型

　　作為機械播種機的重要組成部分，夏玉米機械播種機中的破茬開溝器與播種精度等息息相關，不同的破茬開溝器對夏玉米播種的深度和株距有著不同的影響。所以，破茬開溝器設計合理與否與夏玉米播種精度的提高有直接關聯。從當前夏玉米機械播種的破茬開溝器來看，常見的主要有以下幾種類型。

　　1. 1 單圓盤開溝器

　　該種開溝器主要以一個傾斜的球面圓盤為主，當夏玉米機械播種機工作時圓盤面會隨之運動，且與其運動的方向保持同一角度，這一角度通常穩定地維持在 3° ～ 8°之間。在開溝器的圓盤凸面一側，種子會經由輸種管被導入溝內。單圓盤開溝器中這一圓盤的直徑與圓盤球面曲率半徑一般分別在 350 ～ 650mm 左右。

　　在質量方面，單元盤開溝器比雙圓盤開溝器相對較輕; 在入土能力方面，單圓盤開溝器比雙圓盤開溝器相對較強; 在結構方面，單圓盤開溝器比雙圓盤開溝器相對簡單。但是，與雙圓盤開溝器相比，單圓盤開溝器播幅較窄，上下干濕土層在開溝的過程中容易發生攪混現象，當土壤情況不好時，采用單圓盤開溝器不利于種子對發芽水分的吸收。

　　1. 2 雙圓盤開溝器

　　該開溝器的兩圓盤面在相互傾斜對稱作用中形成夾角 ψ，ψ≈15°。在兩個圓盤交點 s 的前下方，即為雙圓盤開溝器兩個工作部件相互傾斜構成的 Ψ 夾角。兩個圓盤交點 s 則處于 α 角處，α 角處位于通過軸心水平線的正下方。當設圓盤直徑與開出溝的溝底寬度分別為 D 與 b 時，b = D( 1 - sinα) sin2ψ。

　　當開溝器處于工作狀態時，其入土主要依靠自身重力及彈簧壓力; 在此過程中，圓盤會接觸地表，種溝的形成則由兩個平面圓盤向兩側推擠形成，沿著圓盤之間輸種管，種子即可經刮土導板徑自落入雙圓盤開溝器已經開出的溝底中，兩側濕土在兩圓盤走過后便會隨之落入溝底。雙圓盤開溝器同時作業不容易發生纏草或者將根茬挑起的現象，不過豁開的土壤較難回土。

　　1. 3 尖角開溝器

　　作為一種新式開溝器，該尖角開溝器在當前夏玉米機械播種機中應用相對較多。該種開溝器所開出的溝較窄，相對入土能力更強，且工作阻力較小，土層不容易被攪渾。這種開溝器最早是中國農業大學從澳大利亞引進的主要包括 4 種: 一為寬翼型，二為窄翼型，三為平底型，四為短翼型。該種開溝器的工作部件中，尖與柄能夠實現分離，在尖角開溝器工作時將尖與柄連接在一起后，即可實施開溝。相對其他類型的開溝器來說，尖角開溝器不僅沒有開溝器頰板，而且沒有兩側翼板，使土壤的上翻和側移作用能夠得以消除。

　　因在結構參數上采用比較合理，尖角開溝器具有較強的入土能力，且在翻土、擠土能力方面較小，所以在自動回落覆土性能方面相對來說更加良好。因各地土壤呈現出不同的類型，在實際田間作業過程中播種機所使用的開溝器也有一定差異; 而開溝器不同，則選配的破土切茬部件和播深控制機構也會有所不同。應在對各種開溝器進行比較的基礎上，根據夏玉米播種實際情況對開溝器加以選擇。

　　2破茬開溝器的改進設計

　　夏玉米機械播種的過程中，小麥根茬因地面未耕，麥茬在普通的破茬器作用下很難被完全分開，種子容易被架空在小麥根茬上，降低夏玉米精密播種質量。播種機作業時，對種溝的要求是窄一些，種子需在溝底的濕土上著陸。種溝較窄時，就可以較少擾動土壤，保濕較好。夏玉米播種的季節，水分容易蒸發，因此更需要做好種子保濕工作。

　　其中，“U”形或倒八字形的溝形往往對玉米種子的發芽生根更有利。我國機械播種機配套拖拉機在功率方面普遍不高，液壓機構在舉升力方面能力普遍有限，所以播種機的質量應保持輕巧，開溝器牽引阻力越小越好，且要求開溝器具有較強的入土能力。

　　根據以上 3 種開溝破茬器的比較，從我國夏玉米機械播種本身的條件來看，尖角開溝器在各方面都更勝一籌，且相對來說具有更簡單的結構。同時，很多玉米機械播種機均會對種肥分施的方法加以采用，促進一次性播種和施肥的實現; 但機械播種機具有較多的土壤工作部件，對其他兩種開溝破茬器進行選用時會進一步復雜化玉米機械播種機種肥分施機構的結構，因而尖角型開溝器與我國廣大農村的實際情況更加相符。

　　結合我國大部分夏玉米種植區的夏玉米播種實際情況，對破茬開溝器進行了改進，設計了平底V型開溝器，則Wmin ≥ R × T × cosα( wmax - wmin )式中 W —開溝器的長度;R—排種輪半徑;T—種子到達地面的時間;α—投種角;w—排種輪角速度。

　　由于開溝器是夏玉米機械播種機主要的入土部件，因此要求材料的選取上必須具有一定的耐磨性。所以，在開溝器刀的設計上，以耐磨和減小工作阻力為主要標準，采用 65Mn 鋼材( 厚度 6mm) ，入土角與刃角分別設計為 35°與 28°，以使開溝器通過性的大大提高。在開溝器側板的設計上，因其與土壤接觸較為密切，所以也要求具備耐磨性，且需要合理的側板斷面形狀。

　　為此，材料依然選擇 65Mn 鋼材 ( 厚度 3mm) ，在左右側板下面的斜角上均設計為 20°。在開溝器的底托方面，經過對玉米種子寬度的多次測量與統計計算，決定取其底托的寬度與長度分別為 8mm70mm。在開溝器的蓋板與連接板方面，對其強度和連接尺寸有一定要求，只要強度足夠、尺寸準確即可。

　　3破茬開溝器改進前后試驗與結果

　　3. 1 試驗設計與方法

　　1) 試驗目的: 通過田間試驗，對破茬開溝器改進前后的夏玉米機械播種質量進行對比，分析不同生產條件下夏玉米機械播種情況，確定最適合夏玉米機械種植的破茬開溝器。

　　2) 試驗地點: 當地田間耕作試驗區。

　　3) 試驗方法: 根據正常夏玉米機械播種技術要求對夏玉米進行播種，采集破茬開溝器改進前后夏玉米播種精度數據，對兩種情況進行統計對比。

　　3. 2 試驗結果分析

　　1) 改進前后在夏玉米主要精密播種質量指標方面的對比。主要以 3 個性能指標為準: 重播指數，即重播率; 漏播指數，即漏播率; 合格指數，即合格率。播種精度指標也包括 3 種，即粒距平均值、標準差及變異系數。

　　與改進開溝破茬器前夏玉米田間機械播種質量的數據相比，改進開溝破茬器后粒距合格率明顯提升，由改進前 92. 43% 的粒距合格率提升到 94. 84% ; 重播率則由改進前的 3. 60% 重播率下降到 2. 18% ; 漏播率由改進前的 3. 97% 漏播率下降到 2. 98% ; 變異系數由改進前的 0. 174 變為 0. 173。改進開溝破茬器前后對比顯示: 在播種合格率上，改進后提升了 2. 41% ; 在漏播率上，改進后下降了 0. 99% ; 在重播率上，改進后下降了 1. 42% ; 在變異系數上，合格粒距范圍內則無太大變化。

　　通過多次試驗數據統計結果可知，改進開溝破茬器后的夏玉米機械播種機在作業質量方面完全能夠實現農藝要求。相比改進開溝破茬器前，播種機在播種質量上明顯提高，同時勞動效率也大大提高，地表溫度和土壤含水率在秸稈覆蓋后均有所提升，提供了良好的種床環境給玉米生長，有利于夏玉米的增收和增產。

　　2) 改進前后在夏玉米種肥間距與播種深度方面的對比。夏玉米免耕精密機械播種機在播種過程中同時進行著施肥，當導種管和施肥管之間的距離與夏玉米播種間距不合適時，容易導致土壤發生結塊，流動性不夠; 當肥料下落后，肥料與種子之間無法被土塊及時充實，從而發生種肥間距小的狀況，容易導致燒苗和燒種現象。根據夏玉米播種農藝要求，夏玉米播種種肥間距檢測值的合格標準為≥3cm。在測量種肥間距合格率的同時，需要同時測量播種深度合格率，且其測量需在施肥播種后立即進行，以避免肥料發生分解阻礙測量工作展開。

　　落入種溝中的種子距離土地表面的垂直距離即為播種深度。對夏玉米種子的發芽和生長來說，播種深度的影響非常大，在播種農藝要求中不允許超過一定的范圍，否則很容易導致夏玉米出苗不齊或者不出苗。從夏玉米播種要求來看，播種的深度最好能夠保持一致。對播種深度具有影響力的因素主要有兩個:一是播種機仿形機構的特征; 二是開溝器的深度調節。當農藝要求播種深度標準為 h 時，種子播種的深度需保持在 h ± 1cm 才算合格。

　　改進設計開溝破茬器后的夏玉米機械播種機在播種深度上基本集中在 3 ～5cm，相對來說比較均勻; 其平局播種深度保持在 3. 45cm 左右，未發生曬種現象，與農藝要求相符合。播種深度的一致性也為夏玉米機械播種后出苗整齊打下了基礎。

　　3) 改進前后在夏玉米出苗整齊度方面的對比。出苗整齊度的測定主要是在播種 1 周后，對幼苗高度進行測定并評判。出苗越整齊、均勻的地塊，夏玉米單株在生長條件( 如營養面積、通風、光照等) 方面就越均勻，對單株玉米的生長來說，非常有利于促進其健壯生長。播種 7 天后，測量了夏玉米機械播種機開溝破茬器改良設計后玉米苗的生長高度。

　　4) 改進前后在夏玉米產量與構成因素方面的對比。在玉米成熟時期，對試驗田中不同生產條件下夏玉米機械播種的收獲進行統計，將不同生產條件下夏玉米機械播種后成熟的玉米各自帶回 50 株進行測產預算。結果顯示: 改進設計開溝破茬器后的夏玉米產量每公頃大約為 9 300kg，比未改進設計的夏玉米機械播種后產量增加大約 750kg，平均每公頃夏玉米產量

　　增加 8. 8% 。

　　從播種后產量數據可以看出: 播種質量的提高，不僅使玉米地里通風、光照資源得到充分利用，而且可以促進玉米地中水肥等資源的充分利用，自然也會促進夏玉米產量的提高。

　　4結論

　　1) 破茬開溝器不同，對夏玉米播種精度有不同的影響。改進設計后的破茬開溝器，其結構與精密播種的要求更加吻合，能夠使夏玉米播種質量受小麥根茬的影響有效減少，促進夏玉米田間種子出苗率的提高。播種速度對排種器的播種質量有很大影響，夏玉米播種時的速度與播種均勻性呈反比，當播種速度較高時容易增加夏玉米播種漏播率。

　　2) 田間試驗結果表明: 在種子要求上，夏玉米免耕精密播種具有較為嚴格的要求，種子需要高度均勻才能提高播種的精密度，太大的玉米種子與太小的玉米種子分別具有較高的漏播率和重播率。對合適的破茬開溝器進行設計，根據玉米種子大小設計出合適的破茬開溝器的長度與寬度，能夠促進夏玉米播種播距精確度的提高。由試驗可以看出: 開溝器底托的長度與寬度分別為 70、8mm 時對玉米進行播種，相比播種粒距理論誤差，玉米種子實際播種粒距誤差最小。

　　3) 根據田間試驗結果，改進設計后的開溝器刀選擇65Mn 鋼材，更具有耐磨性，入土性能與通過性也更好，不僅能夠使播種阻力大大降低，而且能夠提高夏玉米播種整齊度。

　　5建議

　　1) 在材料方面，可選擇工程合成塑料塑料能夠大幅度地降低精播機的質量，還可節省播種成本。在開溝器等部件的設計中，利用計算機軟件仿真技術，模擬其運作模式，對開溝器與排種器的相對位置進行準確定位，使其工作過程中的各個參數進一步確定，以更好地應用于夏玉米播種實踐中。

　　2) 夏玉米的播種時間較短，為了搶農時、促進玉米生長，大面積的玉米需要在短時間內播種完成，所以應提高夏玉米播種作業的速度。對于夏玉米播種速度提高后出現的漏播等情況，可安裝助吸機構在排種器上，保障排種器工作速度的提高，從而促進播種機作業速度的提高。在播種機上還可添加面積計數器、添種預報裝置等一些輔助設備，以實現對播種機所播的面積的自動化記錄，同時可明確種子箱余量，適時地添種，促進播種質量的提高。

　　3) 在夏玉米的精密播種中，夏玉米種子的質量作為其中的關鍵因素，對種子發芽率有很大影響。所以，在夏玉米機械播種中還需要注重玉米種子的質量，為夏玉米機械播種提供種子方面的高質量、高標準配套服務。此外，機械化作業已經成為新時期農業作業的一大趨勢，有關部門應加強對機械播種機的研究和投入，促進夏玉米機械播種機的不斷進步，廣泛推廣經過改良和實驗檢驗的優秀精密播種技術。

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