现代农业机械化新技术进展

华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-1-第一节概述播种是农业生产过程中六大环节之一，播种机械化是农业机械化过程中最为复杂，也是最为艰巨的工作。播种机械所面对的播种方式、作物种类、品种等变化繁多，这就需要播种机械有较强的适应性和能满足不同种植要求的工作性能。播种是农作物栽培的重要环节，必须适时并满足农艺要求，使作物苗齐苗壮，并获得良好的生长条件，为增产建立了可靠的基础。机播可加快播种进度并提高播种质量，因而是农田作业机械化的重要环节。华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-2-一、播种方法我国地域辽阔，作物生产的环境、条件、种植方式等多种多样，南北方有着明显的差异。北方表现为旱地作业，以向土壤中播入规定量的种子为主要种植手段，所用机具为播种机械，这样可充分利用土壤中的水分和温度使之出苗、生长，适时播种成为关键。而南方则表现为水田作业，种植方式主要是幼苗移栽，所用机械为栽植机械或插秧机械。华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-3-华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-4-华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-5-但是，近几年来有些作物的种植方式发生了逆转，如玉米、棉花出现了工厂化育苗然后进行移栽，且已证明在干旱缺水地区大有取代播种机的趋势。而世代以栽植为主要种植手段的水稻、地瓜等作物，由于种植技术的革新现在出现了直播（水稻须进行种子催芽处理，地瓜须进行防腐处理），可大大简化生产过程，降低作业周期和生产成本。华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-6-华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-7-上述一些先进的种植手段由于技术、设备、条件、环境等因素的限制，目前尚处于小范围试用阶段，真正用于现阶段农业生产的种植方式仍然是经典的和传统的，总结起来大致有以下几种方式：撒播、条播、穴播和精密播种、铺膜播种、免耕播种等。华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-8-1、撒播：将种子按要求的播量撒布于地表的方式，再用其他工具覆土的播种方法，称为撒播。一般作物播种很少使用这种方法，多用于大面积种草、植树造林的飞机撒播。撒播时种子分布不大均匀，且覆土性差，出苗率低。在飞播中主要用于播种草籽或颗粒小的树籽，其优点是：①播种速度快，播种均匀；②可适时播种和改善播种质量。华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-9-2、条播：将种子按要求的行距、播量和播深成条的播入土壤中，然后进行覆土镇压的方式。种子排出的形式为均匀的种子流，主要应用于谷物播种：小麦、谷子、高粱、油菜等。条播不计较种子的粒距，只注意一定长度区段内的粒数。条播时覆土深度一致，出苗整齐均匀，播种质量较好，条播的作物便于田间管理作业，应用很广，可用于播种多种作物。b华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-10-3、穴播（点播）：按照要求的行距、穴距、穴粒数和播深，将种子定点投入种穴内的方式。主要应用于中耕作物播种：玉米、棉花、花生等。与条播相比，节省种子、减少出苗后的间苗管理环节，充分利用水肥条件，提高种子的出苗率和作业效率。t华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-11-华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-12-4、精密播种：按精确的粒数、间距、行距、播深将种子播入土壤的方式。是穴播的高级形式精密播种可节省种子和减少间苗工作量，但要求种子有较高的田间出苗率并预防病虫害，以保证单位面积内有足够的植株数。t4×t①②方形播种华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-13-5．铺膜播种：播种时在种床表面铺上塑料薄膜，种子出苗后，幼苗长在膜外的一种播种方式。这种方式可以是先播下籽种。随后铺膜，待幼苗出土后再由人工破膜放苗；也可以是先铺上薄膜，随即在膜上打孔下种。铺膜播种有以下优点：（1）提高并保持地温。由于阳光可透过薄膜给土壤热量，而薄膜可隔断空气流动和土壤以长波形式向空气辐射所散失的热量，因而有利于地温偏低时的种子发芽和幼苗生长。（2）减少土壤水分蒸发。（3）改善植株光照条件。薄膜本身及膜下的细微雾滴对光有一定的反射能力，改善了植株下层叶片的光照条件，有利于提高作物的光合作用华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-14-（4）改善土壤物理性状和肥力。由于水分的气态和液态循环变化使膜下土壤不断收缩和膨胀，灌溉水或雨水通过横向渗透作用浸润膜下土壤，使其比较疏松而不板结。而且温度较高、持水力强，有利于土壤微生物活动，可加快有机质分解，增强了土壤肥力。（5）可抑制杂草生长。作物苗株周围均为薄膜覆盖封闭，杂草无法生长起来。地膜栽培有许多优点，但成本较高、消耗费力较多，技术要求也较高。作物收获后，残膜回收问题也未完全解决。所以目前主要用在花生、棉花、蔬菜等经济价值较高的作物栽培上。华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-15-6．免耕播种：前茬作物收获后，土地不进行耕翻，让原有的秸秆、残茬或枯草覆盖地面，待下茬作物播种时，用特制的免耕播种机直接在前茬地上进行局部的松土播种；并在播种前或播种后喷洒除草剂及农药。特点：①可降低生产成本、减少能耗、减轻对土壤的压实和破坏；②可减轻风蚀、水蚀和土壤水分的蒸发与流失；③节约农时。华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-16-二、播种机的设计要求㈠使用要求：⒈能适应播种多种作物的种子，且均能调到所的播种量；⒉开沟深度应能调整，且能保证调整后的位置；⒊更换种子时，种子箱应便于清扫。华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-17-㈡农艺要求：①保证作物的播种量；②种子在田间的分布应均匀合理；③保证作物的行、株距要求；④种子损伤率低，大豆小于1%，小麦小于0.5%；⑤开沟、覆土深度应均匀一致；一般谷物播深要求2~7cm；⑥施肥量应能控制，一般要求种肥分开，肥料施于种子的下层或侧边。华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-18-㈢播种机的性能指标对播种机的质量常用下列项目所规定的指标来评价。（1）排量稳定性。指排种器排种量的稳定程度，也用来评价条播机亩播量的稳定性。（2）各行排量一致性。指同一台播种机上各个排种器在相同条件下排种量的一致程度。（3）排种均匀性和播种均匀性。指播种机排种器排种的均匀程度和种子在种床上分布的均匀程度。华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-19-（4）穴粒数合格率，对普通穴播，每穴种子粒数以n土1粒或n土2粒为合格，n为每穴种子粒数的预计值。（5）粒距合格率。在单位精密播种时，以1.5t＞株距＞0.5t为合格。式中t为平均粒距。若行内种子间距小于或等于0.5t者，为重播，大于1.5t者为漏播。（6）播深稳定性．指种子上面所覆土层厚度的稳定程度。（所谓播深是指种子正上方的土层厚度）。（7）种子破损率。经排种器排种后，可察觉的受机械破损的种子量占排出种子量的百分比。华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-20-三、种子特性和种子处理种子的物理机械特性是设计播种机，特别是设计排种部件和种箱的基本依据。在播种机的试验、调整及使用中，也会用到种子的有关特性。㈠种子特性与播种机有关的种子特性主要有：（l）种子的几何尺寸和形状：一般以长、宽、厚三个尺寸来表示。它是决定排种器结构的主要参数，特别是与精密排种部件的型孔尺寸密切相关。各种作物籽粒的形体差别很大，如豌豆、油菜等为球体，瓜类、芝麻为扁平体，麦类为椭圆体，棉花籽为绒球体。ba种子尺寸华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-21-（2）体积密度：即单位容积内种子的质量。用体积密度可以根据播种量计算种箱容积。（3）千粒重：即按规定水分的1000粒种子的质量。在设计和使用中常用来换算播量和单位面积粒数。（4）种子的摩擦特性：可用种子的自然休止角α表示。种子的自然休止角决定种箱结构形式和排种器中种子的喂入情况。（5）流动性：以种子可以自由流动的最小孔口截面积及其流速表示。若能通过的孔口越小及能达到的流速越高，则种子的流动性越好。种子的流动性与其尺寸、形状和表面状态等因素有关。(6)种子的悬浮速度种子的悬浮速度与气力式排种器的设计密切相关。华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-22-（二）种子处理为使种子适合于精密播种或提高排种均匀性，常对种子进行处理，使种子的表面和颗粒体具有一致的尺寸和形状：①种子分级；②丸粒化处理：常对形状不规则的小粒种子进行丸粒化处理，即用惰性物质将每粒种子包起来，使种子单体变大并呈球状，丸粒化种子经分级后尺寸均一，故其更易被精密排种器单粒选取。包被材料必须有足够的强度，能经得住处理和运输，并应疏松多孔以保证种子的呼吸。华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-23-第二节播种机械的类型一、基本类型：播种机械主要是根据播种方法进行分类的，也有按照排种器形式进行分类的，但不常见。谷物条播机，中耕作物穴播机、精密播种机三种机型的辅助部件基本相同，只是其核心工作部件——排种器有较大差异。华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-24-二、基本结构华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-25-条播机的工作过程华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-26-中耕作物播种机华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-27-基本构成播种机类型很多，结构形式不尽相同，但其基本构成是相同的。如图所示：种肥箱排种器机架行走轮传动装置开沟器覆土器镇压轮华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-28-基本构成：机架、传动装置、种肥箱、排种器、排肥器、行走装置、开沟器、覆土器、镇压器等。其中，排种器是播种机的核心工作部件，开沟器则是播种机的重要辅助部件。因此，本章的重点讲述排种器的结构、类型、基本理论和开沟器等。华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-29-第三节排种器一、对排种器的技术要求二、排种器的类型三、外槽轮式排种器四、水平圆盘式排种器华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-30-第三节排种器对于任何一种播种机来说，核心就是排种器，他是决定播种机工作质量和工作性能优劣的重要因素，播种机能否满足农业技术的要求或满足程度如何，在很大程度上主要取决于排种器的工作状况。☆排种器的工艺实质是：通过排种器对种子的作用，将种子由群体化为个体、化为均匀的种子流或连续的单粒种子。华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-31-一、对排种器的技术要求：1、播种量稳定；2、排种均匀；3、不损伤种子；4、通用性好且使用范围大；5、调整方便、工作可靠；华中农业大学工学院现代农业机械化新技术进展第二章种植机械化技术2020/5/13-32-二、排种器的类型由于播种要求、作物种类、作物品种、作业区经济水平和技术水平等存在较大的差异，目前使用的排种器种类繁多