玉米免耕播种机的结构原理与技术优化方向

赵丽平

摘 要：玉米免耕播种技术近年来得到了快速的推广与应用，免耕播种机也以高效、低成本、少工序获得了广大农民的认可。由于免耕播种有别于传统的玉米生产工序，因此其机械技术更加的集成与创新，针对现阶段普遍应用的免耕播种技术，说明了其工作原理与技术优化方向。

关键词：玉米;免耕播种机;结构;原理;优化

中图分类号：S233.73        文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.04.022

现代化的玉米生产离不开机械化作业，随着农民认识水平的提升，在机械技术的支持下，农艺技术也得到了明显的改进，免耕播种就是在传统的耕作播种技术上发展而来的，其具有生产程序简化、资源高效利用的优势，同时能够利用田间的秸秆、残茬等，在农业生产的同时改善耕地土壤状态，属于保护性耕作技术的一种。在技术实施过程中，免耕播种机的使用仍然存在一定的不足，需要在原有结构的基础上不断地进行优化，以满足现代玉米生产的实际需求。

1 关键结构及原理

1.1 基本功能及组成

针对我国现阶段的玉米生产实际情况，尽管玉米总体种植面积大，但各家各户的平均耕地面积小，玉米种植分散。因此，玉米免耕播种机多是针对中小型拖拉机配套开发的机械设备，多采用悬挂连接的作业方式，播种行数以4行为主。玉米免耕播种机作业过程中具有较高的功能集成性，能够在一次作业中完成灭茬、开沟、播种、施肥、覆土、镇压等多项功能，这种设计有效减少了耕作与播种机械衔接中的不匹配问题。免耕播种机主要由灭茬装置、开沟器、精量排种器、施肥结构、覆土镇压装置五大部分组成。

1.2 灭茬与开沟结构

灭茬装置主要用以处理残留在耕地中的玉米根茬，同时还能处理田间的杂草及残存秸秆，作业过程免耕播种机的动力主要来自拖拉机的动力输出轴，运转中传动箱将动力传递给刀轴，从而带动刀盘旋转，在旋转中将根茬切开。灭茬工作完成后，开沟器的开沟铲在预先设定好的间距下实现开沟作业，开沟深度通过限深轮控制，并完成需要的开沟工序要求。

1.3 排种施肥结构特点

排种器是播种机构的关键工作部件，其在一定条件下决定了播种机的整体工作能力，现阶段玉米免耕播种机所作用的排种器主要包括机械式和气力式两类。机械式排种器属于传统的排种形式，取种盘获得动力后匀速转动，种子室内的种子会进入盘上的小孔，并在旋转过程中被运输到排种位置，种子在重力的作用下掉落进入输种管，然后在预先设定的位置掉落于田间，从而实现播种;气力式排种器主要是通过气泵产生的负压力在取种室内将种子吸附在小孔上，然后通过旋转运输的形式将种子输送、排出，实现播种。这两类排种器的取排种原理近似，但由于机械式排种器取种过程中会存在种子破损和播种量不精确等问题，因此，免耕播种机排种器的形式逐渐向气力式转变，但现阶段仍以机械式排种器为主。施肥装置与排种器配合作业，将肥料施于播种侧方指定距离的土壤深处，从而实现侧深施肥的技术要求。

1.4 覆土镇压结构与功能

覆土镇压装置主要是对开沟器开出的种沟进行覆盖，保证种子充分与土壤接触，从而降低种子附近的土壤间隙，起到减少水份蒸发、提高水源利用率的功能。免耕播种机的镇压轮位于整个播种设备的后方，在行进过程中受拖拉机牵引力和耕地土壤摩擦力的共同作用产生转运，并将土壤有效压实，镇压轮的位置可根据土地使用情况进行调整，以保证合理的覆土压力，提高种子的成活率。

2 机械技术优化方向

2.1 加强大型机械装备的研发

针对现阶段免耕播种机多以中小型配套机械为主的情况，研究适合大马力拖拉机使用的大型配套设备将成为未来玉米生产发展的实现需求和方向。由于现阶段玉米生产已逐渐由传统的独自经营向着承包经营和联合经营模式转变，玉米生产逐渐呈现更大面积连片经营的特点，现阶段使用的小型免耕播种机无论在作业速度还是在效率上，都难以满足大规模生产的实际需求，其使用还会造成显著的能源浪费和环境污染。因此，研究可靠性更高，品质优良的大型多行玉米免耕播種机是未来发展的主要方向。

2.2 提高机械的自动化程度

现阶段的免耕播种技术除在排种器方面应用了一定的气动和检测技术外，普遍存在自动化程度低、机械与电气及检测等相关技术的结合很少。导致机械作业过程中没有对故障的预警检测功能，致使很多故障问题不能被消除在萌芽状态。此外，由于缺少自动控制技术，机械设备的调整多需要人工完成，这不利于免耕播种效率的提升，也在一定程度上增加了人力作业负担。

2.3 提高不同部件功能集成度

免耕播种机本身是在传统的耕作与播种机械技术进化而来的，具有一定的功能集成性特点，也在一定程度上减少了劳动生产的工序，提高了工作效率。但面对着机械技术飞速发展的新时期，要求农业机械装备也必须继续深化功能集成。将更多的涉及玉米生产的工艺流程集成到免耕播种作业中来，以实现生产工序的进一步简化，同时减少农机进地次数，实现资源的高效利用。