2BMFJ-6 型多功能原茬地大豆免耕覆秸播种机在江汉平原适应性研究

汪嫒嫒，邓军波，杨 芳，周 毅，陈 艳，何 念

（荆门（中国农谷）农业科学研究院，湖北 荆门 448000）

中国江汉平原属于一年两熟制耕作区，“油菜-夏大豆”和“冬小麦-夏大豆”是该地区大豆生产的主要种植模式。油菜和冬小麦收获后，大量秸秆和根茬留在田间，影响下茬大豆的播种。为抢农时，多数农民会将秸秆焚烧或机械旋耕后再播种，生产成本高，破坏生态环境，也存在火灾隐患［1，2］。常规大豆播种机播种前需进行田地耕整，土壤扰动量大，水肥易流失，播深不一致，影响播种作业效果。选用具备良好清秸功能、通过性、种子粒距均匀性和播深一致性的大豆免耕播种机，才能保证大豆产量［3，4］。免耕播种机在某一地区的机具防堵、播种均匀性、种肥深度、出苗率等因素均能反映播种机的适应情况，而适应性决定该机具是否能得到较好的推广应用［5］。由国家大豆产业技术体系的专家联合东北农业大学研制的2BMFJ-6 型麦茬地免耕覆秸施肥播种机在黄淮海地区适应性较强，推广效果较好［4］。

本研究引进2BMFJ-6型多功能原茬地大豆免耕覆秸播种机，通过田间生产试验研究、分析该播种机的作业质量及适应性情况，旨在解决该地区大豆生产中的实际问题，提高作业质量，降低作业成本，也为保护性耕作技术在江汉平原的推广与应用提供参考。

1 试验机具

2BMFJ-6 型多功能原茬地大豆免耕覆秸播种机主要由清秸覆秸装置、施肥装置、播种单元体及地轮四部分组成（图1）。该机具是三点悬挂式与拖拉机相连，作业时由清秸覆秸装置切断、清除播种带内的根茬，并随秸秆等抛撒至机具前进方两侧，开沟器在清理干净的播种带上进行开沟作业，同时两侧地轮为施肥装置和排种器提供动力，继而完成播种、施肥作业，最后由覆土镇压装置完成播后地的覆土与镇压，确保种子与土壤紧密接触，提高出苗率。该机具的主要结构特点是安装了清秸覆秸装置和开沟装置，清秸覆秸装置主要由机架、清秸刀轴总成、轴承座、传动链松紧度调节杆、弧形刀、线形刀及挡草板总成等部件组成（图2），是通过主动式防堵装置进行清堵，作业时由拖拉机提供牵引及旋转动力，清秸覆秸刀将播种带上的根茬切断、清除，连同杂草、秸秆等抛撒至播种机前进方向的两侧，清理出干净的播种带，使开沟器顺利通过，达到清秸的目的。当秸秆覆盖高度超过机架下梁时，压草板可将秸秆压低，使秸秆从压草板下划过，进入清秸覆秸装置内部，由清秸覆秸刀齿将其抛出，从而避免了秸秆拖堆的情况发生。当机具回程作业时，清秸覆秸刀齿将本行程播种带内的秸秆和根茬回拨至已播地表，完成覆秸作业。该机具的清秸覆秸装置是不入土作业，增加防堵性能的同时避免现有的播种机旋耕式防堵装置对土壤过度的扰动。同时，锄铲式开沟器，开沟宽度较窄，回土效果好，符合保护性耕作要求。2BM⁃FJ-6 型大豆免耕播种机采用的是侧深施肥技术，该机采用单体平行四杆仿形结构保证播深一致，双圆盘式覆土镇压器完成仿形、开沟、播种、覆土、镇压等工序，实现高质量播种作业［2，6］。可调节式的播种、施肥深度和覆土深度较大程度提高该机具在不同地域条件的适应性。2BMFJ-6 型茬地免耕覆秸精密播种机主要技术参数见表1。

图1 2BMFJ-6 茬地免耕覆秸精密播种机

图2 清秸覆秸装置总成

表1 2BMFJ-6型多功能原茬地大豆精密播种机主要技术参数

2 试验设计

2.1 试验条件

试验于2020年5—8月在湖北省荆门市马良镇北港村试验基地实施，该试验区域大豆连片种植规模较大。试验面积66 666.7 m2，地势平坦，土壤为沙壤土。分别在小麦、油菜两种不同的前茬作物留茬地块进行，地表状况见图3和图4。前茬小麦5月底收获，产量380 kg/667 m2，试验地为小麦机收后自然留茬状态，平均留茬高度21.9 cm，秸秆覆盖量1.33 kg/m2；前茬油菜5月中旬收获，产量210 kg/667 m2，试验地为油菜收获后自然留茬状态，平均留茬高度31.4 cm，秸秆覆盖量1.69 kg/m2。试用大豆品种为中豆41，百粒重20.8 g，种子净度99%，底肥为N15-P15-K15 复合肥。播种机搭配69.8 kW 的拖拉机，试验地长度225 m，平均播种作业速度4.8 km/h。

图3 小麦地自然留茬地表状况

图4 油菜自然留茬地表状况

2.2 试验方法

依据GB/T 20865—2017［7］、GB/T 6973—2005［8］、GB/T 5262—2008［9］、NY/T 1768—2009［10］及 农 业 农村部农机试验鉴定总站制定的免耕播种机性能测试指标与方法［11］实施试验，测试包括机具通过性、种肥深度、播种均匀性、晾子率、田间出苗率等。

2.2.1 机具通过性 免耕播种机播种时经常会出现因秸秆堆积、缠绕而造成拥堵的情况，影响播种质量。机具通过性是指免耕播种机作业时机具排除杂草和作物秸秆的能力，是评价免耕播种机的重要指标。利用作业时秸秆等对机具堵塞的程度来描述。依据农业农村部农业鉴定总站对免耕播种机对机具通过性的检测要求，设定测区长度60 m，在往返一个行程内，按机具发生堵塞的程度进行分类，出现秸秆、根茬壅堵且不停机无法正常作业的为重度堵塞；发生秸秆、根茬壅堵，不需停机清堵为中度堵塞；发生秸秆、根茬壅堵，但堵塞物能自行从开沟器间流过则为轻微堵塞。试验过程中，机具不发生堵塞或发生一次轻微堵塞为合格。

2.2.2 种肥深度 机具采用侧深施肥技术，避免了种子与化肥直接接触而烧种。拖拉机以正常的作业速度播种，机具稳定作业60 m，往返作业一次，共播种12 行，每行在50 m 内随机选取10 个点，人工扒开已播土层进行播种深度和施肥深度的测量，测定两种留茬地种肥间的垂直距离，种肥间距3～5 cm 为合格。

2.2.3 播种均匀性 按照国家标准GB/T 6973—2005 测定相邻种子间距、种子播深，测定长度大于所播种子的250 粒距长度。机具设置96 mm 为理论粒距，对应保苗是17 300 株/667 m2，重复5 次，以其平均值计算出粒距合格指数、播种深度合格率及重播指数等数值。

2.2.4 晾子率 晾子率主要是指播种后种子裸露在地表或种子播在秸秆上。机具正常播种后测试、记录地表裸露种子的数量和播在秸秆上的种子数量，机具往返作业两个行程，在单程上选取4 个小区，小区宽为一个播幅，长为10 m，测定每个小区的面积和晾子数量，计算小区晾子率，取平均值。

2.2.5 田间出苗率 在出苗整齐后测定两种试验地的出苗率。按对角线取5 个小区，小区宽度为一个工作幅宽，每行测定5 m 的长度，测定5 次，计算两种茬地播种后的出苗率。

3 结果与分析

3.1 机具通过性

从表2 可以看出，2BMFJ-6 型多功能原茬地大豆免耕覆秸播种机在油菜、小麦两种秸秆自然留茬地表均发生一次轻微堵塞，机具通过性达到合格标准。两种茬地播后的地表状况（图5），可见该播种机对土壤的扰动量较小，清秸覆秸效果明显。

图5 两种自然留茬地播种后的地表状况

表2 2BMFJ-6 型多功能原茬地大豆免耕覆秸播种机通过性情况

3.2 播种均匀性

从表3 可以看出，根据播种机测试国家标准等对播种机质量的测试指标，2BMFJ-6 型大豆播种机播种均匀性在两种作物自然留茬的地表状态下均满足播种质量要求，播深合格率也均高于合格标准值。

表3 两种茬地播种质量测定结果

3.3 种肥深度

从表4 可以看出，2BMFJ-6 型多功能原茬地大豆免耕覆秸播种机在两种自然留茬的地表状态都能完成种肥分施工作，播深、种肥间距均满足江汉平原地区的农艺要求。从种肥深度合格率来看，该播种机在两种茬地的播种深度符合国标免耕施肥播种机的要求，而且在油菜秸秆自然留茬地的合格率高于小麦自然留茬地，这可能与小麦地秸秆覆盖较厚有关。

表4 两种茬地种肥深度测定结果

3.4 晾子率

通过田间实际测量的结果表明，2BMFJ-6 型大豆免耕覆秸施肥播种机在小麦秸秆自然留茬地和油菜秸秆自然留茬地的平均晾子数量分别为2 粒和1粒，晾子率为0.099%和0.049%，两种自然留茬地的晾子情况均满足免耕播种机的国家标准和大纲要求。

3.5 田间出苗率

根据表5 田间出苗的测定结果得知，小麦秸秆自然留茬和油菜秸秆自然留茬的两种地表状态下2BMFJ-6 型多功能原茬地大豆免耕覆秸播种机的平均出苗率分别达到99.8%和96.1%，均高于国家标准要求，种带整齐、苗齐壮、无断条现象（图6）。

表5 田间出苗率情况

图6 两种自然留茬地播后的出苗情况

4 结论与讨论

通过对江汉平原地区两种自然留茬地表状态下2BMFJ-6 型多功能原茬地大豆免耕覆秸播种机的田间性能试验，该播种机在作业速度4.8 km/h，理论粒距96 mm 条件下粒距合格率、重播指数、漏播指数和变异系数均高于国标合格水平，在理论播深3～5 cm 条件下，播种机播种深度合格率也均高于国标合格水平；本机单体平行四杆仿形效果较好，大豆种子能保持较高的播深一致性，出苗率高且整齐；该机具清秸覆秸能力强，能清理出干净的种带，减少晾子现象的发生，在油菜、小麦两种自然留茬地的作业过程中均只发生一次轻微堵塞，通过性较好；直刀式清秸覆秸刀将秸秆、根茬等切断抛撒至两边播种带完成覆秸作业，减少土壤跑墒，提高发芽率［2］。

该播种机具有良好的通过性和播种性，能够一次性地完成种床整备、侧深施肥、精量播种、覆土镇压及清秸覆秸等作业，性能稳定，在江汉平原自然留茬地的适应性较强，能满足大豆精量播种要求。

在粒距合格率、重播指数、漏播指数、变异系数及种肥深度合格率等播种质量指标上，油菜自然留茬地略优于小麦自然留茬地，可能是因为小麦机械收获后秸秆留田较多，秸秆覆盖厚度高于油菜地，播种前降水造成小麦秸秆含水量和土壤湿度增加，提高了播种机前进作业的摩擦力［1］，继而导致重播指数、漏播指数及晾子率等略高于油菜茬地，所以建议避免在雨后秸秆含水率和土壤湿度较大时作业，保证播种机播种作业质量。