玉米清垄带状旋耕分层施肥精量播种机的研制与应用

杜亚尊 庞阿建 李晓冬

1、河北省农业机械鉴定总站 2、河北兴华农业机械有限公司

前言

国家大力发展绿色农业。截止2020年底，我国化肥农药减量增效已顺利实现预期目标，全国小麦、玉米和水稻三大主粮在生产过程中，化肥和农药的利用率双双超过了40%，其中化肥利用率达到40.2%、农药利用率达到了40.6%，分别较2015年提高了5个和4个百分点。未来一个时期，农业农村部将会同其他相关部门，加快培育一批有技术、有实力的社会化服务组织，在粮食主产区、经济作物优势产区等重点地区，集成推广种肥同播技术、水肥一体化技术、机械深施肥技术和适期精量施肥技术等，共建化肥减量增效示范基地，助力化肥使用量零增长行动开展。另外，河北省小麦—玉米两茬地区基本采用小麦机械化收获后直接进行玉米免耕播种的作业方式。小麦机械化收获后，秸秆留茬高度一般在15cm以上，玉米播种作业时，容易造成秸秆缠绕，影响机具通过性，种子如果播在根茬或秸秆上容易造成缺苗、晚苗、弱苗现象。再加上抛撒的秸秆覆盖在小麦根茬之上，无形之中为二点委夜蛾成虫，创造了一个潮湿并遮荫的良好生存环境，导致二点委夜蛾成虫在秸秆中大量集聚并产出幼卵。地块中如果出现二点委夜蛾虫害又未被及时发现，一般3天以后就会造成玉米田严重的缺苗断垄，严重影响玉米产量。田块中存在的大量秸秆，给二点委夜蛾幼虫提供了遮挡，农户在喷施农药过程中很难将二点委夜蛾幼虫杀死，许多地区只能采取人工撒施毒饵或毒土的方式，进行应急管理防治，伤人伤地。二点委夜蛾虫害一旦发生，会对玉米种植大户或规模经营的农机合作社，造成灾难性的后果，由于无法进行有效防治，玉米就会成片枯死，严重减产甚至绝产绝收。目前二点委夜蛾已经成为黄淮海夏玉米种植区的常发性害虫。为增强机具通过性，确保玉米播种质量，提高肥料利用率，并以环保式、机械式物理方法预防二点委夜蛾危害成为当前玉米生产迫切需要解决的问题。

1 结构组成及技术参数

玉米清垄带状旋耕分层施肥精量播种机是集清垄、灭茬、带状旋耕、分层施肥、精量播种于一体的复合式作业机具，能够有效预防二点委夜蛾虫害，同时可利用旋耕刀组在地面形成多个平行的深度、宽窄一致的种床带，在种床带上施肥、播种，确保一播全苗，苗齐、苗匀、苗壮。

1.1 玉米清垄带状旋耕分层施肥精量播种机

玉米清垄带状旋耕分层施肥精量播种机包括机架1，机架1带有悬挂2，机架1设置有变速箱3、开沟器4、镇压轮5，机架1上设置有多组耕种机组，每组耕种机组由前到后依次设置有清垄开沟器6、带有旋耕刀7的旋耕刀组8、带有施肥管9的施肥开沟器10、播种总成11，清垄开沟器6左右两侧设置有分流板12，旋耕刀组8左右两侧和上面设有护板13，施肥开沟器10位于旋耕刀组8的左后方，播种总成11位于旋耕刀组8的右后方，旋耕刀7为弧形七字刀，旋耕刀7为均匀分布的多个。主要结构如图1、图2所示。

图1 玉米清垄带状旋耕分层施肥精量播种机结构示意图

图2 玉米清垄带状旋耕分层施肥精量播种机实物

1.2 技术参数

玉米清垄带状旋耕分层施肥精量播种机有3 行和4 行机，按结构型式分为机械式和牵引式，作业动力、外形尺寸、作业速度、作业小时生产率、作业幅宽、作业行数、排种器型式数量、开沟器型式数量等技术参数详见表1。

表1 系列玉米清垄带状旋耕分层施肥精量播种机主要技术参数

1.3 工作原理

机具作业时，清垄开沟器先开沟，分流板（角度可调）将秸秆分到沟两侧，然后旋耕刀组进行条带式旋耕灭茬，在地面形成多个平行的旋耕深度、宽窄一致的种床带，种床带上无麦秸覆盖，接着施肥开沟器进行开沟分层施肥作业，浅层肥8cm～10cm 为苗肥，深层肥12cm～15cm 为底肥，最后播种总成进行播种镇压作业，种子播在已耕地上，播种深度3cm～5cm，最后由镇压轮进行镇压作业。

2 机具主要特点

2.1 该机具属于复式播种作业机具

可进行玉米免耕播种，一次进地即可完成清垄灭茬、带状旋耕、分层施肥、精量播种、播后镇压等作业，减少拖拉机进地次数，机具作业通过性好，作业速度快，工作效率高，省工省时省事，降低了作业成本，增加玉米产量10%左右，实现了玉米生产节本增效。

2.2 具备清垄灭茬功能

分流板与清垄开沟器活动连接，可以根据需要调节分流板分流角度。旋耕刀为弧形七字刀，旋耕刀为均匀分布的多个，旋耕效果好。清垄灭茬后，能够有效预防二点委夜蛾虫害，同时可创造良好的播种条件，种子播到已耕地中，起到免耕也有耕的效果作用。

2.3 具备分层施肥功能

肥料由分层施肥铲开沟作业时分两层施入土壤中，浅层肥在8cm～10cm，深层肥在12cm～15cm，一次施肥可满足玉米全生长期所需肥料，后期不用追肥，大大提高了肥料利用率，不脱肥，有后劲儿。肥料利用率可提高30%以上[1-2]。

2.4 具备精量播种功能

采用指夹式或勺轮式排种器，可实现单粒精播，播种精度高，同时播种时将种子播在已耕地上，确保了播深一致，一播全苗，苗齐、苗匀、苗壮。

3 机具使用注意事项

3.1 做好机具用前准备工作

农机手首先要认真阅读机具使用说明书，熟练掌握玉米清垄带状旋耕分层施肥精量播种机和配套拖拉机的各种性能，切实做到在使用过程中严格按使用说明书要求操作各个部件和完成各项程序，防止造成误操作。作业前，认真检查播种机传动部位是否润滑到位、连接螺栓是否牢固可靠、转动部件是否运转灵活、各项总成是否装配合理等，为下一步实施作业奠定基础。

3.2 认真开展机具挂接调试

将播种机与拖拉机上下拉杆挂接，进行必要的左右和前后调整，确保机架处于水平位置，保证玉米清垄带状旋耕分层施肥精量播种机播种和施肥性能全部符合要求。挂接后升起机具，并做好安全有效支撑，检测调试播种、排肥等主要性能指标，用手转动地轮20～30圈，分别接取种子和化肥，进行称重计算，检查亩株数、亩施肥量以及各行一致性等指标，如有不合格项，要进行相应调整并检测，直到合格为止。如播种机加装智能精量播种施肥控制终端的，要按照控制终端相关要求进行相应的调整，确保播种和施肥达到正常技术状态。

3.3 严格进行试播作业与调整

加好种子和化肥后，在待播地块进行试播作业，试播距离一般不低于20m，试播结束后要对株距、播种深度、施肥深度、施肥量等指标进行仔细检测，发现不合格项要进行相关技术调整，调整完成后再进行试播，直到性能满足要求为止。

3.4 高效实施播种作业

播种机入土一定要边走边放，轻缓入地。作业时要保持均匀的播种速度，尽量做到播种行直、邻接行距准确，建议长地头大面积地块加装农机北斗辅助驾驶系统，确保直线作业和结合垄精度。作业时要注意观察，避免出现排种器、排肥器堵塞还继续作业的问题。发现异常时，要立即停车检查，排除故障。

3.5 高度重视安全事项

严禁在播种作业时进行倒车和转弯；严禁在未停车熄火状态下对播种机进行维修调整；严禁在播种机悬挂臂升起没有牢靠支撑的情况下进行检修调整。操作过程中发现异常要立即停止作业并进行检查维修。作业前后，要认真按照使用说明书进行维修保养。

4 主要推广应用措施

4.1 强化宣传培训和试验示范

玉米清垄灭茬施肥播种技术是一项能促进玉米节肥高效、增产增收的复式播种技术，农民需要有一个认识、认知、认可的过程，采取电视广播、明白纸、乡村大喇叭、农村集市等形式进行宣传，召开机具作业现场演示观摩会，通过作业效果、玉米长势观摩等直观形象的实物对照，讲给农民听，做给农民看，带着农民干，解除农民群众的疑虑，让其在田间地头看到实实在在的效果，才能尽快得到农民群众的认可。

4.2 抓好关键作业环节操作要领

切实抓好农机手、农户、配套动力“三个选择”，选择经验丰富的农机手、接受新事物快的种植大户或农机合作社、与机具相匹配的作业动力开展示范推广，以点带面，逐步扩大作业面积。切实做好作业前认真试播、作业中仔细检查、作业后浇好蒙头水、作业全程保持高度责任心等“四个关键”事项[3]，避免出现新技术推广过程中的“首次失败”，影响后期技术推广效果和进度。

4.3 开展机具购置和农机作业双补贴

加大农机购置及应用补贴政策扶持力度，推动玉米清垄灭茬施肥播种机具纳入补贴范围，有条件的地区利用财政项目资金开展机具累加补贴，一定程度上减轻了农机手购机压力，提高了农户购机积极性，让农机户想购买、少花钱。积极向农业部门反映，争取早日将玉米清垄灭茬施肥播种作业纳入作业补助项目，通过对农机手给予定额作业补助、提高机手作业积极性、增加机手作业收入，切实让农机户能挣钱、得实惠[4]。

4.4 建立示范基地提高示范效应

组织技术人员深入田间地头，提供技术咨询指导服务，及时总结玉米清垄灭茬施肥播种技术推广应用中的先进经验和做法，积极建立示范基地，从播种出苗、虫害防治、后期长势、肥料利用、产量增幅等方面开展对比试验，对其技术优势进行重点宣传，加快玉米清垄灭茬施肥播种技术的推广应用进度。