播种施肥机械

第五章播种施肥机械第一节概述播种是农业生产过程中极为重要的一环。必须根据农业技术要求适时播种，使作物获得良好的发育生长条件，才能保证苗齐苗壮，为增产丰收打好基础。机械播种质量好、生产率高，能保证适时播种，同时为田问管理作业创造良好条件，因此，机械播种在我国广泛应用。一、播种方法我国地域辽阔，播种方法因各地区的自然条件、作物和栽培制度而异。常用的播种方法有撒播、条播、穴播和精密播种等。(1)撒播将种子按要求的播量撒布于地表，称为撒播。撒播种子在田问分布不均匀，且人工或机械覆土时，难于将种子完全覆盖。因此，出苗率低。主要用于飞机撒播，以便高效率完成大面积种草、造林或直播水稻。山区脊瘦坡地种植小麦、谷子、芥麦等，也常用撒播。(2)条播将种子按要求的行距、播深和播量播成条行，称为条播。条播的作物便于田间管理作业，故应用很广。(3)穴播按要求的行距、穴距和播深将几粒种子集中于一穴，称为穴播。穴播法适用于中耕作物，可保证苗株在田间分布合理、间距均匀。与条播相比，穴播能节省种子、棉花、豆类等成穴播种，还可提高出苗能力。(4)精密播种按精确的粒数、间距与播深，将种子播入土中，称为精密播种。精密播种可以是单粒精播，也可以将多于一粒的种子播成一穴，要求每穴粒数相等。精密播种可节省种子和省掉间苗工序，与普通条播比，种子在行内均匀分布，因而有利于作物生长，可提高产量。精密播种种子播量精确，为保证每亩株数以保证产量，精播用种应进行精选分级和处理，保证种子发芽率和出苗能力，并防止病虫草害。二、播种作业的技术要求1．农业技术要求播种的农业技术要求，包括播种期、播量、播种均匀度、行距、株距、播种深度和压实程度等。作物的播种期不同，对出苗、分蘖、发育生长及产量都有显著影响。不同的作物有不同的适播期；即使同一作物，不同的地区适播期也相差很大。因此，必须根据作物的种类和当地条件，确定适宜播种期。播量决定单位面积内的苗数、分蘖数和穗数；行距、株距和播种均匀度确定了田间作物的群体与个体关系。确定上述指标时，应根据当地的耕作制度、土壤条件、气候条件和作物种类综合考虑。播深是保证作物发芽生长的主要因素之一。播的太深，种子发芽时所需的空气不足，幼芽不易出土。但覆土太浅，会造成水分不足而影响种子发芽。播后压实可增加土壤紧实程度，使下层水分上升，使种子紧密接触土壤，有利于种子发芽出苗。适度压实在干旱地区及多风地区是保证全苗的有效措施。我国几种主要作物播种的农业技术要求见表5一l。表5一l几种主要作物播种的农业技术要求作物名称小麦谷子玉米大豆高粱甜菜棉花播种方法行距(cm)播量(kg／hm2)播深(cm)株(穴)距(cm)穴粒数条播12~25105~3003～5————条播15~304.5～123～5————穴播50~7030~454～820~503±1精播50~7012~184～815~40精播50~7030~453～53～10穴播30~704．5～154～612~305±1精播45~704.5~15①2～43～5穴播40~7052.5～75②3～518~245±2注：①单芽丸粒化种子，直径2．5~3mm，千粒重20g左右。②浸种拌灰后的重量，棉籽单位容积质量为591g／L左右。2.播种机的性能要求及性能指标对播种机的性能要求可分为农业技术要求和使用要求。对播种机的农业技术要求是：保证作物的播种量、种子在田间分布均匀合理、保证行距株距要求、种子播在湿土层中且用湿土覆盖、播深一致、种子损伤率低、施肥时要求肥料分施于种子的下方或侧下方。对播种机的使用要求有：能播多种种子，开沟深度可调且能保证调整后的位置，种箱清扫容易便于更换种子。播种机的播种质量常用如下性能指标来评价：(1)排量稳定性指排种器的排种量不随时间变化而保持稳定的程度，可用于评价条播机播量的稳定性。(2)各行排量一致性指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)排种均匀性指从排种器排种口排出种子的均匀程度。(4)播种均匀性指播种时种子在种沟内分布的均匀程度。(5)播深稳定性指种子上面覆土层厚度的稳定程度。亦可用播深合格率作评价指标。若规定播深土lcm，则视为合格。(6)种子破碎率指排种器排出种子中受机械损伤种子量占排出种子量的百分比。(7)穴粒数合格率穴播时，每穴种子粒数以规定值±1粒或规定值±2粒为合格。合格穴数占取样总穴数的百分比即为穴粒数合格率。(8)粒距合格率单粒精密播种时，设t为平均粒距，则1．5t≥粒距0．5t为合格；粒距≤O．5t为重播；粒距1．5t为漏播。合格粒距数占取样总粒距数的百分比即为粒距合格率。谷物条播机和精密播种机性能试验，可分别按照GB9478—88《谷物条播机试验方法》和GB6973—86《单粒(精密)播种机试验方法》进行。外槽轮排种器的性能指标如表5—2。表5—2外槽轮排种器的性能指标品种各行排量不一致性的变异系数(％)总排量不稳定性的变异系数(％)种子破碎率(％)小麦谷子大豆≤3.9≤5.2≤6.5≤1.3≤2.6≤3.9≤O．5不考核≤1．O第二节种肥特性种子和肥料的物理机械特性是设计播种机，特别是设计排种、排肥部件和种箱肥箱的基本依据。在播种机的试验、调整及使用中，也会用到种子和肥料的有关特性。一、种子特性和种子处理种子的物理机械特性与品种、地区、生长条件以及种子加工处理方法有关。与播种机有关的种子特性主要有：(1)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。(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和排种杯体积。(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a表示。使种子自由下落堆成一个圆锥体，此圆锥体底角即为种子的自然休止角a。一般作物种子的a为24°～34°，表面粗糙的种子a可超过55°。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(图5—1)。图5一l几种种子的流动特性1．谷子2．高粱3．小麦4．大豆5．玉米(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。处于垂直向上气流中的种子所受的气流阻力和重力相平衡，则种子既不上升也不下降，呈“悬浮”状态，这时相应的气流速度即种子的悬浮速度。为使种子适合于精密播种或提高其播种均匀性，须对种子进行分级或加工处理。形状不规则的小粒种子常用丸粒化处理，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，因而使它们更易被精密排种器单粒选取。播棉籽时也须对棉籽进行预处理。因为未处理的棉籽带有棉绒而粘结成团，且不能自由流动。用机械(脱短绒机)或化学方法(浓硫酸脱绒)除掉棉籽上的绒毛，既便于机械播种，又可使种子吸水快、出苗早，并能消除附在绒毛上的病菌。几种主要作物种子的物理机械特性见表5—3。表5—3种子的物理机械特性种子尺寸(ram)自然休止角千粒重体积密度种子名称长宽厚(。)(g)(kg／L)小麦大麦水稻玉米高梁粟类大豆大花生萝卜4～86.6～14.44～104.3～15.23.9～5.32.446.3～8.25.7～18.12.8～3.51.8～42～4.22～4.24．O～13.32.8～4.41.715.1～7．O5.1～lO．92.1～2.81.6～41.4～3.61.2～2.71.8～7.61.9～3.21.414.2～6.94.2～10.81.3～2.423~3828~4537~4530~4034.520~2520~2425~30Z226~2936~3918~30220~38024.8～28．O1.9～3.6130~187300~7013.68～9.65O．7～O．85O．58～O．79O．44～O．55O．67～O．82O．69～O．76O．68～O．73O．70～O．73O．5～O．6O．6～2.1二、化肥特性化学肥料分为液体肥料和固体肥料两大类。目前，我国应用最广泛的主要是固体化肥。对施肥机械工作有重要影响的固体化肥的特性如下：(1)流动性将松散的化肥通过适当孔口落于平面上，使自然形成一圆锥体，圆锥体的底角(自然休止角)，可以表示化肥的流动性。自然休止角愈小则流动性愈好，肥料就容易从排肥机构中排出。化肥吸湿后自然休止角变大，当自然休止角超过55°时，多数排肥器均不能正常工作。(2)吸湿性粉状和晶状化肥有极易从空气中吸收水分的特性。碳酸氢铵的吸湿性很强，出厂时水分含量小于3．5％，但放置一段时间后，其水分含量可高达10％以上。化肥吸湿后流动性变差，容易造成排肥器和导肥管堵塞，也会在肥箱内出现架空而无法排出。(3)架空性将肥料放在底部有孔的容器内，打开孔口盖板后拨出一部分化肥，则会在该部位形成洞穴，而其上层与周围的化肥并不产生流动或倒塌。这就是化肥架空性所形成的现象。化肥吸湿后，当水分含量增加到一定程度，就容易产生架空。架空性对排肥机构工作影响很大，使肥料断续不均的排出，造成施肥断条。施用易架空化肥时，肥料内应设置消除架空的搅拌机构。(4)粘结性含水量较高的化肥受到压力或机械的搅动作用后，易粘结成块状而使排肥器堵塞。施用这种化肥的排肥器应有破碎化肥结块的能力。(5)颗粒组成化肥的颗粒组成在一定程度上代表着化肥的流动性、架空性和粘结性等。组成颗粒尺寸在1～5mm的化肥，流动性最好。若其组成颗粒尺寸大部分小于0．07mm，则机械排肥较困难。常用固体化肥的特性参数见表5—4。表5—4常用固体化肥的特性参数化肥名称体积密度(kg／L)自然休止角（°）外摩擦系数钢木材水分含量(％)碳酸氢铵硫酸铵硝酸铵氯化铵尿素过磷酸钙重过磷酸钙磷酸铵硫酸钾氯化钾O．65～O．75O．8～O．85O．8O．54O．8O．88～1.11.09O．961.35O．955443375433——283048500.63一一一O．66O．73．一一O．31O．35一一一一O．48一一一O．51O．473.53213————————1.5～3第三节播种机的类型和构造一、播种机的分类播种机的类型很多，有多种分类方法。按播种方法可分为撒播机、条播机和穴播机；按播种的作物分有谷物播种机、棉花播种机、牧草播种机、蔬菜播种机；按联合作业可分为施肥播种机、旋耕播种机、铺膜播种机、播种中耕通用机；按牵引动力可分为畜力播种机、机引播种机、悬挂播种机、半悬挂播种机；按排种原理可分为气力式播种机和离心式播种机。播种机种类繁多，但若按机械结构及作业特征区分，则播种机可分为谷物条播机和中耕作物穴(点)播机两大类。图5—22BF-24A施肥播种机1．牵引架2．开沟器梁3．传动机构4．地轮5．种子箱6．肥料箱7．起落操纵机构8．深浅调节机构9．起落方轴10．座位11．离合机构12．机架13．输种肥管14．脚踏板15．前列开沟器16．后列开沟器17．覆土器二、谷物条播机谷物条播机以条播麦类作物为主，兼施种肥。增设附加装置可以播草籽、镇压、筑畦埂等作业。图5-2是谷物条播机的工作原理和一般构造．播种机工作时，开沟器开出种沟，种子箱内的种子被排种器排出，通过输种管均匀分布到种沟内，然后由覆土器覆土。干旱地区要求播种的同时镇压，有些播种机带有镇压轮，用以将种沟内的松土适当压密，使种子与土壤紧密接触以利发芽。谷物条播机一般由如下几部分组成：1．机架．用于支持整机及安装各种工作部件。～般用型钢焊接成框架式。2．排种、排肥部分包括种子箱、肥料箱、排种器、排肥器、输种管和输肥管等。谷物条播机播行多而行距小，故种箱和肥箱多采用整体式结构，用薄钢板压制成型，并与机架联成框架，以增加其刚度。当种肥间的比例关系常需要改变时，可采用组合式种肥箱(图5—3)。种箱、肥箱的容积V(m。)，应以保证只在地头填加来确定：式中Qmax——几种主要作物中最大播量(kg／hm2)；B——播