免耕播种机械的主要技术及发展方向
王孝民
摘?要：免耕播种作业是我国近年大力推广的新技术，是机械化保护性耕作的重要组成部分，能够显著降低土壤翻耕和传统播种对土壤造成的损害，显著提升土壤的蓄水能力和有机质含量。通过介绍现阶段免耕播种机械的主要技术和关键结构，说明了免耕播种技术未来的发展方向。
关键词：免耕播种;机械;技术;方向
中图分类号：S345文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.02.060
我国传统的耕作模式以耕整地后进行播种作业为主，翻耕土壤会造成明显的水分损失，同时，以化肥为主的模式导致了土壤中营养成分和有机质含量的降低，不利于农业的长久发展。面对着耕地土壤质量的不断退化，保护性耕作理念及相关技术逐渐得到了农业生产者和工作者的重视，因保护性耕作能够很好地提高土壤的蓄水保墒能力，并能够显著培肥土壤、减少水土流失问题的产生，在我国得到了广泛的推广与应用，由于相关技术研究起步较晚，我国的免耕播种机械技术仍处于发展阶段，现阶段的作业还可能出现一定的故障现象和技术问题，仍需相关的研发和技术人员对其进行优化。
1?关键结构及技术
1.1?灭茬及开沟技术
由于在免耕播种的开沟作业时，地表有大量的粉碎秸秆覆盖，而且还有作物根茬需要处理，因此开沟及灭茬作业的工作量很大，也对免耕播种的质量有重要的影响。开沟灭茬装置的工作量大，工作阻力及地表杂物很容易对开沟装置产生缠绕和堵塞，因此，对开沟和灭茬装置的防堵结构设计十分重要。免耕播种机在开沟过程中可能出现的堵塞问题包括以下两类，一是残茬缠绕在锄式和凿形开沟器立柱等土壤工作部件上面，二是残茬集聚在两个开沟器或堵在机架梁与地面之间。
针对常见的堵塞问题，现阶段的防堵技术包括以下几类：（1）切削型防堵。利用圆盘刀切茬器或旋转刀式破茬器等结构，随着切削装置的转动，对根茬及杂物进行有效切割，防堵效果较好，但仍需要提供一定的机械动力。（2）分开型防堵。主要利用锄铲式破茬器、曲面分草器、旋转叉式分草器、刷轮式分草器将地表残留物在开沟前进行一定处理，将其拨分向开沟器两侧或某一侧，以减小地表残茬带来的影响。（3）还有一些新式结构也能实现防堵功能，例如捡拾切碎和浅旋耕作法的應用，以减少免耕播种机作业时地表秸秆的覆盖量;喷射播种技术就是利用高压气流以高速将种子直接射入土层内也是间接地解决秸秆堵塞的一种方式。
1.2?播种技术
播种技术主要依靠排种器装置来实现，现阶段的排种技术按照原理的不同分为机械式排种和气力式排种，机械式排种主要通过机械传动过程中排种盘表面的凹陷实现取种和排种，具有结构简单，可靠性高的优点，但是传统的机械式排种容易对种子造成一定损伤，且排种精度较为粗放;气力式排种主要是利用气体的吸力或吹力实现取种与排种，排种结构上带有小孔，当转动时，小孔在种子箱内因吸力作用进行取种，到指定位置吸力消失，进行排种，这种方式取种精度高、不宜对种子产生伤害，且具备较高的工作效率，是播种技术未来发展的主要方向。与此同时，气力式排种器具有更好的稳定性，播种机行驶过程中的颠簸与振动对播种精度的影响较小，播种质量更高。
1.3?覆土及镇压技术
覆土及镇压技术是免耕播种的重要保证，由于采用了免耕播种技术，开沟深度相对较浅，因此必须要进行更可靠的覆土和镇压才能保证种子的发芽率。其中覆土装置采用了仿形设计，覆土的步骤多由两方面工作完成，一是开沟器所具备的回土能力，能对种子进行一定程度的覆盖，二是覆土装置的回拨和覆盖，能保证种子的全部覆盖。覆盖后在通过通辊镇压对种子和化肥进行可靠的镇压，以减少开沟翻动对土壤水分的影响，再利用秸秆的覆盖为保证种子萌发所需水分条件。
2?免耕播种机械的发展方向
（1）向精量播种方向发展。努力改变现阶段排种器技术以机械式为主的局面，大力推广和研制高精度的气力式排种器，并努力提高精密排种器的可靠性和适应能力，减少免耕播种作业时复杂环境对其的影响，并有效提高精量播种器与开沟和镇压等装置的配合能力，提高作业质量与效率。
（2）向自动化和智能化方向发展。由于传统的免耕播种技术在机械结构优化和某些功能实现上受到了技术限制，在结构设计时通过与自动控制和检测等先进技术的结合能有效地解决当前免耕播种机难以突破的问题。通过对大型免耕播种机配备相应的电控单元和监测系统，能够有效提升播种机作业的可靠性，并改善操作过程的便捷程度，显著降低故障问题的发生率。
（3）向高可靠性方向发展。尽管我国的免耕播种机得到了快速的普及，但大部分机具作业中故障率较高，稳定性不好，且机具趋于小型化，大型先进机型的生产使用较少，很多免耕播种机只适合某一地区作物的播种作业，通用性不佳。随着播种机械技术发展，开发适应性强、功能多样化、可靠性能良好的机具已成为不可避让趋势。高可靠性是优秀品质的基础保证，只有在根本上保证免耕播种机的作业效率与质量，才能使免耕播种技术得到更广泛的推广与使用。
摘?要：免耕播种作业是我国近年大力推广的新技术，是机械化保护性耕作的重要组成部分，能够显著降低土壤翻耕和传统播种对土壤造成的损害，显著提升土壤的蓄水能力和有机质含量。通过介绍现阶段免耕播种机械的主要技术和关键结构，说明了免耕播种技术未来的发展方向。
关键词：免耕播种;机械;技术;方向
中图分类号：S345文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.02.060
我国传统的耕作模式以耕整地后进行播种作业为主，翻耕土壤会造成明显的水分损失，同时，以化肥为主的模式导致了土壤中营养成分和有机质含量的降低，不利于农业的长久发展。面对着耕地土壤质量的不断退化，保护性耕作理念及相关技术逐渐得到了农业生产者和工作者的重视，因保护性耕作能够很好地提高土壤的蓄水保墒能力，并能够显著培肥土壤、减少水土流失问题的产生，在我国得到了广泛的推广与应用，由于相关技术研究起步较晚，我国的免耕播种机械技术仍处于发展阶段，现阶段的作业还可能出现一定的故障现象和技术问题，仍需相关的研发和技术人员对其进行优化。
1?关键结构及技术
1.1?灭茬及开沟技术
由于在免耕播种的开沟作业时，地表有大量的粉碎秸秆覆盖，而且还有作物根茬需要处理，因此开沟及灭茬作业的工作量很大，也对免耕播种的质量有重要的影响。开沟灭茬装置的工作量大，工作阻力及地表杂物很容易对开沟装置产生缠绕和堵塞，因此，对开沟和灭茬装置的防堵结构设计十分重要。免耕播种机在开沟过程中可能出现的堵塞问题包括以下两类，一是残茬缠绕在锄式和凿形开沟器立柱等土壤工作部件上面，二是残茬集聚在两个开沟器或堵在机架梁与地面之间。
针对常见的堵塞问题，现阶段的防堵技术包括以下几类：（1）切削型防堵。利用圆盘刀切茬器或旋转刀式破茬器等结构，随着切削装置的转动，对根茬及杂物进行有效切割，防堵效果较好，但仍需要提供一定的机械动力。（2）分开型防堵。主要利用锄铲式破茬器、曲面分草器、旋转叉式分草器、刷轮式分草器将地表残留物在开沟前进行一定处理，将其拨分向开沟器两侧或某一侧，以减小地表残茬带来的影响。（3）还有一些新式结构也能实现防堵功能，例如捡拾切碎和浅旋耕作法的應用，以减少免耕播种机作业时地表秸秆的覆盖量;喷射播种技术就是利用高压气流以高速将种子直接射入土层内也是间接地解决秸秆堵塞的一种方式。
1.2?播种技术
播种技术主要依靠排种器装置来实现，现阶段的排种技术按照原理的不同分为机械式排种和气力式排种，机械式排种主要通过机械传动过程中排种盘表面的凹陷实现取种和排种，具有结构简单，可靠性高的优点，但是传统的机械式排种容易对种子造成一定损伤，且排种精度较为粗放;气力式排种主要是利用气体的吸力或吹力实现取种与排种，排种结构上带有小孔，当转动时，小孔在种子箱内因吸力作用进行取种，到指定位置吸力消失，进行排种，这种方式取种精度高、不宜对种子产生伤害，且具备较高的工作效率，是播种技术未来发展的主要方向。与此同时，气力式排种器具有更好的稳定性，播种机行驶过程中的颠簸与振动对播种精度的影响较小，播种质量更高。
1.3?覆土及镇压技术
覆土及镇压技术是免耕播种的重要保证，由于采用了免耕播种技术，开沟深度相对较浅，因此必须要进行更可靠的覆土和镇压才能保证种子的发芽率。其中覆土装置采用了仿形设计，覆土的步骤多由两方面工作完成，一是开沟器所具备的回土能力，能对种子进行一定程度的覆盖，二是覆土装置的回拨和覆盖，能保证种子的全部覆盖。覆盖后在通过通辊镇压对种子和化肥进行可靠的镇压，以减少开沟翻动对土壤水分的影响，再利用秸秆的覆盖为保证种子萌发所需水分条件。
2?免耕播种机械的发展方向
（1）向精量播种方向发展。努力改变现阶段排种器技术以机械式为主的局面，大力推广和研制高精度的气力式排种器，并努力提高精密排种器的可靠性和适应能力，减少免耕播种作业时复杂环境对其的影响，并有效提高精量播种器与开沟和镇压等装置的配合能力，提高作业质量与效率。
（2）向自动化和智能化方向发展。由于传统的免耕播种技术在机械结构优化和某些功能实现上受到了技术限制，在结构设计时通过与自动控制和检测等先进技术的结合能有效地解决当前免耕播种机难以突破的问题。通过对大型免耕播种机配备相应的电控单元和监测系统，能够有效提升播种机作业的可靠性，并改善操作过程的便捷程度，显著降低故障问题的发生率。
（3）向高可靠性方向发展。尽管我国的免耕播种机得到了快速的普及，但大部分机具作业中故障率较高，稳定性不好，且机具趋于小型化，大型先进机型的生产使用较少，很多免耕播种机只适合某一地区作物的播种作业，通用性不佳。随着播种机械技术发展，开发适应性强、功能多样化、可靠性能良好的机具已成为不可避让趋势。高可靠性是优秀品质的基础保证，只有在根本上保证免耕播种机的作业效率与质量，才能使免耕播种技术得到更广泛的推广与使用。
