宋林平江光華劉志剛馮佐龍　李少華、保定市農(nóng)機工作站　、河北省農(nóng)機修造服務總站

玉米深厚層施肥精量播種機械化技術(shù)體系的設(shè)計

宋林平1江光華2劉志剛2馮佐龍2李少華11、保定市農(nóng)機工作站2、河北省農(nóng)機修造服務總站

本文介紹了玉米深厚層施肥精量播種機械化技術(shù)體系的構(gòu)建與設(shè)計原則，設(shè)計了技術(shù)體系結(jié)構(gòu)圖，敘述了系列深厚層施肥播種機、機具調(diào)整與使用、作業(yè)質(zhì)量與檢測、農(nóng)機農(nóng)藝配套技術(shù)等主要技術(shù)內(nèi)容。

深厚層施肥；播種；機械化；設(shè)計；玉米

玉米深厚層施肥精量播種機械化技術(shù)體系是農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣項目“玉米深厚層施肥精量播種機械化技術(shù)集成與示范”的核心技術(shù)之一。該推廣項目由河北省農(nóng)業(yè)廳下達并負責鑒定，整體技術(shù)達到國際先進水平，被評為2015年度河北省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣獎項目獎二等獎。

1　技術(shù)體系的設(shè)計原則

1.1技術(shù)先進性原則

優(yōu)先選擇省內(nèi)外近期取得的科技新成果和水平高的技術(shù)，針對薄弱環(huán)節(jié)，進行技術(shù)攻關(guān)，使項目整體繼續(xù)保持國際先進水平。

1.2實用性與可靠性原則

使用性能穩(wěn)定、安全可靠，開展同平臺多機型試驗與重點項目縣示范推廣驗證，證明技術(shù)經(jīng)濟指標達到規(guī)定，可以推廣應用。

1.3經(jīng)濟、社會、生態(tài)

效益相協(xié)調(diào)原則采用的新技術(shù)要能夠有效提高糧食產(chǎn)量、促進農(nóng)民增收、改善農(nóng)民勞動環(huán)境，有利于社會效益與生態(tài)效益的提高。

1.4引進與創(chuàng)新并舉

原則基礎(chǔ)技術(shù)與機型以引進為主，擴展機型與新技術(shù)以研制為主，形成系列化、多機型的技術(shù)與產(chǎn)品，使農(nóng)機手可以根據(jù)當?shù)貙嶋H進行適應性選擇。

1.5技術(shù)集成化、簡便化原則

在技術(shù)體系的構(gòu)建中，要在集成關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，廣泛吸納融合種子、土肥、植保和田間管理等于一體的先進農(nóng)藝措施與技術(shù)，形成一種技術(shù)涵蓋面廣、應用效益高，農(nóng)民簡單省事的綜合性新技術(shù)。

2　技術(shù)體系結(jié)構(gòu)圖

玉米深厚層施肥精量播種機械化技術(shù)是一種可以同時完成深松、深厚層施肥、精量播種等多項工序的農(nóng)機聯(lián)合作業(yè)技術(shù)。該技術(shù)體系集成農(nóng)機深松、深厚層施肥、精量播種技術(shù)，吸納融合優(yōu)良品種、緩控釋肥、科學管理等農(nóng)藝技術(shù)和配套動力、前茬作業(yè)等農(nóng)機配套技術(shù)，配合機具檢查調(diào)整、作業(yè)質(zhì)量檢測等使用方法，構(gòu)建出了將多項先進農(nóng)機農(nóng)藝技術(shù)融于一體的技術(shù)體系。玉米深厚層施肥精量播種機械化技術(shù)體系結(jié)構(gòu)圖見圖1。

圖1　玉米深厚層施肥精量播種機械化技術(shù)體系結(jié)構(gòu)圖

3　技術(shù)體系的主要內(nèi)容

玉米深厚層施肥精量播種機械化技術(shù)體系主要包括系列深厚層施肥播種機、機具調(diào)整與使用、作業(yè)質(zhì)量與檢測、農(nóng)機農(nóng)藝配套技術(shù)等內(nèi)容。

3.1系列深厚層施肥播種機

深厚層施肥播種機是該技術(shù)的核心與基礎(chǔ)，也是最為重要的硬件組成部分。

3.1.1主要機型與特點

按照機具作業(yè)流程分類有：深松直播型、地輪碎土型、地表旋切型、滅茬旋切型、深松旋耕型5種。

機型1——深松直播型：深松+深厚層施肥→精量播種

該機型工作時，首先由深松施肥鏟在前面進行深松與施肥，接著播種開溝器在深松施肥鏟開出的種床溝上進行免耕播種，是問世最早、應用較多的一種機型，也是一種基礎(chǔ)型的機型。主要特點是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，機具價格相對較低；缺點主要表現(xiàn)在深松施肥鏟工作過后土壤翻起較多，土塊較大、深松地表溝較深，在土壤壤質(zhì)偏黏、含水率較低時，播深穩(wěn)定性較差。另外在澆蒙頭水時，也會由于地表不平加大用水量，造成浪費。

機型2——地輪碎土型：深松+深厚層施肥→地輪鎮(zhèn)壓碎土→精量播種

該機型在深松直播型的每個深松施肥鏟后面增加一個鎮(zhèn)壓地輪，對深松施肥鏟作業(yè)后的土塊進行鎮(zhèn)壓、細碎并填埋深松地表溝。主要特點有效改善地表平整度，有利于提高播種質(zhì)量；缺點是地輪既是鎮(zhèn)壓輪同時又是動力傳動輪，地輪走在深松后的土塊上，打滑率增高，可靠性降低，雖然將四個地輪固定在同一個傳動軸上，但是對傳動效率還是有一定不良影響。

機型3——地表旋切型：地表旋切→深松+深厚層施肥→精量播種

該機型在深松直播型的深松施肥鏟前部增加一套旋切裝置，先用兩把旋耕直刀旋切土壤，使深松施肥鏟的前上部工作在旋切過的土壤中，避免了大土塊的形成。主要特點是地表平整度較好，有利于提高播種質(zhì)量；缺點是增長了機組長度，增加了機具成本。

機型4——滅茬旋切型：小麥滅茬→地表旋切→深松+深厚層施肥→精量播種

該機型在地表旋切型的基礎(chǔ)上，在機具的前部再增加一個小麥滅茬裝置，首先由高速旋轉(zhuǎn)的甩刀將麥秸和麥茬進行粉碎，然后再由旋耕直刀旋切土壤。主要特點一是功能多，作業(yè)后地表平整度最高，有利于播種質(zhì)量的提高；二是秸稈粉碎滅茬作業(yè)后消除了二點委夜蛾的棲息地，利于病蟲害的防治。缺點一是機組長、結(jié)構(gòu)復雜、動力消耗大，對拖拉機與機手的要求高；二是機具價格高、投入大，機手成本回收慢；三是在地表比較干燥時，由于秸稈切碎與滅茬裝置轉(zhuǎn)速較高，塵土飛揚嚴重、作業(yè)條件較差。

機型5——帶狀旋耕型：深松→深層施肥→帶狀旋耕→中層施肥→頂層施肥→精量播種

該機型在深松鏟后面增加一個帶狀旋耕裝置，進行種床準備、細碎土壤，然后再進行免耕播種。主要特點一是種床準備好，非常有利于提高播種作業(yè)質(zhì)量；二是設(shè)置兩個肥料箱，施肥裝置為多施肥鏟式，底層和中層或頂層可以施入不同品種的肥料；三是采用通用機架，更換部件后既可以深松旋耕播種小麥也可以帶狀旋耕播種玉米。缺點主要是機組結(jié)構(gòu)過于復雜，使用難度大，而且機具成本高。

3.1.2深厚層施肥裝置分類與特點

按深厚層施肥裝置結(jié)構(gòu)可分為：散肥板式、散肥柱式、多施肥器式等3種［1］。

散肥板式將深松鏟與施肥鏟合二為一，在深松鏟的后部設(shè)置多個散肥板，將深松施肥鏟施肥管內(nèi)部流動的肥料強制分成多層施入土壤中。技術(shù)特征是施肥過程為封閉式。優(yōu)點是施肥效果好，肥料可按設(shè)計要求均勻分布；缺點是底部容易堵塞，影響施肥效果，作業(yè)中要求經(jīng)常觀察、疏通。

散肥柱式將深松鏟與施肥裝置合二為一，在深松鏟后部設(shè)置一個散肥柱，肥料在下落的過程中一部分直接落入深松溝底部，一部分被散肥柱阻擋與反彈造成延時入土形成深厚層施肥。技術(shù)特征是施肥過程為敞開式。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低，施肥時不會造成阻塞；缺點是肥料分布位置難以控制。

多施肥器式采用多個施肥管或鏟，每個施肥管或鏟單獨進行某個深度的施肥，多個施肥管或鏟作業(yè)后形成深厚層施肥立體結(jié)構(gòu)。優(yōu)點主要是每層施肥量可控制，各層可以施入不同品種的肥料；缺點是結(jié)構(gòu)過于復雜，作業(yè)中掛草、堵塞的幾率高。

3.1.3精量排種器類型

精量排種采用單粒排種、一穴一粒，排種器有勺輪式和氣力式兩種類型。勺輪式結(jié)構(gòu)簡單，應用較廣，但對種子品種（大小、形狀）的適應性較差；氣力式由氣吸式和氣吹式兩種，排種精度更高、種子適應性較好，但成本高，還需要拖拉機有動力輸出裝置。

3.1.4深松鏟

深松鏟結(jié)構(gòu)有鑿式和震動式兩種。鑿式結(jié)構(gòu)簡單，可使深松施肥鏟合二為一、融為一體，但地表溝較大；震動式相對省力，地表平整，但不能單獨進行深厚層施肥。

3.2機具調(diào)整使用與作業(yè)質(zhì)量

機具調(diào)整與使用、作業(yè)質(zhì)量與檢測是技術(shù)體系的重要組成部分，也是該技術(shù)體系的重要標志之一，屬于軟件內(nèi)容。

3.2.1機具調(diào)整與使用

機具調(diào)整包括臺架檢查與調(diào)整、掛接與調(diào)整和試播等內(nèi)容；機具使用包括作業(yè)要求與注意事項。內(nèi)容詳見筆者起草的農(nóng)業(yè)行業(yè)標準NY/T2851-2015《玉米機械化深松施肥播種作業(yè)技術(shù)規(guī)范》中的第7章和第8章。

3.2.2作業(yè)質(zhì)量與檢測

作業(yè)質(zhì)量包括強制標準（帶有補貼作業(yè)時）與一般標準兩種。

強制性檢測標準：深松深度≥25cm，合格率≥85%；深松行距60cm左右（≤70cm），合格率≥85%。

一般檢測標準：施肥深度在10～25cm之間，肥層厚度≥12cm，施肥量一般40～60kg/畝；播種密度按種子包裝說明書，一般為4600株/畝～5200株/畝；播種深度3～5cm；播種行距60cm左右。

檢測方法：強制性檢測標準檢測分為3點法與5點法，按照筆者參與起草的河北省地方標準DB13/T 1478—2011《土壤深松機械作業(yè)技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行。一般檢測標準可采用5點法進行檢測。

3.3農(nóng)機農(nóng)藝配套技術(shù)

農(nóng)機配套技術(shù)包括配套拖拉機、小麥秸稈田間處理等，農(nóng)藝配套技術(shù)包括土壤條件、種子、化肥（緩控釋肥）、田間管理等。內(nèi)容詳見筆者起草的農(nóng)業(yè)行業(yè)標準NY/T2851-2015《玉米機械化深松施肥播種作業(yè)技術(shù)規(guī)范》中的第4章、第5章、第6章。

［1］宋林平等.深厚層施肥的提出與解析［J］.河北農(nóng)機，2015 （12）：18-19.

說明：1、本項目得到農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)技術(shù)服務創(chuàng)新項目資助。

2、“玉米深厚層施肥精量播種機械化技術(shù)集成與示范”被評為2015年度河北省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣獎項目獎二等獎情況：公示期至2016年1月13日結(jié)束，公示公告見河北農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)《關(guān)于2015年度河北省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣獎評審委員會評審結(jié)果的公示》（冀農(nóng)獎辦〔2015〕1號）。