廖慶喜 雷小龍 廖宜濤 丁幼春 張青松 王 磊

(1.華中農業(yè)大學工學院， 武漢 430070； 2.農業(yè)部長江中下游農業(yè)裝備重點實驗室， 武漢 430070；3.四川農業(yè)大學機電學院， 雅安 625014)

油菜精量播種技術研究進展

廖慶喜1,2雷小龍1,3廖宜濤1,2丁幼春1,2張青松1,2王 磊1,2

(1.華中農業(yè)大學工學院， 武漢 430070； 2.農業(yè)部長江中下游農業(yè)裝備重點實驗室， 武漢 430070；3.四川農業(yè)大學機電學院， 雅安 625014)

油菜精量播種技術是機械化、規(guī)?；N植實現節(jié)本增效的重要途徑之一，也是油菜全程機械化的研究重點和難點。本文分析了國內外油菜生產概況和主要播種裝備，重點闡述了油菜播種環(huán)節(jié)的精量排種、種床整理和播種智能化等關鍵技術的研究現狀和發(fā)展動態(tài)。油菜精量排種技術作為精量播種的基礎和核心，依據不同的結構和原理分為單體式排種技術和集中式排種技術；闡明了油菜種植的播種深度和畦溝深度穩(wěn)定性影響要素及其保證播種和畦溝深度及廂面平整度的實現方式；分析了油菜精量排種器漏播檢測補種、自動導航和變量播種技術等3項油菜播種智能化技術的研究進展。在系統總結和分析我國油菜種植特點和發(fā)展趨勢的基礎上，指出了現階段油菜精量播種技術難點，并提出高速、寬幅、高效和精量的氣力式排種技術、播深穩(wěn)定性調控技術、降附減阻防堵的耕整地技術和農機農藝農信深度融合技術是油菜精量播種技術的研究重點。自動導航、排種器漏播檢測和變量播種等技術是提升油菜播種智能化水平的關鍵技術。

油菜； 精量播種； 氣力式排種技術； 播深穩(wěn)定性

引言

油菜是重要的油料作物，兼具飼料、綠肥、蔬菜、能源、旅游、蜜源等多方面的價值。根據農業(yè)區(qū)劃和種植特點，中國油菜種植區(qū)域可分為冬油菜和春油菜兩大產區(qū)。

冬油菜產區(qū)集中分布于長江流域，占總產90%以上，以稻-油或稻-稻-油水旱輪作為主。長期以來，該區(qū)域播種受前茬作物收獲農時、土壤黏重板結和分散田塊等影響，油菜機械化水平低下，2015年機械化播種水平僅為22.01%[1]，進而導致生產成本高、效益低，制約了油菜產業(yè)的發(fā)展。

提高我國油菜機械化播種水平是油菜種植節(jié)本增效的重要途徑。隨著農業(yè)現代化進程快速推進，農業(yè)生產經營向以機械化為支撐的適度規(guī)模方式轉型[2]，“良種+良法+良田+良態(tài)+良機”配套技術可有效提高油菜生產效益，其中良種主要為雜交油菜種子，采用精量播種可節(jié)省種子成本；多樣化的種植制度對油菜直播機(良機)播種質量提出了更高要求。油菜精量播種技術具有節(jié)種、省工和增效等優(yōu)點，成為油菜機械化種植的發(fā)展趨勢。

油菜精量播種技術是根據農藝要求的種植密度，以一定播種量將油菜種子均勻地播在種床適宜位置，為種子發(fā)芽、光水肥氣充分利用、個體與群體均衡發(fā)育提供良好條件。油菜精量聯合直播機采用耕播集成理念，一次性完成旋耕、滅茬、精量播種、施肥、開溝、覆土和開畦溝等油菜種植所有工序，實現一次性均勻出苗，省去間苗、補苗等環(huán)節(jié)，達到苗勻、苗齊、苗壯的出苗效果。油菜精量播種技術核心是種子均勻分布和播深穩(wěn)定，提高種子成苗率。油菜機械化播種受地域種植制度、土壤質地、土壤墑情和播期等生產條件限制，冬油菜區(qū)的開畦溝技術和精量播種智能技術等已成為影響油菜播種成苗率的關鍵技術和研究熱點。

本文在分析國內外油菜生產概況和播種裝備基礎上，根據影響油菜播種均勻性和成苗率的主要因素，從油菜精量排種技術、種床整理技術和精量播種智能化技術3方面研究進行闡述，并分析現階段油菜播種技術難點和存在問題，展望我國油菜精量播種技術發(fā)展趨勢。

1 油菜生產概況與播種裝備分析

1.1 油菜生產概況

1.1.1國內外油菜生產概況

油菜屬十字花科蕓薹屬，是一年生草本植物，包括白菜型、芥菜型和甘藍型3種類型，在全球多個國家和地區(qū)作為主要油料作物種植，油菜種植面積分布如圖1所示。加拿大、中國、歐盟、印度和澳大利亞是油菜籽生產大國，近年來中國、歐盟和印度的油菜種植規(guī)模保持穩(wěn)定；加拿大采用休耕地復墾增加了種植面積，成為油菜最大生產國。

圖1 國內外油菜種植面積(2014年)Fig.1 Planting area of rapeseed in the world (2014)

由于各國的地理位置和種植制度不同，決定油菜種植模式和種植機械化水平差異大(表1)。加拿大、澳大利亞主要以春油菜為主，采用一年一熟種植制度；而中國、歐盟和印度主要種植冬油菜。加拿大、歐盟和澳大利亞的油菜種植區(qū)面積廣闊、土壤粘性小，油菜機械化播種水平均很高，已實現全程機械化。中國的油菜機械化播種水平相對發(fā)達國家仍然低下，這受限于多元化的種植制度、土壤黏重板結和地塊分散狹小等條件。

表1 主要國家和組織的油菜種植概況[3]Tab.1 Planting’s overview for rapeseed in the world

1.1.2中國油菜生產概況分析

油菜抗逆性強，適應范圍廣，按生態(tài)可將中國油菜主產區(qū)劃分為冬油菜區(qū)和春油菜區(qū)。我國的油菜生產以冬油菜為主，其種植面積和產量均占全國的90%左右。冬油菜種植區(qū)域主要集中在長江流域各省份，具體包括長江上游優(yōu)勢區(qū)(四川、貴州、云南、重慶、陜西五省(市))，長江中游優(yōu)勢區(qū)(湖北、湖南、江西、安徽等四省及河南信陽地區(qū))，長江下游優(yōu)勢區(qū)(江蘇、浙江兩省)。春油菜種植區(qū)主要包括青海、內蒙、甘肅3省(區(qū))。湖北、湖南、四川占全國油菜播種面積的比重均超過10%，安徽、江西、貴州和江蘇均在5%以上。春油菜主產區(qū)種植面積約為8.2%。

據國家統計局和中國農業(yè)機械化年鑒統計數據，2015年油菜機械化播種水平僅為22.01%，北方春油菜區(qū)機械化水平相對較高，其中內蒙古的機械化播種水平超過70%，基本實現全程機械化。南方冬油菜產區(qū)機械化播種水平普遍較低，僅有湖北省和河南省油菜機械化播種水平達到30%以上，如表2所示。油菜機械化播種水平程度低、技術層次低已成為制約我國油菜生產發(fā)展的瓶頸。

表2 2015年油菜主產區(qū)機械化播種水平Tab.2 Seeding mechanization level of rapeseed producing area in 2015

圖2 國外油菜播種機Fig.2 Foreign planter for rapeseed

1.2 油菜播種裝備分析

1.2.1國外油菜播種裝備

國外播種裝備主要為大中型播種機，且播種機通用性高，可播種油菜、小麥、蔬菜等中小粒徑種子。播種機主要分為機械式條播機、氣吸式精量播種機和氣力輸送集排式播種機等，均具有較高的作業(yè)效率。常用的國外油菜機械式條播機包括美國約翰迪爾公司(圖2a)、法國庫恩公司、德國雷肯公司和阿瑪松公司等生產的條播機。

氣吸式精量播種機主要采用氣吸式精密排種器，播種機的通用性、播種精度和作業(yè)效率不斷提高。法國摩諾賽(Monosem)公司開發(fā)的NG Plus系列氣吸式精量播種機(圖2b)、德國阿瑪松公司研制的ED系列播種機、美國約翰迪爾公司生產的MaxEmerge 5氣吸式精密播種機和凱斯紐荷蘭公司生產的DV系列精量播種機等均具有精量播種、高速、寬幅和工作效率高等優(yōu)點，適用于免耕播種。

氣力輸送集排式播種機通過氣流輸送種子及肥料，簡化了整機結構和傳動系統，較機械式條播機具有更大的作業(yè)幅寬和更高的作業(yè)效率。氣力輸送集排式播種機可分為氣力輸送式免耕播種機和氣力輸送式復式作業(yè)播種機。氣力輸送式免耕播種機主要包括美國向日葵公司、約翰迪爾公司、凱斯公司，德國雷肯公司、阿瑪松公司(圖2c)和意大利馬斯奇奧公司等生產的播種機；氣力輸送式復式作業(yè)播種機包括奧地利博田公司和德國豪獅公司等生產的播種機。國外大型寬幅播種機適應我國北方春油菜大面積播種，我國長江中下游地區(qū)土壤黏重板結，秸稈量大，地塊分散且狹小，主要為水旱輪作模式，國外大型播種機不適合我國冬油菜主產區(qū)油菜播種。

1.2.2國內油菜播種裝備

目前國內油菜播種方式可分為撒播、條播和精量播種。油菜撒播多以人工方式，曹秀英[4]設計了以離心旋轉盤式排種器為核心的撒播播種機。撒播播種機結構簡單，但因不成行、對田面平整度要求較高和油菜播種需開畦溝等問題，實際生產中應用較少。

油菜條播機一般采用外槽輪式排種器，主要由傳統的小麥或谷物條播機改裝、演變而成。吳明亮等[5]設計了2BYF-6型油菜免耕直播聯合播種機，可一次完成開排水溝、播種、施肥和覆土作業(yè)(圖3a)[6]。并進一步研發(fā)了2BYD-6型油菜淺耕直播施肥聯合播種機，補充了淺耕、滅茬等功能，可通過變速機構改變排種轉速而調節(jié)和控制播種量，實現油菜播種變量可調。

為進一步提高油菜小粒徑播種精度、節(jié)省種子，華中農業(yè)大學廖慶喜等[7-9]研制了2BFQ系列油菜精量聯合直播機，其中2BFQ-4型油菜精量聯合直播機，以手扶拖拉機為配套動力，可一次完成耕整地、播種、施肥、開溝、覆土等工序，并可通過改變旋耕刀排列實現開溝播種，能滿足小田塊、丘陵等地區(qū)的小規(guī)模種植要求。以正負氣壓組合式精量排種技術為核心研發(fā)的2BFQ系列油菜精量聯合直播機(圖3b)，以大中型拖拉機為配套動力，集成旋耕、滅茬、開畦溝、精量播種、施肥、仿形驅動、覆土等多種功能，適應春油菜、冬油菜、少免耕等多種種植模式和農藝要求。近年來，以耕播集成技術為核心的2BFQ系列油菜精量聯合直播機在湖北、湖南、江西、安徽、浙江、江蘇、陜西、四川、重慶、新疆等19省市自治區(qū)進行了示范與推廣應用。

為提高播種機效率、節(jié)省加工成本和增加適應性，華中農業(yè)大學進一步研制了2BFL-6型中央集排離心式油菜精量聯合直播機(圖3c)和2BYMQ-10型油麥兼用氣送式聯合直播機，均采用集排器為核心部件，實現了油菜的精少量播種，豐富了油菜精量播種機類型。

油菜精量播種機集成精量播種、耕整地、開畦溝和變量播種等功能，成為油菜機械化播種的發(fā)展方向。針對南方冬油菜產區(qū)土壤黏重板結、含水率高、前茬秸稈量大和地塊偏小等問題，從排種技術、種床整理技術和智能化播種技術等方面提高油菜精量播種機播種質量和適應性是解決這些問題的關鍵。

圖3 國內油菜播種機Fig.3 Rapeseed planter in China

2 油菜精量排種技術

2.1 油菜排種技術發(fā)展歷程

油菜種子粒徑小，球形度高，流動性較好，但表皮薄且含油量高，易發(fā)生破損和堵塞現象，是精量排種的難點和關鍵點。油菜排種技術經歷了機械排種技術、氣力式單體排種技術和集中排種技術的發(fā)展歷程(表3)。

從油菜排種技術發(fā)展趨勢來看，油菜排種初始階段使用改進小麥等外槽輪式和窩眼輪式的機械排種器。為降低種子破損率和精量播種，氣吸式和正負氣壓組合式排種器實現油菜單粒精量播種。隨著農機農藝技術深度融合，傅廷棟院士提出因地、因時增加種植密度，可達到“以密增產、以密補遲、以密省肥、以密控草、以密適機”的效果。為滿足規(guī)?；N植和適度增密的需要，進一步提高播種效率和簡化整機結構，機械離心式、氣力滾筒式和氣送式等集排技術得以快速發(fā)展。綜合來看，油菜排種技術經歷撒播—條播—精量播種—單粒精密播種的過程。由于區(qū)域性多樣化種植制度及農業(yè)機械化水平差異，目前油菜機械化播種處于單體式和集中式排種等多種方式并存的狀態(tài)。

表3 油菜排種技術發(fā)展歷程Tab.3 Development path of seeding technology for rapeseed

2.2 單體式油菜精量排種技術

單體式排種器即“一器一行”排種器，早期應用于油菜播種的單體式排種器及相關研究以機械式為主，現階段的研究和應用主要為氣力式排種器。

張宇文等[10-11]采用排種孔內設置推種齒原理設計了多功能精密排種器，實現油菜種子精密播種；并優(yōu)化設計推種輪齒形曲線，明顯降低了油菜種子破損率。袁文勝等[12]設計了一種異形孔窩眼輪式油菜排種器，型孔采用螺旋線布置，提高了播種合格率和降低了種子破損率。湯楚宙等[13]在偏心輪型孔輪式排種器基礎上，設計了由型孔輪和調節(jié)環(huán)組成的變量型孔輪式排種器，實現了油菜等小粒徑種子的變量條播。吳明亮等[14]設計了2BF-6型稻茬田油菜免耕聯合直播機，采用外槽輪式排種器，調節(jié)囊種的型孔數量和外槽輪堵頭長度調節(jié)播種量。油菜機械式精量排種器主要通過改變型孔形狀和容積實現精量排種，受油菜種子含油率高，機械作用導致種子破損易堵塞型孔，影響種子充種和排種性能，且靠重力充種，不利于播種量的精確控制。

氣力式排種器具有對種子形狀適應性好、破損率低、作業(yè)質量高、排種均勻性好，適用于高速作業(yè)和通用性強等特點，主要應用氣流壓力，對種子進行吹送或吸附，使種子按一定軌跡完成排種，主要分為氣吸式和正負氣壓組合式等類型排種器(圖4)[4]。

圖4 單行氣力式排種器Fig.4 Pneumatic metering device for one row

氣吸式精密排種器應用氣流負壓吸附種子至投種區(qū)完成吸種、攜種過程，在投種區(qū)依靠種子重力完成投種過程，通過改變排種盤型孔尺寸可實現不同類型作物單粒精密排種。垂直圓盤式氣吸式精密排種器不易損傷種子，對種子尺寸要求不嚴，可適用于較高速播種，通用性較好，廣泛應用于精密播種[15]。影響氣吸式排種器排種性能的主要因素為吸室真空度和排種盤轉速，劉文忠等[16]發(fā)現影響氣吸式排種裝置排種性能的結構參數包括吸種孔直徑、結構形式、吸種孔數量和分布形式等，優(yōu)化得出排種盤轉速和氣吸室真空度的最佳組合。李耀明等[17-18]對氣吸式排種器氣流場進行了深入研究，通過建立氣吸振動式排種器吸種過程三維力學模型和運用Fluent軟件計算了油菜種子在吸種口附近的受力，采用錐孔、增大型孔直徑和壓差可提高吸種能力。龔志強等[19]研究了吸盤式精密排種裝置吸種區(qū)域氣流場中的種子顆粒受力情況，得出影響種子受力的主要因素為：種子與吸孔的距離、種子姿態(tài)、相對壓力和吸孔孔徑。

國外典型精密播種機主要選用氣吸式排種器(圖4a)，具有精量播種、高速、智能和工作效率高等優(yōu)點，在加拿大和歐洲等國家和地區(qū)大型農場應用于油菜精量播種。國外相關學者通過試驗研究進一步提高種子粒距均勻性，KARAYEL等[20]構建了種子物料特性參數與氣流壓強之間的數學模型，用于指導不同作物播種時壓強調節(jié)。ARZU等[21-22]采用響應面法來優(yōu)化氣吸式精密排種器的孔徑和氣流壓強以提高粒距均勻性；氣吸式排種盤型孔數和前進速度對粒徑均勻性均有顯著影響，前進速度達2 m/s時排種性能顯著下降。綜合來看，氣吸式精密排種器廣泛應用于多種作物尤其是中、大粒徑種子作物精密播種，油菜種子粒徑范圍約為1.5～2.5 mm，粒徑小、質量輕、吸種型孔小、易堵塞，不外加載荷作用僅靠重力難以及時投種，而添加刮種裝置易發(fā)生種子破損。

基于油菜種子物料特性和精量播種要求，廖慶喜等提出了負壓吸種、正壓吹種的正負氣壓組合式排種技術(圖4b)，設計的正負氣壓組合式油菜精量排種器的氣室分為負壓區(qū)和正壓區(qū)，負壓區(qū)呈馬蹄形，可實現油菜種子單粒精密播種，解決了型孔堵塞與種子破損等難題[23]，以正負氣壓組合式油菜精量排種器為核心設計了2BFQ系列油菜精量聯合直播機[24]。進一步分析了氣力系統和排種機理，通過分析排種盤轉速、風機轉速和正壓泄氣孔直徑對排種性能的影響，表明風機轉速及其與排種盤轉速的交互作用是影響各行排種量及其一致性的首要因素[25]，并進一步根據排種器數量預測風機選型[26]。余佳佳等[27-28]對該排種器進行了結構解析和排種過程仿真分析，分析了正負氣壓與排種盤轉速的匹配關系，優(yōu)化了排種器正負壓氣孔和氣室容積等結構參數。叢錦玲等[29-30]在正負氣壓組合式排種器的排種盤嵌入導種條，通過導種條擾動種群提高充種性能，可實現油麥兼用排種。

2.3 油菜集中式排種技術

集中排種器(簡稱集排器)為1個排種部件、1個種箱或者1個統一的輸種系統同時排種，實現“一器多行”的精量排種裝置。集排器能實現高速、寬幅播種，顯著提高工作效率，方便裝種卸種，簡化整機及傳動結構，成為排種技術發(fā)展的趨勢。根據排種原理可分為3類：機械離心式集排器、氣力滾筒式排種器和氣送式集排器(圖5)。

圖5 油菜精量集排器Fig.5 Precision centralized metering device for rapeseed

廖慶喜等[31]設計了一器多行機械離心式油菜排種器(圖5a)，其核心部件為倒置內錐筒，依靠種子離心力實現一器多行排種，結構簡單。應用EDEM軟件對離心式排種過程進行數值模擬，結果表明內錐筒中的種子量增加降低了臨界轉速[32]；優(yōu)化型孔直徑可保證型孔不堵塞[33]，并設計枝狀閥式分流裝置將單個型孔的排出種子分成2行，提高了田間作業(yè)適應性[34]。機械離心式集排器結構簡單，但排種量受排種器轉速影響，其靈敏度高，與播種機前進速度同步性不夠。

氣力滾筒式集排器(圖5b)應用氣流正壓或負壓使種子吸附或壓在型孔上，一次播種6～8行。李明等[35-36]設計了一種氣力滾筒式油菜精量集排器，該排種器采用正負氣壓組合式排種原理，播種行數為6行；并建立了負壓值、正壓值與結構參數和運行參數的關系模型。李兆東等[37-38]為解決清種、護種環(huán)節(jié)易剪切破壞種子的問題，采用氣流清種與氣壓護種組合技術，設計了一種具有“倒方錐”型孔的“一器六行”油菜精量氣壓式集排器。德國阿瑪松公司研制了EDX氣壓式精密排種器[39]，可適應前進速度15 km/h的高速精量播種。氣力滾筒式集排器多為6～8行，能達到精量播種要求。

隨著土地經營方式轉變，以農業(yè)專業(yè)合作社、農機專業(yè)合作社和家庭農場為主體的適度規(guī)模經營成為發(fā)展趨勢，田塊面積相對較大，對作業(yè)效率提出了更高要求。氣送式集排器采用機械定量、氣流一階分配或二階分配的方式排種，能適應多種作物高速、寬幅、高效播種，已成為國內外排種器發(fā)展的主要方向。國外氣送式播種機主要包括：美國Sunflower公司生產的氣流式條播機、John Deere公司生產的1890型免耕播種機[40]、加拿大Flexi-coil公司生產的5000HD型氣力式條播機[41]、德國Amazone公司生產的Primera DMC牽引式播種機[42]、美國凱斯公司生產的Flex Hoe系列氣流播種機和德國雷肯(LEMKEN)公司生產的Solitair系列氣力式精量播種機[43]等。國外的氣送式播種機主要針對大豆、麥類等中、大粒徑作物種子精量條播，適用于傳統型耕作及保護性耕作，也可應用于油菜寬幅播種。DOWNS等[44]應用2種氣送式集排器Gandy 5812和Flex-King 160研究播種大豆、綠豆、高粱和小麥等種子的性能，排種部件作為一個獨立部分為其定量供種，氣流將種子平均分配至開溝器中。KUMAR等[45]比較了平行盤、封閉漏斗型和流線型分配器3種氣送式集排器分配器結構形狀對排種性能的影響，流線型分配器的分配均勻性最好，供種速率和入口氣壓對分配均勻影響較大。李中華等[46-47]研究了外槽輪供種機構對正壓式氣流排種器供種苜蓿、披堿草和玉米的排種性能；同時采用CFD方法對排種器內部流場進行仿真模擬，發(fā)現分配器中的渦流現象影響排種均勻性。常金麗等[48]設計了2BQ-10型氣流一階集排式排種系統。

根據長江中下游地區(qū)稻-油(麥)水旱輪作種植制度和油菜、小麥為該區(qū)域主要冬季種植作物，為提高機具利用率和節(jié)省成本，雷小龍等[49-51]設計了油麥兼用型氣送式集排器(圖5c)，提出了一種傾斜錐柱狀型孔和錐孔輪交錯排布的結構，可實現油菜、小麥兼用和變量與定量供種；優(yōu)化設計了文丘里管式供料裝置[52]和碗式枝狀分配器，并采用DEM-CFD氣固耦合方法分析集排系統氣流場分布和種子運動特性[53]，優(yōu)化集排器結構，以該集排器為核心的2BYMQ-10型油麥兼用氣送式聯合直播機和2BFQ-18型油菜免耕精量聯合直播機已在湖北、新疆多地開展生產性考核。

氣送式集排器具有優(yōu)越的排種性能，適應高速、寬幅、多種作物精量播種，能滿足現階段油菜、小麥等小、中粒徑的播種要求，有效提高機具利用率和生產效率，是中國農業(yè)現代化進程中規(guī)模化經營機械化播種的發(fā)展趨勢。

3 種床整理技術

精量播種技術要求是農作物種子按一定粒距均勻地播在一定深度的種溝內，覆蓋適量的細濕土，為種子發(fā)芽提供良好條件。田間播種作業(yè)過程中，地面起伏不平造成開溝深度難以一致和種子發(fā)生彈跳現象，影響粒徑均勻性和播種深度。同時，油菜屬直根系忌水作物，在冬油菜產區(qū)生長期間強降雨月份較多，排、灌水通暢是保證油菜成苗率的關鍵因素。

3.1 播深穩(wěn)定性控制技術

種子位于土壤的位置對作物出苗和直立至關重要，合適的播種深度可為種子發(fā)芽提供良好的水分、氣流通透性和溫度等生長條件，保證一致的播種深度可為一次性全苗、壯苗、齊苗提供保障[54]。播種深度太小，幼苗直立性差，易發(fā)生倒伏；播種深度太大，種子出苗率下降；保護性耕作應增加播種深度，傳統耕作則需適當降低播種深度[55]。播種深度也與土壤類型密切相關[56]，長江流域為冬油菜主產區(qū)，前茬主要為水稻，土壤黏重板結，田塊因含水率高易發(fā)生地面凹陷，造成地面平整度降低，從而對播深穩(wěn)定性影響較大，使油菜幼苗長勢不一致(圖6a)。根據地面起伏實現播種深度一致，可使油菜種子集中均勻出苗(圖6b)。

圖6 播種深度一致性對油菜出苗影響示意圖Fig.6 Effects of seeding depth uniformity on emergence for rapeseed

播種深度是由開溝器、覆土裝置和仿形裝置等因素共同決定，種子定位(即播種深度)過程如圖7所示。開溝器是影響開溝和播種深度的關鍵部件，常用的開溝器有圓盤式、鋤鏟式和滑刀式等類型，圓盤式開溝器不擾動土層，能使種子落于濕土并完成土壤回流覆土；鋤鏟式開溝器會擾動土層，主要用于輕質土壤；滑刀式開溝器溝型整齊、溝底平整、深度穩(wěn)定，不攪亂土層，結構如圖8所示。

圖7 種子定位過程Fig.7 Seed positioning processes

圖8 開溝器類型Fig.8 Openers’ types1.圓盤開溝器 2.平行四連桿仿形機構 3.鎮(zhèn)壓輪 4.大圓盤5.小圓盤 6.液壓仿形機構 7.鋤鏟式開溝器 8.滑刀式開溝器

相關學者對開溝器結構進行優(yōu)化，并與仿形機構配合保證播深穩(wěn)定性。圓盤式開溝器因結構簡單、切割殘茬能力強和動力消耗低等優(yōu)點，廣泛應用于國內外播種機[57-58]。通過仿生技術對圓盤開溝器表面處理、大小圓盤錯位排布等方法減粘降阻和保證播種深度。John Deere和Amazone等公司應用圓盤式開溝器與平行四連桿仿形機構配合(圖9a)，保證圓盤開溝器隨地表上下浮動，從而保持播深一致。趙淑紅等[59]進一步根據作業(yè)要求，設計了雙向平行四桿仿形機構，可實現上下、左右仿形。

為更好地適應不同作業(yè)工況，馬云海等[60]利用土壤動物的減黏脫土特性和超高分子量聚乙烯材料，設計了仿生波紋形開溝器，其減黏降阻的效果高于普通開溝器。趙淑紅等[61-62]設計了仿旗魚頭部曲線型開溝器和滑推式開溝器，可明顯降低工作阻力和對土壤的擾動，且具有良好的回土性能。顧耀權等[63]發(fā)現滑切角是影響滑刀式開溝器作業(yè)性能的主要因素；為適應全秸稈覆蓋后的播種條件，結合缺口圓盤開溝器和滑刀式開溝器的功能結構特點，設計了具有滑刀式缺口的圓盤開溝器，可提高開溝和破茬能力[64]。JAMES等[65]設計了彎腿式開溝器，在高速免耕作業(yè)條件下降低阻力和土壤擾動，播種速度可達16 km/h。通過控制系統調節(jié)液壓仿形機構位置(圖8b)，可保證播種深度一致[66]，使種子與土壤緊密接觸。

仿形機構根據地表起伏開出一致的種溝，綜合應用播深控制系統、液壓技術和仿生技術等更好地使種子到達預定位置，同步降阻減黏，適應黏重板結土壤是油菜精量播種技術的重點發(fā)展方向。

3.2 廂面平整度控制技術

廂面平整度影響油菜種子發(fā)芽率及幼苗長勢，尤其在長江流域土壤水分不能及時散發(fā)，易發(fā)生漬害。廂面不平整對播種深度影響也較大，通過仿形平整拖板、耕深調節(jié)系統或激光平地機等技術提高廂面平整度，能更好地保證播種深度。

旋耕深度是影響廂面平整度的重要因素，主要通過拖拉機懸掛機構進行調節(jié)。魯植雄等[67]提出了基于模糊控制的電控液壓懸掛系統耕深自動控制方法，減緩了力調節(jié)帶來的耕深變化和位調節(jié)帶來的發(fā)動機負荷波動。提高耕深穩(wěn)定性同時采用仿形平整拖板可保證廂面平整度，現有的仿形平整拖板主要通過彈力強制使地表保持一致。激光平地技術應用于提高田面平整度，可防止拖拉機側傾降低廂面平整度。

由于拖拉機打滑或深陷等原因，廂面平整度與土壤含水率、細碎度等密切聯系，采用激光平地和耕深自動調節(jié)等技術來提高田面平整度和耕深穩(wěn)定性是保證廂面平整的發(fā)展方向。

3.3 畦溝穩(wěn)定性控制技術

為適應長江中下游油菜種植區(qū)水旱輪作、土壤黏重的種植條件和排灌水方便的要求，開好“三溝”(廂溝、腰溝、畦溝)是油菜避免漬害的保證。張青松等[68-69]設計了開畦溝前犁裝置，保證畦溝溝深和初步溝型，類鏵式后犁收土，從而保證最終畦溝溝型(圖9a)。為適應較高含水率條件開畦溝作業(yè)，進一步設計了船型開溝器(圖9b)[70]，在土壤黏重板結、高含水率工況下可開出穩(wěn)定畦溝。

圖9 畦溝開溝器作業(yè)效果Fig.9 Ditching performance of different opener

2BF-6型稻茬田油菜免耕聯合直播機采用旋耕開溝機中間開畦溝[14]。圓盤式開溝機也應用于開畦溝，康建明等[71]優(yōu)化了正弦指數曲線型開溝刀片，確定影響溝深穩(wěn)定性系數的最優(yōu)參數?，F有開畦溝技術主要包含主動和被動開溝2種方式，主動開溝(如圓盤式開溝機)能開出適應油菜種植要求的畦溝，但功耗較高。被動式畦溝開溝器適應不同含水率和秸稈量的作業(yè)要求，采用仿生技術和結構創(chuàng)新設計新型畦溝開溝器，畦溝溝型穩(wěn)定、降阻減黏和降低功耗成為開畦溝裝置的研究重點。

4 精量播種智能化技術

隨著3S、傳感與檢測、自動控制和信息處理等技術的發(fā)展，智能農機裝備成為發(fā)展趨勢，智能化的播種機也是發(fā)展方向之一。智能化精量播種機主要包括漏播檢測與實時補種技術、自動導航技術和變量播種技術(圖10)，采用漏播檢測與實時補種技術可實時監(jiān)測排種狀態(tài)和反饋排種性能，及時在漏播時補種，避免漏播造成減產；自動導航技術利用GPS或北斗導航等完成對行，可提高行駛直線度和降低駕駛員勞動強度，有效利用耕地和進行路徑規(guī)劃；變量播種技術則是基于產量分布圖，根據土壤肥力、播期、品種、種植要求等變量播種。智能化精量播種機集成自動導航、漏播檢測和變量播種等技術，成為實時、實地播種的發(fā)展方向。

圖10 精量播種智能集成技術Fig.10 Integration technology of intelligent precision seeding

4.1 精量排種器漏播檢測與實時補種技術

圖11 實時漏播檢測技術Fig.11 Technology of real-time loss sowing detection1.導種管 2.光電檢測裝置 3.排種器實時監(jiān)測系統 4.油菜精量直播機 5.拖拉機 6.監(jiān)測顯示終端 7.導種管 8.種子流傳感裝置 9.種子袋

實時監(jiān)測播種質量參數，尤其是漏播狀態(tài)及時反饋，可避免后期補苗或補種。Precision Planting和John Deere等公司通過在導種管內安裝光電檢測裝置監(jiān)測排種過程，可實時探測排種和反饋排種量及排種時間間隔(圖11a)，通過精量排種器實時監(jiān)測系統全程監(jiān)控排種過程。光電檢測方法難以實現較高排種速度的油菜等小粒徑種子的檢測，李明等[72]提出了一種基于排種頻率的檢測方法，可有效檢測漏播程度。丁幼春等[73]提出了一種采用排種盤轉速與排種脈沖同步檢測、排種頻率與時間間隔雙重閾值約束的檢測方法，有效解決了小粒徑精量排種器重播條件下漏播的檢測，并進一步實現多路精量排種器性能檢測[74]。為進一步提高油菜小粒徑種子監(jiān)測播種量的準確性，設計了油菜精量排種器種子流傳感裝置(圖11b)，實現油菜種子流排種頻率與排種總量實時監(jiān)測[75]，并設計了螺管式補種器對漏播進行補種[76]。通過采用排種頻率法、排種脈沖同步和碰撞信號等方法可檢測油菜漏播狀態(tài)，由于油菜籽粒徑小、流動性好，提高實時檢測漏播狀態(tài)準確度和降低補種響應時間需進一步研究。

4.2 油菜播種作業(yè)自動導航技術

油菜機械化播種作業(yè)自動導航可最大限度利用田塊資源，保證對行準確度和行駛直線度為中期智能化油菜管理監(jiān)控和后期機械化收獲提供標準化的作業(yè)環(huán)境。該技術主要包括農機位置定位、導航路徑跟蹤控制和定位數據整合等關鍵技術。自動導航技術采用厘米級定位系統RTK-GPS(Real time kinematic)全球導航衛(wèi)星系統GNSS(Global navigation satellite system)獲取設備的當前位置，實時對種植機械進行自動駕駛控制，實現預定位置播種操作，同時采集作業(yè)信息與定位數據進行融合形成油菜種植數據庫。

KAIVOSOJA等[77]開發(fā)了GNSS錯誤模擬器提高拖拉機導航和定位精度，羅錫文等[78]在東方紅X-804拖拉機上開發(fā)了基于RTK-DGPS 的自動導航控制系統，提出了跨行地頭轉向控制方法。黎永鍵等[79]設計的基于RTK-DGPS定位和雙閉環(huán)轉向控制相結合的自動導航系統提高了拖拉機自動轉向系統性能。導航路徑規(guī)劃及路徑跟蹤控制方法是導航系統的核心，通常以農機運動學或動力學為基礎，采用模糊控制、人工神經網絡、最優(yōu)控制等方法設計控制模型。XIONG等[80]建立了拖拉機動態(tài)模型，提高了較高含水率條件下的追蹤功能。ZHANG等[81]設計了最優(yōu)分數階比例微分控制器用于控制拖拉機路徑跟蹤，可使得閉環(huán)系統降低絕對誤差和降低作物破壞。ERKAN等[82]使用分布式非線性預測控制方法解決拖拉機軌跡追蹤問題，可提高控制精度和對環(huán)境干擾的魯棒性。張智剛等[83]提出了基于協方差函數的加窗估計算法，用于在線估計電子羅盤和微機械陀螺的測量方差，可有效估測農機的航向角度。王鶴等[84]建立自動導航車輪轉角測量誤差補償模型。

在油菜精量聯合直播機導航問題中，播種環(huán)境多受土壤堅實度、土壤含水率以及植被覆蓋率等因素影響，張聞宇等[85-86]設計了自適應變論域模糊控制器實現拖拉機液壓轉向，并提出了SVR逆向模型的拖拉機導航純追蹤控制方法，能夠有效修正油菜播種作業(yè)時對復雜的地表特征行駛的影響，適用于油菜精量聯合直播機自動對行作業(yè)(圖12)。針對播種機導航作業(yè)過程中的對行播種起始位姿調整和套行作業(yè)自動轉彎問題，設計了雙切圓尋線模型控制方法，該方法可有效降低播種機人工操作配合自動導航作業(yè)的操作難度[87]。同時設計的自動導航摩擦輪式轉向驅動系統能有效控制拖拉機轉向，拆裝便捷，提高了播種機導航系統的實用性[88]。自動導航技術已逐步應用于規(guī)?；霓r業(yè)生產，但針對油菜播種過程智能化作業(yè)的實用性、適應性、可靠性仍需要進一步研究。

圖12 自動導航系統Fig.12 Automatic navigation system1.角度傳感器 2.電控轉向執(zhí)行機構 3.導航控制終端 4.拖拉機

4.3 變量播種技術

變量播種是按需播種的關鍵環(huán)節(jié)，可最大限度利用資源和節(jié)省種子。變量播種技術以決策分析系統為核心，通過液壓、電動等技術實現。前進速度、產量分布圖、播期和品種等參數反饋給智能控制系統，控制系統控制液壓、電動元件驅動精量排種器轉動，可實時調節(jié)排種量實現變量播種。

圖13 液壓驅動排種系統Fig.13 Hydraulic drive seed-metering system1.液壓驅動器 2.控制終端

Amazone公司研制的氣送式集排系統供種裝置采用液壓驅動變量播種(圖13)，可通過控制終端實時調節(jié)排種器轉速。MICHIHISA[89]設計了變量播種與施肥控制系統，它基于處方圖利用電動機驅動控制排種、排肥轉速，并與TTK-GPS導航技術配合實現變量播種、施肥。變量播種技術依賴于自動控制、導航技術、決策分析、液壓和電控等多種技術，這些技術應用于農機裝備在我國尚處于發(fā)展階段，應加快研究進程以適應農業(yè)現代化發(fā)展需要。

5 油菜精量播種技術難點分析與發(fā)展趨勢

加拿大和歐洲等發(fā)達國家和地區(qū)的油菜機械化水平較高，該區(qū)域主要采用旱作一年一熟種植制度，土地幅員遼闊，多采用免耕精量播種或條播方式。中國油菜種植區(qū)域主要分布在長江流域，具有一年多熟種植制度、土地分散、地塊狹小和土壤黏重板結等典型特征[90]，國外的大型農業(yè)機械難以推廣應用。因此，研制適合中國油菜種植區(qū)國情的精量聯合直播機，突破油菜播種過程中排種、開畦溝和廂面平整等關鍵環(huán)節(jié)尤為重要，同時與農業(yè)信息、導航等技術配合成為農業(yè)現代化的重要組成部分。

5.1 油菜精量播種技術難點與問題

(1)中國冬油菜種植區(qū)域多樣、作業(yè)工況復雜。長江流域油菜種植區(qū)除江漢平原、黃淮海平原地區(qū)規(guī)模化種植外，絕大多數為分散種植，經營規(guī)模小[91]，不利于農業(yè)機械作業(yè)。前茬大多為水稻，聯合收獲機收獲后留茬高度和秸稈量較高，土壤黏重板結，同時油菜最佳播期9月中旬—10月中旬降雨較多，土壤含水率較高，增加了油菜機械化播種的難度。

(2)多熟制區(qū)域油菜精量播種的種床播深穩(wěn)定性和通過性要求高。目前油菜精量播種的土壤工作部件作業(yè)性能的穩(wěn)定性和適應性較差。油菜為忌水作物，保證廂面平整和畦溝溝型的穩(wěn)定以提供良好的種床，其播種深度控制技術是保證成苗率高的關鍵；同時，由于水旱輪作造成土壤黏重、含水率差異大(15%～45%)，土壤工作部件直接與土壤接觸，需要適應不同含水率尤其是高含水率并具備防纏草防黏附性能。目前，開畦溝、種溝和廂面平整裝置亟需深化研究，以滿足農業(yè)生產的實際需要。

(3)油菜精量播種標準化與規(guī)模化生產的農機農藝技術融合需要進一步強化。我國各地油菜種植自然條件差異大，油菜播種期和收獲期差異大，尤其在氣候類型、油菜品種、栽培制度和栽培技術等方面呈現多樣化，這給油菜機械化播種帶來很大難度。目前研究涉及種植密度和播期等方面[92-95]，與機械化播種結合的研究鮮見報道。

5.2 油菜精量播種發(fā)展趨勢

(1)發(fā)展油菜種植環(huán)節(jié)的規(guī)?；洜I，實現高效率精量播種。隨著農村勞動力缺失及農業(yè)現代化發(fā)展進程需要，我國土地經營方式已經向適度規(guī)模經營轉變。通過試點示范，為規(guī)?；洜I農戶或合作社提供高速、寬幅、高效精量播種機，引導農戶開展規(guī)?；N植油菜，通過節(jié)本增效創(chuàng)收。因此，以正負氣壓組合式排種器、氣力滾筒式集排器和氣送式集排器等為核心的油菜精量排種器將成為精量播種技術的重要支撐。

(2)研發(fā)油菜播種作業(yè)的新型降附減阻技術，提高播種作業(yè)的通過性和適應性。鑒于長江流域油菜種植區(qū)種植模式和作業(yè)工況，發(fā)展降阻減黏防堵技術有利于降低功耗和提高土壤工作部件適應性。通過對土壤工作部件表面改性和表面改形等方法[96]，減小土壤工作部件與土壤間的接觸應力，有效解決土壤工作部件粘附問題[97]，降低作業(yè)功耗[98]。

(3)油菜產業(yè)發(fā)展的多學科結合，解決農機農藝與農業(yè)信息化技術融合。優(yōu)選適應機械化生產的油菜良種，油菜機械化收獲對油菜植株株型、分枝和成熟均勻度等有一定要求[99]，機械化播種種植密度應與之相適應。同時，應規(guī)范各區(qū)域油菜栽培模式及輪作模式種植要求，如標準化播種行距[100]、前茬留茬高度[101]和秸稈還田方式[102-103]等內容，有利于標準化油菜精量直播機械裝備參數和提高播種質量，進而提高成苗率。隨著農業(yè)信息技術和“互聯網+”等的快速發(fā)展，農業(yè)傳感器技術、精細作業(yè)技術與智能裝備和物聯網技術等綜合應用于作物長勢監(jiān)測和播種機械裝備控制方式、播量檢測、系統決策和變量播種執(zhí)行等環(huán)節(jié)[104]，有效提高資源利用率和工作效率。實現農機、農藝和農業(yè)信息技術的深度融合，能有效提高播種機械的智能化水平，提高出苗的均勻性和成苗率，獲得理想的作物群體結構。

6 結束語

油菜精量播種技術包含精量排種技術、種床整理技術和智能化技術等方面，精量排種技術提供均勻一致的種子流，是實現精量播種的基礎和核心；種床整理技術保證種溝和畦溝溝深一致，并提高廂面平整度，進而實現播種深度一致和排灌水便捷，提高成苗率和免受漬害；自動導航、漏播檢測和變量播種等智能技術將播種機械化向智能化方向推進，降低人工勞動強度和提高資源利用率，是農業(yè)現代化的關鍵環(huán)節(jié)。

隨著規(guī)模化生產經營方式轉變，油菜精量播種機械將成為主流發(fā)展趨勢?，F階段我國油菜精量播種技術根據農戶實際需求，根據種植區(qū)域、種植制度和經營規(guī)模研發(fā)配套的精量播種機械。適應高速、寬幅、高效和精量的氣力式精量排種技術、播深一致性調控技術和降阻減黏防堵的耕整地技術是我國油菜精量播種技術的研究重點。加強農機、農藝和信息技術的深度融合，提高油菜播種機械裝備的智能化水平是提高播種質量、降低生產成本和勞動強度的必然選擇。

1 農業(yè)部南京農業(yè)機械化研究所. 2016年中國農業(yè)機械化年鑒[M]. 北京：中國農業(yè)科學技術出版社，2016.

2 信桂新，楊朝現，邵景安，等. 基于農地流轉的山地丘陵區(qū)土地整治技術體系優(yōu)化及實證[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2017，33(6)：246-256. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20170632&flag=1. DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.06.032. XIN Guixin, YANG Chaoxian, SHAO Jing’an, et al. Optimization and demonstration of land consolidation technical system in mountainous and hilly region based on farmland transfer[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2017, 33(6): 246-256. (in Chinese)

3 陳志. 油菜收獲機械化技術進展[J]. 農業(yè)機械，2008(15)：41-44.

4 曹秀英. 油菜離心式集排器排種技術研究與仿真分析[D]. 武漢：華中農業(yè)大學，2015. CAO Xiuying. Research and simulation analysis of centrifugal metering device for rapeseed[D]. Wuhan: Huazhong Agricultural University, 2015.(in Chinese)

5 吳明亮，官春云，湯楚宙，等. 2BYF-6型油菜免耕直播聯合播種機田間試驗研究[J]. 農業(yè)工程學報, 2007, 23(11): 172-175. WU Mingliang, GUAN Chunyun, TANG Chuzhou, et al. Experimental research on 2BYF-6 type no-tillage rape combine seeder in paddy stubble field[J]. Transactions of the CSAE, 2007, 23(11): 172-175. (in Chinese)

6 吳明亮，官春云，羅海峰，等. 2BYD-6型油菜淺耕直播施肥聯合播種機設計與試驗[J]. 農業(yè)工程學報，2010，26(11)：136-140. WU Mingliang, GUAN Chunyun, LUO Haifeng, et al. Design and experiments of 2BYD-6 shallow tilling and fertilizing seeder for rapes[J]. Transactions of the CSAE, 2010, 26(11): 136-140. (in Chinese)

7 華中農業(yè)大學. 一種與手扶拖拉機配套的油麥兼用型直播機：中國，201110317476.4[P]. 2013-04-24.

8 華中農業(yè)大學. 油菜精量免耕直播機：中國，201610134557.3[P]. 2016-06-15.

9 華中農業(yè)大學. 離心式小粒徑種子精量播種機：中國， 201620371154.6[P]. 2016-12-07.

10 張宇文. 機械式多功能精密排種器的設計[J]. 農業(yè)機械學報，2005，36(3)：51-53，50. ZHANG Yuwen.Research and design for making a new type of mechanized and multiple functions of precision seed-drilled appliance[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2005, 36(3): 51-53, 50. (in Chinese)

11 張宇文，張文超，李冬肖. 中心傳動強推式精密排種器設計[J]. 農業(yè)機械學報，2010，41(2)：78-81，121. ZHANG Yuwen, ZHANG Wenchao, LI Dongxiao. Design for precision metering device with center transmission[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2010, 41(2): 78-81, 121. (in Chinese)

12 袁文勝，吳崇友，金誠謙. 異形孔窩眼輪式油菜排種器設計與試驗[J]. 農業(yè)機械學報，2009，40(5)：72-75. YUAN Wensheng, WU Chongyou, JIN Chengqian. Design and experiment on seed-metering device with special cells for cole seed[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2009, 40(5): 72-75. (in Chinese)

13 湯楚宙，羅海峰，吳明亮，等. 變容量型孔輪式排種器設計與試驗[J]. 農業(yè)工程學報，2010，26(12)：114-119. TANG Chuzhou, LUO Haifeng, WU Mingliang, et al. Design and test on seed metering device with variable capacity model-hole roller[J]. Transactions of the CSAE, 2010, 26(12): 114-119. (in Chinese)

14 吳明亮, 官春云, 湯楚宙, 等. 2BF-6 型稻茬田油菜免耕聯合播種機的研究[J] . 農業(yè)工程學報, 2005, 21(3): 103-106. WU Mingliang, GUAN Chunyun, TANG Chuzhou, et al. 2BF-6 type no-tillage combine seeder for rape in stubbly field[J]. Transactions of the CSAE, 2005, 21(3):103-106. (in Chinese)

15 李林. 氣吸式排種器理論及試驗的初步研究[J]. 農業(yè)機械學報，1979，10(3)：56-63. LI Lin. A preliminary study on the theory and experimentation of the suction-type metering device for precision drill[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 1979, 10(3): 56-63. (in Chinese)

16 劉文忠，趙滿全，王文明，等. 氣吸式排種裝置排種性能理論分析與試驗[J]. 農業(yè)工程學報，2010，26(9)：133-138. LIU Wenzhong, ZHAO Manquan, WANG Wenming, et al. Theoretical analysis and experiments of metering performance of the pheumatic seed metering device[J]. Transactions of the CSAE, 2010, 26(9): 133-138. (in Chinese)

17 李耀明，趙湛，陳進，等. 氣吸振動式排種器吸種性能數值模擬與試驗[J]. 農業(yè)機械學報，2008，39(10)：95-99，104. LI Yaoming, ZHAO Zhan, CHEN Jin, et al. Numerical simulation and experiment on the seeds pickup performance of precision air-suction seeder[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2008, 39(10): 95-99, 104. (in Chinese)

18 陳進，李耀明，王希強，等. 氣吸式排種器吸孔氣流場的有限元分析[J]. 農業(yè)機械學報，2007，38(9)：59-62. CHEN Jin, LI Yaoming, WANG Xiqiang, et al. Finite element analysis for the sucking nozzle air field of air-suction seeder[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2007, 38(9): 59-62. (in Chinese)

19 龔智強，陳進，李耀明，等. 吸盤式精密排種裝置吸種過程氣流場中種子受力研究[J/OL]. 農業(yè)機械學報，2014，45(6)：78-83. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20140615&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2014.06.015. GONG Zhiqiang, CHEN Jin, LI Yaoming, et al. Seed force in airflow field of vacuum tray precision seeder device during suction process of seeds[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2014, 45(6): 78-83. (in Chinese)

20 KARAYEL D, BARUT Z B, OZMERZI A. Mathematical modelling of vacuum pressure on a precision seeder[J]. Biosystems Engineering, 2004, 87(4): 437-444.

21 ARZU Y, ADNAN D. Optimization of the seed spacing uniformity performance of a vacuum-type precision seeder using response surface methodology[J]. Biosystems Engineering, 2007, 97: 347-356.

22 ARZU Y, ADNAN D. Measurement of seed spacing uniformity performance of a precision metering unit as function of the number of holes on vacuum plate[J]. Measurement, 2014, 56: 128-135.

23 吳福通. 正負氣壓組合式油菜籽精量直播排種器的研究[D]. 武漢：華中農業(yè)大學，2007. WU Futong. Research on positive andnegative pressure combination precision metering device for rape seed[D]. Wuhan: Huazhong Agricultural University, 2007.(in Chinese)

24 田波平，廖慶喜，黃海東，等. 2BFQ-6 型油菜精量聯合直播機的設計[J]. 農業(yè)機械學報，2008，39(10)：211-213.

25 楊松，廖宜濤，廖慶喜. 2BFQ-6型油菜精量聯合直播機氣力式排種系統試驗研究[J]. 農業(yè)工程學報，2012，28(17)：57-62. YANG Song, LIAO Yitao, LIAO Qingxi. Experimental study on pneumatic seed-metering system of 2BFQ-6 precision planter for rapeseed[J]. Transactions of the CSAE, 2012, 28(17): 57-62. (in Chinese)

26 舒彩霞，韋躍培，廖宜濤，等. 油菜氣力式排種系統參數對其負壓特性的影響及風機選型[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2016，32(10)：26-33. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20161004&flag=1. DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.10.004. SHU Caixia, WEI Yuepei, LIAO Yitao, et al. Influence of air blower parameters of pneumatic seed-metering system for rapeseed on negative pressure characteristics and air blower selection[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2016, 32(10): 26-33. (in Chinese)

27 余佳佳. 氣力式油菜精量排種器結構解析與排種過程仿真研究[D]. 武漢：華中農業(yè)大學，2013. YU Jiajia. Study on structural analysis and metering process simulation of pneumatic precision metering device for rapeseed[D]. Wuhan: Huazhong Agricultural University, 2013.(in Chinese)

28 YU J J, LIAO Y T, CONG J L, et al. Simulation analysis and match experiment on negative and positive pressures of pneumatic precision metering device for rapeseed[J]. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 2014, 7(3): 1-12.

29 叢錦玲，余佳佳，曹秀英，等. 油菜小麥兼用型氣力式精量排種器[J/OL]. 農業(yè)機械學報，2014，45(1)：46-52. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20140108&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2014.01.008. CONG Jinling, YU Jiajia, CAO Xiuying, et al. Design of dual-purpose pneumatic precision metering device for rape and wheat[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2014, 45(1): 46-52. (in Chinese)

30 叢錦玲，廖慶喜，曹秀英，等. 油菜小麥兼用排種盤的排種器充種性能[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2014，30(8)：30-39. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20140804&flag=1. DOI:10.3969/j.issn.1002-6819.2014.08.004. CONG Jinling, LIAO Qingxi, CAO Xiuying, et al. Seed filling performance of dual-purpose seed plate in metering device for both rapeseed & wheat seed[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2014, 30(8): 30-39. (in Chinese)

31 廖慶喜，張寧，張朋玲，等. 一器多行離心式油菜排種器[J/OL]. 農業(yè)機械學報，2012，43(2)：48-51，95. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20120210&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2012.02.010. LIAO Qingxi, ZHANG Ning, ZHANG Pengling, et al. Centrifugal metering device for rapeseed[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2012, 43(2): 48-51, 95. (in Chinese)

32 廖慶喜，張朋玲，廖宜濤. 基于EDEM的離心式排種器排種性能數值模擬[J/OL]. 農業(yè)機械學報，2014，45(2)：109-114. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20140219&journal_id=jcsam.DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2014.02.019. LIAO Qingxi, ZHANG Pengling, LIAO Yitao, et al. Numerical simulation on seeding performance of centrifugal rapeseed metering device based on EDEM[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2014, 45(2): 109-114. (in Chinese)

33 曹秀英，廖慶喜，叢錦玲，等. 離心式油菜精量排種器型孔結構設計與試驗[J/OL].農業(yè)機械學報，2014，45(增刊)：40-46. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=2014s107&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2014.S0.007. CAO Xiuying, LIAO Qingxi, CONG Jinling, et al. Design and experiment on metering holestructure of centrifugal precision metering device for rapeseed[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2014, 45(Supp.): 40-46. (in Chinese)

34 曹秀英，廖宜濤，廖慶喜，等. 油菜離心式精量集排器枝狀閥式分流裝置設計與試驗[J/OL]. 農業(yè)機械學報，2015，46(9)：77-84. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20150911&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2015.09.011. CAO Xiuying, LIAO Yitao, LIAO Qingxi, et al. Design and experiment on valve-branch distributor ofcentrifugal precision metering device for rapeseed[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2015, 46(9): 77-84. (in Chinese)

35 李明，劉曉輝，廖宜濤，等. 氣力滾筒式油菜精量集排器[J/OL].農業(yè)機械學報，2013，44(12)：68-73. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20131212&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2013.12.012. LI Ming, LIU Xiaohui, LIAO Yitao, et al. Pneumatic cylinder-type centralized precision metering device for rapeseed[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2013, 44(12): 68-73. (in Chinese)

36 LI Ming, LIAO Qingxi, LIAO Yitao, et al. Analysis on seeding process of pneumatic cylinder-type centralized rapeseed precision metering device[J]. 農業(yè)工程學報, 2014, 30(23): 17-27.

37 李兆東，雷小龍，曹秀英，等. 油菜精量氣壓式集排器的設計與試驗[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2015，31(7)：9-17. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20150702&flag=1. DOI: 10.3969/j.issn. 1002-6819. 2015.07.002. LI Zhaodong, LEI Xiaolong, CAO Xiuying, et al. Design and experiment of pneumatic-typed precision centralized metering device for rapeseed[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2015, 31(7): 9-17. (in Chinese)

38 李兆東，李姍姍，曹秀英，等. 油菜精量氣壓式集排器排種性能試驗[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2015，31(18)：17-25. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20151804&flag=1. DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2015.18.004. LI Zhaodong, LI Shanshan, CAO Xiuying, et al. Seeding performance experiment of pneumatic-typed precision centralized metering device[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2015, 31(18): 17-25. (in Chinese)

39 ED precision air seeder [EB/OL]. http:∥www.amazone.net/1262.asp.

40 Air seeding [EB/OL]. http:∥www.deere.com.au/en_AU/products/equipment/planting_and_seeding/air_seeding.

41 Magnum [EB/OL]. https:∥www.caseih.com/china/zh-cn/products/Tractors/Magnum.

42 Avant front tank seed drill [EB/OL]. http:∥www.amazone.net/252.asp.

43 氣力式精量播種機 Solitair 12K [EB/OL]. http:∥www.lemken.cn/Proinfo.aspx?id=148##Menu=ChildMenu4.

44 DOWNS H W, TAYLOR K. Evaluation of pneumatic granular herbicide applicators for seeding small grains in Oklahoma[J]. Applied Engineering in Agriculture, 1986, 2(2): 58-63.

45 KUMAR V J F, Durairaj C D. Influence of head geometry on the distributive performance of air-assisted seed drills[J]. Journal of Agricultural Engineering Research, 2000, 75(1): 81-95.

46 李中華，王德成，劉貴林，等. 正壓式氣流排種器排種效果試驗[J]. 農業(yè)工程學報，2009，25(1)：89-93. LI Zhonghua, WANG Decheng, LIU Guilin, et al. Experimental study on sowing seeds by air-stream metering mechanism[J]. Transactions of the CSAE, 2009, 25(1): 89-93. (in Chinese)

47 李中華，王德成，劉貴林，等. 氣流分配式排種器CFD模擬與改進[J]. 農業(yè)機械學報，2009，40(3)：64-68. LI Zhonghua, WANG Decheng, LIU Guilin, et al. CFD Simulation and improvement of air stream distributive metering device[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2009, 40(3): 64-68. (in Chinese)

48 常金麗，張曉輝. 2BQ-10型氣流一階集排式排種系統設計與試驗[J]. 農業(yè)工程學報，2011，27(1)：136-141. CHANG Jinli, ZHANG Xiaohui. Design and test of one-step centralized type pneumatic seeding system[J]. Transactions of the CSAE, 2011, 27(1): 136-141. (in Chinese)

49 雷小龍，廖宜濤，李兆東，等. 油麥兼用型氣送式集排器供種裝置設計與試驗[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2015，31(20)：10-18. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20152002&flag=1. DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2015.20.002. LEI Xiaolong, LIAO Yitao, LI Zhaodong, et al. Design and experiment of seed feeding device in air-assisted centralized metering device for rapeseed and wheat[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2015, 31(20): 10-18. (in Chinese)

50 雷小龍，廖宜濤，李兆東，等. 種層厚度對油麥兼用氣送式集排器供種裝置充種性能的影響[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2016，32(6)：11-19. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20160602&flag=1. DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.06.002. LEI Xiaolong, LIAO Yitao, LI Zhaodong, et al. Effects of seed layer thickness on seed filling performance of seed feeding device for rapeseed and wheat[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2016, 32(6): 11-19. (in Chinese)

51 雷小龍，廖宜濤，李兆東，等. 油麥兼用氣送式集排器攪種裝置設計及充種性能試驗[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2016，32(18)：26-34. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20161804&flag=1. DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.18.004. LEI Xiaolong, LIAO Yitao, LI Zhaodong, et al. Design of seed churning device in air-assisted centralized metering device for rapeseed and wheat and experiment on seed filling performance[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2016, 32(18): 26-34. (in Chinese)

52 LEI Xiaolong, LIAO Yitao, LIAO Qingxi. Simulation of seed motion in seed feeding device with DEM-CFD coupling approach for rapeseed and wheat[J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2016, 131：29-39.

53 雷小龍，廖宜濤，張聞宇，等. 油麥兼用氣送式集排器輸種管道氣固兩相流仿真與試驗[J/OL]. 農業(yè)機械學報，2017，48(3)：57-68. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20170307&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2017.03.007. LEI Xiaolong, LIAO Yitao, ZHANG Wenyu, et al. Simulation and experiment of gas-solid flow in seed conveying tube for rapeseed and wheat[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2017, 48(3): 57-68. (in Chinese)

54 GESCH R W， DOSE H L，FORCELLA F，et al. Camelina growth and yield response to sowing depth and rate in the northern Corn Belt USA [J]. Industrial Crops and Products, 2017, 95: 416-421.

55 INSA Kühling, DMITRY Redozubov, GABRIELE Broll, et al. Impact of tillage, seeding rate and seeding depth on soil moisture and dryland spring wheat yield in Western Siberia [J]. Soil & Tillage Research, 2017,170: 43-52.

56 MARISOL T B, BURTON L J. Switchgrass establishment as affected by seeding depth and soil type [J]. Industrial Crops and Products, 2013, 41: 289-293.

57 左春檉，張守勤，馬成林，等. 圓盤開溝器減粘降阻的試驗研究[J]. 農業(yè)機械學報，1997，28(增刊)：37-40. ZUO Chuncheng, ZHANG Shouqin, MA Chenglin, et al. The study on the adhesion-decreasing and resistance-reducing of disc opener[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 1997, 28(Supp.): 37-40. (in Chinese)

58 姚宗路，高煥文，王曉燕，等.小麥免耕播種機開溝器對作物生長的試驗研究[J]. 農業(yè)工程學報，2007，23(7)： 117-121. YAO Zonglu, GAO Huanwen, WANG Xiaoyan, et al. Effect of three furrow openers for no-till wheat seeder on crop growth performance [J]. Transactions of the CSAE, 2007, 23(7): 117-121. (in Chinese)

59 趙淑紅，蔣恩臣，閆以勛，等. 小麥播種機開溝器雙向平行四桿仿形機構的設計及運動仿真[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2013，29(14)：26-32. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20131404&flag=1. DOI:10.3969/j.issn.1002-6819.2013.14.004. ZHAO Shuhong, JIANG Enchen, YAN Yixun, et al. Design and motion simulation of opener with bidirectional parallelogram linkage profiling mechanism on wheat seeder[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2013, 29(14): 26-32. (in Chinese)

60 馬云海，馬圣勝，賈洪雷，等. 仿生波紋形開溝器減黏降阻性能測試與分析[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2014，30(5)：36-41. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20140505&flag=1. DOI:10.3969/j.issn.1002-6819.2014.05.005. MA Yunhai, MA Shengsheng, JIA Honglei, et al. Measurement and analysis on reducing adhesion and resistance of bionic ripple opener[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2014, 30(5): 36-41. (in Chinese)

61 趙淑紅，劉宏俊，譚賀文，等. 仿旗魚頭部曲線型開溝器設計與性能試驗[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2017，33(5)：32-39. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20170505&flag=1. DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.05.005. ZHAO Shuhong, LIU Hongjun, TAN Hewen, et al. Design and performance experiment of opener based on bionic sailfish head curve[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2017, 33(5): 32-39. (in Chinese)

62 趙淑紅，劉宏俊，張先民，等. 滑推式開溝器設計與作業(yè)性能優(yōu)化試驗[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2016，32(19)：26-34. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20161904&flag=1.DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.19.004. ZHAO Shuhong, LIU Hongjun, ZHANG Xianmin, et al. Design and optimization experiment of working performance of sliding push opener[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2016, 32(19): 26-34. (in Chinese)

63 顧耀權，賈洪雷，郭慧，等. 滑刀式開溝器設計與試驗[J/OL]. 農業(yè)機械學報，2013，44(2)：38-42. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20130208&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.008. GU Yaoquan, JIA Honglei, GUO Hui, et al. Design and experiment of sliding knife furrow opener[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2013, 44(2): 38-42. (in Chinese)

64 莊健，賈洪雷，馬云海，等. 具有滑刀式缺口的圓盤開溝器設計與試驗[J]. 農業(yè)機械學報，2013，44(增刊1)：83-88. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=2013s116&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2013.S1.016. ZHUANG Jian, JIA Honglei, MA Yunhai, et al. Design and experiment of sliding-knife-type disc opener[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2013, 44(Supp.1): 83-88. (in Chinese)

65 JAMES B B, JACK M A D, JOHN M F. Minimising soil disturbance and reaction forces for high speed sowing using bentleg furrow openers[J]. Biosystems Engineering, 2016, 151：53-64.

66 MARLOWE E C B, TAKASHI K, HIROSHI O, et al. Seeding depth regulation controlled by independent furrow openers for zero tillage systems: part 2: control system of independent furrow openers[J]. Engineering in Agriculture, Environment and Food, 2013, 6(1): 13-19.

67 魯植雄，郭兵，高強. 拖拉機耕深模糊自動控制方法與試驗研究[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2013，29(23)：23-29. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20132304&flag=1. DOI:10.3969/j.issn.1002-6819.2013.23.004. LU Zhixiong, GUO Bing, GAO Qiang. Study on auto-control method and experiment for tractor depth based on fuzzy control[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2013, 29(23): 23-29. (in Chinese)

70 華中農業(yè)大學. 播種時同步開畦溝用船形畦溝成型裝置：中國，201620830962.4[P]. 2017-01-25.

71 康建明，李樹君，楊學軍，等. 正弦指數曲線型開溝刀片結構參數優(yōu)化[J/OL]. 農業(yè)機械學報，2016，47(11)：91-99，17. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20161112&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2016.11.012. KANG Jianming, LI Shujun, YANG Xuejun, et al. Structure parameters optimization of sine exponential curve type ditching blade[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2016, 47(11): 91-99,17. (in Chinese)

72 李明，丁幼春，廖慶喜. 氣力式油菜精量排種器田間漏播檢測方法[J]. 農業(yè)工程學報，2010，26(增刊1)：27-31. LI Ming, DING Youchun, LIAO Qingxi. Loss sowing detection in field of pneumatic precision metering device for rapeseed [J]. Transactions of the CSAE, 2010, 26(Supp.1): 27-31. (in Chinese)

73 丁幼春，王雪玲，廖慶喜. 基于時變窗口的油菜精量排種器漏播實時檢測方法[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2014，30(24)：11-21. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20142402&flag=1. DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.24.002. DING Youchun, WANG Xueling, LIAO Qingxi. Method of real-time loss sowing detection for rapeseed precision metering device based on time changed window[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2014, 30(24): 11-21. (in Chinese)

74 DING Youchun, WANG Xueling, LIAO Qingxi, et al. Design and experiment of performance testing system of multi-channel seed-metering device based on time intervals[J]. 農業(yè)工程學報, 2016, 32(7): 11-18.

75 丁幼春，楊軍強，朱凱，等. 油菜精量排種器種子流傳感裝置設計與試驗[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2017，33(9)：29-36. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20170904&flag=1.DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.09.004. DING Youchun, YANG Junqiang, ZHU Kai, et al. Design and experiment on seed flow sensing device for rapeseed precision metering device[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2017, 33(9): 29-36. (in Chinese)

76 丁幼春，王雪玲，廖慶喜，等. 油菜籽漏播螺管式補種器設計與試驗[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2015，31(22)：16-24. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20152203&flag=1.DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2015.22.003. DING Youchun, WANG Xueling, LIAO Qingxi, et al. Design and experiment on spiral-tube reseeding device for loss sowing of rapeseed[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2015, 31(22): 16-24. (in Chinese)

77 KAIVOSOJA J, LINKOLEHTO R. GNSS error simulator for farm machinery navigation development[J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2015, 119: 166-177.

78 羅錫文，張智剛，趙祚喜，等. 東方紅X-804拖拉機的DGPS自動導航控制系統[J]. 農業(yè)工程學報，2009，25(11)：139-145. LUO Xiwen, ZHANG Zhigang, ZHAO Zuoxi, et al. Design of DGPS navigation control system for Dongfanghong X-804 tractor[J]. Transactions of the CSAE, 2009, 25(11): 139-145. (in Chinese)

79 黎永鍵，趙祚喜，黃培奎，等. 基于DGPS與雙閉環(huán)控制的拖拉機自動導航系統[J/OL]. 農業(yè)機械學報，2017，48(2)：11-19. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20170202&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2017.02.002. LI Yongjian, ZHAO Zuoxi, HUANG Peikui, et al. Automatic navigation system of tractor based on DGPS and double closed-loop steering control[J/OL]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery, 2017, 48(2): 11-19. (in Chinese)

80 XIONG Zhehan, HAK Jin Kim, JOON Yong Kim, et al. Path-tracking simulation and field tests for an auto-guidance tillage tractor for a paddy field[J]. Computers and Electronics in Agriculture, 2015,112: 161-171.

81 ZHANG Meina, LIN Xiangze, YIN Wenqing. An improved tuning method of fractional order proportional differentiation (FOPD) controller for the path tracking control of tractors[J]. Biosystems Engineering, 2013, 116：478-486.

82 ERKAN Kayacan, ERDAL Kayacan, HERMAN Ramon, et al. Distributed nonlinear model predictive control of an autonomous tractor-trailer system[J]. Mechatronics, 2014, 24: 926-933.

83 張智剛，羅錫文. 農業(yè)機械導航中的航向角度估計算法[J]. 農業(yè)工程學報，2008，24(5)：110-114． ZHANG Zhigang, LUO Xiwen. Adaptive weighted fusion algorithm for orientation evaluation of agricultural machinery[J]. Transactions of the CSAE, 2008,24(5)：110-114.(in Chinese)

84 王鶴，胡靜濤，高雷. 農業(yè)機械自動導航車輪轉角測量誤差補償模型[J/OL]. 農業(yè)機械學報，2014，45(8)：33-37. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20140806&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2014.08.006. WANG He, HU Jingtao, GAO Lei. Compensation model for measurement error of wheel turning angle in agricultural vehicle guidance[J/OL]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery, 2014, 45(8): 33-37. (in Chinese)

85 張聞宇，丁幼春，廖慶喜，等. 拖拉機液壓轉向變論域模糊控制器設計與試驗[J/OL]. 農業(yè)機械學報，2015，46(3)：43-50. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20150307&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2015.03.007. ZHANG Wenyu, DING Youchun, LIAO Qingxi, et al. Variable universe fuzzy controller for tractor hydraulic steering[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2015, 46(3): 43-50. (in Chinese)

86 張聞宇，丁幼春，王雪玲，等. 基于SVR逆向模型的拖拉機導航純追蹤控制方法[J/OL]. 農業(yè)機械學報，2016，47(1)：29-36. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20160105&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2016.01.005. ZHANG Wenyu, DING Youchun, WANG Xueling, et al. Pure pursuit control method based on SVR inverse-model for tractor navigation[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2016, 47(1): 29-36. (in Chinese)

87 張聞宇，丁幼春，李兆東，等. 基于雙切圓尋線模型的農機導航控制方法[J/OL]. 農業(yè)機械學報，2016，47(10)：1-10. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20161001&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2016.10.001. ZHANG Wenyu, DING Youchun, LI Zhaodong, et al. Dual circle tangential line-tracking model based tractor navigation control method[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2016, 47(10): 1-10. (in Chinese)

88 張聞宇，丁幼春，王磊，等. 農機組自動導航摩擦輪式轉向驅動系統設計[J/OL]. 農業(yè)機械學報，2017，48(6)：32-40. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20170604&flag=1. DOI：10.6041/j.issn. 1000-1298.2017.06.004. ZHANG Wenyu, DING Youchun, WANG Lei, et al. Automatic steering control system of friction drive for agricultural machinery[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2017, 48(6): 32-40. (in Chinese)

89 MICHIHISA IIDA. Variable rate control of equipment for wheat sowing and fertilizing applications[J]. Journal of the Japanese Society for Agricultural Machinery, 2009, 71(4): 90-96.

90 周廣生，左青松，廖慶喜，等. 我國油菜機械化生產現狀、存在問題及對策[J]. 湖北農業(yè)科學，2013，52(9)：2153-2157. ZHOU Guangsheng，ZUO Qingsong，LIAO Qingxi, et al. Mechanical production status, existing problems and strategy discussion of rapeseed in China[J]. Hubei Agricultural Sciences, 2013, 52(9): 2153-2157. (in Chinese)

91 吳崇友，王積軍，廖慶喜，等. 油菜生產現狀與問題分析[J]. 中國農機化學報，2017，38(1)：124-131. WU Chongyou, WANG Jijun, LIAO Qingxi, et al. Current status and problems of rapeseed production[J]. Journal of Chinese Agricultural Mechanization, 2017, 38(1): 124-131. (in Chinese)

92 王翠翠，陳愛武，王積軍，等. 湖北雙季稻區(qū)免耕直播油菜生長及產量形成[J]. 作物學報，2011，37(4)：694-702. WANG Cuicui, CHEN Aiwu, WANG Jijun, et al. Growth and yield formation of no-tillage direct-seeding rapeseed in Hubei double cropping rice area[J]. Acta Agronomica Sinica, 2011, 37(4): 694-702. (in Chinese)

93 蘇偉，魯劍巍，周廣生，等. 免耕及直播密度對油菜生長、養(yǎng)分吸收和產量的影響[J]. 中國農業(yè)科學，2011，44(7)：1519-1526. SU Wei, LU Jianwei, ZHOU Guangsheng, et al. Effects of no-tillage and direct sowing density on growth, nutrient uptake and yield of rapeseed (BrassicanapusL.)[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2011, 44(7): 1519-1526. (in Chinese)

94 朱珊，李銀水，余常兵，等. 密度和氮肥用量對油菜產量及氮肥利用率的影響[J]. 中國油料作物學報，2013，35(2)：179-184. ZHU Shan, LI Yinshui, YU Changbing, et al. Effects of planting density and nitrogen application rate on rapeseed yield and nitrogen efficiency[J]. Chinese Journal of Oil Crop Sciences, 2013, 35(2): 179-184. (in Chinese)

95 KUAI Jie, SUN Yingying, ZUO Qingsong, et al. The yield of mechanically harvested rapeseed (BrassicanapusL.) can be increased by optimum plant density and row spacing[J]. Scientific Reports, 2015, 5:18835.

96 馬云海，馬圣勝，賈洪雷，等. 仿生波紋形開溝器減黏降阻性能測試與分析[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2014，30(5)：36-41. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20140505&flag=1. DOI:10.3969/j.issn.1002-6819.2014.05.005. MA Yunhai, MA Shengsheng, JIA Honglei, et al. Measurement and analysis on reducing adhesion and resistance of bionic ripple opener[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2014, 30(5): 36-41. (in Chinese)

97 佟金，張清珠，常原，等. 仿生鎮(zhèn)壓輥減粘降阻的有限元分析與試驗驗證[J/OL]. 農業(yè)機械學報，2014，45(7)：85-92. http:∥www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file_no=20140714&journal_id=jcsam. DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2014.07.014. TONG Jin, ZHANG Qingzhu, CHANG Yuan, et al. Finite element analysis and experimental verification of bionic press roller in reducing adhesion and resistance[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2014, 45(7): 85-92. (in Chinese)

99 羅海峰，湯楚宙，官春云，等. 適應機械化收獲的田間油菜植株特性研究[J]. 農業(yè)工程學報，2010，26(增刊1)：61-66. LUO Haifeng, TANG Chuzhou, GUAN Chunyun, et al. Plant characteristic research on field rape based on mechanized harvesting adaptability[J]. Transactions of the CSAE, 2010, 26(Supp.1): 61-66. (in Chinese)

100 蒯婕，孫盈盈，左青松，等. 機械收獲模式下直播冬油菜密度與行距的優(yōu)化[J]. 作物學報，2016，42(6)：898-908. KUAI Jie, SUN Yingying, ZUO Qingsong, et al. Optimization of plant density and row spacing for mechanical harvest in winter rapeseed (BrassicanapusL.)[J]. Acta Agronomica Sinica, 2016, 42(6): 898-908. (in Chinese)

101 鄭偉，肖國濱，肖小軍，等. 稻茬高度對谷林套播油菜生長發(fā)育及產量形成的影響[J]. 中國農業(yè)科學，2017，50(4)：648-656. ZHENG Wei, XIAO Guobin, XIAO Xiaojun, et al. Effects of rice stubble height on growth, development, and yield components of interplanted rapeseed in rice[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2017, 50(4): 648-656. (in Chinese)

102 李繼福，薛欣欣，李小坤，等. 水稻-油菜輪作模式下秸稈還田替代鉀肥的效應[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2016，22(2)：317-325. LI Jifu, XUE Xinxin, LI Xiaokun, et al. Substituting effect of crop residues for potassium fertilizer in rice-rapeseed rotation system[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2016, 22(2): 317-325. (in Chinese)

103 武際，郭熙盛，王允青，等. 不同水稻栽培模式和秸稈還田方式下的油菜、小麥秸稈腐解特征[J]. 中國農業(yè)科學，2011，44(16)：3351-3360. WU Ji, GUO Xisheng, WANG Yunqing, et al. Decomposition characteristics of rapeseed and wheat straws under different rice cultivations and straw mulching models[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2011, 44(16): 3351-3360. (in Chinese)

104 董勝，袁朝輝，谷超，等. 基于多學科技術融合的智能農機控制平臺研究綜述[J/OL]. 農業(yè)工程學報，2017，33(8)：1-11. http:∥www.tcsae.org/nygcxb/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20170801&flag=1. DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2017.08.001. DONG Sheng, YUAN Zhaohui, GU Chao, et al. Research on intelligent agricultural machinery control platform based on multi-discipline technology integration[J/OL]. Transactions of the CSAE, 2017, 33(8): 1-11. (in Chinese)

ResearchProgressofPrecisionSeedingforRapeseed

LIAO Qingxi1,2LEI Xiaolong1,3LIAO Yitao1,2DING Youchun1,2ZHANG Qingsong1,2WANG Lei1,2

(1.CollegeofEngineering,HuazhongAgriculturalUniversity,Wuhan430070,China2.KeyLaboratoryofAgriculturalEquipmentinMid-lowerYangtzeRiver,MinistryofAgriculture,Wuhan430070,China3.CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,SichuanAgriculturalUniversity,Ya’an625014,China)

Rapeseed is an important oil plant in China. Precision seeding technology is an important method to decrease the costs and increase the efficiency of mechanical and scale operation for rapeseed and is also the important and difficult research point for rapeseed full mechanization. The planting status and main seeding equipments of rapeseed at home and abroad were concluded. The research status and development tendency for the key seeding technologies including precision seeding, seedbed preparation and intelligent seeding, were analyzed. Precision seeding technology, as the basic and key aspect for precision seeding, included one-row and centralized seeding technologies, according to different structure and principle of seeding device. The factor to affect the stability of seeding depth and furrow depth for rapeseed planting and the method to ensure the seeding depth, furrow depth and seedbed surface flatness were studied. The intelligent technologies for rapeseed sowing were consisted of technology of loss sowing detection and variable reseeding, automatic navigation and variable sowing. Moreover, the conclusion and prospection for the planting characteristics and development trend were provided from following three aspects: firstly, the precision seeding technology had the performance with high speed, wide work breadth, high efficiency and precision seeding; secondly, the technology to control the seeding depth, the tillage technology to reduce resistance and adherence were the research focus for improving rapeseed seedling rate and protecting seedlings from waterlogging; thirdly, combined agricultural machinery, agronomy and information technology is benefit to population structure and yield. Technologies of loss sowing detection and variable reseeding, automatic navigation and variable sowing promote the intelligent level of rapeseed planter and improve the intelligent development for rapeseed sowing.

rapeseed； precision seeding； pneumatic seeding technology； sowing depth’s consistency

S223.2+3

A

1000-1298(2017)09-0001-16

10.6041/j.issn.1000-1298.2017.09.001

2017-08-02

2017-08-22

國家自然科學基金項目(51575218)、國家油菜產業(yè)體系專項(CARS-13)、農業(yè)部科研杰出人才及其創(chuàng)新團隊項目和湖北省技術創(chuàng)新專項重大項目(2016ABA094)

廖慶喜(1968—)，男，教授，博士生導師，主要從事油菜機械化生產技術與裝備等研究，E-mail： liaoqx@mail.hzau.edu.cn