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

玉米深厚層施肥精量播種機械化技術體系的設計

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

本文介紹了玉米深厚層施肥精量播種機械化技術體系的構建與設計原則，設計了技術體系結構圖，敘述了系列深厚層施肥播種機、機具調整與使用、作業(yè)質量與檢測、農機農藝配套技術等主要技術內容。

深厚層施肥；播種；機械化；設計；玉米

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

1　技術體系的設計原則

1.1技術先進性原則

優(yōu)先選擇省內外近期取得的科技新成果和水平高的技術，針對薄弱環(huán)節(jié)，進行技術攻關，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，證明技術經濟指標達到規(guī)定，可以推廣應用。

1.3經濟、社會、生態(tài)

效益相協調原則采用的新技術要能夠有效提高糧食產量、促進農民增收、改善農民勞動環(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

原則基礎技術與機型以引進為主，擴展機型與新技術以研制為主，形成系列化、多機型的技術與產品，使農機手可以根據當地實際進行適應性選擇。

1.5技術集成化、簡便化原則

在技術體系的構建中，要在集成關鍵技術的基礎上，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藝措施與技術，形成一種技術涵蓋面廣、應用效益高，農民簡單省事的綜合性新技術。

2　技術體系結構圖

玉米深厚層施肥精量播種機械化技術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機聯合作業(yè)技術。該技術體系集成農機深松、深厚層施肥、精量播種技術，吸納融合優(yōu)良品種、緩控釋肥、科學管理等農藝技術和配套動力、前茬作業(yè)等農機配套技術，配合機具檢查調整、作業(yè)質量檢測等使用方法，構建出了將多項先進農機農藝技術融于一體的技術體系。玉米深厚層施肥精量播種機械化技術體系結構圖見圖1。

圖1　玉米深厚層施肥精量播種機械化技術體系結構圖

3　技術體系的主要內容

玉米深厚層施肥精量播種機械化技術體系主要包括系列深厚層施肥播種機、機具調整與使用、作業(yè)質量與檢測、農機農藝配套技術等內容。

3.1系列深厚層施肥播種機

深厚層施肥播種機是該技術的核心與基礎，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，也是一種基礎型的機型。主要特點是結構簡單、緊湊，機具價格相對較低；缺點主要表現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、結構復雜、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)質量；二是設置兩個肥料箱，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。缺點主要是機組結構過于復雜，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構可分為：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，在深松鏟的后部設置多個散肥板，將深松施肥鏟施肥管內部流動的肥料強制分成多層施入土壤中。技術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。技術特征是施肥過程為敞開式。優(yōu)點是結構簡單、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構。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；缺點是結構過于復雜，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。勺輪式結構簡單，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

深松鏟結構有鑿式和震動式兩種。鑿式結構簡單，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機具調整使用與作業(yè)質量

機具調整與使用、作業(yè)質量與檢測是技術體系的重要組成部分，也是該技術體系的重要標志之一，屬于軟件內容。

3.2.1機具調整與使用

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

3.2.2作業(yè)質量與檢測

作業(yè)質量包括強制標準（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農機農藝配套技術

農機配套技術包括配套拖拉機、小麥秸稈田間處理等，農藝配套技術包括土壤條件、種子、化肥（緩控釋肥）、田間管理等。內容詳見筆者起草的農業(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］.河北農機，2015 （12）：18-19.

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

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