郭明偉 ，溫輝芹 ，張志平，裴自友，程天靈 ，李 雪 ，王宏兵

(1.山西省農(nóng)村技術(shù)開發(fā)中心，山西 太原 030006；2.山西省農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所，山西 太原 030031；3.山西省定襄縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，山西 忻州 035400）

小麥是中國最重要的口糧之一，小麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展直接關(guān)系到國家糧食安全和社會穩(wěn)定。小麥寬行幅（帶）均勻播種,可提高麥苗有效分蘗，更利于麥苗通風、采光、養(yǎng)分吸收和植株生長，提高小麥抗倒伏能力，從而提高糧食產(chǎn)量。現(xiàn)在大多數(shù)農(nóng)民種植小麥依然采用寬行（行距18～20 cm）條播，但這種播種方式不能有效利用光能，影響小麥產(chǎn)量的進一步提升。目前，我國大部分地區(qū)小麥種植依然是將底肥撒施在土壤表面，然后用旋耕機旋耕,這樣不僅破壞土壤的團粒結(jié)構(gòu),還影響肥料的利用率。而種肥同播和深施，較常規(guī)施肥可提高肥料利用率20%～30%，在同等條件下可減少化肥用量10～20 kg?，F(xiàn)有小麥播種機存在小麥寬行幅播種增產(chǎn)措施存在著難以落實、精準控制播種量困難、種肥同播和肥料深施難以兼顧、播種質(zhì)量不高等問題。本研究從小麥增產(chǎn)的農(nóng)藝措施出發(fā)，設(shè)計了一種小麥寬行幅種肥同播一體機，以解決上述問題，實現(xiàn)小麥增產(chǎn)增效。

1 整體結(jié)構(gòu)和工作原理

由牽引拖拉機帶動小麥寬行幅種肥同播一體機移動，同時為小麥寬行幅種肥同播一體機提供動力，帶動變速箱上的傳動齒輪轉(zhuǎn)動，再通過鏈條與變速齒輪帶動撥肥軸和取種軸轉(zhuǎn)動，撥肥軸和取種軸分別帶動撥肥齒輪和取種器轉(zhuǎn)動完成施肥和播種作業(yè)，可以通過調(diào)節(jié)變速齒輪調(diào)節(jié)撥肥軸和取種軸的轉(zhuǎn)動速度，從而調(diào)節(jié)施肥和撒種的速率（圖1）。

隨著小麥寬行幅種肥同播一體機移動，施肥開溝犁伸入到壟間的土壤中將土地挖掘成壟溝，帶動施肥系統(tǒng)撥肥軸，施肥板打開，肥料進入開溝犁內(nèi)部通道，肥料箱中的肥料會進入到下肥槽中，撥肥齒輪的轉(zhuǎn)動將肥料卷入到齒輪的縫隙當中，然后隨著撥肥齒輪轉(zhuǎn)動撒落到施肥開溝犁中，施入土壤中完成施肥。同時播種犁伸入到壟上的土壤中，在壟上犁出種子種植溝，傳動播種系統(tǒng)上的變速齒輪，帶動取種軸轉(zhuǎn)動，使種子箱中的種子不斷進入到下種槽中，隨著取種器的轉(zhuǎn)動，種子會進入到取種器上的取種槽中，當取種槽轉(zhuǎn)動到刮種片的位置時，刮種片會將高于取種槽上平面的種子刮取出來，使取種槽中種子的數(shù)量為特定的數(shù)量，然后取種槽隨著取種器轉(zhuǎn)動，種子從下種孔排出進入到播種溝中。

緊接著覆土器在播種溝上適當覆土，鎮(zhèn)壓輪碾壓播種溝，完成對小麥播種。

2 一體機各部件的設(shè)計

2.1 集中施肥系統(tǒng)

集中施肥系統(tǒng)包括肥料箱、肥料插板、撥肥齒輪、撥肥軸、大中小三個變速齒輪、施肥開溝犁（圖2）。其中，撥肥齒輪和大中小三個變速齒輪通過撥肥軸相連，單位面積施肥量靠大中小三個變速齒輪的配備和肥料插板的位置調(diào)整實現(xiàn)，施肥量根據(jù)地力水平、氣候條件、品種特性和目標產(chǎn)量設(shè)計為150～1 500 kg/hm2。施肥深度為50～100 mm。變速齒輪通過鏈條與變速箱傳動齒輪相連。隨著小麥寬行幅種肥同播一體機移動，施肥開溝犁伸入到壟間的土壤中將土地挖掘成壟溝，撥肥軸通過傳動齒輪與不同的變速齒輪連接而產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)動速度,帶動撥肥齒輪轉(zhuǎn)動，肥料進入到撥肥齒輪中，被撥肥齒輪轉(zhuǎn)移到施肥開溝犁中排出裝置。

2.2 動力傳輸系統(tǒng)

小麥寬行幅種肥同播一體機的動力靠牽引拖拉機提供,通過變速箱，變速齒輪、鏈條傳給施肥系統(tǒng)和播種系統(tǒng)（圖3）?？梢酝ㄟ^鏈條將傳動齒輪與不同的變速齒輪連接，從而能夠改變撥肥軸和取種軸轉(zhuǎn)動。

2.3 播種系統(tǒng)

播種系統(tǒng)包括種子箱、種子插板、取種器、取種軸、大、中、小三個變速齒輪、播種犁（圖4）。其中取種器及大、中、小三個變速齒輪通過取種軸相連、單位面積播種量靠大、中、小三個變速齒輪的配備和種子插板的位置調(diào)整實現(xiàn),播種量根據(jù)地力水平、氣候條件、品種特性、目標產(chǎn)量和播種時期設(shè)計為150～300 kg/hm2。變速齒輪通過鏈條與變速箱傳動齒輪相連。播種犁為中空的扁平鋼管，內(nèi)徑為長直徑為100 mm，短直徑為30 mm的橢圓，長直徑與播種方向垂直，以此實現(xiàn)麥苗寬行幅。隨著小麥寬行幅種肥同播一體機移動，播種犁伸入到壟上的土地當中，將種子放置到種子箱中，取種軸通過傳動齒輪與不同的變速齒輪連接而產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)動速度，帶動取種器轉(zhuǎn)動，種子進入到取種中，被取種器轉(zhuǎn)移到播種犁中排出裝置。

2.4 取種器系統(tǒng)

取種器是長度為150 mm、直徑為60 mm的PVC圓柱體，其上刻有均勻分布的100 mm×10 mm×10 mm長方體取種槽9個。并配有彈性刮種片（圖5）。取種槽的大小可以容納特定數(shù)量的種子，配合刮種片將多出的種子刮除，保證每次撒落出特定數(shù)量的種子。

2.5 覆土鎮(zhèn)壓系統(tǒng)

覆土鎮(zhèn)壓系統(tǒng)包括覆土器和鎮(zhèn)壓輪（圖6）。靠調(diào)整覆土器的上下位置和方向控制覆土深度，一般控制在30～40 mm，一般土壤濕度高,宜淺，反之宜深。鎮(zhèn)壓輪可自轉(zhuǎn)，靠調(diào)整上下位置控制鎮(zhèn)壓的緊實度，一般土壤濕度高，鎮(zhèn)壓需弱，反之則需強。覆土器將被播種犁挖掘出來的播種溝填平。

播種行位于施肥行之間，鎮(zhèn)壓輪與播種犁左右位置相同。施肥開溝犁與播種犁的位置左右相間隔，使播種行與施肥行之間左右間隔，播種犁與鎮(zhèn)壓輪的位置左右相同，使覆土器和鎮(zhèn)壓輪能夠完成種子播種深度控制和表土壓實。

3 小結(jié)

小麥寬行幅種肥同播一體機通過寬行幅帶均勻播種，可提高麥苗有效分蘗、更利于麥苗通風、采光、養(yǎng)分吸收和植株生長，提高小麥抗倒伏能力，從而提高糧食產(chǎn)量。其次，肥料集中深施，提高了肥料利用率，可實現(xiàn)小麥節(jié)本增效，并減少了肥料對環(huán)境的污染。第三，施肥、播種、鎮(zhèn)壓一次機械作業(yè)完成，省工、省時、勞動生產(chǎn)率高。