杜亞尊 龐阿建 吳迪

1、河北省農(nóng)業(yè)機(jī)械鑒定總站 2、河北興華農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司

1 概述

目前，玉米免耕播種機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起到了非常重要的作用，其作業(yè)效率高、省工省時(shí)，但在前季作物留茬過(guò)高、秸稈量大的地塊作業(yè)時(shí)，容易造成秸稈纏繞，影響機(jī)具通過(guò)性，會(huì)降低生產(chǎn)效率，甚至當(dāng)種子播在根茬或秸稈上時(shí)，種子被架空或者為二點(diǎn)委夜蛾成蟲(chóng)在秸稈中集聚產(chǎn)卵提供良好環(huán)境，容易造成缺苗斷壟或引發(fā)蟲(chóng)害，嚴(yán)重影響玉米產(chǎn)量。玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機(jī)屬于復(fù)式播種作業(yè)機(jī)具，一次入地可完成清壟滅茬、帶狀旋耕、分層施肥、精量播種等作業(yè)，機(jī)具作業(yè)通過(guò)性好，作業(yè)速度快，工作效率高，省工省時(shí)省事，實(shí)現(xiàn)玉米生產(chǎn)節(jié)本增效。

該機(jī)具作業(yè)時(shí)先清壟，然后利用旋耕刀組進(jìn)行條帶式旋耕滅茬，在地面形成多個(gè)平行的旋耕深度、寬窄一致的種床帶，然后在種床帶上進(jìn)行分層施肥、精量播種，種子直接播在已耕土地上，確保一播全苗，苗齊苗壯。種床帶兩側(cè)為不動(dòng)土，增強(qiáng)了玉米抗倒伏能力。旋耕刀為弧形七字刀，均勻分布多個(gè)，旋耕效果好，旋耕帶的寬度只有16cm。分流板與清壟開(kāi)溝器活動(dòng)連接，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)分流板分流角度。施肥開(kāi)溝器位于旋耕刀組的左后方，播種總成位于旋耕刀組的右后方。施肥開(kāi)溝器在種床帶的左側(cè)進(jìn)行分層施肥，播種總成在種床帶的右側(cè)播種，施肥和播種效果好。玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機(jī)對(duì)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和農(nóng)民收入的增加有著十分重要的作用。

2 機(jī)具總體結(jié)構(gòu)

玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機(jī)由機(jī)架、懸掛、齒輪箱、開(kāi)溝器、鎮(zhèn)壓輪、清壟開(kāi)溝器、旋耕刀組、施肥管、施肥開(kāi)溝器、播種總成、分流板、護(hù)板等幾部分組成。如圖1所示。

圖1 玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機(jī)主要結(jié)構(gòu)

3 關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3.1 帶狀旋耕部件總成

帶狀旋耕總成主要由刀軸、旋耕刀組、傳動(dòng)系統(tǒng)、外罩等組成。機(jī)具采用拖拉機(jī)懸掛式連接，作業(yè)時(shí)先由清壟開(kāi)溝器對(duì)地面進(jìn)行清壟開(kāi)溝，殘留的秸稈在分流板作用下被撥到兩邊，動(dòng)力由拖拉機(jī)后輸出軸通過(guò)萬(wàn)向節(jié)輸出，經(jīng)齒輪箱、橫向傳動(dòng)軸、鏈輪傳動(dòng)系統(tǒng)把動(dòng)力傳給刀軸，刀軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)旋耕刀組轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行帶狀旋耕作業(yè)，每一刀組由六把弧形七字刀組成，旋耕刀組左右兩側(cè)和上面設(shè)有護(hù)板，形成一個(gè)半封閉式空間，旋耕刀旋耕起來(lái)的土在半封閉式空間內(nèi)落回原處，形成一個(gè)旋耕深度、寬窄一致的種床帶，能夠?yàn)橄虏讲シN作業(yè)創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境。旋耕刀組與播種單體相配套，安裝在播種單體左前方，種子直接播種在已旋耕的土壤里，播種深度有保障，播種質(zhì)量好，而且種床帶兩側(cè)為不動(dòng)土，增強(qiáng)了植株抗倒伏能力。如圖2所示。

圖2 玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機(jī)帶狀旋耕總成

3.2 分層施肥鏟結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

分層施肥鏟先進(jìn)行開(kāi)溝再進(jìn)行分層施肥作業(yè)。作業(yè)時(shí)，排肥軸轉(zhuǎn)動(dòng)，排肥器將肥料導(dǎo)入施肥管中，施肥管與分層施肥鏟連接，分層施肥鏟分上下兩個(gè)排肥口，上層排肥口施苗肥，施肥深度為8cm~10cm，下層排肥口施底肥，施肥深度為15cm左右，苗肥和底肥的施肥比例為1:3左右。分層施肥能夠?qū)⒆懔康姆柿弦淮涡苑謱邮┤胪寥溃岣吡朔柿侠寐?，既能滿足作物對(duì)肥料的需求，后期不用追肥，又能避免肥料過(guò)于集中，減少燒苗的風(fēng)險(xiǎn)。如圖3所示。

圖3 玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機(jī)分層施肥鏟

3.3 精量播種結(jié)構(gòu)總成

精量播種總成由仿形機(jī)構(gòu)、開(kāi)溝器、種箱、排種器、變速箱、驅(qū)動(dòng)輪、鎮(zhèn)壓輪等組成。四連桿仿形機(jī)構(gòu)保證播種機(jī)在起伏不平的地塊上作業(yè)時(shí)，開(kāi)溝器能夠開(kāi)出深淺一致的溝，確保了播深一致性，大大提高了播種質(zhì)量。排種器變速箱分6個(gè)檔位，通過(guò)調(diào)整不同檔位對(duì)播種株距進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了播種株距從15cm到30cm之間的轉(zhuǎn)換，滿足了各地不同作物、不同種植模式的播種需求。鎮(zhèn)壓輪型式為燕尾輪，鎮(zhèn)壓力度可調(diào)，可滿足玉米、大豆等多種作物的鎮(zhèn)壓，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。播種單體驅(qū)動(dòng)為地輪驅(qū)動(dòng)，地輪不僅具有限深的功能，還是施肥播種的動(dòng)力源，通過(guò)地輪轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)鏈條帶動(dòng)排肥軸、排種軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)具的播種與施肥作業(yè)。如圖4所示。

圖4 玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機(jī)精量播種總成

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1 企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益（以4行機(jī)具為例）

（1）單臺(tái)機(jī)具原材料費(fèi)用。農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的原材料消耗量一般為機(jī)具結(jié)構(gòu)質(zhì)量的1.3倍，主要原材料是鋼材，另外還有部分非金屬材料，自產(chǎn)零部件質(zhì)量0.92噸，耗費(fèi)材料1.196噸，其中鋼材Gg=1.196噸，原材料平均價(jià)格Xg=4900元/噸。

X材=Xg·Gg=4900×1.196=5861元/臺(tái)

（2）單臺(tái)機(jī)具工時(shí)費(fèi)及其他費(fèi)用。工時(shí)及其他費(fèi)用與原材料的比值根據(jù)機(jī)具的復(fù)雜程度耗工多少不同從0.7～2不等。本機(jī)較復(fù)雜取1.3計(jì)算（其中包括管理費(fèi)、制件工時(shí)費(fèi)、輔助工時(shí)費(fèi)等）。

X工時(shí)=5861×1.3=7619元/臺(tái)

（3）標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件及外協(xié)件費(fèi)用。標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件及外協(xié)件費(fèi)共計(jì)3200元/臺(tái)（標(biāo)準(zhǔn)件、電氣件、輪胎總成等）。

X標(biāo)、外=3200元/臺(tái)

（4）單臺(tái)機(jī)具的總成本X總=X材+X工時(shí)+X標(biāo)、外=5861+7619+3200=16680元/臺(tái)

（5）機(jī)具出廠價(jià)格X機(jī)=19500元/臺(tái)（暫定）

（6）增值稅、城建費(fèi)及教育附加費(fèi)。農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的增值稅率為13%，城市建設(shè)管理費(fèi)和教育附加費(fèi)分別占增值稅額的7%和3.5%，稅費(fèi)綜合率為14.365%。

增值稅、城建費(fèi)及教育附加費(fèi)為：

X稅費(fèi)=（X機(jī)-X材-X標(biāo)、外）×14.365%

=（19500-5861-3200）×14.365%

=1500元/臺(tái)

其中，農(nóng)機(jī)新產(chǎn)品可免征企業(yè)所得稅。

（7）單臺(tái)利潤(rùn)

D利=X機(jī)-X總-X稅=19500-16680-1500=1320元/臺(tái)。

（8）生產(chǎn)廠效益。按企業(yè)年產(chǎn)量200臺(tái)計(jì)算，企業(yè)新增總產(chǎn)值390萬(wàn)元/年，其中上繳稅金30萬(wàn)元/年，可獲利潤(rùn)26.4萬(wàn)元/年。由此可見(jiàn)生產(chǎn)廠每年可新增利稅30萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)顯著。

4.2 購(gòu)機(jī)者的經(jīng)濟(jì)效益

（1）機(jī)具購(gòu)置費(fèi)X機(jī)=19500元/臺(tái)。

（2）機(jī)具折舊費(fèi)Xz。目前我國(guó)一般機(jī)器折舊年限為10至15年，但考慮到科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、農(nóng)業(yè)機(jī)械惡劣的工作條件以及購(gòu)機(jī)者習(xí)慣等因素，該機(jī)具折舊年限按10年計(jì)算，且不計(jì)殘值。

Xz=19500÷10=1950元/年。

（3）機(jī)具維修費(fèi)Xw。機(jī)具維修費(fèi)主要包括機(jī)具的保養(yǎng)、易損件的更換、機(jī)具日常修理等費(fèi)用。Xw=300元/年。

（4）機(jī)具作業(yè)燃油消耗費(fèi)Xy。以60馬力（44kW）拖拉機(jī)為例，按照作業(yè)時(shí)間10小時(shí)/天計(jì)算，一天大概耗油量90L左右，按90L計(jì)算。油價(jià)近期上漲幅度較大，按照7.5元/L計(jì)算。一個(gè)作業(yè)季平均按20天計(jì)算。

Xy=90L×7.5元/L×20天/年=13500元/年。

（5）年作業(yè)量。年作業(yè)量=年作業(yè)天數(shù)×天作業(yè)小時(shí)數(shù)×小時(shí)生產(chǎn)率（畝/小時(shí)）=20×10×6=1200畝。

（6）現(xiàn)行收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。該播種機(jī)一次作業(yè)可完成清壟、帶狀旋耕和精量播種作業(yè)，作業(yè)質(zhì)量好，收費(fèi)可按30元/畝計(jì)算。

（7）用戶效益

用戶效益=作業(yè)收費(fèi)-燃油消耗費(fèi)用-機(jī)具維修費(fèi)-機(jī)具折舊費(fèi)=1200×30-13500-300-1950=20250元/年。用戶購(gòu)買(mǎi)該機(jī)使用一年可獲純利20250元。

（8）投資利潤(rùn)率和投資回收期

由此可見(jiàn)，用戶使用本機(jī)當(dāng)年即可收回全部投資。

4.3 新增社會(huì)純收益

新增社會(huì)純收益=生產(chǎn)廠效益+用戶效益

生產(chǎn)廠效益為生產(chǎn)廠的利潤(rùn)與上繳的稅款之和。用戶效益是使用該收獲機(jī)作業(yè)時(shí)為購(gòu)機(jī)戶帶來(lái)的純收益。玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機(jī)新增社會(huì)純收益26.4+30+2.025×200=461.4萬(wàn)元/年。

5 社會(huì)生態(tài)效益分析

該項(xiàng)目機(jī)型能一次性完成清壟、旋耕、施肥、播種、鎮(zhèn)壓等作業(yè)，實(shí)現(xiàn)分層施肥、精量播種、增產(chǎn)增收，效益顯著。

5.1 顯著提高肥料利用率

肥料分兩層施入土壤，淺層肥在8~10cm，深層肥在12~15cm，一次施肥（100斤）可滿足玉米全生長(zhǎng)期所需，后期不用追肥，大大提高了肥料利用率，減少了肥料使用量，符合中共中央辦公廳國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于創(chuàng)新體制機(jī)制推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的意見(jiàn)》中“2020年主要農(nóng)作物化肥、農(nóng)藥使用量實(shí)現(xiàn)零增長(zhǎng)，化肥、農(nóng)藥利用率達(dá)到40%，到2030年化肥農(nóng)藥利用率進(jìn)一步提升”的相關(guān)要求，分層施肥將化肥深施并分布在作物有效根際范圍內(nèi)，有利于作物更好地吸收、減少由于表施或淺施化肥而造成的揮發(fā)損失，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。

5.2 顯著降低二點(diǎn)委夜蛾危害

二點(diǎn)委夜蛾主要危害夏玉米，每年6月末至7月初是危害高峰，幼蟲(chóng)主要從玉米幼苗莖基部鉆蛀到莖心后向上取食，形成圓形或橢圓形孔洞，造成枯心苗，嚴(yán)重時(shí)直接造成整株死亡，或取食玉米氣生根系造成玉米苗傾斜或側(cè)倒，如果不能及時(shí)控制二點(diǎn)委夜蛾，將會(huì)造成嚴(yán)重的減產(chǎn)。該機(jī)具先是利用清壟開(kāi)溝器對(duì)地面進(jìn)行清壟開(kāi)溝，殘留的秸稈在分流板作用下被撥到兩邊，然后利用旋耕刀組旋耕作業(yè)形成一個(gè)旋耕深度、寬窄一致的種床帶，然后施肥開(kāi)溝器在種床帶施肥，播種總成在種床帶播種，由于破壞了麥茬上覆蓋麥秸造成的空隙，成蟲(chóng)難以鉆進(jìn)碎小的麥秸內(nèi)，無(wú)法集聚并產(chǎn)卵，難以造成危害。機(jī)械式物理方法預(yù)防二點(diǎn)委夜蛾危害，大大減少了噴施農(nóng)藥甚至是撒施毒餌、毒土，降低了對(duì)土壤的污染。

5.3 促進(jìn)玉米增產(chǎn)

該機(jī)具將種子播在已耕土地上，確保一播全苗，苗齊苗壯，后期玉米不脫肥，植株長(zhǎng)勢(shì)喜人，減少了二點(diǎn)委夜蛾危害的同時(shí)，玉米產(chǎn)量有保證，畝均可增產(chǎn)100斤以上。降低了種子和化肥的使用成本，種糧效益大大提升，顯著增強(qiáng)農(nóng)戶種植玉米的積極性，為保持玉米生產(chǎn)基本穩(wěn)定奠定良好基礎(chǔ)。

6 結(jié)語(yǔ)

玉米清壟帶狀旋耕分層施肥精量播種機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用調(diào)整維修方便，一次作業(yè)完成清壟、滅茬、播種等多道工序，省工省事，節(jié)本增效，符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展趨勢(shì)，是一種具有廣闊應(yīng)用前景的新型復(fù)式播種機(jī)具。建議今后要進(jìn)一步完善工裝工藝，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，上批量、降成本、增效益，同時(shí)注意搞好用戶培訓(xùn)和售后服務(wù)，盡快推廣，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。