打穴播种机研究的发展与现状

【摘 要】现如今，农业发展较为迅速，因此，对农业的土壤进行改进是至关重要的。在农业的生产中，农业机械需要对土壤具有较强的适应能力。因此，打穴播种机的运用对于种植工艺的更新和发展起到了一定的促进作用。本文主要通过对大穴播种机研究的现状以及发展的状态等进行分析，希望能够给相关的农业生产者提供借鉴和参考。

【关键词】播种机；研究；发展

打穴播种工艺，主要是利用相应的成穴器，根据投种点的位置形成一定的穴孔，这种播种方式和传统的开沟作业相比，具有较大的优势，主要会对于土壤的影响程度较低。然后将需要播种的种子投入到已经打好的穴孔中。对于不同的土壤或者是播种地来说，采用的打孔方式也不尽相同。可以在作物的秸秆上打孔，可以在覆盖膜上进行打孔。唯一需要注意的就是，要保证土壤的质量，如果出现了土壤粘结就不利于成穴器的运行，不仅会影响成穴的质量，对于播种工作也会产生一定的影响。

1.打穴播种机的特征与工作现状

打穴播种机的运用在一定程度上促进了农业的发展，因此，要对其特征和工作原理等方面进行系统地分析。对于打穴播种机来说，其种类繁多，按照所播种的种子进入穴孔的时间，可以将播种机分成同步播种机和异步播种机两种。同步播种机，顾名思义就是成穴器和种子同时工作。在进行播种的过程中，如果成穴器达到了土壤的适当深度就可以进行播种，这时的种子会依靠自身的重力作用进入孔穴。因此，保证种子能够有效地进入孔穴中的关键因素就是成穴器的开启和闭合；对于异步播种机来说，首先有成穴器在土壤中打穴，然后在采用排种的相关设备来进行播种。因此，采用这种方法的关键就是保证投种的准确度。

成穴器是打穴播种机的重要组成部分，因此，成穴的方式对播种的速度和质量有着密切的关系。并且，播种的过程中，种子需要在土壤中滚动，其滚动的距离和速度受到孔穴的影响。因此要对播种机的播种质量进行有效的评价，其中包括播种的质量、重播率以及漏播率等。

2.打穴播种机研制的发展

对于打穴播种的历史可以追溯到17世纪初期，英国人利用木杆将谷物的种子压到土壤中。然后其他国家也利用这种方式来进行农作物种子的播种。在传统的农业播种中，相当长一段时间内都采用人工的播种方式，不仅降低了播种的效率，也不利于农业的发展。经过多年的的研究和探索，以种植业机械化为主要契机，打穴播种的机械化得到了初步尝试。一种能够在塑料薄膜上进行打孔的播种机应运而生。这种播种机可以进行黄瓜、西瓜等种子的播种，也是有相应的成穴器组成，另外，可以对穴距以及穴深等因素进行调节。虽然这种打穴播种的方式可以提高播种速率，但是对于种子的出土能力关注的还不够。基于这种现象，技术人员对打穴播种器的播种工艺进行了有效地改进，将穴孔的深度进行调节，使得种子在播种之后，可以自动对其记性覆盖，不仅省去了部分工序，还可以增强种子的出苗率。

几年后，一种异步打穴播种机诞生了，这就是著名的Jafari播种机。其成穴器主要是由圆锥形的滚轮形成，后面设置排种器，然后，利用排种器来进行种子的播种。这种播种器的优点就是，成穴器的结构较为简单，缺点就是播种器会受到地面平整度的影响，严重的就会出现振动的现象，对播种的准确度产生一定的影响。如果土壤水分过高会造成土壤粘结在成穴器的滚轮上，将使成穴器无法正常工作；如果土壤水分过低又会使形成的穴孔发生坍塌，造成排种器的种子不能投入到孔穴中而影响播种的质量。

气力打穴播种机由气动柱塞式成穴器和排种器组成。播种时，成穴器柱塞由气力驱动在土壤上打出穴孔，后面的排种器将种子投入到穴孔中。通过调节气动阀的开闭频率可以改变成穴柱塞在土壤上形成穴孔的间距，并通过传动机构控制排种器的排种频率，可在行内改变种距。该播种机的优点是播种时行内种距可调，但缺点是结构复杂，播种时参数的调整较困难。在打穴播种机研制的最初阶段，主要研究的机型是异步打穴播种机。这类播种机的缺点是在土壤上形成穴孔和投种之间的配合相对较困难。特别是在地面条件较差时，播种机的滑移和振动都会导致排种器投出的种子不能落入成穴器形成的穴孔中。因此，人们逐渐将注意力转移到同步打穴播种机的研制上。

Flake等人在1980年至1983年间研制了一种用于播种包衣甜菜种子的“柱塞式精密播种机”。这种同步播种机的结构紧凑，但成穴部件对土壤状况要求较高。当土壤过粘而粘结在播种轮上时，将造成成穴柱塞不能在土壤上成穴而导致无法播种。利用铲斗式成穴机构在土壤上形成穴孔，并同时将种子投入到穴孔中的同步播种机的基本工作原理由Shaw和Wijewardene在1978年分别提出，并设计制造了相应的打穴播种机。这种称为“铲斗式播种机”的成穴部件类似于铲斗并径向安装在滚轮上。当机器前进时，铲斗在土壤上形成穴孔并同时打开铲斗的活门使预先输入到铲斗中的种子落入到穴孔中。

Kromer等人在1980年进一步改进了这种“铲斗式播种机”，并将其用在塑料薄膜覆盖条件下蔬菜和玉米的播种。Krauland等人对这种播种机进行试验的结果表明，在土壤湿度达到18%～20%时，成穴铲斗粘土严重并且压实在铲斗周围，严重时使得成穴铲斗根本不能进入土壤成穴。

到目前为止，打穴播种机的研制仍然集中在成穴器的成穴原理和结构，以及排种器投种与成穴之间相互配合的关系方面。异步打穴播种机由于其工作原理所限制的不足使得研究工作没有新的进展，而大部分的工作是进行同步打穴播种机的研制。特别是近年来地膜覆盖和秸秆还田种植工艺的推广应用，对播种机具提出了新的要求。目前人们试图通过对传统开沟播种作业方式所用机具的改进来适应在地面有残茬和杂草及秸秆还田的条件下进行谷物的播种。例如在开沟器前面用圆盘刀切开地面上的秸秆和杂草，或者使用特殊曲面的分草板来清除种沟上部的杂物。这种方法虽然在一定程度上解决了传统播种工艺所遇到的困难，但是没有从根本上满足免耕条件下覆盖保墒播种的要求。因此，研制新型的打穴播种机具是解决此问题的根本途径。

3.讨论

对于打穴播种机，播种时行内种距是否可调是评价播种机工作性能的一个指标。对于播种作业，不同种类的作物需要有不同的播种种距。播种机应该能够满足这一要求，以提高利用率和经济效益。从对打穴播种机的发展和其结构、工作原理的分析可以看到，大多数的打穴播种机不能较好地满足这一要求。虽然“气力播种机”可以通过控制气动阀门来调节成穴柱塞成穴频率，进而改变播种时行内的种距，但是这种播种机的结构和控制机构过于复杂。“管式播种机”在理论上可改变播种时行内的种距，但在一定的工作速度下，成穴机构的成穴质量受种距的影响。

【参考文献】

[1]杨善东，杜瑞成，郭志东，蔡善儒.套筒式穴播器的设计及理论分析[J].农机化研究，2007（05）.

[2]刘彩玲，宋建农，王继承.花生覆膜穴播机成穴机构研究[J].中国农业大学学报，2007（03）.

[3]杜瑞成，杨善东，郭志东，蔡善儒，张洪伟.三种覆膜穴播成穴器方案设计与理论分析[J].山东理工大学学报（自然科学版），2003（02）.