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  水 稻 直 播 機 的 試 驗 研 究

 

梁寶忠 趙永亮 趙金英 

 

 

摘要：

 

通過對2BD(6288)多功能覆土直播機的播種實驗研究表明：該機不僅適應(yīng)常規(guī)稻的播種要求也適應(yīng)雜交稻的播種要求；同等條件下使用該機播種水稻：產(chǎn)量高于機條播、手條播和人工撒播，稻苗分蘗力強，出苗率達到80%以上，莖桿粗壯抗倒伏、防病蟲害能力強，經(jīng)濟效益高。

 

    關(guān)鍵詞：直播機、常規(guī)稻、雜交稻、播種

 

 

引言

   

我國水稻種植以傳統(tǒng)的人工育秧、插秧為主，勞動強度大，作業(yè)效率低。由于我國社會的發(fā)展和科技的進步，大量農(nóng)村勞動力已經(jīng)從農(nóng)業(yè)中轉(zhuǎn)移出來，另外建設(shè)社會主義新農(nóng)村的過程中，發(fā)達地區(qū)的土地流轉(zhuǎn)已經(jīng)開始，規(guī)?；a(chǎn)將逐步成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主體方式。因此，選擇一種適合于我國農(nóng)村經(jīng)濟與社會條件的全程機械化種植技術(shù)，以減輕勞動強度、降低作業(yè)成本，增加經(jīng)濟效益，已成為我國當(dāng)前及今后水稻生產(chǎn)中的主要問題。

    縱觀世界水稻種植技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，機械化種植技術(shù)以其工藝簡單、效率高、成本低的特點已經(jīng)逐步成為水稻生產(chǎn)技術(shù)的主流。在機械化種植技術(shù)上主要有機械移栽與機械直播兩種。水稻機械直播技術(shù)具有不再育秧、移栽，一次性完成開溝、播種、施肥、覆蓋，省工高效的突出優(yōu)點。因此，在當(dāng)前社會主義新農(nóng)村建設(shè)的大好形勢下，水稻機械化直播技術(shù)有著較高的應(yīng)用價值和廣闊的推廣前景。

    2BD(6288)多功能覆土直播機是北京現(xiàn)代農(nóng)裝金江科技有限公司從韓國引進并生產(chǎn)的高新技術(shù)產(chǎn)品。該機技術(shù)原理是將機插秧的育苗技術(shù)直接應(yīng)用于大田作業(yè)的一項新型技術(shù)。該技術(shù)具有種、基肥分施，種子覆肥覆蓋的特點，改善了土壤結(jié)構(gòu)，提高了水稻出苗率、品質(zhì)和產(chǎn)量，降低化肥施用量30%～40%；與插秧相比，省去了稻種育秧、拔秧、運秧、插秧、大田普施基肥等多道工序，節(jié)省了大量勞力；該機以水稻覆土直播為主，兼播小麥、玉米、大豆等糧食作物；不僅能在旱田上進行播種作業(yè)，也能在濕、水田上進行播種作業(yè)。更特別的是由于該機能實現(xiàn)精量播種，且播種量**小可以達到12kg/hm2，是國內(nèi)****能夠適宜播種雜交稻的機器。該機工作效率高，水田：0.7～0.8 hm2/h；旱田：1.2～1.3 hm2/h，與目前使用的水稻插秧機相比，可節(jié)本增收750～1200元/ hm2/h。

    1.2BD(6288)多功能覆土直播機結(jié)構(gòu)特點

   2BD(6288)多功能覆土直播機構(gòu)造

 

 

 

    2BD(6288)多功能覆土直播機主要由懸掛連接架、種子箱、基肥箱、覆肥箱、排種子（基肥）器、種子覆肥引導(dǎo)器、覆肥排肥器、輪胎痕跡整平裝置、船形托板、齒輪箱、液壓控制系統(tǒng)、光電測控系統(tǒng)等部分組成。其主要結(jié)構(gòu)特點為：

 

    1.1總體布置

    本機打破傳統(tǒng)的條播機布置思路，開創(chuàng)性地采取拖拉機全懸掛、中心對稱布置。取消單獨的整體框架結(jié)構(gòu)，只是將懸掛連接架、覆肥箱、種肥箱、基肥箱連接為一體，形成框架布置在上層；將齒輪箱、輪胎痕跡整平裝置、基肥開溝裝置和兩側(cè)板連接為一體，形成框架鉸接在懸掛連接架上，布置在下層前段，這一布置可以使輪胎痕跡整平裝置隨地面仿形，起到平整地面的作用；船形托板也鉸接在懸掛連接架的后部，布置在下層后段，這種布置可以有效地仿形抹平地面并壓出種子溝槽，確保在較平整的地面上進行播種作業(yè)；播種過程采用光電實時監(jiān)控與自動報警系統(tǒng)；播種量可由液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)；傳動采用機械加液壓傳動。

    1.2傳動方案

    傳動方案采用機械加液壓傳動系統(tǒng)。首先拖拉機通過萬向節(jié)將動力傳遞給齒輪箱，齒輪箱將動力分成三部分，第一部分驅(qū)動整平螺旋軸旋轉(zhuǎn)，第二部分驅(qū)動基肥開溝軸轉(zhuǎn)動，第三部分動力傳遞給液壓泵，液壓泵通過操縱閥驅(qū)動液壓馬達，液壓馬達將動力通過鏈傳動驅(qū)動覆肥排肥軸，覆肥排肥軸再將部分動力通過鏈傳動分配給排種軸，連接在排種軸上的排種器通過齒輪嚙合將動力傳遞給基肥排肥器，從而使排種器、基肥排肥器、覆肥排肥器實現(xiàn)全液壓驅(qū)動。通過調(diào)節(jié)操縱閥可以方便的實現(xiàn)液壓馬達的變速，達到調(diào)節(jié)播種量的目的。操縱閥的控制開關(guān)與船形托板相連，當(dāng)機器在田間作業(yè)時，只要提升直播機離開地面，無需切斷動力，操縱閥會自動切斷液壓動力輸出，停止排種、排基肥和排覆肥。

    1.3光電測控和監(jiān)視報警系統(tǒng)

    整機采用光傳感器監(jiān)測整機運轉(zhuǎn)狀況，每行采用1對光電傳感器監(jiān)測播種情況。正常作業(yè)情況下，報警顯示器顯示覆肥排肥軸轉(zhuǎn)速；當(dāng)播種量發(fā)生變化引起堵塞時，報警顯示器會及時報警并顯示堵塞的位置，確保了播種質(zhì)量，避免了漏播問題。

    1.4種子、基肥、覆肥的施播關(guān)系

    多功能覆土直播機種子、基肥、覆肥一次施播完成。該機采用在種子側(cè)邊60mm，比種子深20mm處施加基肥的布置，接著船形托板全面覆蓋并壓出種子溝槽，隨后在種子溝槽里施播種子，在種子表面覆蓋覆肥。施播覆肥的目的一方面是為了改善土壤結(jié)構(gòu)，提高水稻產(chǎn)量，改善水稻品質(zhì)；另一方面是為了給稻種的生長提供一個適宜的生長環(huán)境，由于覆肥（如硅肥）具有在干燥的環(huán)境下釋放和保持水分，在潮濕的環(huán)境下吸收水分的特性，所以它給種子生長創(chuàng)造了一個適宜的小環(huán)境，確保了水稻的出苗率。

   1.5整平螺旋和基肥開溝器

   該機首創(chuàng)設(shè)計了浮動式雙向整平螺旋結(jié)構(gòu)，雙向整平螺旋在旋轉(zhuǎn)的過程中，整平拖拉機的輪胎痕跡，使直播機在較平整的地面上播種作業(yè)。基肥開溝器開創(chuàng)性地設(shè)計成浮動式的管軸結(jié)構(gòu)，在管軸的表面等距離焊接出三角形的盤形突出帶，當(dāng)基肥開溝器在地面滾動的時候，就壓出了基肥溝槽。

   1.6排種（肥）輪

    由于外槽輪式排種（肥）器具有排種（肥）均勻穩(wěn)定、損傷種子少的特點，該機選用了外槽輪式排種（肥）輪結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，將外槽輪輪槽體積設(shè)計成單獨調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同作物的播種量；為了提高排種（肥）的精確性，在輪槽外緣設(shè)置毛刷，以便刷去輪槽外緣多余的物料，減輕對種子的傷害。

    2.直播機實驗研究

    2007年，該機分別在中國水稻所、四川農(nóng)科院、寧夏靈武農(nóng)場、湖北沙洋農(nóng)場等地進行了常規(guī)稻和雜交稻的推廣應(yīng)用試驗，取得了好的效果。

    2.1  機直播常規(guī)稻的實驗研究

    2007年寧夏靈武農(nóng)場試驗基本情況與結(jié)果

    在總結(jié)2006年水稻直播實驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)寧夏的實際特點，對直播機進行了改進，將行距由265mm減小為240mm，加大種子箱，將三角形種子開溝器改成U形開溝器；完善了該項直播栽培技術(shù)，改進了播種機械，配套了品種與播量行距試驗、不同播深與不同覆蓋物用量試驗、不同播種機械的不同播種方法試驗。

    實驗在寧夏靈武農(nóng)場種子隊非4號地進行，實驗結(jié)果顯示：用改進的直播機播保墑旱直播，由于行距減小，種子落粒由線狀變?yōu)閹睿兄昃喔雍侠?，加上管理水平的提高，保苗率、分蘗成穗率提高，2007年單產(chǎn)大幅提高，平均理論單產(chǎn)676.4kg，大面積實際單產(chǎn)641.7kg。覆土直播機播覆土直播稻分蘗期個體發(fā)育比較整齊，分蘗多而壯，**終理論單產(chǎn)647.1kg；常規(guī)條播播覆土直播稻由于落粒不勻、播種深淺不一，個體發(fā)育差異大，分蘗少而弱，**終理論單產(chǎn)589.72kg。帶腐殖酸處理條平均單產(chǎn)664.2kg，不帶任何種肥處理條平均單產(chǎn)626.8kg。播量與行距試驗因品種不同而表現(xiàn)不同，分蘗力弱的品種以150～200mm行距、播量25公斤單產(chǎn)**高；分蘗力強的品種以200～250mm行距，播量15～20公斤單產(chǎn)**高。不帶覆土鏈-覆土淺的試驗區(qū)水稻的出苗期、出苗率、保苗率、畝收獲穗數(shù)、理論單產(chǎn)都比帶覆土鏈-覆土深的高，理論單產(chǎn)分別為684.2kg和611.3kg；而分蘗成穗率為覆土深的總體平均比較高；其它無明顯差異。該試驗田3.4畝實際平均畝產(chǎn)661.7kg。常規(guī)條播機播種的覆土直播稻大面積實際平均畝產(chǎn)624.81kg。

    2.2機直播雜交稻的實驗研究

    2.2.1四川農(nóng)科院

    在農(nóng)業(yè)部水稻區(qū)域創(chuàng)新中心項目的支持下，四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院于2007年初引進了由北京現(xiàn)代農(nóng)裝金江科技有限公司產(chǎn)的水稻直播機，在邛崍和廣漢研究基地進行了雜交稻機械化直播相關(guān)技術(shù)研究和生產(chǎn)示范。

    1)播種期、播種量的研究

    試驗在川西平原的廣漢試驗基地進行，各處理均采取先旋耕后用播種機播種的方式進行。播種后浸灌1次，然后進行化學(xué)除草，出苗后保持淺水浸灌。對于畝播種量大的處理，在4葉期進行適度的間苗補缺。病蟲害防治同大田生產(chǎn)。

表1  直播水稻不同播期和播種量的產(chǎn)量結(jié)果

處理 品種

  前作 播種量

kg 播種時間

月/日 播種面積

畝 畝產(chǎn)

公斤

邛崍 川香9838 蔬菜 1.2 3/29 3.5 651.60

廣漢 川香9838 蔬菜 1.2 4/9 1.9 598.30

廣漢 中優(yōu)177 蔬菜 1.5 4/15 1.4 565.24

廣漢 中優(yōu)177 蔬菜 2.0 4/15 3.0 544.65

廣漢 E優(yōu)512 油菜 1.2 5/2 3.0 468.55

 

    注：E優(yōu)512為糯稻。

    9月5日成都市科技局組織專家對邛崍點示范田進行了現(xiàn)場驗收，畝產(chǎn)達到651.60公斤。9月3日由四川省科技廳組織專家廣漢點進行了現(xiàn)場驗收，全田實收，畝產(chǎn)598.30公斤，比當(dāng)?shù)厣a(chǎn)水平略增。而4月15日播種的中優(yōu)177，由農(nóng)戶收獲后曬干風(fēng)凈，實際產(chǎn)量也達到565.24和544.65公斤，和當(dāng)?shù)厣a(chǎn)水平一致。**遲播種的E優(yōu)512糯稻，在9月17日收獲，和當(dāng)?shù)卮竺娣e收獲期一致，單產(chǎn)達到468.55公斤，在糯稻中產(chǎn)量是比較高的。

   （1） 苗情動態(tài)：直播稻群體形成快，群體比常規(guī)育苗移栽大，**高時達到32.48萬苗，常規(guī)移栽只有22.29萬苗。盡管試驗中提早強制曬田，田間群體也比較大，表明直播稻分蘗能力強。

 

 

   （2）單株分蘗比較：直播稻早期分蘗多、快，在采取強制曬田措施后，分蘗能力得到抑制，而常規(guī)育苗移栽，苗床階段受秧盤孔穴以及播種密度的限制，分蘗能力得到抑制，分蘗發(fā)生少。移栽后分蘗加快，單株分蘗比直播稻多，迅速形成一定群體。

    2)經(jīng)濟效益分析：

    試驗經(jīng)濟效益分析表明：采用機直播可以比塑盤育秧移栽多獲得188.40元的效益，從而是種植水稻獲得的效益達到636.21元。采用機插秧技術(shù)模式，比塑盤育秧移栽增效97.80元。

表2  不同水稻栽培方式的成本及經(jīng)濟效益

種植

方式 成本

元/畝 其中（元/畝） 產(chǎn)量

kg/畝 產(chǎn)值

元/畝 效益

元/畝 增效

元/畝

種子 育秧 肥料 旋耕 移栽 管理 植保 收獲

直播 345 30 0 60 30 30 100 25 70 598.3 981.2 636.21 188.4

機插 415 35 50 60 45 50 80 25 70 585.75 960.6 545.63 97.8

CK 485 25 70 60 45 120 70 25 70 568.8 932.8 447.83  

    3) 雜交稻機直播的優(yōu)點

    從今年的初步研究來看，雜交稻機直播具有省工、省力、省秧田和高效率的優(yōu)點，播種量和底肥施用量均可無級調(diào)節(jié)；開溝、播種、施肥、覆蓋一次性完成；配備雙向螺旋裝置，有效地整平拖拉機輪胎痕跡；種肥分離，肥料側(cè)施，出苗率高達80%以上；工作效率10~15畝/小時，油耗1.5升/畝，作業(yè)成本30元/畝。

    2.2.2中國水稻研究所

    1)水稻直播不同模式的產(chǎn)量及穗粒結(jié)構(gòu)比較

    實驗在位于浙江富陽的中國水稻研究所進行，播種期6月21日，施氮量均為11kg/畝的條件下，比較機直播、手條播和撒播下不同播種量的產(chǎn)量表現(xiàn)，結(jié)果均表明機直播產(chǎn)量**高，1.5kg/畝、2.0 kg/畝和2.5 kg/畝播種量下機直播的產(chǎn)量分別為494.81 kg/畝、535.25 kg/畝和488.38 kg/畝；產(chǎn)量其次是撒播，手條播的產(chǎn)量**低（表3）。三種播種量下機播的平均產(chǎn)量為506.14 kg/畝，比手撒播的487.58 kg/畝要高出3.81%，比條播457.84 kg/畝高出10.55%。

    比較機直播、手條播和撒播下產(chǎn)量構(gòu)成，結(jié)果表明，機直播下雖然每畝的有效穗數(shù)**少，但穗長、每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒穗等均比手工撒播和條播高（表4），這也是機直播取得高產(chǎn)的原因，這可能與機播中增施硅肥相關(guān)。

表3 不同直播方式不同密度的產(chǎn)量表現(xiàn)（甬優(yōu)1號）

播種方式 播種量（kg/畝） 平均

1.5  2.0  2.5 

撒播 470.94b b 509.64a a 482.18a ab 487.58

條播 440.44c b 485.75a a 447.34b b 457.84

機播 494.81a b 535.25a a 488.38a b 506.14

平均 468.73  510.21 472.63  

 

注：上標(biāo)字母表示不同直播方式的差異顯著性（p=0.05）；數(shù)字后字母表示不同密度的差異顯著性（p=0.05）

表4  不同直播方式產(chǎn)量及其構(gòu)成因子（甬優(yōu)1號,2.0 kg/畝）

播種方式

  畝有效穗（萬）  穗長

（cm） 總粒數(shù)

(粒/穗) 結(jié)實率

（%） 千粒重

（g） 產(chǎn)量

（kg/畝）

撒播 22.42 18.47  101.65  77.94  29.33 509.64 

條播 20.50 18.26  94.39  79.76  28.92 485.75 

機播 17.75 20.20  117.52  83.58  30.22 535.25 

 

    不同播種量的產(chǎn)量表現(xiàn)，結(jié)果表明三種種植方式下甬優(yōu)1號的產(chǎn)量均是2.0 kg/畝播種量**高，撒播、條播和機播分別為509.64 kg/畝、485.75 kg/畝和535.25 kg/畝。而1.5 kg/畝和2.5 kg/畝播種量下的產(chǎn)量差異不大。

    2)機直播的莖節(jié)形態(tài)

    比較機直播、手條播和撒播下的各莖節(jié)的莖粗和莖長，表明機直播下各莖節(jié)的粗度均比撒播和條播有所提高（圖3）。而倒1莖和倒2莖的莖長也有所提高，但下部莖長不同播種方式下差異不明顯。表明機直播下莖桿粗壯，提高了機直播的抗倒伏能力。

 

圖3. 不同直播方式不同莖節(jié)形態(tài)差異比較

    3.結(jié)論

    （1）該直播機不僅適應(yīng)常規(guī)稻的播種，而且完全適應(yīng)雜交稻的播種，是我國****適應(yīng)雜交稻播種要求的新機型。

    （2）使用該直播機播種水稻，具有產(chǎn)量高，效率高，成本低，抗倒伏、防病蟲害能力強等的優(yōu)點。

    （3）為我國水稻機械化種植提供了一種較好的選擇。

參考文獻

    1、白人樸。21世紀(jì)初葉我國農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展展望。中國農(nóng)機化，2000，（6）：8-11。

    2、郭九林,戴振福,顧春健,等。大面積機械直播水稻技術(shù)經(jīng)濟效益分析。農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟,2000,(1):38-39。

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    5、王洋，張祖立，張亞雙、崔紅光。國內(nèi)外水稻直播種植發(fā)展概況。農(nóng)機化研究，2007，（1）：48-50。

作者簡介

    1、梁寶忠，男，51歲，高級工程師，北京大學(xué)數(shù)學(xué)系數(shù)學(xué)專業(yè)畢業(yè)。歷任：中國農(nóng)墾南方公司（深圳）生產(chǎn)發(fā)展部副經(jīng)理，中國農(nóng)墾工業(yè)公司項目開發(fā)處處長，中國農(nóng)墾（集團）總公司總經(jīng)理助理兼計劃發(fā)展部經(jīng)理，中墾農(nóng)業(yè)資源開發(fā)股份有限公司總經(jīng)理，現(xiàn)任：現(xiàn)代農(nóng)裝北方（北京）農(nóng)業(yè)機械有限公司副總經(jīng)理，北京現(xiàn)代農(nóng)裝金江科技有限公司總經(jīng)理。

    2、趙永亮，男，28歲，工程師，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)畢業(yè)，碩士。中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院技術(shù)員。

    3、趙金英，女，29歲，高級工程師，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)畢業(yè)，博士。中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院技術(shù)員。

發(fā)表于 @ 2008年06月18日 08:06:00 |點擊數(shù)（）

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