水稻覆膜播种机设计与试验
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摘要：水稻轻简化栽培是当前水稻生产研究的重要内容。介绍一种用于水稻旱种旱管的条播种植机，通过覆膜、打孔、覆土的方式来解决水稻生产中出现的草荒、工作效率低、费时费力及农艺步骤繁琐等问题，以期为轻简化水稻生产提供适宜的机具。
关键词：覆膜播种机;水稻旱种;设计;试验
中图分类号：S223.2 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2020）01-0021-03
近几年我国水稻种植面积锐减，主要原因是水稻生产环节多、劳动强度大、劳动力成本高、生产效益低，需要探索轻简化栽培模式来解决这些问题。水稻直播生产模式省去了育秧、插秧环节，该模式在国内从南方到北方迅速推广，并研制出多种型式的水稻直播种植机械。水稻旱直播技术与传统机插秧相比，取消育秧与移栽环节，能够减轻劳动强度、提高生产效率，达到增产增效增收的目的。但旱直播模式杂草控制较难，需在水稻生育期施用大量除草剂，与当前国家倡导的绿色、协调、可持续的农业发展理念有所不符，亟需开发一种能控制杂草、实现绿色生产的水稻种植机械。为此，本课题研制一种水稻覆膜播种机，以期为轻简化水稻生产提供适宜的机具。
1 水稻覆膜播种机的总体设计
水稻覆膜播种机主要由主机架、副机架、齿轮箱、施肥装置、精量条播装置、浅旋装置、地轮、第一开沟装置、第一覆土装置、第二开沟装置、覆膜装置及第二覆土装置组成。整体结构如图1和图2所示。
主机架（1）端部两侧固定有副机架（2），齿轮箱（3）、施肥装置（4）及精量条播装置（5）依次设置在主机架上部，浅旋装置（6）、地轮（7）、第一开沟装置（8）通过连接杆依次设置在主机架底部，第一覆土装置（9）通过主机架和副机架端部连接臂固定在主机架右端部下方，连接臂左端部安装有滑轮，施肥装置、精量条播装置及地轮的传动轴均通过链条与该滑轮连接，第二开沟装置（10）、覆膜装置（11）及第二覆土装置（12）依次设置在副机架两侧底部。
施肥装置由肥料箱、排肥器、排肥轴、施肥管等组成。肥料箱经支架固定在主机架上方;排肥器设置在肥料箱底部;排肥轴设置在排肥器中部区域，用于驱动排肥器;施肥管设置在排肥器底部且向下延伸一定距离，与第一开沟装置处于同一水平线上。
精量条播装置由种箱、播种器、播种轴、导种管等组成。播种器设置在种箱底部;播种轴设置在播种器中部区域，并固定在主机架上;导种管设置在播种器底部且向下延伸一定距离，与第一开沟装置处于同一水平线上。
浅旋装置由连接杆、浅旋刀轴、浅旋刀片等组成。连接杆固定在主机架底部;浅旋刀轴设置在连接杆底部;浅旋刀片间隔一定距离设置在浅旋刀轴圆周外侧。
第一开沟装置由连接杆、连接臂、开沟器、大圆盘、小圆盘等组成。连接杆固定在连接臂底部;大圆盘和小圆盘分别通过轴连接方式设置在开沟器两侧。
第一覆土装置由连接杆、支架、覆土器、支臂、镇压轮、调节弹簧等组成。连接杆设置在主机架右端部下方;支架设置在连接杆底部;覆土器设置在支架前端部下方;镇压轮通过支臂设置在支架后端部两侧之间;调节弹簧设置在支架的中部区域，与副机架连接。
第二开沟装置由连接杆、犁体、侧挡板等组成。连接杆设置在副机架底部两侧;犁体和侧挡板分别焊接在连接杆底部两侧。
覆膜装置由挂膜机构、压膜机构等组成。挂膜机构包括挂膜架、调节杆、挂膜杆及挂膜轮。挂膜架固定在副机架底部两侧;调节杆通过轴连接方式设置在挂膜架底部一端;挂膜杆设置在调节杆一端;挂膜轮通过调节装置连接在挂膜杆外侧。压膜机构包括连接板、固定板、泡沫轮及弹簧。连接板固定在副机架底部两侧;固定板固定安装在连接板底部;泡沫轮通过轴连接的方式设置在固定板底部;弹簧设置在固定板与连接板之间。
第二覆土装置由连接杆、覆土桶、导土板、打孔针等组成。连接杆固定在副机架底部两侧;覆土桶设置在连接杆底部之间;导土板设置在覆土桶圆周外侧，横向排列，间隔一定距离;打孔针设置在覆土桶每两排导土板之间的内部。
主机架的前端部设置有提升架，提升架顶部通过支撑杆与齿轮箱连接。
2 水稻覆膜播种机的工作原理及特点
水稻覆膜播种机工作时，通过浅旋装置进行碎土，通过第一开沟装置完成起垄，起垄的同时施肥装置、精量条播装置通过施肥管和导种管将肥料和种子以带状条播的方式导入地垄中，然后通过第一覆土装置将土壤覆盖在肥料和种子上;通过第二开沟装置在地垄两侧开沟，然后通过覆膜装置的挂膜轮和压膜轮依次完成对地垄的铺膜和压膜工作，第二覆土装置通过打孔针对苗带进行打孔，并通过覆土桶对非苗带区域的薄膜进行覆土，从而压紧薄膜。
水稻覆膜播种机可一次性完成水稻种植，取消了育秧、移栽两大环节，简化了农艺，省工省时，在水资源缺乏地区尤其适用;同时，采用带状精量条播方式进行旱直播，带状苗能保证幼苗个体空间宽裕，可有效避免线状及苗状方式下的短暂苗荒等问题;通过覆土桶上的打孔针对苗带进行打孔，并对非苗带处进行覆土作业，水稻幼芽可沿着打孔眼生长，抑制稗草生长，覆土后薄膜与地面结合更加紧凑，不易被风刮飞。综合来看，水稻覆膜播种机用于旱直播水稻生产具有非常理想的技术效果。
3 水稻覆膜播种机的性能试验
在桓仁原生态优质稻米生产合作社水稻田对水稻覆膜播种机进行播种试验，考察该机具碎土整地效果、播种质量、施肥质量、覆土质量、覆膜后出苗情况等指标。结果表明：该机具碎土整地效果符合农艺要求，能够确保水稻顺利拱土出苗，不影响苗期管理;播种后每延米約60粒种，行距平均为20 cm，侧施肥深度平均为10 cm，覆土深度平均为2 cm，覆膜后每延米出苗50株以上，符合水稻直播农艺要求;播种部件符合条播机相关国家标准要求。 試验中发现水稻覆膜播种机的作业效果受到一些因素的影响，如种子催芽后未晾干水分或脱芒不彻底及杂质较多等原因会造成种子堵塞、导致漏播;播种地块的平整度影响播种质量;覆膜压得不实;地块大小影响播种效率;机手的作业水平影响播种质量。此外，覆膜播种种植模式下后期水肥管理难度较大，应增加铺设滴管设备，实施水肥一体化管理，以保证水稻稳产高产。
4 结语
水稻覆膜播种机在工作时可利用拖拉机等设备作为牵引和动力装置，将拖拉机后动力输出轴与该机具连接即可。该机具功能完善，使用方便，具有简化农艺、省时省工等特点，技术效果非常理想，在水资源缺乏地区尤其适用。
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Abstract： Rice light simplified cultivation is an important part of rice production research. This paper introduces a drill planter for rice dryland seed and dryland tube， which can solve the problems of grass shortage， low working efficiency， time-consuming and laborious work and complicated agronomic steps in rice production by means of mulching， punching and covering， in order to provide suitable machinery and tools for light simplification of rice production.
Key words： mulching seeder; dry culture of paddy rice; design; test
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