撒播机

撒播机是指将种子撤于地面，再用其他工具覆土的播种机。主要工作部件是种子箱、离心式撒布器和驱动装置。工作时，种子箱内的种子，由于机体振动或搅拌器的搅动，靠自重经箱底出口下落到高速旋转的撒布器上，受到离心力作用被撤播到地面。由于撤播机撒下的种子分布不均匀，覆土深浅不一，播种质量差，现已很少采用。但近年来，撒播机应用于航空播种，由于飞机速度快，既可适时播种，又能撒播均匀、改善播种质量，所以利用飞机大面积撒播水稻、牧草和林木种子已日见增多。

小麦撒播机特点现有的小麦播种方式均为开沟条播，播种带窄，出苗集中，苗与苗之间争夺养分，而两垄之间的土壤营养和水分不能被充分利用。现有的播种机作业前需要先将地表耕整后再进行播种，拖拉机两次进地才能够完成作业，能耗高，成本大，作业效率低。

为此，农艺专家通过对小麦撒播栽培技术及其增产机理进行了系统研究，结果证明: 撒播栽培利于冬前幼苗生根增蘖，提高成穗率；后期单茎绿叶面积大，光能利用率高，利于提高单粒质量; 同时具有省力、省工和简化栽培的特点，能实现小麦生产的高产、高效。小麦撒播籽粒水平分布均匀，出苗后均匀覆盖地表，能够减少土壤水分蒸发，抗旱性好； 此外，小麦等深撒播既能够培养壮苗( 苗与苗之间养分均匀) ，又能起到一定的防冻害的作用。我国北方旱地农田 50% 左右的水分通过蒸发损失掉，从农艺上考虑，降低农田无效蒸发是提高农业用水效率的重要技术途径。实验表明: 小麦无垄栽培技术可减少地面无效蒸发损失30% ~ 50% ，提高小麦产量 10% ~ 15% ，是小麦节水抗旱、防冻的新技术。然而，该技术的推广受到了机械化程度的制约。

大部分地区小麦撒播靠人工作业，存在效率低、撒播不均匀等诸多缺点。最主要的是小麦人工撒播一般是将麦种直接撒于地表，再进行耙土，这种工作方式往往造成小麦籽粒覆土层浅，出苗后根系离地表近，若遇冻害易死苗。普通的小麦撒播机具比较简易，将籽粒在旋耕前撒于地表，待旋耕时籽粒随土壤翻动埋于地下，籽粒水平分布较均匀，但垂直分布较差，部分籽粒或露出地表或埋得过深而不能发芽; 部分籽粒覆土过浅虽能出苗，但易受冻害或干旱死亡而不能越冬，造成种子浪费和水肥苗期损失。此播种方式不能够保证实际有效播种量和发芽率。1

基本结构小麦等深撒播机的主要工作部件包括挂接装置、种肥箱、机架、旋耕机种子均撒装置、拨土轮以及镇压等，挂接装置与拖拉机配套联接，在旋耕机的上方安放复合式种肥；旋耕机前面有撒播化肥打散装置，旋耕机后方为种子撒播装置，撒播装置上方有拨土轮和传动装置。

原理小麦等深撒播机选用中型拖拉机为配套动力( ≥48kW) ，挂接形式采用后悬挂正配置。作业时，拖拉机的后动力输出轴通过齿轮箱带动旋耕机刀轴旋转，创造种床，保证播种环境；镇压轮带动播种施肥轴转动，播种施肥轴带动排种器与排肥器转动，旋耕机前方先进行肥料自流打散撒施至地表，然后在旋耕机的工作过程中将肥料均匀旋耕至各土层，既保证了肥料均匀性，又节省了施肥动力(与条播开沟施肥相比)；旋耕机后方为种子横向均撒装置，该装置采用籽粒自流打散方式实现种子均撒及种子水平均匀撒播，并上下位置可调整(即播种深度可调) ，保证播种的深度可达到农艺要求; 旋耕机旋耕时带起的浮土经机具刀具本身抛洒并越过撒播播种装置，直接进行种子覆土，保证播种深度；齿轮箱一侧带有万向节传动装置，通过中间轴带动拨土轮进行强制覆土，保证种子的覆土量；镇压轮进行土壤压实，保证种子出苗环境，在旋耕机前端的两侧分别安装一个反向翻土起埂犁，旋耕播种时进行起埂。1

水稻撒播机随着水稻栽培技术的发展及劳动力成本的提高, 水稻撒播越来越受到重视。水稻撒播一般采用催芽稻谷,而水稻种子经过浸种催芽后,含水率高、流动性差、强度降低,给机械撒播带来困难。为此,研制了一种风送式水稻撒播机,对种子形状适应性好、损伤率低。撒播机首先通过排种槽轮形成粗大种子流,在风送管内利用高速气流将粗大种子流均匀排出、进入大田。分析气流在风送管内的流动特性、改善喷嘴出口处气流速度及种子浓度分布均匀性,对提高撒播质量、降低能耗具有重要意义。

近年来,国内外学者对气力输送装置进行了研究,从不同种子的物料特性、装置的几何形状及尺寸等不同方面进行了相关研究。主要采用计算流体力学对气-固两相流进行三维数值模拟,分析装置内部流场分布和物料运动特性。

本文主要采用Fluent软件提供的Mixture多相流模型对风送管内部气流流场进行模拟,对比分析不同结构风送管内部流场分布特征,获得喷嘴出口气流速度及种子浓度变化规律,并在此基础上,对风送管结构进行优化,并进行试验验证。2

本词条内容贡献者为:

魏大勇 - 副教授 - 西南大学