針對小麥玉米一年兩熟地區(qū)保護性耕作存在的問題，由山東省農(nóng)機技術(shù)推廣站研究員竇樂智構(gòu)思設(shè)計，鄆城縣工力有限公司等試驗完善生產(chǎn)的固定道深松分層施肥免耕精密播種機，一次進地能完成播種帶旋耕、筑畦修道、間隔深松、分層施肥、精密播種、淺溝鎮(zhèn)壓等多項作業(yè)。該機是實現(xiàn)小麥玉米生產(chǎn)高產(chǎn)、、省錢、節(jié)能、降耗、環(huán)保的一種新型保護性耕作機械
一、研發(fā)背景

保護性耕作優(yōu)于傳統(tǒng)耕作，必將大面積推廣應用是不爭的事實。但目前的保護性耕作技術(shù)和機具還存在一些問題：一是保護性耕作取消了耕整地環(huán)節(jié)，機械無規(guī)則壓地造成地表不平，免耕播種質(zhì)量難保證；二是免耕播種機的筑畦效果不理想，畦埂筑窄了壓小麥，筑寬了浪費地；三是多數(shù)免耕播種機的播種口在旋耕刀拋起土的下落范圍之內(nèi)，種子和土同時下落，種子深淺不一，同時在溝內(nèi)播種壟土下滑也造成種子覆土厚度不均，部分種子播的過深，出苗瘦弱，分蘗少，嚴重影響產(chǎn)量；四是把化肥集中施在種子下方5cm左右，當施肥量大、地較濕或播種速度快時，易造成化肥燒種燒苗；五是土壤有機質(zhì)少的地塊，不松土免耕播種的小麥根系難下扎，產(chǎn)量受影響；六是單獨深松作業(yè)失墑重，干旱年份松后不澆地易減產(chǎn)，澆地用水量又很大；六是寬苗帶播種機播種速度快了，播種質(zhì)量差，而降速作業(yè)機手掙錢少不愿干；七是免耕播種機受土質(zhì)、土地干濕、播種速度、地表平整度、秸稈還田量等影響較大，播種質(zhì)量不穩(wěn)定，部分地塊出現(xiàn)減產(chǎn)現(xiàn)象。特別是免耕播種機作業(yè)質(zhì)量不穩(wěn)定和作業(yè)效率低，已嚴重影響到保護性耕作的發(fā)展速度。
二、主要技術(shù)集成

為解決上述問題，我們優(yōu)化集成了機械固定道作業(yè)、澆水固定畦、小麥播種帶旋耕、土壤振動深松、肥料分層深施、畦面整平、精密播種、淺溝防粘鎮(zhèn)壓、防纏防堵等多項技術(shù)，研究生產(chǎn)出了固定道深松分層施肥免耕精密播種機。該機主要由機架、變速箱、旋耕刀軸、播種帶旋耕刀、震動器、深松鏟、肥料箱、種子箱、底肥施肥管、種肥施肥管、播種管（或圓盤播種器）、傳動鏈輪、鎮(zhèn)壓輪、調(diào)節(jié)裝置等組成，現(xiàn)已申請專利。優(yōu)化集成的主要技術(shù)要點如下：
  1.機械化農(nóng)藝技術(shù)。綜合權(quán)衡農(nóng)藝要求和小麥玉米收、種機械配備的可行性，設(shè)計出既能符合高產(chǎn)栽培技術(shù)要求，又能便于機械配備，前后作業(yè)銜接，相互配套的小麥、玉米種植規(guī)格。

2.澆水固定畦技術(shù)。播種機通過播種帶旋耕刀旋起的土，在拖拉機兩輪胎的后面（或中間）筑起畦埂。畦埂位置每年固定不動，播種小麥和玉米時均可對原畦埂進行扶土作業(yè)。用兩邊的旋耕刀筑畦，畦埂規(guī)整，畦埂寬30～35cm，占地面積小，土地利用率高，不影響產(chǎn)量。畦面寬140cm，小畦澆地節(jié)水效果明顯。

3.固定道作業(yè)技術(shù)。機械行走的固定道也就是在拖拉機輪胎后面筑起的畦埂。掛接小麥、玉米兩用型播種機的拖拉機和小麥玉米兩用型聯(lián)合收獲機，在田間作業(yè)時，均在固定道上行走，小麥和玉米種在兩固定道之間，固定道（畦埂）保留。收獲和播種時，老畦埂已較低，并不影響拖拉機和聯(lián)合收獲機壓畦埂作業(yè)。隨著畦埂每年的壓實和抬高，可改變部分筑畦彎刀的方向，減少筑畦扶土量。

4.播種帶旋耕振動深松技術(shù)。在旋耕刀軸上裝有播種帶旋耕刀，每條播種帶旋耕寬一般在20cm，播種2行小麥，兩播種帶之間不動地寬一般在20cm。在旋耕刀軸后面，每組播種帶旋耕刀中間，裝有振動深松鏟。變速箱兩端的振動器動力軸上裝有偏心套，偏心套通過連桿帶動深松鏟震動疏松土壤。深松鏟的深松深度能在25～35cm之間可調(diào)，一般每年調(diào)節(jié)2個鏟的深松深度在30cm左右，其它鏟深松在25cm左右，并每年調(diào)換深淺位置，這樣既能減少動力消耗，又能每2-4年每條播種帶有一次深松深度達到30cm以上。

5.分層施肥技術(shù)。緊靠深松鏟后面，前后有兩根施肥管。底肥管緊靠深松鏟之后，底肥分散施在兩行小麥中間地下15～20cm之間。緊靠底肥管后面一根為種肥管，種肥施在2行小麥中間，在種子下方3～5cm。施肥管的位置是按深松25cm安裝的，若增加深松深度要相應上提施肥管。施肥量20～70公斤可調(diào)，底肥施肥量一般占總施肥量的60%左右。

6.平畦精密播種技術(shù)。在旋耕刀后擋板下方裝有活動拖地的平土板，平土板起檔土、碎土和平整畦面的作用。播種管位于平土板之后，在平整的畦面上播種，從而保證了標準播深。該機每行小麥4～5cm的苗帶裝有2套排種器和播種裝置，使播下的種子均勻分布在苗帶內(nèi)，有效避免了缺苗斷壟和疙瘩苗，達到了精密播種。

7.淺溝防粘鎮(zhèn)壓技術(shù)。為增強苗帶和深松部位的鎮(zhèn)壓效果，設(shè)計成大小直徑相差6cm左右的大小輪組合式鎮(zhèn)壓輪。鎮(zhèn)壓后形成苗帶淺溝，有利于保墑和蓄積雨雪，并避免了高壟塌土壓苗現(xiàn)象。在鎮(zhèn)壓輪上包有5mm厚的橡膠皮，橡膠皮的彈性變性和塑料刮土板的配合，有效防止了鎮(zhèn)壓輪粘土。

8.防纏防堵技術(shù)。一是在旋耕刀軸上不旋耕的位置不留刀座，避免了纏草；二是增加了播種帶旋耕刀的密度，彎刀和直刀相結(jié)合，提高了碎土、碎秸和把秸稈分到兩邊的性能；三是深松鏟位于旋耕刀旋轉(zhuǎn)半徑內(nèi)，施肥管又緊靠深松產(chǎn)，旋耕刀能有效防堵；四是播種管前后兩排分布，加大了秸稈通過空間，并且播種管下部向后彎曲，避免了掛草。還可選裝圓盤式播種器，通過性能更好。

9.除草劑噴灑技術(shù)。可選裝除草劑噴灑裝置，在播種玉米和小麥的同時噴灑除草劑，易做到不重噴，不漏噴，噴灑均勻，減少作業(yè)環(huán)節(jié)，降低作業(yè)成本。特別是打封閉式除草劑，防治效果好。

三、主要設(shè)計參數(shù)

固定道深松分層施肥免耕精密播種機，分大、中、小型，分別配套90、74和66kW左右的輪式拖拉機。小麥玉米收獲選擇黃淮海地區(qū)應用最廣泛的4YZ-2型小麥聯(lián)合收獲機底盤參數(shù)（秋季裝3行玉米收獲裝置）。改聯(lián)合收獲機前后輪同轍，輪距178cm，兩輪胎內(nèi)里寬140cm，兩輪胎外側(cè)寬216cm。調(diào)整拖拉機輪距與聯(lián)合收獲機同轍，以此作為兩固定道和播種機作業(yè)幅寬的主要設(shè)計參數(shù)。

作業(yè)幅寬2米的播種機，畦面寬140cm，每條固定道寬30～35cm。在拖拉機兩輪胎之間140cm播幅內(nèi)，旋耕深松4條播種帶，每條播種帶寬20cm，播種2行小麥，小麥大行距24cm，小行距16cm。對高水肥高產(chǎn)地塊適當加寬不動地寬度，減少播種帶寬度。小麥收獲后每畦內(nèi)播種3行玉米，玉米行距60cm。作業(yè)幅寬270cm的播種機，畦面寬140cm，在拖拉機兩輪胎之間有4條播種帶，輪胎外側(cè)每邊1條播種帶，共6條播種帶，播種12行小麥。作業(yè)幅寬340cm的播種機，畦面寬140cm，在拖拉機兩輪胎之間有4條播種帶，輪胎外側(cè)每邊2條播種帶，共8條播種帶，播種16行小麥。小麥收獲后每畦內(nèi)播種3行玉米，玉米行距60cm。作業(yè)幅寬260cm的播種機，在拖拉機兩輪胎中間起壟筑畦，拖拉機來回筑成230cm的畦面，拖拉機一次過去在畦埂兩邊各作業(yè)3條播種帶，共6條播種帶，播種12行小麥。小麥收獲后每畦內(nèi)播種4行玉米，玉米行距63cm。上述種植規(guī)格，均用4YZ-2小麥玉米兩用型聯(lián)合收獲機固定道行走，分別收獲小麥和玉米。

四種型號的固定道深松分層施肥免耕精密播種機及相應的小麥玉米種植規(guī)格見下圖。

1.作業(yè)幅寬200cm

　　2.作業(yè)幅寬270cm

　　3.作業(yè)幅寬340cm

　　4.作業(yè)幅寬260cm (拖拉機兩輪胎中間起畦埂)

　四、主要優(yōu)點

固定道深松分層施肥免耕精密播種保護性耕作技術(shù)的主要優(yōu)點：一是秸稈還田覆蓋地表,能蓄水保墑，改善土壤結(jié)構(gòu)，培肥地力，減少水蝕、風蝕；二是固定道作業(yè)，機械不碾壓作物種植區(qū)，不會有輪轍造成地表不平，從而保證播種質(zhì)量；三是固定道路基較硬，機械行走消耗動力少，輪胎附著力好。并且畦埂為硬地，又是小畦灌溉，節(jié)水明顯；四是在20cm的播種帶內(nèi)用了8把旋耕刀，旋耕刀密度增加，碎土和秸稈切碎效果好，能創(chuàng)造良好的種床；五是用深松鏟疏松耕層而不反轉(zhuǎn)土壤，能改善土壤結(jié)構(gòu)，打破犁底層，提高蓄水能力。特別是深松與旋耕開溝播種及鎮(zhèn)壓相結(jié)合，避免了單純深松易失墑的問題，從而使無水澆條件的地也能進行深松，有水澆條件的地在稍旱的情況下，也不用澆水；六是分層施肥能避免燒種燒苗，顯著提高肥料利用率，減少作業(yè)環(huán)節(jié)；七是采用防纏防堵措施，能保證播種質(zhì)量，提高作業(yè)效率；八是能減少機械配置和機械進地次數(shù)，降低作業(yè)成本。能減少水、化肥、鋼材、能源等資源消耗，保護環(huán)境；九是秸稈還田覆蓋、深松、分層施肥、精密播種、小溝播、大小行種植等一系列措施，能顯著提高糧食產(chǎn)量；十是便于實現(xiàn)小麥玉米機械化、標準化、精準化生產(chǎn)。

2011年8月24日，省農(nóng)機辦魯農(nóng)機科字〔2011〕25號文，《關(guān)于做好秋季十項農(nóng)機化技術(shù)推廣工作的通知》中要求，“各地要把玉米機械化聯(lián)合收獲、小麥深松施肥免耕播種復式作業(yè)技術(shù)作為秋季推廣工作的重中之重”。固定道深松分層施肥免耕精密播種機通過能力強，播種質(zhì)量好，作業(yè)效率高，特別是節(jié)本、增產(chǎn)、省事深受農(nóng)民青睞，必將在黃淮海小麥玉米種植區(qū)大面積推廣應用。