专利名称：小麦宽苗垄带状播种机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种农用机械播种机，尤其涉及ー种小麦宽苗垄帯状播种机。
背景技术：
小麦是世界三大粮食作物之一，在中国的种植面积多年来一直稳定在2000万公顷以上，也是中国黄淮海平原种植的最主要粮食作物。小麦产量的形成取决于个体与群体的协调。优良群体结构的构建与形成，有利于群体冠层内通风透光，个体发育健壮，抗病防倒,是小麦产量形成的基础。小麦生产中传统的种植方式以条播为主,通过播种时增减播种量和改变行距是人工调控小麦群体结构主要措施之一。因此，目前现有的小麦播种机构造大体基本相同，主要由机架、种子箱、排种器、下种管、地轮、开沟器和传动装置組成。为了改变种植结构，人们主要改变播种机的行距调节进行了尝试性改进，如一垄双行小麦播种机，通过每两根下种管同时与ー个锄铲开沟器相连，在开沟器内侧形成左右两个下种品，两个·下种ロ之间用“V”形挡板隔开，保持两个下种ロ之间的间距为5cm左右，这样就将ー垄単行改变为一垄双行的田间种植结构；另有ー种形式是单双行小麦播种机，是通过単行下种管与双行下种管交错排列，播种后形成一垄双行和一垄单行的交错排列的田间种植结构。但是，以上这几种播种机模式均没有改变播种后小麦种子的呈“线状”排列方式，如图I所示，小麦101、苗垄间隔102均呈线状分布。线行内的小麦种子依然会存在拥挤现象，不利于小麦形成理想群体结构。理想的小麦群体结构是冠层内的小麦植株均匀分布，既能形成均匀一致的光、温、水、肥生长环境，又能保持良好的通风透光条件。为此，有研究报导垄作种植或无垄撒播种植。但是，垄作种植增加了精细整体、起垄播种、沟内还需用人工耧播种，因作业环节增多、操作繁琐、费时费カ而増加了作业成本；无垄撒播种植采用人工撒种后旋耕的方式，虽然操作简单，却需要増加小麦用种量，且播种深度不易控制，导致小麦出苗生长不整齐，而且小麦生长中后期群体结构郁蔽、冠层内通风透光条件差，不利于小麦抗病防倒，影响产量形成。因此，需要既简便易行、又能进行群体结构优化，増加小麦产量的新的种植方法，同吋，需要一种适合这种新的种植模式的小麦播种机。
发明内容
本发明的目的在于提供ー种小麦宽苗垄帯状播种机，以满足目前小麦种植需要既简便易行、又能进行群体结构优化，増加小麦产量的种植要求。为了实现上述目的，本发明提供ー种小麦宽苗垄帯状播种机，其包括种子箱、多个镇压轮、多个排种管和多个开沟器，所述排种管的一端连接于所述种子箱，所述排种管的另一端连接于所述开沟器以将种子输入土壌，其特征在于，还包括用于使种子形成宽苗垄带状分布的开沟器模块，每一所述开沟器模块包括至少两个用于在宽苗垄内均匀播种的开沟器，所述镇压轮分别位于每一所述开沟器模块后方，所述镇压轮的宽度大于等于所述开沟器模块的宽度，所述开沟器模块的宽度等于宽苗垄的宽度，相邻所述开沟器模块之间的宽度等于相邻宽苗垄之间的行距；在同一所述开沟器模块中，在宽度方向，相邻所述开沟器间隔一定距离，在前后方向，相邻所述开沟器也间隔一定距离。本发明围绕个体生长发育与群体形成产量协调关系，针对目前小麦种植生产中存在的播种操作繁琐，群体结构不良而影响冠层内通风透光，导致产量不高的问题，利用本发明可以实施宽苗垄帯状种植方法，集取常规条播、无垄撒播和垄作的优点、同时避免了其缺点，可以促进小麦群体结构优化，改善群体冠层内的通风透光条件，有利于小麦群体生长发育、增加产量，提高资源利用效率。
图I为现有种植方法的小麦线状种植示意图；图2为本发明优选实施例的结构示意简图； 图3为本发明优选实施例的开沟器在前后方向上的布置结构简图；图4为本发明优选实施例的开沟器的后视结构示意图；图5为利用本发明优选实施例播种的小麦宽苗垄帯状种植示意图；图6示出了不同种植方式小麦灌浆期冠层底部透光状况；图7示出了不同种植方式小麦灌浆期旗叶光合速率；图8示出了不同种植方式小麦拔节后期単位面积总茎数；图9示出了不同种植方式小麦拔节期后期叶面积指数；图10示出了不同种植方式小麦灌浆期植株高度；图11示出了不同种植方式小麦成熟期単位面积有效成穗数；图12示出了不同种植方式小麦籽粒产量。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进ー步详细说明。需要提前说明的是，下述仅以小麦为例对本发明进行说明，但是本发明并不局限于此，对于本领域技术人员而言，可以不付出创造性劳动，利用本发明种植其他麦类作物。根据本发明优选实施例，在小麦种植过程中，包括播前准备、机械播种、田间管理、收获等环节，图5则示出了利用本发明优选实施例播种的小麦帯状种植示意图，图2所示的本发明优选实施例使种子呈帯状的宽苗垄I均匀分布，每ー宽苗垄I的宽度LI可以介于10-25cm之间，优选为12-18cm，更优选的宽苗垄I的宽度LI为15cm，结合光照強度、日照时数、风力、降水等自然条件进行分析，表明该宽度特别适用于中国北方麦类主产区。相邻宽苗垄I之间的行距2 (在本发明中，行距指相邻宽苗垄I之间的空间)的宽度L2等于宽苗垄I的宽度LI，因此，Ll=L2=15cm。宽苗垄I中，小麦种子的播种深度为5cm左右，例如4-6cm之间。为了形成图5所示的种植方式，本发明优选实施例如图2-图4所示，其包括种子箱3、镇压轮6、多个排种管41-43和多个开沟器模块5。多个开沟器模块5 —字并列排开，实际应用时，可以由拖拉机的输出功率决定开沟器模块5的数量，当然，开沟器模块5的数量越多，机械播种机播幅越宽。一个开沟器模块5形成ー个宽苗垄1，一次性播种的宽苗垄I越多，机械播种机播幅越宽。镇压轮6与开沟器模块5 对应并位于其后方，以镇压土壌。各镇压轮6结构相同，各排种管41-43结构相同，各开沟器模块5也是结构相同，因此图2仅标注其中的ー个。开沟器模块5包括三个开沟器51、52、53，但不局限于此。排种管41、42、43的一端连接于种子箱3,另一端连接于开沟器模块5中的开沟器51、52、53以将种子输入土壌。在本优选实施例中，镇压轮6的宽度L5大于等于开沟器模块5的宽度L3，镇压轮6的宽度L5即是圆柱形镇压轮6的长度，开沟器模块5的宽度L3即是位于开沟器模块5边缘的两个开沟器51、53最外侧边之间的距离。开沟器模块5的宽度L3等于宽苗垄I的宽度LI，相邻开沟器模块5之间的宽度L4等于相邻宽苗垄I之间的行距2的宽度L2。优选的是，宽度LI、行距2的宽度L2、宽度L3、宽度L4、宽度L5均相等。在同一开沟器模块5中，如图2所示，在宽度方向，相邻的开沟器51和52、开沟器52和53之间都间隔一定距离，以分散和減少开沟器模块5前进时的阻力；如图3所示，在前后方向，相邻开沟器51和52、开沟器52和53之间也间隔一定距离L6，以进ー步减小前 进阻カ以及利于种子散布均匀、简化制造エ艺，优选的是，距离L6为4-6cm。在另ー实施例中，在宽度方向，相邻的开沟器51和52、开沟器52和53之间都具有一定的重合，以使种子形成带状宽苗垄带状分布，但是在前后方向，相邻开沟器51和52、开沟器52和53之间必须间隔一定距离，否则播种机前进阻カ较大。由于相邻的开沟器51和52、开沟器52和53之间左右间隔一定距离，可能会导致开沟器播种的种子分别形成一线状，而不能形成帯状的宽苗垄的问题，为了避免该问题的发生，本优选实施例的开沟器腔体中设有多个凸起。由于各开沟器结构相同，因此图4仅示出了开沟器51的内部结构，图4中，开沟器51中设有多个凸起511，凸起511可以使小麦种子在降落过程中因受到阻挡而跳跃翻滚，在相互碰撞中，种子可以更均匀地落入土壌中。更优选地，凸起511呈棱状。为了避免各开沟器播种的种子形成线状，在同一开沟器模块中相邻开沟器前后错开的情况下，也可以使中间的开沟器与两侧的开沟器有部分重叠，例如两侧的开沟器宽度为5cm，中间的开沟器宽度则为6cm，中间开沟器与两侧开沟器分别重叠0. 5cm。基于小麦生长周期内的光照等气候因素的考虑，在利用发明优选实施例种植小麦时，优选应用于北半球中纬度的冬小麦种植，例如中国北方麦类主产区的冬小麦。按照当地适宜播种期和播种量进行播种，如果在适宜播种期前播种，就适当减少用种量；如果在适宜播种期后播种，应适当増加播种量。机械播种机自带镇压轮，播种、镇压一机化作业、一次完成。宽苗垄I的宽度为15cm，相邻宽苗垄I之间的间距(即行距2)为15cm，播种深度5cm左右。图6-图12示出了在多次试验中，常规方法种植的小麦与本优选实施例种植的小麦的多种參数的对比情況。在图6-图12中，相邻的两图形柱中，左侧的图形柱代表常规种植方法，右侧的图形柱代表本优选实施例，并且横坐标均表示播种量，単位均为“kg/667m2”。在图6中，纵坐标表示投射PAR，单位为“ y mol/m2” ;在图7中，纵坐标表示光合速率Pn，单位为“ ii mol |C02/m2/s” ；在图8中，纵坐标表示単位面积总茎数，单位为“万/667m2”;在图9中，纵坐标表示叶面积指数LAI ;在图10中，纵坐标表示株高，单位为“cm”；在图11中，纵坐标表示単位面积有效穗数，単位为“万/667m2”;在图12中，纵坐标表示产量，单位为“kg/667m2”。
综上所述，本发明提供ー种小麦宽苗垄帯状播种机，利用该播种机实施小麦宽苗垄带状种植方法，相对于常规种植方法的主要作业环节旋耕、镇压、播种、镇压，其主要特点是经过旋耕、镇压后，采用宽苗垄带状播种机播种，播种出苗后形成15cm宽左右的宽苗垄帯状，以及15cm宽的行距(相邻宽苗垄之间的距离)。理论分析及多次田间试验结果表明，本发明可以取得多项突出的种植效果，例如，整体上有利于构建形成良好的小麦群体冠层结构，协调小麦个体与群体关系，提高小麦对光、温、水、肥资源的利用效率，増加小麦抗病虫、防倒伏能力，促进小麦稳产高产。具体表现在—、兼具散播麦苗均勻分布和条播通风透光优点，有利于小麦生长发育。在宽苗垄帯状内个体呈均匀分布状态，营造了良好的小麦生长发育空间条件；在宽苗垄之间又保留适宜的行距，保证了小麦健康生长所需的良好通风透光条件。相同播量条件下，宽苗垄种植的小麦个体基本分散在一个面上，避免了在线状条垄内小麦个体之间因密集拥剂而相互影响，苗垄内个体分布均匀，光温水肥条件得到改善，有利于个体生长发育健壮，増加了小麦抗倒能力，适宜的行距又能保证田间良好的通风透光条件，有利于降低因郁蔽通风不良而 导致的小麦病虫发生率。ニ、便于构建合理群体结构，有利于光合有效辐射在群体冠层内传输分布，改善了下层叶片受光条件，提高辐射利用效率。发育完整而健康的小麦植株可能有三层或更多层次叶片，如果群体结构不合理，最上层的叶片将截获大部分光照，而下层叶片只能获取少量光照。当中午太阳直射时，通过植物冠层顶部叶片截获的光合有效辐射将有1400 y mol/m2/s或更多，大约是饱和光强的3倍，这样，被上层叶片截获的太阳能至少有2/3被浪费，而下层叶片却光照不足。本发明通过改变群体结构，減少冠层顶部叶片对下层叶片的遮光，改变了光能在群体内的分布，使更多的直射光能透射到冠层下部叶片。与常规条播相比，株高与常规条播相比差异不显著，但是宽苗垄种植条件其下部叶片接受的光照却増加30%左右，有利于产量形成。三、小麦覆盖度增加，田间裸露面积下降，有利于减少麦田棵间蒸发，保持土壌水分，提高水分利用效率。冬小麦耗水量主要由植株叶面蒸腾与棵间蒸发两部分组成。棵间蒸发是土壌的ー个物理过程，除与农田小气候状况有关外，地面覆盖度是影响蒸发量的ー个重要因素，所以，棵间蒸发随植物种类、种植密度和植物覆盖度而异。測定结果表明，在冬小麦返青前裸露面积大，棵间蒸发占农田总蒸发量的92% ;返青后随着植株生长覆盖度増大，棵间蒸发的比例下降至68% ;拔节后期至成熟下降为47% ;冬小麦全生育期的棵间蒸发量占农田总蒸发量的66%。宽苗垄种植后，植被覆盖度增加，其田间裸露面积比常规条播种植减少近50%，所以，本发明有利于减少棵间蒸发，保持土壌水分。四、无效分蘖減少，有利于提高光温水肥等资源利用率。试验结果表明在相同种植条件下，宽苗垄种植的无效分蘖为30%左右，常规种植的无效分蘖达50%以上，宽苗垄种植比常规条播种植減少20%左右；单株水分、养分等生长发育条件得以改善，使旗叶光合速率优于常规种植，因而在相同播量条件下，単位面积有效穗数表现为宽苗垄种植高于常规种植，籽粒产量比常规种植増加8%左右，提高了光温水肥等资源利用率。五、播种前耕作整地与实际生产中常规整地方式相同，播种、镇压ー机化一次完成，不增加额外作业环节与附加成本，小麦生长期群体结构行、垄分明便于田间管理，简便易行，便于农民接收。由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，所述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于 本发明的范围内的改变均被本发明包含。
权利要求
1.ー种小麦宽苗垄帯状播种机，包括种子箱、多个镇压轮、多个排种管和多个开沟器，所述排种管的一端连接于所述种子箱，所述排种管的另一端连接于所述开沟器以将种子输入土壌，其特征在干，还包括用于使种子形成宽苗垄帯状分布的开沟器模块，每一所述开沟器模块包括至少两个用于在宽苗垄内均匀播种的开沟器，所述镇压轮分别位于每一所述开沟器模块后方，所述镇压轮的宽度大于等于所述开沟器模块的宽度，所述开沟器模块的宽度等于宽苗垄的宽度，相邻所述开沟器模块之间的宽度等于相邻宽苗垄之间的行距； 在同一所述开沟器模块中，在宽度方向，相邻所述开沟器间隔一定距离，在前后方向，相邻所述开沟器也间隔一定距离。
2.根据权利要求I所述的小麦宽苗垄帯状播种机，其特征在于，所述开沟器模块的宽度为 14_18cm。
3.根据权利要求I所述的小麦宽苗垄帯状播种机，其特征在于，所述开沟器模块的宽度为15cm。
4.根据权利要求I所述的小麦宽苗垄帯状播种机，其特征在于，在同一所述开沟器模块中，在前后方向，相邻所述开沟器的间隔距离为4-6cm。
5.根据权利要求I所述的小麦宽苗垄帯状播种机，其特征在于，每一所述开沟器中设有多个凸起，以使小麦种子在降落过程中因受到阻挡而跳跃翻滚，从而分布更均匀。
6.根据权利要求5所述的小麦宽苗垄帯状播种机，其特征在于，所述凸起呈棱状。
全文摘要
本发明提供一种小麦宽苗垄带状播种机，其包括种子箱、多个镇压轮、多个排种管和多个开沟器，其中，还包括用于使种子形成宽苗垄带状分布的开沟器模块，每一所述开沟器模块包括至少两个用于在宽苗垄内均匀播种的开沟器，所述镇压轮分别位于每一所述开沟器模块后方，所述镇压轮的宽度大于等于所述开沟器模块的宽度，所述开沟器模块的宽度等于宽苗垄的宽度，相邻所述开沟器模块之间的宽度等于相邻宽苗垄之间的行距；在同一所述开沟器模块中，在宽度方向，相邻所述开沟器间隔一定距离，在前后方向，相邻所述开沟器也间隔一定距离。利用本发明种植的作物可以改善群体冠层内的通风透光条件，有利于小麦生长发育增加产量。
文档编号A01C7/08GK102845166SQ20121038035
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者武兰芳, 娄金勇, 王春晶, 欧阳竹 申请人:中国科学院地理科学与资源研究所