播種在花生生產中是一個耗工、耗時的重要環節，當前市場上常見的花生種植機械存在效率低、作業單一、通用性差、無法配套等問題，已經遠不能夠滿足我國花生的種植需求。排種器是花生播種機的核心部件，其作業性能的好壞將會直接影響花生的播種質量，從而影響花

播種在花生生產中是一個耗工、耗時的重要環 節，當前市場上常見的花生種植機械存在效率低、 作業單一、通用性差、無法配套等問題，已經遠不能 夠滿足我國花生的種植需求。排種器是花生播種 機的核心部件，其作業性能的好壞將會直接影響花 生的播種質量，從而影響花生產量。因此，設計出 排種性能優良的高效排種器，是提高花生產量的關 鍵因素。除排種器外，整機的聯合作業也是影響花生種植的重要因素。目前，常見的大多數花生種植機械存在效率低、通用性差、適應性差和整機配套 不夠標準化的問題。因此，設計一種通用性強、標 準化的花生聯合作業種植機械可以大幅度提高我 國花生種植的機械化水平。

1 花生種植概況及種植方式

1． 1 花生種植概況

花生在我國各地均有種植，主要在遼寧省、山 東省、河北省、河南省、江蘇省、福建省、廣東省、廣 西壯族自治區、貴州省、四川省等地區分布［1］。據 2018 年國家統計局統計年鑒數據顯示，我國花生種 植面積約 460． 8 萬 hm2 ，總產量約為 1 709． 2 萬 t ［2］。 其中，河南省花生種植面積和產量均居國內首位， 種植面積約為 115． 19 萬 hm2 ，占全國種植總面積的 25% ; 產量約為 529． 8 萬 t，占全國花生總產量的 31% 。其 次 是 山 東 省，花 生 種 植 面 積 約 為 70． 92 萬 hm2 ，占全國種植總面積的 15% ; 產量約為 313． 5 萬 t，占全國花生總產量的 18% 。

我國花生種植區域范圍較廣，受土地、氣候還 有種植習慣等因素的影響，使得我國花生種植模式 多樣化。同時農民對花生種植機械需求迫切，市場 上相繼產出各種不同類型的花生播種機。

1． 2 花生種植方式

合理的種植方式可以更好地利用光照、土壤肥 力和方便田間機械作業與管理。

我國花生的主要種植方式有以下 3 種［3 － 4］: ( 1) 平作。即地面開穴或開溝播種，主要用于旱薄 地和夏直播田地，均可適于平作。( 2) 壟作。在播 種前整地后起壟或邊起壟邊播種，壟作有利于提高 地溫、減少晝夜溫差，通風透光，易于排灌。( 3) 畦 作。適用于降水量較多的地區，花生種植多采用高畦種植，在我國長江以南地區普遍采用高畦種植。

按播種時間分，我國花生栽培方式可分為以下 4 種［5］: ( 1) 春播。分為裸地春播和地膜春播，裸地 春播一般在 4 月下旬或 5 月上旬，地膜春播一般在 5 月中旬［6］。( 2) 夏播。北方在小麥等前茬作物收 獲后進行播種，南方在油菜等作物收獲后進行播 種，減少了前茬作物的限制。( 3) 秋播。在南方最 為常見，播種是在水稻等前茬作物收獲后進行，8 月 播種，12 月收獲。( 4) 冬播。在海南島和云南等地 最為常見，播種一般是在 11 月［3］。

2 花生種植機械的發展現狀及機器特點

2． 1 發展現狀

花生種植機械的發展經歷了由簡單機具到聯 合作業機具的多個階段［7］。隨著我國花生種植面 積的不斷增長，對生產裝備技術水平的需求日益增 加。播種是花生生產較為重要的環節，人工播種強 度大，且效率低; 而機械播種可以實現合理密植，保 證全苗，與人工播種相比，工作效率高［8］。目前，花 生播種機可同時完成起壟、施肥、播種、噴藥、覆膜、 覆土等聯合作業，實現這些功能的花生播種機在農 業領域得到了廣泛應用。目前市場上的花生播種機種類較多，聯合作業播種機操作繁瑣、可靠性差、 通用性低，需要隨時查看播種情況。因此，花生種植機械還需要進一步的優化和改進，全面提高整機 業效果。

2． 2 典型機型特點

2． 2． 1 花生精量播種機

機器操作簡單、性能穩 定，下肥量、下種量和播種深度均可調節。 花生精播施肥一體機見圖 1，該機配套 3 kW 汽 油機帶動作業，其功能主要是完成施肥和播種。作 業時，人工手扶機器，控制機器作業速度，通過開溝 器進行施肥和播種。該機適用于山地、丘陵、梯田 等小地域作業。該機作業效率 0． 10 ～ 0． 20 hm2 /h; 外形尺寸 1 200 mm × 450 mm × 800 mm; 整機質量 50 kg。

2． 2． 2 花生覆膜播種機

、機器進行先播種后覆膜 作業，可以一次性完成筑壟、播種、覆土、噴藥、展 膜、壓膜、膜上筑土等作業，其功能齊全，結構緊湊。

2． 2． 2． 1 小型覆膜播種機

目前市場上開發的花 生種植機械絕大部分屬于小型、單壟或者雙壟作 業，能夠完成播種和覆膜工作。2BFD － 2C 型多功能花生覆膜播種機見圖 2 ［9］。該機配套小型拖拉機牽引作業，其功能主要是完成 播種和覆膜。在作業過程中，由地輪驅動，鏈輪傳 動，將動力傳遞給排種、排肥裝置，實現播種和施 肥，覆土板將化肥、種子覆土蓋妥，并將壟面刮平; 然后噴藥覆膜，由覆土盤完成膜上苗帶覆土，完成 播種。該機適應膜寬 800 ～ 900 mm; 播種深度為 30 ～ 50 mm; 播種行數 2 行; 行距 270 mm; 穴距可調 150 ～ 250 mm; 播種量可調 13 ～ 18 kg; 作業效率 0． 20 ～ 0． 35 hm2 /h; 外 形 尺 寸 2 200 mm × 1 150 mm × 910 mm; 整機質量 150 kg。除此之外， 還有 2 壟 4 行花生聯合作業播種機。

2． 2． 2． 2 大型覆膜聯合作業播種機

如多壟多行 寬幅花生覆膜播種聯合作業機，2BMF － 4 /8 型可折 疊式花生智能化多功能復式播種聯合作業機( 圖 3) 。該機可以完成起壟、施肥、播種、噴藥、滴灌帶 鋪設、覆膜、膜上覆土、漏播監測等多道工序的聯合 作業［10］，其作業效率比現有機具提高 3 倍以上。 2BMF － 4 /8 型可折疊式花生智能化多功能復式播 種聯合作業機還具有液壓水平推動式平行四邊形 整體折疊功能，方便道路運輸。2BMF － 4 /8 型可折 疊式花生智能化多功能復式播種聯合作業機的研 發，標志著我國的花生播種機正式邁入聯合化、大 型化時代。

2． 2． 3 花生覆膜打孔播種機

機器進行先覆膜后 播種作業，通過鴨嘴式穴播器實現膜上打孔播種， 省去了后續的人工放苗作業。該類機型可以一次 性完成開溝、施肥、覆膜、播種、鎮壓等工序的聯合 作業。

2． 2． 3． 1 小型覆膜打孔播種機

如 2BMHF － 2 型 多功能花生覆膜播種機［11］( 圖 4) 。該機配套 8． 8 ～ 20． 8 kW 的拖拉機牽引作業，其功能主要是完成膜 上打孔播種。作業時，由地輪驅動排肥裝置施肥， 在覆土、覆膜后由鴨嘴式穴播器進行膜上打孔播 種; 再由覆土圓盤覆土壓膜，鎮壓輪鎮壓，完成播 種。該機適應膜寬 800 ～ 950 mm; 播種深度為 30 ～ 50 mm; 播種行數 2 行; 行距可調 250 ～ 500 mm; 穴 距可調 170 ～ 350 mm; 作業效率 0． 26 ～ 0． 40 hm2 /h; 外形尺寸 1 800 mm × 1 100 mm × 800 mm; 整機質量 120 kg。

2． 2． 3． 2 多壟多行花生覆膜打孔播種機

如 2BMD － 3 /6 型花生膜上穴播機［12］( 圖 5) 。該機配套 60 kW 以上的拖拉機牽引作業，其功能主要是完 成膜上打孔播種。作業時，拖拉機為電動下肥器和 增壓泵提供電力，開溝鏟匯土成壟，培土鏟將土壓 在地膜 2 側; 穴播輪帶動內充種排種器轉動，種子順 利導入排種管進入鴨嘴，鴨嘴壓膜實現膜上打孔; 同時在壟面的作用下打開鴨嘴，實現落種; 后經覆 土鏟覆土，鎮壓輪鎮壓，完成播種。該機能完成起 壟、施肥、噴藥、滴灌帶鋪設、鋪膜、覆土、膜上打孔 播種等聯合作業。該機播種深度為 30 ～ 50 mm; 播 種行數 6 行; 行距 270 mm; 穴距可調 180 ～ 220 mm; 作業效率 0． 4 ～ 0． 6 hm2 /h; 外形尺寸 3 030 mm × 2 740 mm × 1 530 mm; 整機質量 500 kg。

2． 2． 4 花生免耕播種機

該類機型主要完成秸稈 覆蓋地的機械化免耕播種，可實現秸稈還田。能一 次性完成滅茬、施肥、播種、噴藥、鎮壓、均勻覆秸等 聯合作業，相對于傳統的旋耕機、播種機的分段作 業，省時省工。

如麥茬全秸稈覆蓋地花生免耕播種機( 圖 6) 。該機配套 75 kW 以上的拖拉機牽引作業，其功能主 要是完成滅茬和播種。作業時，拖拉機動力輸出軸 帶動秸稈粉碎裝置轉動，調節秸稈分流可調裝置， 實現碎秸稈部分留田、部分收集，滿足農藝要求; 隨 后由播種機進行開溝、施肥、播種、覆土等作業，再 由拋撒裝置將播種后的土地表面均勻覆蓋碎秸稈， 完成免耕播種［13］。該機作業幅寬2 400 mm; 播種深 度可調30 ～ 70 mm; 播種行數6 行; 作業效率0． 53 ～ 0． 67 hm2 /h; 長度可達 3 200 mm; 整機質量 500 kg。 該機在技術方面還待改進，同時增強對我國不同地 域的適應性，可推廣至不同類型產品的免耕技術和機械。

2． 2． 5 花生玉米間作播種機

該類機型主要完成 花生和玉米的分機播種，可以一次性完成花生的起 壟、開溝、施肥、噴藥、覆膜、播種及膜上覆土等聯合 作業，還可以完成玉米的施肥和播種等作業。

花生玉米間作播種機( 圖 7) 配套 60 kW 以上 的拖拉機牽引作業，整機由中間的 2 壟 4 行花生播 種機和分別位于 2 側的 2 行玉米播種單體組成，其 功能主要是完成花生和玉米的播種。作業時，中間 花生播種機和 2 側玉米播種單體分別作業，互不影 響。該機播種花生適應膜寬 900 mm; 播種深度可調 30 ～ 50 mm; 播種行數 4 行; 行距 220 ～ 250 mm; 每 穴 2 粒，播種玉米 4 行; 行距 600 mm; 株距 300 mm; 整機 作 業 效 率 0． 45 ～ 0． 65 hm2 /h; 外 形 尺 寸 5 000 mm × 4 100 mm × 1 050 mm; 整機質量 800 kg。 2． 2． 6 氣吸式花生播種機 該類機型采用的是氣 吸式花生排種器，可以有效地減少種子的損傷和 破碎。

如 2MB － 3 /6 氣吸精量花生鋪膜播種機( 圖 8) 。該機配套 60 kW 以上的拖拉機牽引作業，其功 能主要是完成膜上打孔和氣吸式花生精密播種。 作業時，集土鏟與筑土鏟完成筑壟; 肥料由開溝器 將肥料埋入土中; 在噴藥、覆膜后由氣吸式排種器 的鴨嘴進行膜上打孔播種; 再由覆土圓盤膜上覆 土，鎮壓裝置進行鎮壓。該機可以一次性完成花生 的起壟、施肥、噴藥、滴灌帶鋪設、覆膜、膜上打孔播 種、膜上覆土及鎮壓等作業環節［14］，該機適應膜寬 900 mm; 播種深度 50 mm; 播種行數 6 行; 行 距 220 ～ 250 mm; 穴距可調 100 ～ 200 mm; 作業效率 0. 40 ～ 0． 60 hm2 /h; 外 形 尺 寸 3 000 mm × 2 780 mm × 1 480 mm; 整機質量 900 kg。

該氣吸式花生排種器，外有滾筒、鴨嘴等結構， 可實現花生膜上打孔播種，但其造價成本較高，相 對技術還不是很成熟。

3 排種器

排種器是花生播種機的核心部件，其作業性能的好壞將會直接影響花生的播種質量。根據其工 作原理的不同，可以分為機械式和氣力式 2 類。機 械式花生排種器分為內充式、傾斜圓盤碟式、窩眼 輪式、水平圓盤式等［15］; 氣力式花生排種器分為氣 吸式、氣吹式和氣壓式［16］。

3． 1 內充式垂直圓盤排種器

內充式垂直圓盤排種器是在花生播種機上應 用最多的排種器( 圖 9) ，該排種器制造成本低、結構 簡單、操作方便。排種器的工作過程可以分為充 種、清種、護種和投種 4 個階段，作業時，由地輪帶動 排種輪轉動，轉動 1 周為 1 個排種周期。種子通過 進種口進入到排種器內腔，受重力和離心力的作用 先進入排種輪上復式型孔的外孔，再逐漸進入復式 型孔的內孔; 在排種輪的轉動下，種子逐漸升高到 最高位置，多余的種子落入充種區; 種窩內的種子 在護種板的作用下順利轉到投種區; 受重力和離心 力的作用，完成投種。

內充式垂直圓盤排種器作業速度低、傷種、漏 播和重播等問題嚴重制約了花生播種機的作業效 率和花生生產產量。孫玉濤等對內充式垂直圓盤 排種器作業性能進行了試驗，確定了排種器性能最 優時的參數值［17］; 楊玉國等設計了 1 種斜槽底復式 型孔結構的花生排種器，有效地減少了種子在充 種、清種、護種和投種階段的摩擦損傷［18］; 陳欣等針對花生排種器的型孔結構進行了優化設計與試驗， 通過一種調整片來調節種窩尺寸的大小，從而控制 排種器 的 排 種 量，提 高 排 種 器 對 種 子 尺 寸 的 適 應性［19］。

3． 2 氣吸式花生排種器

氣吸式花生排種器是應用較多的一種，但由于 成本較高，相對技術還不是很成熟，氣吸式花生播 種機難以在市場上推廣應用。呂小蓮等設計了氣 吸式花生精量穴播器( 圖 10) ，并進行了試驗，獲取 了最佳排種性能參數［20］; 何亞豪等對氣力式花生精 量排種器關鍵技術深入研究，設計了一種氣力式花 生精量排種器，增設了輔助夾持裝置，提高攜種穩 定性［16］; 張甜甜等在排種盤上增加了傾斜撥片和尾 風管，可以有效減少花生種子的空穴率［14］。以上試 驗研究為下一步氣力式花生排種器的深入研究提 供了理論依據和研究基礎。

4 花生種植機械存在的問題及發展建議

隨著我國花生種植機械的開發與推廣應用，市 場上花生播種機種類繁多，要針對現有的花生播種 機存在的問題，在以后的發展中不斷改進創新，不 斷完善，全面提高花生播種機的作業性能。

4． 1 存在問題

( 1) 我國對花生種植機械的研究較晚，但發展 迅速，市場上涌現了多種類型的花生播種機，卻缺 少相應的標準和規范。( 2) 我國花生種植面積較 大，單一作業的機械很難滿足播種需要，大型聯合 作業播種機成本相對較高，回本周期長，較難推廣。 ( 3) 我國花生聯合作業播種機可以完成花生種植的 基本要求，但也存在諸多問題，整機適應性差，各個 裝置作業配合協調性低。( 4) 花生播種機排種器作業性能的好壞將會直接影響花生的生長質量，我國 應用較多是機械式排種器，會對種子造成一定程度的損傷。( 5) 在膜上打孔播種的關鍵技術還不夠成 熟，存在撕膜、竄膜等問題［15］。( 6) 我國對花生播 種機智能控制方面的研究較少，機器在作業過程中 性能參數及機器狀態不能及時反饋，影響對花生種 植效果的判斷和機器故障的診斷。

4． 2 發展建議

( 1) 農業機具的設計制造中要融合農機農藝， 從使用者的角度設計出價格合理、容易操作、性能 優良的產品，切實滿足農業生產的需要［21］。( 2) 在 花生主產區和大地塊地區大力推廣大型的聯合作 業種植機械，針對一些地塊小、坡度大的產區，加強 對小型花生播種機的研發，加大小型花生播種機在 這些產區的應用推廣［7］。( 3) 整機各個裝置的配合 還不夠完善，在裝置結構功能、外形和材料方面做 研究，簡化整機，省去一些不必要的結構。有效的 縮小整機尺寸，減輕整機質量。( 4) 花生播種機應 用較多的是內充式垂直圓盤排種器，可以從型孔、 結構和材質等方面加大分析計算。氣力式花生排 種器加工成本高，相對技術還不是很成熟，較難推 廣，還需進一步深入研究。( 5) 在膜上打孔播種的 關鍵技術還需深入研究，對其鴨嘴的出入土角度和 彈性裝置進行參數計算和優化改進，多次試驗，確 定最佳參數和結構。( 6) 研發一套智能監測與故障 診斷的設備系統，實時監測機器作業狀態，并根據 機器的故障及作業參數不達標的數據反饋，發出警 報，及時進行調整和維修。

農村農業的持續發展，離不開農業機械。通過 對以上不同類型花生播種機的分析可以看出，我國 花生種植機械已趨于正規化［22］。農業裝備的不斷 增加，作業水平的不斷提高，社會化服務規模的不 斷擴大，加快了我國農業機械化的發展。隨著我國 花生種植機械化的不斷發展，國家也相繼出臺了購 買花生播種機補貼的優惠政策，這充分調動了農民 購買花生播種機的積極性，同時加大了市場需求。

隨著花生種植機械的迅速發展，我們必須了解國內外花生種植機械的新動態，掌握花生種植機械 發展的趨勢，充分把握花生種植機械化發展的方 向。借鑒國外先進的技術經驗，向聯合化、大型化、 高效化、智能化方向發展。結合我國現有的政策情況，以市場為導向，研制符合我國特色的花生播 種機，不斷完善花生種植機械，加快我國花生種植機械化的發展。全面提高花生種植效率和播種質 量，對增加花生產量、增加農民收入以及提高農產品的國際競爭力具有重要意義。

作者：陳付東，江景濤，王東偉，鮑余峰，楊文卿

來源：江蘇農業科學

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