[发明专利]种沟碎土镇压器

说明书

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种用于种沟碎土镇压的镇压器。

背景技术

精密播种是一种先进的种植方法，是农业现代化的必经之路。精密播种包括开沟、播种、覆土、镇压等多项作业环节，是一个极其复杂的动态工作过程，任何一个环节都会影响种子最终在土壤中的分布，进而影响播种质量。其中，种子的覆盖质量和播深一致性决定播种质量的优劣，对出苗和作物产量有着重要影响(王景立.精密播种机覆土与镇压过程对种子触土后位置控制的研究[D].长春:吉林大学,2012)。

良好的镇压可以改善种子的覆盖质量、提高播深一致性。镇压轮把一定的镇压力传给土壤，在土壤内会引起不同的应力分布，从而压碎土块、压实土壤，减少土壤中的大孔隙，使种子与土壤充分接触。合理的镇压能提高种子的覆盖质量：经镇压后，土壤密度得到了增加，种子带土壤吸收地下水分的能力增加，能够为种子的发芽和生长供应充足的水分；可以为种子提供松紧适度的萌发环境，种子与土壤密接提高了根系摄取养分的能力，保证种子迅速发芽、出苗、生长。同时，镇压还能使种子间的播深差异发生微调节，使播深趋于一致。研究表明(Pedro H.Weirich Neto,Angelo R.C.Lopes.Emergence of Corn according to the Depth of the Seed and Loads on Press Wheels[J].EngenhariaAgricola,2012,32(2):326-332)：当种子的理论播深较浅(2cm和3cm)，随着镇压轮配重的增加，种子的实际播深愈接近理论播深。播深一致性较好的种子吸收水分和养分一致，增加了出苗的一致性和作物生长的整齐度。

影响镇压轮压实效果的因素很多，主要有载荷大小、加载方式、加载时间等。为保证作业效率，播种机在高速下作业，但同时还要保证土壤达到所要求的压实效果，镇压轮采用短时间内施加较大载荷的加载方式，这种方式会使土壤上下层紧密度相差较大而不均匀(张德文,李林,王惠民.精密播种机械[M].北京:农业出版社,1982)。当播深较深时，仅靠增加镇压轮的配重不能有效地使种子带所在耕层的土壤压实，或者当达到所需的压实程度时，表层土壤已被过分镇压。表层土壤被过分压实使土壤毛细管水上升，造成失墒，降水下渗困难，形成地表径流，使土壤的水分来源减少；另外，如果表层土壤的机械阻力大于幼苗的出土压力，幼苗就不能出土。

实践证明，疏松的种床有利于保墒；紧实的根床有利于提墒，有利于作物根系生长发育。耕作者的任务就是要创造作物所需的上松下实的耕层土壤环境(苏文泉,郑百义,王宜利等.试论黑土耕层土壤容重的自身调节作用[J].作物杂志,1993,(4):20-22)，仅仅依靠镇压轮显然达不到这种要求。

镇压轮对种子间播深差异的微调节效果随播深的增加而变差。(Pedro H.Weirich Neto,Angelo R.C.Lopes.Emergence of Corn according to the Depth of the Seed and Loads on Press Wheels[J].Engenharia Agricola,2012,32(2):326-332)和(王景立.精密播种机覆土与镇压过程对种子触土后位置控制的研究[D].长春:吉林大学,2012)均发现：播深较深时，增加镇压轮配重会使种子的实际播深变浅。当种子下落到沟底时，种子与沟底的土壤相碰撞，会发生一定程度的弹跳和滚动，导致种子在种沟内的深度发生变化。随后，种沟壁上的土壤回落及覆土过程中，种子会随覆盖后的土流一起运动，再次导致种子在种沟内的深度产生差异。在镇压轮的作用下，种子间的播深差异虽然会发生微调节，使播深趋于一致，但当播深较深时，种子的播深差异仍会较大。

土壤回落及覆土过程不仅使播深一致性产生差异，而且还会影响种子的覆盖质量。种沟壁上的土壤回落会使一些体积较大的土粒落在种子周围，造成覆土后种子周围土壤的孔隙度较大。镇压轮的镇压作用对深处的土壤影响又较小，从而不能充分压实种子带土壤，导致种子和土壤接触不充分；或者当种子带所在的耕层土壤达到所需的压实效果时，往往已造成表层土壤的过分镇压。播深不一致导致种子的萌芽和出苗时间产生差异；覆盖质量差使各种子所处土壤墒情不同，造成种子萌发时吸收水分和养分不一致，同样使出苗时间产生差异。