本發明屬于農機技術領域，具體涉及一種小麥、玉米兩用深松整地播種機及其使用方法。

背景技術：

現有的農業種植中，小麥和玉米兩熟輪作種植方式是華北地區一種最為常見的種植方式，小麥種植前需要將玉米秸稈粉碎并進行耕層的旋耕，所用的設備為實現深松、整地及播種用的各個設備或者一體式的小麥深松整地播種機，小麥收割后將玉米直接種植在小麥播種行的間隔處，所用的設備為玉米播種機，這樣就需要兩種甚至多種設備來進行操作，設備成本和維護成本較高。

除此之外，現行耕種方式還存在兩大現實問題：1)傳統耕種方式嚴重影響小麥、玉米播種質量；小麥播種時，玉米秸稈粉碎后旋耕造成大量秸稈分散在淺層耕層中，小麥的播種鏟容易被秸稈堵塞，并且會有一部分小麥種子播種在秸稈上因而不能與土壤緊密接觸，嚴重影響了小麥播種質量，造成成活率和出苗率嚴重下降；玉米播種時，由于小麥秸稈實施覆蓋還田，大量秸稈覆于地表，玉米播種機行走過程中易造成秸稈堆積，使得玉米播種鏟懸浮出地表，籽粒不能播于土壤中，影響出苗，造成玉米缺苗斷壟，秸稈還田情況下，如何提高作物播種質量是亟待解決的技術問題；2)長期淺旋耕造成耕層變淺、犁底層加厚且上移、養分過度表聚，造成了作物根水肥錯位，影響了作物對水分和養分的吸收利用，降低了資源利用效率。如何通過農機具改良創新來打破犁底層、加深耕層以及加速團聚化深厚耕層形成是亟待解決的另一個重要現實問題。

傳統的耕種方式引起的這些現實問題已嚴重影響了作物產量的進一步提高和耕地質量的進一步改善，為解決上述問題，需要對小麥和玉米的播種設備進行改進。

技術實現要素：

本發明克服了現有技術的不足，提供了一種小麥、玉米兩用深松整地播種機及其使用方法，該播種機能夠用于小麥的旋耕、深松、整地及播種，并能夠避免秸稈粉碎后進入小麥的播種帶中，提高小麥的出苗率，小麥收割后，該播種機還能夠應用于小麥播種帶間距中玉米的播種，設備成本和維護成本顯著降低。

本發明的具體技術方案是：

一種小麥、玉米兩用深松整地播種機，該播種機包括牽引機及借助其懸掛連接在其后端且帶有限深輪的機架，機架上設置有旋耕單元、施肥單元和播種單元，關鍵點是，所述的施肥單元位于旋耕單元前端，施肥單元的前端增設有一組中部向前彎折的秸稈導流板，兩個相鄰的秸稈導流板間距為300-500mm，旋耕單元包括一組旋耕輪，旋耕輪的作業寬度為700-900mm且位于秸稈導流板的作業范圍內，旋耕單元后端設置有深松單元，深松單元包括一組鏈條式開溝器，所有鏈條式開溝器兩側均設置有用于作業深度調節的升降結構，鏈條式開溝器位于兩個相鄰的秸稈導流板的間隔所在運行方向上，播種單元位于深松單元后端，包括由上到下依次連接的種箱、播種器、下種管和播種鏟，播種鏟包括小麥播種鏟和玉米播種鏟，每個旋耕輪的運行方向上對應設置有一組間距為90-110mm的小麥播種鏟，每個鏈條式開溝器的運行方向上對應設置有兩個間距為200-400mm的玉米播種鏟，所有播種鏟借助升降裝置連接在機架中。

所述施肥單元包括固定于機架上的肥箱、撒肥機構以及兩者之間的輸肥管，所述撒肥機構包括上端向后傾斜的梯形盒體，梯形盒體上端為短邊且與輸肥管相連，下端為長邊且為肥料輸出端，盒體中垂直固定有散肥柱。

所述鏈條式開溝器上環繞鏈條設置有一組開溝刀，開溝刀橫截面為半橢圓形，開溝刀與鏈條垂直固定，其外端為刀頭，刀頭前端為前刀面，后端為后刀面，刀頭端面與前刀面的夾角為60-80度，刀頭端面與半橢圓形外圓弧面的夾角為40-70度，所述鏈條式開溝器伸入土層的深度為40-60cm。

所述的限深輪為設置于播種單元后端的鎮壓單元，所述的鎮壓單元包括旋轉軸及安裝在其上的一組鎮壓輪。

如上所述播種機的使用方法，關鍵點是，使用方法包括以下步驟：

A、小麥播種

秸稈導流板將地面上的秸稈集中并位于旋耕輪的間距中，施肥單元將肥料作用在集中后的秸稈上以及清除秸稈后的地面上，旋耕輪對清除秸稈后的地面耕層進行旋耕進而形成小麥播種區域，小麥播種區域寬度為700-900mm，間距為300-500mm，旋耕輪的間距與鏈條式開溝器前后對應，鏈條式開溝器將集中后的秸稈粉碎并帶入地中，形成混有粉碎秸稈的深松帶，播種鏟中的小麥播種鏟下降而玉米播種鏟上升，小麥播種鏟在旋耕區域進行小麥播種，在小麥播種區域形成間距為90-110mm的小麥播種行；

B、玉米播種

小麥收割后，將旋耕單元與其動力來源分離，將機架中的鏈條式開溝器借助升降結構升起，并將小麥播種鏟升起而玉米播種鏟降下，玉米播種鏟在小麥播種區域的間距中進行玉米播種進而形成玉米播種區域，玉米播種區域的寬度為300-500mm，間距為700-900mm，玉米播種區域中玉米播種行的間距為200-400mm。

本發明的有益效果是：本發明通過秸稈導流板將秸稈集中至小麥播種帶的間隔位置上，并且借助鏈條式開溝器將秸稈帶入土中粉碎，秸稈均勻分布于小麥播種帶間隔位置的40-60cm的深松層中，避免了粉碎的秸稈分布于小麥播種帶耕層中影響小麥出苗率的問題，而且施肥單元位于秸稈導流板后端，肥料施撒在秸稈或者地表上，秸稈上的肥料隨秸稈進入深松層中，該肥料能夠促進作物根系向深層生長，促進吸水和抗倒伏的能力，地表上的肥料通過旋耕輪的旋耕作業進入耕層中，該肥料能夠為作物種子生長初期提供養分，促進根系的萌發生長，此外，在小麥收割后，利用牽引機的懸掛將機架抬起，然后調整鏈條式開溝器的作業深度以避免其與地面接觸，隨后抬起小麥播種鏟，降低玉米播種鏟，并且將鎮壓輪調整至玉米播種帶所在方向上，最終實現玉米在小麥播種帶的間隔位置的播種，一個設備同時能夠實現小麥和玉米的播種作業，設備購買成本和維護成本顯著降低。

附圖說明

圖1是本發明中播種機的結構示意圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖3是開溝刀的結構示意圖。

圖4是圖3的右視圖。

圖5是撒肥機構的結構示意圖。

圖6是小麥播種結構圖。

圖7是玉米播種結構圖。

附圖中，1、機架，2、秸稈導流板，3、旋耕輪，4、鏈條式開溝器，5、種箱，6、播種鏟，601、小麥播種鏟，602、玉米播種鏟，7、肥箱，8、撒肥機構，9、散肥柱，10、開溝刀，11、刀頭，12、前刀面，13、后刀面，14、旋轉軸，15、鎮壓輪。

具體實施方式

一種小麥、玉米兩用深松整地播種機，該播種機包括牽引機及借助其懸掛連接在其后端且帶有限深輪的機架1，機架1上設置有旋耕單元、施肥單元和播種單元，所述的施肥單元位于旋耕單元前端，施肥單元的前端增設有一組中部向前彎折的秸稈導流板2，兩個相鄰的秸稈導流板2間距為300-500mm，旋耕單元包括一組旋耕輪3，旋耕輪3的作業寬度為700-900mm且位于秸稈導流板2的作業范圍內，旋耕單元后端設置有深松單元，深松單元包括一組鏈條式開溝器4，所有鏈條式開溝器4兩側均設置有用于作業深度調節的升降結構，升降結構為氣缸或者油缸調節的結構，鏈條式開溝器4位于兩個相鄰的秸稈導流板2的間隔所在運行方向上，播種單元位于深松單元后端，包括由上到下依次連接的種箱5、播種器、下種管和播種鏟6，播種鏟6包括小麥播種鏟601和玉米播種鏟602，每個旋耕輪3的運行方向上對應設置有一組間距為90-110mm的小麥播種鏟601，每個鏈條式開溝器4的運行方向上對應設置有兩個間距為200-400mm的玉米播種鏟602，所有播種鏟6借助升降裝置連接在機架1中，升降裝置為氣缸、油缸或者電液推桿等可伸縮升降形式，基于上述結構的播種機進行小麥或者玉米的適時播種。

實施例1，該播種機中的旋耕單元、施肥單元、播種單元以及深松單元的動力來源均來自牽引機的發動機，發動機經過齒輪箱的變速后輸出動力，該動力借助鏈條傳動或者帶傳動的形式傳遞至播種機的各個單元中，如圖1所示，該播種機借助可以升降的鏈條式開溝器4、播種鏟6來進行播種行位置的調整，旋耕輪3的軸與其動力來源之間設置有離合，當播種小麥時將該離合調整為結合，當播種玉米時將該離合調整為斷開，此外，鎮壓輪15在其旋轉軸14上可進行位置的更換調節以適應小麥或者玉米播種行的位置變化，基于上述結構，該播種機在具體工作時的使用方法如下所述：

A、小麥播種

小麥播種前玉米秸稈覆蓋在地面上，秸稈導流板2將地面上的秸稈集中并位于旋耕輪3的間距中，施肥單元將肥料作用在集中后的秸稈上以及清除秸稈后的地面上，施肥單元包括固定于機架上的肥箱7、撒肥機構8以及兩者之間的輸肥管，所述撒肥機構8包括上端向后傾斜的梯形盒體，梯形盒體上端為短邊且與輸肥管相連，下端為長邊且為肥料輸出端，盒體中垂直固定有散肥柱9，如圖5所示，肥料經過散肥柱9的撞擊能夠較為均勻地落在地面或者秸稈上，肥料的分散效果較好，旋耕輪3在秸稈導流板正后方并隨其安裝軸旋轉，旋耕輪3對清除秸稈后的地面耕層進行旋耕進而形成小麥播種區域，小麥播種區域寬度為800mm，間距為400mm；

旋耕輪3的間距位置與鏈條式開溝器4前后對應，鏈條式開溝器4上環繞鏈條設置有一組開溝刀10，如圖3和圖4所示，開溝刀10橫截面為半橢圓形，開溝刀10與鏈條垂直固定，其外端為刀頭11，刀頭11前端為前刀面12，后端為后刀面13，刀頭11端面與前刀面12的夾角為70度，刀頭11端面與半橢圓形外圓弧面的夾角為60度，所述鏈條式開溝器4伸入土層的深度為50cm，鏈條式開溝器4將集中后的秸稈粉碎并帶入地中，形成混有粉碎秸稈的深松帶，秸稈上的肥料也隨之進入土中，該開溝刀10的形狀設置既能夠避免高速旋轉過程中刀與秸稈硬性接觸導致的刀的斷裂和損傷，同時該開溝刀10的各個角度設置能夠保證秸稈被帶入土壤之前不被切斷，而進入土壤后利用土壤對秸稈的阻力作用能夠保證開溝刀對秸稈切斷且留在土壤中，最大限度將地表的秸稈送入土壤中，并且保證秸稈粉碎且均勻混合在開溝刀10經過的土壤厚度中。

播種鏟6中的小麥播種鏟601下降而玉米播種鏟602抬起，小麥播種鏟601在旋耕區域進行小麥播種，種箱5中盛放有小麥種子，種箱5下端設置播種器，播種器將種子通過下種管輸送至小麥播種鏟601，小麥播種鏟601進行開溝播種，在小麥播種區域形成間距為100mm的小麥播種行，最后，小麥播種區域中形成行距為100的8個小麥播種行，如圖6所示；

鎮壓單元中鎮壓輪15可沿旋轉軸14軸向任意位置進行調節安裝，小麥播種完畢后，此時，鎮壓輪15位于旋轉軸14上的位置與小麥播種區域前后一一對應，鎮壓輪15對小麥播種區域進行鎮壓作業；

B、玉米播種

小麥收割后，將旋耕輪3的轉軸與其動力機構進行分離，旋耕輪3不工作，將機架1中的鏈條式開溝器4借助升降結構升起，并將小麥播種鏟601升起而玉米播種鏟602降下，鎮壓輪15在旋轉軸14上的位置調整至小麥播種區域的間隔位置，并將多余的鎮壓輪15拆卸下來，玉米播種鏟602在小麥播種區域的間距中進行玉米播種進而形成玉米播種區域，玉米播種區域的寬度為400mm，間距為800mm，玉米播種區域中玉米播種行的間距為300mm，玉米播種完畢后，鎮壓輪15對玉米播種區域進行鎮壓作業，此時，每個玉米播種區域中形成兩個間隔300mm的玉米播種行，如圖7所示。

實施例2，如圖2所示，為了保持每個播種機作業后不影響旁邊的秸稈量，在播種機兩端位置的秸稈導流板2均為現有結構的一半，即為向內側傾斜的斜板，秸稈沿其斜面流動，其后端的各個單元均調整為與其寬度相對應的寬度，而位于中部的秸稈導流板2仍然為中部向前彎折的結構，秸稈沿其結構向兩側流動，這樣的結構設置使得每個播種機工作后，其工作面以外區域的秸稈量保持不變，不會影響其他播種機進行秸稈粉碎和深松作業，避免某一個區域的秸稈量增加后導致的播種機堵塞和工作不暢。

本發明中的播種機及其使用方法的創新主要體現在以下幾個方面：1)多種功能一體化，節本、增效，該播種機集小麥、玉米兩種作物播種與秸稈的收攏集中深還、旋耕、施肥、整地多種功能于一體，能夠用于小麥、玉米的旋耕、深松、整地、秸稈深埋及播種，顯著降低設備成本、維護成本和作業成本；2)秸稈還田與作物播種分條帶錯位作業，改善播種質量，提高作物出苗率，利于高產穩定；小麥播種時，通過調配播種鏟和秸稈導流板、深耕器、旋耕器的作業范圍，進行秸稈還田與作物播種的分條帶錯位作業，通過秸稈導流板將玉米秸稈分條帶集中還田，即將寬度為120cm條帶范圍內的秸稈收攏集中深埋于寬度為40cm條帶內，形成40cm秸稈深層還田帶與80cm無秸稈的小麥播種帶，在80cm播種帶上，由于秸稈被清除，消除了傳統耕種作業時還田秸稈對小麥播種的影響；小麥收割后進行玉米播種時，該播種機還能夠用于在上季的40cm秸稈還田帶上播種玉米，該條帶上由于上季未播種小麥，使得小麥秸稈還田帶與玉米播種帶錯位，消除了還田小麥秸稈影響玉米播種的問題；該機具可實現兩季作物的秸稈還田與作物播種分條帶錯位作業，消除了還田秸稈對作物播種的影響，大大提高了小麥、玉米播種質量和出苗率，為作物高產穩產奠定基礎；3)秸稈田間原位堆腐式集中深還，加速改善土壤結構，培育深厚團聚化耕層，在40cm的秸稈深層還田帶上，秸稈還田量是常規秸稈還田措施的3倍，且秸稈還田深度由傳統旋耕還田的15cm增加到40cm，大量秸稈集中深埋減少了秸稈曝氧，形成了40cm寬、40cm深的秸稈堆腐帶，促進了還田秸稈腐解和土壤團聚體的形成，可有效改善土壤結構，實現耕地質量的快速提升；4)針對腐解秸稈微生物C/N比需求和作物生長對養分的需求，實施分區位不等量的定量施肥，其中“不等量”的含義為小麥和玉米播種行位置不同，根據不同作物的不同需要進行肥料的調整和施肥，小麥播種行中旋耕層施肥，玉米秸稈收集帶中為深松層施肥，兩種施肥方式相結合，能夠滿足前期出苗的肥料需要，也能夠對生長后期深根層提供肥料，不同生長時期的肥料成分也會不同，其中“定量”的含義即為相同播種行中各處施肥量相同；適宜于土壤微生物的C/N比大約為25：1，而小麥、玉米秸稈的碳氮比大約分別為70:1和48:1，為了加速微生物對秸稈的分解速度，需通過添加氮肥來調配適宜的碳氮比；小麥、玉米草籽比大約為1:1，按年產噸糧計，每年還田秸稈為1噸/畝，每季作物秸稈量各占一半，按本機具秸稈集中還田模式，玉米秸稈集中還田到1/3種植面積上，小麥秸稈集中還田到2/3種植面積上；小麥、玉米秸稈含氮量分別為7.25g/kg和11.27g/kg，據此計算，小麥、玉米種植前需在秸稈還田帶上分別補充氮素5.2kg/畝和6.5kg/畝，以調配至微生物適宜的C/N比；在作物播種帶上，根據小麥、玉米生長對養分需求和土壤供肥能力進行施肥，按照年產噸糧計，小麥季需要施用氮肥14.6kg/畝(底肥和追肥各1/2)、磷肥13.3kg/畝(底肥)，玉米季需要施用氮肥13.3kg/畝、鉀肥10kg/畝，玉米季肥料全部用于底肥；在實際作業過程中，根據上述需求調控秸稈還田帶和作物播種帶施肥器施肥量，施行分區位不等量的定量施肥；5)針對秸稈集中深還與作物播種需求，實施分條帶不等深度的深松與淺耕層；在秸稈還田帶上，實施深松，耕層達到40cm,將秸稈充分與40cm深的土壤混勻；而在播種帶上，采用淺旋耕，形成作物生長帶緊實、行間疏松的耕層構型，即“根帶緊行間松”型耕層，根帶緊實防止作物倒伏，行間疏松利于蓄水，側滲供作物需求，利于作物高產穩產和水資源的高效利用；6)創新耕種模式，耕種、休閑兼備；利用該機具實現秸稈還田與作物播種的分條帶錯位作業，小麥播種時，玉米秸稈收集帶中粉碎的秸稈和肥料共同混合在土壤中，該位置的土壤質量會得到修養和改善，起到恢復地力的作用，而秸稈播種時，小麥播種行的土壤也會得到輪休；更主要的是通過秸稈的集中深還堆腐達到改善土壤結構、提升地力目的，為下季作物生長提供充足養分；作物在播種帶上進行密植，保證足夠的作物群體，通過秸稈還田帶通風透光，保證作物光合作用具有充足的光能，提高作物產量；利用本機具耕種可實現3年為一周期的深松-淺旋耕輪耕和種植-休閑兼備的耕種模式。本機具為現代化農業的發展提供先進的設備支撐，對保證我國耕地質量提升和糧食安全、實現“藏糧于地、藏糧于技”具有重要意義和應用價值。