摘要：播种质量是影响作物生长发育的重要因素，也是影响作物产量的关键因素。排种器作为播种机的核心部件，其安装位置受播种单体仿形机构的限制不易过低，故需在排种器下方安装导种装置来降低投种高度，从而改善因投种高度过高引发的种子轨迹难控制的现象。导种技术通过控制排种器所排出种子的运移轨迹改善播种质量。本文对国内外导种技术的研究现状进行了总结，主要包括机械式与气力式两类，对其工作原理、适用对象及核心技术进行了分析，提出导种技术现存问题及未来发展趋势，为促进导种技术的发展提供参考。

　　关键词：导种技术；播种质量；研究现状

　　1.引言

　　随着农业技术的发展，对播种质量的要求也随之提高。播种质量是影响作物产量的关键性因素，种子分布均匀性是播种质量的重要评价指标。种子分布不均时，其在生长发育时期所需的水分、阳光等自然条件受限，影响产量。播种机导种技术作为提高播种均匀性的关键技术，可有效解决种子分布不均的问题。该技术通过控制种子运移轨迹使种子落地后均匀分布。在实际播种过程中，该技术的应用大幅度降低了播种的误差，提高了播种质量。

　　在现代农业科技领域，播种机导种技术作为有效提高播种质量的手段，国内外大量学者对其进行了研究分析，其研究时间较长，技术发展已较为成熟。本文旨在对现阶段导种技术的研究成果进行归纳阐述，通过对其现状的分析，揭示其存在的问题与发展趋势，为未来该领域技术的进一步改进和创新提供参考。

　　2.研究现状

　　2.1机械式导种技术

　　机械式导种技术主要通过机械传动的方式完成工作，通过对种子自由度进行约束，有效降低投种高度，大幅度增加种子分布的均匀性，提高播种质量。

　　冯召华等针对玉米高速播种作业下，导种管性能减弱，且种子在导种管内碰撞现象严重，导种种子落地后分布不均、播种质量差的问题，根据玉米种子尺寸设计了一种气力式高速玉米精量播种机拨片带式导种装置，如图1所示。通过拨片控制种子自由度与运移轨迹，减轻种子弹跳现象，试验测得，在导种装置种子间隔空室数量为5.16个、安装角度79.40°、投种高度31.84mm时，播种合格率高达98.46%，重播率与漏播率分别为0.48%、1.03%，工作性能可靠。

　　马成成等在针对玉米播种在高速作业条件下，种子进入导种装置种腔内均匀性差、精度低的问题，建立了纳种、运种与投种过程运动学模型，提出了在拨指表面添加人字形纹路的方法，如图2所示。增大种子与拨指之间摩擦，从而保证导种装置纳种过程稳定，在利用高速摄像及目标追踪技术进行单因素试验后得出结论，表明有人字形纹路拨指轮的纳种效果明显优于无人字纹拨指轮的纳种效果。

　　通过鸭嘴等方式进行点播将种子直接导入土壤内也是通过机械传动方式完成导种。刘华钰等针对现有谷子排种器条播现象明显，种子群体顶土优势差，不满足农艺要求的问题，设计了一种鸭嘴式谷子穴播排种器，并根据谷子种子外形尺寸及对充种过程的运动分析，对取种管型孔进行设计，有效降低播种过程中重播严重的现象，并分别以取种管角度、取种管直径与排种器转速为因素，确定最佳试验参数组合进行试验，试验结果表明，穴粒数合格率可达96.7%，重播率为1.56%，漏播率为1.74%，试验结果满足农艺要求。

　　崔荣江等根据大蒜播种过程中正芽问题，设计了一种弧形鸭嘴式大蒜正芽播种机，该播种机可实现单粒取种、控制大蒜鳞芽方向与直立种栽的功能，并根据大蒜鳞芽的外形尺寸设计不同尺寸的种勺及开口换向器，如图3所示，在作业速度0.14-0.19m/s的条件下，对不同品种的大蒜正芽率可达85%-90%，可有效解决大蒜正芽问题。

　　陈学庚等根据因免耕播种机双盘式开沟器因投种高度而造成的种子落地后分布不均，播种合格率低的问题，设计了一种与投种机构一体的带式导种装置，并确定了排种器与导种装置的结构与参数，通过对试验结果分析得到，该装置在投种高度100mm、排种转速30r/min、负压为3.5kPa时，作业效果最佳，其播种合格率可达98.50%，漏播率为0.48%，重播率为1.02%，试验结果符合农业播种要求，为气吸式排种器播种质量的提升提供了理论依据。

　　2.2气力式导种技术

　　气力式导种技术主要通过导种管控制种子活动范围，并利用气流辅助输送的方式进行投种，减少种子在导种管内碰撞次数，具有导种速度快、播种精度高等优点。

　　德国Amazone公司研制的EDX系列高速精密播种机利用正压气送的方式进行导种，如图4所示，通过气力滚筒式排种器实现“一器多行”排种，所排出的种子在导种装置内通过气流作用快速且稳定被投向种床，减轻了种子在导种管内的碰撞情况，大幅度提高工作效率与播种精度，最高作业速度可达15km/h。

　　张江顺根据超级稻的播种要求，设计了一种可以满足一器多行的气力式超级稻精量穴直播导种器，如图5所示，应用气固两相流的仿真方法对导种器进行优化，通过台架试验验证，试验数据表明，导种器在气流速度为30m/s、排种速度为5簇/s时效果最佳，播种合格率为88.29%，为水稻导种技术奠定了基础。

　　张顺等针对内充气力式排种器对水稻成穴性的要求，对水稻在投种过程进行运动分析，并对其投种轨迹进行研究，设计了一种变截面矩形导种管。以导种管底板倾角与作业速度为因素进行离散元仿真试验，试验结果证明，在导种管底板倾角为77°时，可满足大部分作业速度的要求，穴粒数合格率均高于90%，漏播率低于2.2%，重播率低于8.0%，穴径合格率均高于91.33%，穴距变异系数小于11.10%，满足水稻精量播种的农艺要求。

　　荷兰Lockwood公司针对马铃薯精量播种机设计出了一种气流式导种装置，使马铃薯在导种管内在正压气流的作用下，减轻马铃薯种与导种管的碰撞，提高种子在导种内部运动轨迹的精准性。

　　韩建锋等针对稻茬田小麦机械化播种时受土壤与秸秆还田的双重影响，导致导种壅塞易断条的问题，设计了一种分引组合式双行宽条带导种装置，建立小麦引种与分种模型，确定影响导种效果的因素，通过EDEM离散元仿真软件对其进行优化，通过田间对比试验，对比斜面底板型导种装置与其他导种装置，各行排量一致性变异系数最大可降低2.73%，行内横向均匀性变异系数最大可降低10.61%，试验结果与仿真结果相近，结果可靠，满足农艺要求，为在稻茬粘壤土条件下小麦导种装置的优化设计提供了依据。

　　3.存在的问题

　　通过导种方式的不同，现阶段导种装置分为机械式与气力式两种类型，这两类导种装置在播种过程中都解决了因投种高度过高导致播种质量差的问题，但二者对比有明显差异。机械式导种相对气力式导种存在结构复杂、成本较高等不足。气力式导种相对机械式导种而言，种子在导种装置内部活动性较强，且对气流稳定性要求较高。两类导种装置就整体而言，也存在两个方面的问题。

　　3.1通用性差

　　现阶段所设计研发的导种装置中，虽结构与工作原理相似，但这些导种装置只适用于特定作物种子，缺乏通用性。因该性质的限制，在不同作物的播种过程中，需对播种装置进行规模较大的改造，增加了生产成本，在装置出现问题时，可能需要特定的技术与材料进行修复，增加了额外的维修成本。

　　3.2导种管受外界振动影响严重

　　播种机在作业时，振动现象会随作业速度的提高而变得愈发显著，或在作业过程中遇到地面不平或土壤起伏较大的情况下，难以避免出现振动现象，如导种装置自身无减振装置，其振动对精量播种将产生不利影响，种子的投种位置会因振动产生偏移，从而降低播种精度。

　　4.解决方案

　　针对目前导种装置通用性差、受外界振动影响严重的问题，设计一种通用性强且自身减振效果明显的导种装置具有实际应用价值。

　　在导种装置的研究中，开发通用性、模块化的导种装置，可根据作业对象的差异对导种装置关键零部件进行更换，此手段不仅可以降低生产成本，提高农业生产中的灵活性与适用性，还可以降低维修工作中的不稳定性，解决导种装置专用性过强的限制，扩大导种装置的适用范围。

　　同时，可在导种装置设计过程中，考虑实际作业中振动对播种效果的影响，在导种装置本身添加减振装置，降低在作业过程中因地面起伏较大或作业速度较快对种子运动轨迹的影响，解决当前导种装置受外界振动影响大的问题。

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