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題 目： 影響精密播種機播種深度的均勻性
影響精密播種機播種深度的均勻性
A. Ozmerzi;D.Karayel;M.Topakci
摘要：本研究的目的,旨在探討影響播種玉米不同參照深度的精密播種技術。為了這個目的,拖拉機的前進速度固定為6km/h，而玉米種子在這時被撒在定深為40mm、60mm和80mm處。而用兩臺精密真空播種機進行田間試驗。其播種均勻性之間的差異在于水平分布格局未達到統(tǒng)計上的名義播種深度40、60、80毫米的顯著水平。從名義播種深度的均勻性上，最適宜播種深度60毫米的變異系數(shù)4.29%和4.93%的精密真空播種機Ⅰ系和Ⅱ系間區(qū)別。最小平均出現(xiàn)時間為7.7天的名義播種深度為40mm和最大出苗率指數(shù)出現(xiàn)在名義播種深度為40mm和60mm時。由所處理的結果，根據播種深度均勻性和出苗率指數(shù)，可以知道名義播種深度60mm是最佳的。
1. 介紹
主要目的是將種子播種在一定間距和深度的苗床上。精密播種機種植在有間距要求的地方，為每粒種子提供一個更好的種植面積。
在一個環(huán)境中，用一臺播種機所播種的種子，將出現(xiàn)可靠的萌芽。為了最大限度的提高玉米產量的潛力，必須保證種子的落點接近最佳播種深度。通?？梢园l(fā)現(xiàn)隨著深度的增加適當?shù)暮浚シN深度隨著土壤機械阻抗的增大而增大的危害。為了優(yōu)化這種情況，操作人員必須深入到確保水分充足的深度，但又要足夠淺，保證幼苗長到土壤表面之前不使用種子所儲存的營養(yǎng)成分。
2. 文獻綜述
精密真空播種機有以下的優(yōu)點超過普通播種機：更好的工作質量,更精確的種子校準率用于降低種子損傷率,容易控制,低維護,減少種子分散和更廣泛的應用(Soos和Szule,1989)。
精密真空播種機已發(fā)展到適用于棉花、甜菜和玉米。Hudspeth 和 Wanjura (1970)開發(fā)出一種適合于播種棉花的真空儀表系統(tǒng)。現(xiàn)場試驗表明，真空儀表系統(tǒng)與傳統(tǒng)的雙邊排種的谷物條播機相比較，其株距和出苗較好。Nave 和Paulsen（1979）比較五臺播種機儀表來確定大豆種子損傷的數(shù)量和種子間距的精確度。使用一槽輥表，一盤表，一個單向流入風速計，風鼓表和平板儀。根據發(fā)芽試驗，四唑試驗，從分裂比例和種皮裂縫比例，對種子質量進行了比較。研究結果表明,槽輥表提供了最大變化。然而，在所有的儀表當中，粒距的精確性都沒有顯著性差異。一些研究員在最佳深度播種的重要性已表明播種太淺或者太深都將導致作物生長狀況和產量上的損失。
McGahan和Robotham(1992)通過測試農場設備的性能的演示，不僅是控制所需的平均深度，并且應減少深度的變化。Morrison 和 Gerik (1985)表明，小麥、高粱和大豆隨著播種深度呈現(xiàn)二階多項式關系，證明其最大值就是最佳深度。
3. 材料與方法
粘質土壤上的這項研究是在1998年四月到五月期間，在阿克蘇研究并且應用于Akdeniz大學的農場。播種前，苗床的準備包括鑿深耕,深度約30cm，并以圓盤耙整地和平地。沒有石塊或者硬質粘土塊，并且沒有作物殘留物的土壤是非常適合種植的。試驗一般在接近適宜土壤濕度進行耕作和播種。
玉米種子采用所有的處理方式。表1給出了種子的主要尺寸。采用完全隨機塊分析和方差分析的F檢驗來檢測處理方式之間的差異。鄧肯的多重范圍測試被用來確定在因變量范圍內的顯著不同的方法。
表1
種子主要尺寸
種子長度
種子厚度
種子寬度
mm
%
mm
%
mm
%
6.51-7.50
5
3.51-4.50
13
5.51-6.50
8
7.51-8.50
18
4.51-5.50
67
6.51-7.50
88
8.51-9.50
29
5.51-6.50
12
7.51-8.50
4
9.51-10.50
43
6.51-7.50
8
10.51-11.50
5
兩臺精密真空播種機，真空播種機Ⅰ和真空播種機Ⅱ，主要在同一塊地里一起操作播種玉米種子。這兩臺播種機有相似的技術規(guī)范，都有用于行間作物（如玉米和大豆）的通用播種機設計。兩者都是四排的拖拉機后方放置的播種機。用一個種板作為計量機構。種板在一個垂直面上運行，需要一個50mm-80mm的注水空間來挑選種子。由于種板孔的空吸使種子保持在適當?shù)牡胤?。種子在空切的幫助下從旋轉盤上脫落，落在開溝器后方。由于缺乏吸力，使得種子掉進土壤中。兩臺播種機都沒有排種管，種子從播種機中排出的下落高度降低是為了減少非均勻間隔的風險，如果從這一高度落下還發(fā)生就可以歸結于種子的跳躍了。每個播種單位都是獨立的，因為它安裝在有彈簧連接的平行四個機構上，組成一個斜口的開溝器，隨后由覆土器覆土和壓實種溝，并保持恒定的播種深度。
播種機均在每小時6km的速度下操作，并調整到40mm、60mm和80mm三個不同的名義播種深度上。播種后，水平分布格局，播種深度的一致性，意味著出芽時間和出芽率指數(shù)是相對的，并根據精密播種技術確定了最佳播種深度的最好結果。
整個實驗測定了土壤中的橫向和縱向的種子分布。在水平面內測量最近的近鄰植物間距和一條平行直線行列的橫向植物間距。在垂直平面內測量種子到土壤表面的深度。植物間距在播種后17天的范圍內測量。通過測量沿著一條6米長度行列的30個玉米植株的胚軸長度，其中相近1.0mm左右的植株的處理和繁殖決定了平均播種深度和變異系數(shù)。
Kachman and Smith (1995)描述的播種均勻度的水平分布格局被當作一種方法論來分析。多重指數(shù)就是間距的百分數(shù)，即小于或等于一半理論間距并表明多數(shù)種子下降的百分數(shù)。遺漏指數(shù)是間距大于1.5倍理論間距并表明遺漏種子位置或跳躍的百分數(shù)。供給質量指數(shù)是一半以上，但不超過1.5倍理論間距的間距百分數(shù)。供給質量指數(shù)是100%減去遺漏指數(shù)和多重指數(shù)，并表明單位種子下降的百分數(shù)。精確性是間距的變異系數(shù)，即被歸類為忽略異常值后包括遺漏指數(shù)和多重指數(shù)。
每天在出芽周期期間，一行列處理25m就進行幼苗計數(shù)。從這些計數(shù)，平均出芽時間，出芽率指數(shù)和每天的出芽幼苗與出芽幼苗總數(shù)的比例，都是可以計算出來的。平均出芽時間天 ，出芽率指數(shù)計算公式如下：
（1）
（2）
其中…是自上次計數(shù)的時間出芽的幼苗數(shù)量，…是播種后的天數(shù)，是每米出芽的幼苗總數(shù)。
4. 結果與討論
表2中給出了名義播種深度40、60和80mm的水平分布格局的播種均勻性。根據測試結果統(tǒng)計，精確性、多重指數(shù)、遺漏指數(shù)和供給質量指數(shù)之間的差異并不重要，在5%的水平顯著。名義播種深度沒有播種均勻度的水平分布格局影響顯著。少數(shù)種子跳躍（≤7.4%）或者多粒種子一起下落（≤5.4%）在任何播種深度都會發(fā)生。名義播種深度40、60、80mm的水平播種均勻性是最優(yōu)秀的，如表中精確性的所有測試值都低于21%，供給質量指數(shù)的所有測試值在87%以上。
表2
不同播種深度播種均勻度的水平分布格局
名義播種深度 mm
真空播種機類型
平均株距mm
準確性 %
多重指數(shù) %
遺漏指數(shù) %
供給質量指數(shù) %
40
I
204.5
19.1
3.9
4.8
91.3
40
II
220.3
19.3
3.6
6.0
90.4
60
I
201.2
20.8
4.8
5.5
89.7
60
II
211.4
20.4
4.2
5.2
90.6
80
I
206.5
20.6
4.5
4.2
91.3
80
II
221.8
20.1
5.4
7.4
87.2
意義
NS
NS
NS
NS
表3給出的是名義播種深度對播種深度均勻性的影響。每個名義播種深度給出了實際平均播種深度和深度的變異系數(shù)。實際平均播種深度幾乎等于處理后的名義播種深度。名義播種深度為40mm時對深度變異系數(shù)的負面影響是顯而易見的。然而真空播種機Ⅰ和Ⅱ分別獲得的變異系數(shù)，最好的是平均播種深度是名義播種深度60mm時，獲得4.29%和4.93%的變異系數(shù)，最差的結果是在名義播種深度為40mm時獲得6.28%和7.90%的變異系數(shù)。
表3
播種深度均勻度
名義播種深度 mm
真空播種機類型
實際平均播種深度 mm
深度變化系數(shù) %
40
I
40.4
40
II
42.6
60
I
61.7
60
II
61.6
80
I
78.2
80
II
77.4
注解：通過鄧肯的多重范圍測試，可得出一組相同字母與隨后一組顯著不同的概率為0.05
在名義播種深度為40mm時獲得最少出芽時間是7.7天和7.6天，最大出芽率指數(shù)出現(xiàn)時的名義播種深度為40mm和60mm。在那個深度的出芽種子數(shù)是高于那些在80mm深度的（表4）。在7天內，播種深度為40mm處的植株的出芽率大約為50%，而播種在深度為60mm處的植株出芽率達到50%的時間為7.5天，而播種深度為80mm處的用了8.5天才達到50%的出芽率（圖1）。
表4
平均出芽時間和出芽率指數(shù)
名義播種深度 mm
真空播種機類型
平均出芽時間（天）
幼苗出芽率指數(shù) （ /天*米）
40
I
40
II
60
I
60
II
80
I
80
II
注解：通過鄧肯的多重范圍測試，可得出一組相同字母與隨后一組顯著不同的概率為0.05
5. 結論
播種均勻性的水平分布格局不會受到名義播種深度的影響，但是播種深度均勻性會受到影響。最佳的播種深度均勻性是名義播種深度在60mm處時獲得的。至于兩臺播種機，任何一臺播種機在名義播種深度為60mm時，減少或者增加播種深度，都會導致深度變異系數(shù)的增加。當名義播種深度為40mm和60mm時會出現(xiàn)最大出芽率指數(shù)，并且名義播種深度為40mm時的平均出芽時間是最少的。由此可以得出結論，種子在土壤中的位置效應意味著植物的出芽時間和出芽率指數(shù)。
作為這些測試的結果，根據播種深度均勻性和最大出芽率指數(shù)可以得出，名義播種深度為60mm被認為是最適宜的。
原文出處：A.?zmerzi, D.Karayel, M.Topakci. Effect of Sowing Depth on Precision Seeder Uniformity .Department of Farm Machinery, Faculty of Agricultural Engineering, University of Akdeniz, 07070, Antalya, Turkeyf1antep@agric.akdeniz.edu.trf1 (Received 27 February 2001. Accepted 4 February 2002. Available online 12 October 2002.) [2012.5.10] http://dx.doi.org/10.1006/bioe.2002.0057
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