專利名稱：一種玉米定向播種方法、定向種塊制造設備與播種塊裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及播種方法與設備，特別是屬于玉米通過載體的定向播種方 法、種子載體定向種塊制造設備與播種塊裝置。
背景技術：
玉米葉片的生長排列是有方向性的，玉米葉片排列的方向性對玉米的 生長發育有著至關重要的影響。由于葉片的方向不確定，造成互相交叉干 涉和遮擋陽光現象，使其種植密度受到限制，成為制約玉米產量提高的客
觀因素。尤其是平展型玉米， 一般種植密度只能達到每畝2500至3000株, 不能再提高。玉米植株葉片朝向是由種子發芽時胚芽面和胚芽方向決定的， 只要在玉米播種時控制種子胚芽面及胚芽方向并防止種子在發芽時的異 動，就可以控制玉米植株葉片展開方向。如何在播種過程中控制葉片朝向， 克服玉米植株生長過程中葉片伸展方向的隨意性，是做到合理增加種植密 度，提高玉米單位種植面積光合作用能力，從而提高產量的重大課題。在 91109130.0號專利文獻中公開的玉米定向播種方法，是將玉米種子按一定 方詢粘貼在薄膜帶或紙帶上，播種時鋪于種床。但是存在如何選擇和確定 種子方向，以及如何在粘貼種子和種子帶在鋪于種床的瞬間防止發生角度 變化。玉米種子多數是扁平狀梯形體，其胚芽面在扁平梯形體的一個面上, 它的理想發芽姿態應該是立姿，即是籽粒頂部在上的姿態，這時胚芽生長 是自然的直立狀態，如果是平姿，胚芽生長時要轉為直立狀態，在轉的過 程中也會發生葉面角度異動。再者粘貼操作還要依靠人工識別籽粒方向和 手工操作，很難用于實際生產。
發明內容
本發明的目的是根據玉米植株葉片生長朝向的自然現象，克服現有構 思所存在的尚未解決的問題，提供一種通過物理手段達到大幅度增加玉米 單位面積產量的可以操作的并可以用于工業生產的玉米定向播種方法。
本發明的目的還在于為實現上述方法提供一種玉米定向種塊制造設備。
本發明的第三個目的是為實現上述方法提供一種玉米播種塊裝置。 為實現本發明的目的所采取的玉米定向播種方法即通過種子定向附載 于載體方法的玉米定向播種方法，其特點在于制保持玉米生物學特征排列 序的種子條，利用種子定向裝置將種子條上的種子定向附載于載體，然后 把附載有種子的載體定向掩埋在種床土壤中。
制保持玉米生物學特征排列序的種子條是對穗選后的種穗種子排列條 上涂黏結劑后脫粒取種子條或使用種條鏟刀鏟切下種子條。或在穗選后的 種穗種子大端涂鐵氧體涂層，并按種子生物學排列特征充磁，成條脫粒取 種子條，或種子脫粒后由磁性輪吸附涂有鐵氧體涂層的種子使種子有序排 列成種子條。利用種子定向裝置將種子條上的種子定向附載于載體的方法， 載體可以是定向種塊或條狀種帶，種子定向附載于定向種塊的方法是將種 子條上的種子留在定向模塊的梯形定位長孔內，再將經過攪拌、攙合的物 料填注入到種塊模板的模塊孔內，再將定位長孔內的種子推入物料，制成 種子載體定向種塊。也可以先制成有榫形燕尾槽的榫槽塊，烘干后再將種 子條上的種子定向插入榫形燕尾槽。附載有種子的載體定向地掩埋在種床 土壤中的方法是根據附載于載體的種子的胚芽方位，播種時使種子胚芽面 與壟向平行，胚芽方向與壟向垂直，最佳方位是胚芽面與壟向平行，胚芽 方向與壟向垂直并且種子頂部向上，胚芽面朝向載體外側。
穗選后對整個種穗按玉米種子生物學特征排列序制種子條特別重要， 因為整穗的玉米種子排列保持有玉米胚芽生物學信息的一致性，利用這一 特點是實現本發明方法的關鍵。現有方法存在的困難就在于按傳統的種子經過脫粒之后再來識別種子信息并為其定位的思維模式造成的，玉米胚芽 生物學信息的一致性一旦被破壞，再恢復那就變得極其困難了。靠人工識 別幾乎沒有可操作性。制成種子條就避免了人工識別種子胚芽面和胚芽方 向的難題，為機械化制造種塊和機械化播種創造前提條件。此前，通過玉 米定向播種的物理方法增加玉米產量曾經是學者向往的課題，終因為找不 到可操作的實施手段而無法用于生產實踐。本發明所提供的玉米定向播種 方法可以使玉米葉片展開方向一致，均與壟向垂直。這樣減小作物個體所 占的生物生長空間，克服因無序排列所造成的陽光遮擋現象，為玉米生長 創造合理的群體結構和良好的微觀環境。因而可以合理增加玉米種植密度， 特別是平展型玉米只因為葉面展開方向無序，致使種植密度只能保持在每
畝2500至3000株，不能再有提高。通過定向播種可以使玉米每畝提高到 3500至5000株。其單位面積產量也會按相應比例，有較大幅度提高。物理 手段不存在生物學的或化學的負面問題，顯現精準化農業的先進性。
為實現本發明提供玉米定向種塊制造設備的目的，該設備包括種塊模 板、裝有種子條和壓種彈簧的種條盒和給料裝置及蓋板，種塊模板有1個 以上內裝定向模塊的模塊孔，有與形狀標記相符合的與模塊孔配合并可上 下移動的定向模塊，定向模塊的中心位置有梯形種子定位長孔，定位長孔 內有與其配合并可上下移動的推種芯桿，種塊模板上方有給料裝置、種條
盒及蓋板。
進一步改進的機械化玉米定向種塊制造設備包括動力、程序動作控制 槽板和烘干室。由動力帶動的種塊模板在動作控制槽板上面，動作控制槽 板上有芯桿控制槽和模塊控制槽。芯桿控制槽有平齊段、接種段、同步接 料段和嵌種段。模塊控制槽有平面段、接料嵌種段和脫模段，各段之間斜 面過渡。芯桿控制槽的平齊段對應模塊控制槽的平面段，推種芯桿上平面 在平齊段位置時與定向模塊和種塊模板上平面平齊。芯桿控制槽在接種段 降低有等于大于種子厚度的高度差，上方裝有種條盒。同步接料段對應接 料嵌種段，均同步降低等于大于定向種塊厚度的高度差，上方安裝有定量 供料的給料管的給料裝置。嵌種段對應接料嵌種段，嵌種段上升與接料嵌種段平齊，上方有可振動的蓋板或由凸輪驅動的模塊壓模。后平齊段對應 脫模段，同步上升并平齊。定位長孔大端可以粘結磁塊。
另一種玉米定向種塊制造設備包括制造有榫形燕尾槽的榫槽塊模具、 烘干室和將種條盒內的種子條上的種子插入榫形燕尾槽的插裝裝置。所述 的制造有榫形燕尾槽的榫槽塊模具包括榫槽塊模板、有形狀標記的榫槽模 塊和榫形模塊，榫槽塊模板有一個以上模塊孔，榫槽模塊與模塊孔配合并 可上下移動，榫形模塊的小端為榫形燕尾體，與榫槽塊模板側面榫槽配合 段為榫形柱體并可在榫槽塊模板的側面榫槽內橫向移動，上方有給料裝置 和蓋板。所述的種子插入榫形燕尾槽的插裝裝置包括內裝壓種彈簧的種條 盒、內裝壓塊彈簧的榫塊倉、內有做往復運動插種機構的插種室，種條盒 的下方有榫塊倉，再下為推榫塊機構，種條盒、榫塊倉、推榫塊機構側面 為插種室，再下推榫塊機構的側面為榫形種塊倉。
本發明采用保持生物學信息一致的種子條供種，使種子存留在與玉米 種子外形相似的梯形長孔內定位，不需人工識別胚芽方向和由人工擺放的 原理是實現種子在載體中定位的關鍵，而由推種芯桿把種子推入已經成形 的載體物料中避免了種子在鑲嵌于載體的瞬間所難以避免的種子錯位。實 現了既能保證種子在載體中正確定位，又能用較簡單、較低成本的機械手 段實現工業化生產。
為實現本發明提供玉米定向種塊播種塊裝置的目的，該裝置包括種塊 箱、種塊通道、給種機構、開溝部件和投種塊機構，種塊箱下接種塊通道， 給種機構安裝在種塊通道下端與開溝器聯接，投種塊機構在開溝部件內。 該播種塊裝置的開溝部件為鏟形開溝器，還包括踏柄、開溝器唇開溝器 唇柄、開溝器唇彈簧、開溝器唇柄凸起、開溝器機關及機關彈簧。投種塊 機構包括定向壓桿、壓桿彈簧和有機關斜面的投種機關及其扭轉彈簧。開 溝器機關脫離踏柄，轉動的開溝器唇柄上的開溝器唇柄凸起與投種機關接 觸，投種機關另一端脫離投種塊機構的卡點，壓桿彈簧作用下的定向壓桿 向下到開溝器下端。定向壓桿上拉，在開溝器唇彈簧作用下的開溝器唇閉 合，機關彈簧作用下的開溝器機關卡在踏柄上，同時定向壓桿接觸給種機構的擺桿，擺桿另一端推動位于通道出口處的與回位彈簧接觸的給種桿， 定向壓桿向上沿在扭轉彈簧作用下的投種機關的機關斜面滑動到投種塊機 構的卡點。
該機械化播種塊裝置包括機體、地輪、覆土鎮壓輪。開溝部件為安裝 在主軸上的播塊圓盤，播塊圓盤有種塊腔、通道出口、開溝器唇及其聯動 機構。種塊腔內有包括定向壓桿、壓桿彈簧和壓桿凸柄的投種塊機構。種 塊通道上端通道入口與種塊箱出口相對。主軸上有固定在機體上的控制盤， 控制盤下部有側向凸緣和漸開凸輪。通道出口處有向下延伸的半圓弧形護 種板。播塊圓盤下方，開溝器唇柄與側向凸緣接觸，開溝器唇彈簧被壓縮， 開溝器唇張開。與控制盤上的漸開凸輪接觸的壓桿凸柄離開漸開凸輪的最 小半徑末端，壓桿彈簧推動定向壓桿到種塊腔下部。壓桿凸柄又接觸漸開 凸輪的最大半徑處，播塊圓盤轉到上方的通道出口處有給種凸起。種塊通 道下端有包括擺桿、給種桿和回位彈簧的給種機構。播塊圓盤在種塊通道 處給種凸起與給種機構的擺桿接觸，擺桿另一端推動與回位彈簧接觸的給 種桿。種塊箱是由多個縱、橫排列的與種塊形狀相適應的矩形立管組成， 種塊箱安裝在由橫向軌道和縱向軌道所組成的種塊箱副架上，橫向軌道和 縱向軌道分別由間歇步進機構帶動，橫向與縱向步進機構行程與種塊箱出 口的排列間隔一致。
本發明的播種塊裝置一改傳統的機械播種概念，即先開溝，把種子放 在種床上再覆土的方法，而是在地上先"切"開一條"縫"，在"切"的同 時把種塊壓入"縫"中，種塊受到兩側土壤擠壓，有穩定性。這樣避免種 塊在落地的瞬間跳動和覆土過程中所造成的種塊移動和角度變化，保證定 位播種的可靠實施。機械化播種塊裝置采用現有的播種機上從來沒有用過 的播塊圓盤原理，在種塊插入土壤的瞬間種塊與地面的相對速度為零，有 利于定位。同時也不增加機械的較大的難度和復雜性。
本發明的玉米定向播種方法、實施該方法的玉米定向種塊制造設備和 播種塊裝置都是一個總的發明構思，并各自成為實施本發明的不可或缺的 組成部分。定向種塊制造設備和播種塊裝置都包括效率很高的機械化的改進完善型，為工業化生產應用提供可靠手段。
圖1是使用種條鏟刀制種子條示意圖2是由磁性輪將種子導入種條盒示意圖3是半機械化種塊制造設備透視圖4是玉米種子定向種塊透視圖5是有榫形槽的定向種塊透視圖6是玉米定向種塊的制造設備示意圖7是動作控制槽板A-A斷面圖8是定位長孔內粘有磁塊透視圖9是制造榫槽塊模具示意圖10是將種子插入榫槽塊的插裝設備示意圖11是單體手動玉米定向播種塊裝置示意圖12是機動玉米定向播種塊裝置示意圖13是機動玉米定向播種塊裝置播塊圓盤、控制盤左側視圖14是機動玉米定向播種塊機示意圖。
附圖標記與零件名稱
l一種子條la—種條盒lb—種條鏟刀 lc一壓種彈簧 2 —定向種塊2a—形狀標記2b—榫槽塊2bA—榫形燕尾槽 3—磁性輪
4一種塊模板4a—模塊孔4b—榫槽塊模板 4c一榫槽
5 —定向模塊 5a—榫槽模塊
6—給料裝置 6a—給料管
7 —定位長孔 7a—磁塊
8—推種芯桿
9一榫形模塊
IO—動力ll一動作控制槽板 11a—芯桿控制槽
llaA —平齊段 llaB —接種段 llaC—同步接料段
llaD—嵌種段
llb—模塊控制槽
llbA—平面段 llbB—接料嵌種段llbC—脫模段
12— 烘干室
13— 機架
14一蓋板 14a—模塊壓模
15— 助推凸輪
16— 觸指
17— 榫塊倉 17a—壓塊彈簧
18— 插種室 18 a—插種機構 19一推榫塊機構
20— 榫形種塊倉
21— 種塊箱 21a—種塊箱出口
22 —種塊通道22a—通道入口 22b—通道出口 22c—護種板
23 —給種桿 23a—擺桿 23b—回位彈簧
24— 開溝器 24a—開溝器唇24b—開溝器唇柄
24c —開溝器唇彈簧 24d—開溝器唇柄凸起
25— 投種塊機構25a—定向壓桿25b—壓桿彈簧25c —卡點
25d—壓桿凸柄
26— 投種機關26a—機關斜面26b—扭轉彈簧
27— 踏柄
28— 開溝器機關
29— 機關彈簧
30— 機體 31 —地輪32— 覆土鎮壓輪33— 主軸34— 播塊圓盤 34a—種塊腔35— 控制盤 35a—側向凸緣 35b—漸開凸輪36— 給種凸起 37 —橫向軌道38— 縱向軌道39— 種塊箱副架具體實施方式
下面結合附圖對本發明的實施方式做進一步說明。本發明所述的玉米定向播種方法包括穗選法選種、制玉米種子條l、制 播種載體和載體定向播種。穗選法選種時選擇沒有病蟲害、成熟、形狀規 整的整穗，剔除不合格種粒。為了在后面工序識別種子方向性，可以在每 排籽粒單側涂識別色。按玉米種子生物學特征排列序制種子條1即保持種 子在種穗上的胚芽面和胚芽方向一致的種子條1并裝入種條盒la。保持這 種生物學特征的有序排列將決定玉米葉片朝向的可控性，避免現有方法因 脫粒破壞這種有序排列所帶來的極其困難的重新定向排列問題。制種子條1 的具體操作如圖1，使用種條鏟刀lb鏟切下種子條1，可以在種條鏟刀lb 后面安裝可更換的梯形斷面的內有壓種彈簧lc的種條盒la，即將鏟下的種 子條1裝入種條盒la，或在種子排列條上涂黏結劑后，將種子成條取下裝 入種條盒la供后面工序使用。中間有不合格的種粒可以按識別色方向整理 和補充，對種子條l也可以依據識別色檢查其排列是否有誤。另一種方法， 如圖2，在種穗種子排列大端涂鐵氧體涂層，按種子排列充磁，脫粒后由磁 性輪3吸附涂有鐵氧體涂層磁性標記的種子，由磁性輪3將種子導入種條 盒la。第三步如圖3和圖4，制玉米種子播種載體，載體可以是條狀種帶 或定向種塊2，制定向種塊2首先是推種芯桿8從定位長孔7內下降一個等 于大于種子厚度的高度差，將種條盒la內的種子條1上的種子定向地留在14定向模塊5的梯形定位長孔7內。然后，定向模塊5、推種芯桿8及其梯形 定位長孔7內的種子同時在種塊模板4內下降一個等于大于種塊厚度的高 度差。再將經過攪拌、攙合的物料填注入種塊模板4的模塊孔4a內。再將 定位長孔7內的種子推入物料，由蓋板14壓實，經過脫模、烘干、檢查和 包裝制成定向種塊2播種使用。也可以如圖5制成有榫形燕尾槽2bA的榫 槽塊2b，再將種子定向地插入榫形燕尾槽2bA成為定向種塊2。為了保持 種塊的排列和檢查方便，定向種塊2長、寬不等，外形有相應的形狀標記 2a，可以是一倒角。生產定向種塊2的物料為可降解材料，包括基料、黏結劑、吸水劑、阻裂劑，化肥、農藥、驅鼠劑及水，基料為粘土、壤土、 草炭土為50 70重量份，取粘土 70重量份，吸水劑5 8重量份，取5 重量份；黏結劑可以為8 15重量份，取8重量份；阻裂劑為細砂、機械 紙漿或植物纖維粉，根據基料的不同可加8 50重量份，取植物纖維粉15 20重量份；化肥、農藥、驅鼠劑5重量份；加水20重量份。第四步種塊 定向播種是根據形狀標記2a所確定的定向種塊2內種子胚芽方位掩埋在種 床土壤中。也可以將種條盒la內種子條1的種子定向地插入榫槽塊2b，也 根據形狀標記2a所確定的種子胚芽方位掩埋在種床土壤中。種塊定向播種 是根據播種時使鑲嵌在定向種塊2內種子胚芽面與壟向平行，胚芽方向與 壟向垂直，這時基本能獲得與壟向垂直的葉面展開方向。但是，胚芽在出 土過程中要彎曲，發生角度異動的可能增大。最佳位置是胚芽面與壟向平 行、胚芽方向與壟向垂直，且種子頂部向上的位置。胚芽面朝向定向種塊2 外側，又避免了定向種塊2對胚芽出苗過程的影響，是最理想狀態。可以 根據不同的播種塊方式選擇不同的定向種塊，如果采取種塊立姿方式，就 應該選擇胚芽面與種塊面一致的定向種塊，如果采取種塊平姿方式，就應 該選擇胚芽面與種塊面垂直的定向種塊。玉米定向種塊的制造設備，可以是半機械化的模具型。如圖3，該設備 包括種塊模板4、裝有種子條1和壓種彈簧lc的種條盒la、給料裝置6和 蓋板14。種塊模板4有1個以上裝有定向模塊5的模塊孔4a。有形狀標記 2a的定向模塊5與模塊孔4a配合并可上下移動。定向模塊5的中心位置有梯形種子定位長孔7，定位長孔7內有與其配合并可上下移動的推種芯桿8。 種塊模板4上方有給料裝置6和種條盒la。其加工過程是首先，長孔內 推種芯桿8下降高度等于大于種子的厚度。供種種條盒la在上面通過，把 種子定向地留在梯形種子定位長孔7內。再將定向模塊5和推種芯桿8與 種子同時下降一個等于大于種塊厚度的高度差。給料裝置6給料，充滿種 塊模板4的模塊孔4a的空間。上面壓一蓋板14，再把推種芯桿8上推與定 向模塊5上平面平齊，使種子推擠入物料內，完成種子嵌入定位種塊的過 程。去除蓋板14，再把推種芯桿8和定向模塊5同時上推與種塊模板4上 表面平齊，完成種塊脫模。另一種玉米定向種塊的制造設備，如圖6。由動 力10帶動的種塊模板4在動作控制槽板11上面移動。動作控制槽板11上 有如圖6和圖7的芯桿控制槽lla和模塊控制槽llb。圖6下部的動作控制 槽板11縱向斷面曲線表示芯桿控制槽lla有平齊段llaA、接種段llaB、 同步接料段llaC和嵌種段llaD。模塊控制槽lib有平面段llbA、接料嵌 種段llbB和脫模段llbC，各段之間斜面過渡。平齊段llaA對應平面段llbA， 推種芯桿8在平齊段llaA位置時與定向模塊5和種塊模板4上表面平齊。 芯桿控制槽lla在接種段llaB降低一個等于大于種子厚度的高度差，這時 恰在供種種條盒la的下方，就有種子落入定位長孔7內，再移動時定位長 孔7內就留下一粒種子。同步接料段llaC對應接料嵌種段llbB，此時定向 模塊5和推種芯桿8均同步下降等于大于定向種塊2厚度的高度差。恰移 動到給料裝置6下方，給料裝置6與模塊孔4a對正，通過定量供料的給料 管6a進行給料。在嵌種段llaD對應的接料嵌種段llbB，推種芯桿8上升 其上面與接料嵌種段llbB的定向模塊5的上面平齊，種子被推種芯桿8推 擠嵌入模塊孔4a的物料內。在種塊模板4上方有可振動的蓋板14或由凸 輪驅動的模塊壓模14a防止物料溢出，并對模塊物料進行壓實。在脫模段 llbC對應后平齊段llaA，同步上升與平齊段llaA和平面段llbC上平面平 齊。即推種芯桿8、定向模塊5的上表面與種塊模板4的上表面平齊，定向 種塊2被推出，完成脫模。脫模后可將定向種塊2推移到烘干板上，進入 烘干室12。 一塊種塊模板4全部完成脫模后，移動到等待進入程序的預備位置。見圖6，為了防止推種芯桿8和定向模塊5在靠重力向下運動時不可 靠，可以在接種段llaB的前部推種芯桿8上方和接料段llbB的前部種子 定向模塊5上方安裝有助推凸輪15驅動的觸指16。種塊模板4運動到上述 位置，助推凸輪15轉動，驅動觸指16向下推動推種芯桿8和定向模塊5 到工作位置。圖8表示在定向模塊5的種子定位長孔7內粘有磁塊7a，使 用涂有磁性標記鐵氧體涂層的種子，種子落入定位長孔7中時種子會按磁 塊7a磁極方向自動定向。特別適合種子形狀不規則的品種。另一種有榫形 槽的定向種塊制造設備，包括制造有榫形燕尾槽2bA的榫槽塊2b模具和將 種條盒la內的種子條1上的種子插入榫形燕尾槽2bA的插裝裝置。圖9表 示制造有榫形燕尾槽2bA的榫槽塊2b模具，包括榫槽塊模板4b、有形狀標 記2a的榫槽模塊5a和榫形模塊9。榫槽塊模板4b有一個以上模塊孔4a， 榫槽模塊5a與模塊孔4a配合并可上下移動。榫形模塊9的小端為榫形燕 尾體，與榫槽塊模板4b側面榫槽配合段為榫形柱體并可在榫槽塊模板4b 側面榫槽4c內橫向移動，上方有給料裝置6和蓋板14。作業時由給料裝置 6給料，充入模塊孔4a空間，上面蓋板14壓實。把榫形模塊9從模塊孔 4a內沿側面榫槽4c抽出，再將榫槽模塊5a在模塊孔4a內向上推至與榫槽 塊模板4b上表面平齊，完成脫模。烘干后待用。圖IO表示將種子插入榫 槽塊Zb的插裝裝置，包括內裝壓種彈簧lc的種條盒la、內裝壓塊彈簧17a 的榫塊倉17、內有做往復運動插種機構18a的插種室18。種條盒la的下 方有榫塊倉17，再下推榫塊機構19。種條盒la、榫塊倉17側面為插種室 18，再向下推榫塊機構19的對面為榫形種塊倉20。它的工作過程是做往 復運動插種機構18a的推桿向下將種條盒la內種子條1的一粒種子推至插 種室18榫塊倉17出口處的榫槽塊2b的榫形燕尾槽2bA內，繼續向下推到 插種室18下面，推榫塊機構19將插裝有種子的榫槽塊2b推至榫塊倉20 內。插種機構18a向上到種條盒la上面，種子被壓種彈簧lc推至插種室 18,榫槽塊2b被壓塊彈簧17a推至插種室18，接著開始下一個插裝動作。 圖11、圖12表示玉米種定向播種塊裝置，包括種塊箱21、種塊通道 22、給種機構、開溝部件和投種塊機構25。種塊箱21下接種塊通道22，給種機構安裝在種塊通道22下端，投種塊機構25在開溝部件內。種塊箱 21內的種塊通過種塊通道22在給種機構的作用下進入內有投種塊機構25 的開溝部件內。開溝部件將土壤切開一道切口，投種塊機構25將種塊壓入 切口。實施例之一是一種單體手動玉米定向播種塊裝置。如圖ll所表示，它 的種塊箱21下接種塊通道22，給種機構安裝在種塊通道22下端與開溝部 件開溝器24聯接，投種塊機構25在開溝器24內。種塊通道22可以是種 塊立姿通過，種塊也可以由橫姿改變為立姿通過。種塊通道22的寬度稍大 于種塊的長度，通道寬度方向外表面為稍大于種塊的長度逐漸過渡為稍大 于種塊厚度的弧形曲面。進入種塊通道22下端有通道出口22b處。開溝器 24為鏟形，還包括踏柄27、開溝器唇24a，開溝器唇柄24b、開溝器唇彈 簧24c、開溝器唇柄凸起24d、開溝器機關28及機關彈簧29。開溝器24內 的投種塊機構25包括定向壓桿25a、壓桿彈簧25b和有機關斜面26a的投 種機關26及其扭轉彈簧26b。在開溝器24入土達到播種深度要求后，可以 用腳橫向推動開溝器機關28離開踏柄27，開溝器唇彈簧24c被壓縮，開溝 器唇柄24b在土壤反力的作用下轉動，使開溝器唇24a張開。開溝器唇柄 凸起24d推動投種機關26，投種機關26的另一端脫離投種塊機構25的卡 點25c，定向壓桿25a在壓桿彈簧25b的作用下向下推種塊到達開溝器24 下端，將種塊推壓到種床土壤狹縫中，起到扶正和穩定種塊的作用。提起 播種塊裝置，開溝器離土后，通過拉桿拉動定向壓桿25a向上運動，投種 塊機構25在起到限制開溝器唇24a提前閉合作用后從開溝器腔內抽出。同 時開溝器唇柄24b在開溝器唇彈簧24c的作用下，開溝器唇24a閉合。同 時，定向壓桿25a上端壓桿凸柄25d推動給種機構的擺桿23a，擺桿23a另 一端推動位于通道出口 22b處的給種桿23將通道出口 22b處的種塊推到開 溝器腔內，處于新的待播狀態。投種塊機構25向上沿投種機關26的機關 斜面26a滑動到投種塊機構25的卡點25c處，在扭轉彈簧26b作用下投種 機關26卡住投種塊機構25，壓桿彈簧25b被壓縮，處于待"擊發"狀態。 圖12、圖13和圖14表示的另一個實施例是機動玉米定向播種塊裝置，其18原理與上述機構相似，還包括有機體30、地輪31、覆土鎮壓輪32。種塊通 道22上端有與種塊箱出口 21a相對接的通道入口 22a。開溝部件為以主軸 33為軸轉動的播塊圓盤34。主軸33上安裝與機架13固定的控制盤35，控 制盤35下部有側向凸緣35a和漸開凸輪35b。下面結合工作過程說明其具 體結構播塊圓盤34的開溝器唇24a轉到下方，切入土壤，開溝器唇24a 的開溝器唇柄24b與側向凸緣35a接觸，開溝器唇彈簧24c被壓縮，開溝 器唇24a張開，為開溝器腔內的種塊播出創造條件。同時，壓桿凸柄25d 離開漸開凸輪35b的最小半徑終點，于是定向壓桿25a在壓桿彈簧25b的 作用下將種塊腔34a內的種塊推出播塊圓盤34并壓入土壤狹縫中，起到穩 定定位作用。之后，定向壓桿25a的壓桿凸柄25d處在漸開凸輪35b的最 大半徑處，并在漸開凸輪35b推動下，壓桿彈簧25b被壓縮，定向壓桿25a 由播塊圓盤34種塊腔34a向圓盤中心方向滑動。開溝器唇24a的開溝器唇 柄24b與之接觸的側向凸緣35a向外，開溝器唇24a在開溝器唇彈簧24c 的作用下閉合。通道出口 22b也是種塊進入播塊圓盤種塊腔34a的入口。 播塊圓盤34在轉到通道出口 22b處，播塊圓盤34上的給種凸起36與給種 機構的擺桿23a接觸。擺桿23a另一端推動給種桿23將通道出口 22b處的 種塊推到播塊圓盤34的種塊腔34a內。給種桿23在回位彈簧23b的作用 下回位，回到待播狀態。通道出口 22b處有向下延伸的半圓弧形護種板22c， 防止雜物進入通道出口 22b。種塊箱21是由多個縱、橫排列的與種塊形狀 相適應的矩形立管組成，種塊箱21安裝在由橫向軌道37和縱向軌道38組 成的種塊箱副架39上，橫向軌道37和縱向軌道38分別由間歇步進機構帶 動。步進機構行程與種塊箱出口 21a的排列間隔一致。使每個種塊箱出口 21a逐一與通道入口 22a相對接。 一般情況下開溝器播塊圓盤34按理論的 純滾動半徑是根據經常用的植株株距設計的，排出種塊出口排種塊時的運 動軌跡是旋輪擺線的下端點。此時排種塊口與地面的相對速度為零。有利 于防止定位種塊的方向、位置發生變化。覆土鎮壓輪32采用反V字形斷面， 將土向中間壓，把播塊圓盤34切出的狹縫彌合壓實。也可以以鎮壓輪作為 仿形輪或驅動輪。
權利要求
1.一種玉米定向播種方法，即通過種子定向附載于載體方法的玉米定向播種方法，其特征在于制保持玉米生物學特征排列序的種子條(1)，利用種子定向裝置將種子條(1)上的種子定向附載于載體，然后把附載有種子的載體定向掩埋在種床土壤中。
2. 根據權利要求l所述的玉米定向播種方法，其特征在于制保持玉米 生物學特征排列序的種子條(1)是對穗選后的種穗種子排列條上涂黏結劑 后脫粒取種子條(1)或使用種條鏟刀(lb)鏟切下種子條(1)。
3. 根據權利要求l所述的玉米定向播種方法，其特征在于制保持玉米 生物學特征排列序的種子條(1)是在穗選后的種穗種子大端涂鐵氧體涂層， 并按種子生物學排列特征充磁，成條脫粒取種子條(1)，或種子脫粒后由 磁性輪(3)吸附涂有鐵氧體涂層的種子使種子有序排列成種子條(1)。
4. 根據權利要求l所述的玉米定向播種方法，其特征在于利用種子定 向裝置將種子條(1)上的種子定向附載于載體的方法，載體可以是定向種 塊(2)，方法是將種子條(1)上的種子留在定向模塊(5)的梯形定位長 孔(7)內，再將經過攪拌、攙合的物料填注入到種塊模板(4)的模塊孔(4a)內，再將定位長孔(7)內的種子推入物料，制成種子定向種塊(2)。
5. 根據權利要求l所述的玉米定向播種方法，其特征在于利用種子定 向裝置將種子條(1)上的種子附載于載體的方法是制成有榫形燕尾槽(2bA) 的榫槽塊(2b)，烘干后再將種子條a)上的種子定向插入榫形燕尾槽(2bA)， 制成種子定向種塊(2)。
6. 根據權利要求1或4或5所述的玉米定向播種方法，其特征在于制 造定向種塊(2)物料的為可降解材料，包括基料、黏結劑、吸水劑、阻裂 劑、水及其他成分，基料為粘土、壤土、草炭土，阻裂劑為細砂、機械紙 漿或植物纖維粉，其他成分為化肥、農藥及驅鼠劑，按以下比例配制基料 50 70重量份；吸水劑 5 8重量份；黏結劑 阻裂劑 水其它成分8 15重量份; 8 50重量份; 12 20重量份；4 8重量份。
7. 根據權利要求1所述的玉米定向播種方法，其特征在于附載有種子 的載體定向掩埋在種床土壤中的方法是根據附載于載體的種子的胚芽方 位，播種時使種子胚芽面與壟向平行，胚芽方向與壟向垂直，最佳方位是 胚芽面與壟向平行，胚芽方向與壟向垂直并且種子頂部向上，胚芽面朝向 載體外側。
8. —種實施權利要求l玉米定向播種方法的定向種塊制造設備，其特 征在于包括種塊模板(4)、裝有種子條(1)和壓種彈簧(lc)的種條盒(la)、 給料裝置(6)及蓋板(14)，種塊模板(4)有l個以上內裝定向模塊(5) 的模塊孔(4a)，有與形狀標記(2a)相符合的與模塊孔(4a)配合并可上 下移動的定向模塊(5)，定向模塊(5)的中心位置有梯形種子定位長孔(7 )， 定位長孔(7)內有與其配合并可上下移動的推種芯桿(8)，種塊模板(4) 上方有給料裝置(6)、種條盒(la)及蓋板(14)。
9. 根據權利要求8所述的定向種塊制造設備，其特征在于還包括動力 (10)、程序動作控制槽板(11)和烘干室(12)，由動力(10)帶動的種塊模板(4)在動作控制槽板(11)上面，動作控制槽板(11)上有芯桿控 制槽(lla)和模塊控制槽(llb)，芯桿控制槽(lla)有平齊段(llaA)、 接種段(llaB)、同步接料段(llaC)和嵌種段(llaD)，模塊控制槽(lib) 有平面段(llbA)、接料嵌種段(llbB)和脫模段(llbC)，各段之間斜面 過渡，芯桿控制槽(lla)的平齊段(llaA)對應模塊控制槽(lib)的平 面段(llbA)，推種芯桿(8)上平面在平齊段(llaA)位置時與定向模塊(5)和種塊模板(4)上平面平齊，芯桿控制槽(lla)在接種段(llaB) 降低有等于大于種子厚度的高度差，上方裝有種條盒(la)，同步接料段(llaC)對應接料嵌種段(llbB)，均同步降低等于大于定向種塊厚度的高 度差，上方安裝有定量供料的給料管(6a)的給料裝置(6)，嵌種段(llaD)對應接料嵌種段(llbB)，嵌種段(llaD)上升與接料嵌種段(llbB)平齊，上方有可振動的蓋板(14)或由凸輪驅動的模塊壓模(14a)，后平齊段(llaA)對應脫模段(llbC),同步上升并平齊。
10. 根據權利要求8或9所述的定向種塊制造設備，其特征在于定位長孔(7)大端粘有磁塊(7a)。
11. 一種實施權利要求1玉米定向播種方法的有榫形槽的定向種塊制造設備，其特征在于包括制造有榫形燕尾槽(2bA)的榫槽塊(2b)模具、烘干室(12)和將種條盒(la)內的種子條(1)上的種子插入榫形燕尾槽(2bA)的插裝裝置，有與形狀標記(2a)相符合的定向模塊(5)與模塊孔(4a)配合并可上下移動。
12. 根據權利要求ll有榫形槽的定向種塊制造設備，其特征在于制造有榫形燕尾槽(2bA)的榫槽塊(2b)模具包括榫槽塊模板(4b)、有與形狀標記(2a)相符合的榫槽模塊(5a)和榫形模塊(9)，榫槽塊模板(4b)有一個以上模塊孔(4a)，榫槽模塊(5a)與模塊孔(4a)配合并可上下移動，榫形模塊(9)的小端為榫形燕尾體，與榫槽塊模板(4b)側面榫槽(4c)配合段為榫形柱體并可在榫槽塊模板(4b)側面的榫槽(4c)內橫向移動，上方有給料裝置(6)和蓋板(14)。
13. 根據權利要求ll有榫形槽的定向種塊制造設備，其特征在于種子插入榫形燕尾槽(2bA)的插裝裝置包括內裝壓種彈簧(lc)的種條盒(la)、內裝壓塊彈簧(17a)的榫塊倉(17)、內有作往復運動的插種機構(18 a)的插種室(18)、作往復運動的推榫塊機構(19)、榫形種塊倉(20),種條盒(la)的下方有榫塊倉(17)，再下為推榫塊機構(19)，種條盒(la)、榫塊倉(17)、推榫塊機構(19)的側面為插種室(18)，插種室(18)下面的推榫塊機構(19)的對面為榫形種塊倉(20)。
14. 一種實施權利要求1玉米定向播種方法的播種塊裝置，其特征在于包括種塊箱(21)、種塊通道(22)、給種機構、開溝部件和投種塊機構(25)，種塊箱(21)下接種塊通道(22),給種機構安裝在種塊通道(22)下端與開溝部件聯接，投種塊機構(25)在開溝部件內。
15. 根據權利要求14所述的播種塊裝置，其特征在于開溝部件為鏟形開溝器(24),還包括踏柄(27)、開溝器唇(24a)，開溝器唇柄(24b)、開溝器唇彈簧(24c)、開溝器唇柄凸起(24d)、開溝器機關(28)及機關彈簧(29)，投種塊機構(25)包括定向壓桿(25a)、壓桿彈簧(25b)和有機關斜面(26a)的投種機關(26)及其扭轉彈簧(26b)，開溝器機關(28)脫離踏柄(27)，轉動的開溝器唇柄(24b)上的開溝器唇柄凸起(24d)與投種機關(26)接觸，投種機關(26)另一端脫離投種塊機構(25)的卡點(25c)，壓桿彈簧(25b)作用下的定向壓桿(25a)向下到開溝器(24)下端，定向壓桿(25a)上拉，在開溝器唇彈簧(24c)作用下的開溝器唇(24a)閉合，機關彈簧(29)作用下的開溝器機關(28)卡在踏柄(27)上，同時定向壓桿(25a)接觸給種機構的擺桿(23a)，擺桿(23a)另一端推動位于通道出口 (22b)處的與回位彈簧(23b)接觸的給種桿(23)，定向壓桿(25a)向上沿著在扭轉彈簧(26b)作用下的投種機關(26)的機關斜面(26a)滑動到投種塊機構(25)的卡點(25c)。
16. 根據權利要求14所述的播種塊裝置，其特征在于還包括機體(30)、地輪(31)、覆土鎮壓輪(32),開溝部件為安裝在主軸(33)上的播塊圓盤(34)，播塊圓盤(34)有種塊腔(34a)、通道出口 (22b)、開溝器唇(24a)及其聯動機構，種塊腔(34a)內有包括定向壓桿(25a)、壓桿彈簧(25b)和壓桿凸柄(25d)，種塊通道(22)上端通道入口 (22a)與種塊箱出口 (21a)相對，主軸(33)上有固定在機體(30)上的控制盤(35)，控制盤(35)下部有側向凸緣(35a)和漸開凸輪(35b)，通道出口 (22b)處有向下延伸的半圓弧形護種板(22c)，在播塊圓盤(34)下方開溝器唇柄(24b)與側向凸緣(35a)接觸，開溝器唇彈簧(24c)被壓縮，開溝器唇(24a)張開，與控制盤(35)上的漸開凸輪(35b)接觸的壓桿凸柄(25d)離開漸開凸輪(35b)的最小半徑末端，壓桿彈簧(25b)推動定向壓桿(25a)到種塊腔(34a)下部，壓桿凸柄(25d)又接觸漸開凸輪(35b)的最大半徑處，播塊圓盤(34)的上方種塊通道(22)下端裝有包括擺桿(23a)、給種桿(23)和回位彈簧(23b)的給種機構，播塊圓盤(34)上的給種凸起(36)轉到通道出口 (22b)處與給種機構的擺桿(23a)接觸，擺桿(23a)另一端推動與回位彈簧(23b)接觸的給種桿(23)。
17.根據權利要求16所述的播種塊裝置，其特征在于種塊箱(21)是由多個縱、橫排列的與種塊形狀相適應的矩形立管組成，種塊箱(21)安裝在由橫向軌道(37)和縱向軌道(38)所組成的種塊箱副架(39)上，橫向軌道(37)和縱向軌道(38)分別由間歇步進機構帶動，橫向與縱向步進機構的行程與種塊箱(21)的種塊箱出口 (21a)的排列間隔一致。
全文摘要
本發明公開了一種玉米定向播種方法、定向種塊制造設備與播種塊裝置。為克服玉米葉片互相干涉和遮擋陽光現象，使葉片展開方向一致均與壟向垂直，提高種植密度和產量。方法是先制玉米生物學特征一致的種子條，將種子定向地附載于載體后進行定向播種。使附載于載體的種子胚芽面與壟向平行，胚芽與壟向垂直且種子頂部向上，胚芽面朝向種塊外側。制載體種塊設備為種塊模板孔內有定向模塊，定向模塊內有種子定位長孔及推種芯桿，上面有種條盒和給料裝置，控制其高度差完成種子定位、充料、脫模。播種塊裝置包括種塊通道、給種機構、開溝器和投種塊機構。本發明克服葉片無序排列，可大幅度提高玉米種植密度，從而提高產量，顯現精準化農業的先進性。
文檔編號A01C1/04GK101663935SQ200810146659
公開日2010年3月10日 申請日期2008年9月4日 優先權日2008年9月4日
發明者于明月, 任永生, 劉聞鐸, 龐繼孚, 郭玉富, 陳建林, 陳秀生, 馬春枝, 魯寶栓 申請人:郭玉富