小區(qū)育種播種裝備與技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望

尚書旗 吳秀豐 楊然兵 李國瑩 楊曉龍 陳棟泉

(1.青島農(nóng)業(yè)大學機電工程學院， 青島 266109； 2.青島普蘭泰克機械科技有限公司， 青島 266109)

0 引言

我國是農(nóng)業(yè)大國，是世界上最大的種子市場之一，每年種子需求量巨大[1]。在培育新品種、繁殖良種、對比品種過程中，需要對不同品系種子進行大量試驗[2]，以對種子的品質(zhì)及生長環(huán)境等作出科學的結(jié)論。小區(qū)育種田間試驗是進行各品系種子各種試驗的重要形式，是根據(jù)農(nóng)藝要求直接、直觀地從各種土壤環(huán)境中得出不同品系種子的品質(zhì)狀況，以及選擇優(yōu)良種子[3-6]最有效的方法，小區(qū)育種試驗基本貫穿于各種優(yōu)良品系種子研發(fā)整個過程。目前，我國小區(qū)育種田間試驗機械化水平較低，通過人力進行小區(qū)播種作業(yè)的情況普遍存在[7-8]，大多數(shù)小區(qū)育種田間試驗在試驗人員多、試驗條件難以控制、播種形式和方法多樣易錯的繁雜環(huán)境下完成，大大降低了小區(qū)育種田間試驗的精度與效率，影響了小區(qū)育種試驗結(jié)果的真實性、科學性。多年來，從事與小區(qū)育種相關(guān)的科研機構(gòu)、農(nóng)業(yè)院校、育種機械企業(yè)的專家一致認為，實現(xiàn)小區(qū)田間育種試驗機械化是解決小區(qū)田間試驗存在問題的根本途徑[9]。相關(guān)專家學者致力于推動小區(qū)育種技術(shù)及機械方面的研究，并取得了很多研究成果，為我國小區(qū)育種播種機械化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

隨著我國育種產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，小區(qū)育種田間試驗要求也不斷提高。只有加快小區(qū)育種播種機械技術(shù)創(chuàng)新、推動我國小區(qū)育種播種裝備與技術(shù)研究向更高水平發(fā)展[10]，才能更充分、全面地發(fā)揮小區(qū)育種田間試驗機械化播種優(yōu)勢，更好地促進我國小區(qū)育種業(yè)的快速健康發(fā)展。IAMFE(國際田間試驗機械化協(xié)會)在小區(qū)育種裝備與技術(shù)研究等諸多方面為世界各國提供了互相交流的平臺，也為促進我國小區(qū)育種田間試驗機械化發(fā)展提供了有利條件。

本文綜述小區(qū)育種播種裝備和技術(shù)的研發(fā)歷程，從小區(qū)育種播種的特點出發(fā)，結(jié)合不同作物品種、不同播種農(nóng)藝要求，詳解現(xiàn)有條播、精播模式下的小區(qū)育種播種核心技術(shù)和裝備工作原理，歸納小區(qū)育種條播排種和精密排種裝備的主要結(jié)構(gòu)形式和作業(yè)模式，總結(jié)目前國內(nèi)外實際應用及研發(fā)的技術(shù)與關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，分析目前國內(nèi)外小區(qū)育種播種機械的研發(fā)進展，并對我國小區(qū)育種播種機械化發(fā)展進行展望。

1 小區(qū)育種播種裝備與技術(shù)研發(fā)歷程

國外小區(qū)育種播種裝備與技術(shù)研發(fā)起步較早[11]。1935年加拿大研制出一臺用于小區(qū)育種的播種機，可以進行稻麥等谷物的小區(qū)播種[12-13]。隨后，歐美亞等一些農(nóng)業(yè)發(fā)達、農(nóng)業(yè)機械化基礎(chǔ)好、育種方面研究早的國家，如奧地利、美國、挪威、法國、西德、日本和蘇聯(lián)等也相繼開始了研制[14]，1954年奧地利Wintersteiger公司為一種業(yè)公司生產(chǎn)了該公司的第1臺簡單的小區(qū)播種機[15-16]。

自1957年開始，挪威農(nóng)業(yè)大學EGIL開始研發(fā)適用于小區(qū)育種播種特點的播種機，經(jīng)過4年的研發(fā)及試驗，成功地發(fā)明了小區(qū)育種條播機，其核心結(jié)構(gòu)——錐體-格盤式排種裝置實現(xiàn)了分量播種，滿足小區(qū)育種田間試驗要求[17-18]，被命名為奧約德排種裝置，該技術(shù)一直沿用至今。1964年6月，依格爾·奧約德在挪威成立了IAMFE，在此次會議上，奧約德小區(qū)育種條播機得到了廣泛的認可。1966—1976年，奧約德為了適應小區(qū)條播機的發(fā)展需要，建立了小區(qū)育種播種技術(shù)研發(fā)實驗室，繼續(xù)進行懸掛式和自走式小區(qū)條播技術(shù)研發(fā)。1960—1976年，奧約德小區(qū)條播機從挪威出口到57個國家。后來，奧約德將該小區(qū)育種播種技術(shù)轉(zhuǎn)讓給奧地利Wintersteiger公司。之后，德國Haldrup公司、美國Almaco公司等開始研發(fā)小區(qū)育種播種機，中國、法國、意大利、匈牙利、巴西等國家也陸續(xù)開始研制。在奧約德排種裝置的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了錐體帶式排種裝置，這兩種排種結(jié)構(gòu)成為小區(qū)育種條播技術(shù)的核心。

20世紀80年代，Wintersteiger公司以氣吸式排種原理為基礎(chǔ)，研發(fā)了氣吸式組合型小區(qū)精密排種技術(shù)，并應用于該公司的自走式小區(qū)育種精密播種機，該技術(shù)采用了當時先進的液壓傳動和氣動等裝置，設(shè)有用電磁閥控制的吸入空氣通路轉(zhuǎn)換功能，以及可使排種器反正旋轉(zhuǎn)的液壓馬達裝置，可以達到清種、不混種的要求，同時實現(xiàn)了精密排種。1983年該公司的小區(qū)精密播種機獲得了世界專利，該氣吸式小區(qū)精密排種技術(shù)一直沿用至今。之后，德國Haldrup公司、美國Almaco公司等也研發(fā)了具有清種功能的氣吸式小區(qū)精密排種技術(shù)，實現(xiàn)了清種、不混種要求[19-20]。

國內(nèi)小區(qū)育種播種機的研發(fā)起步較晚，從引進到借鑒再到自主研發(fā)經(jīng)過了較長一段時間。1978年，我國從國外先后引進了小區(qū)株行條播機、自走式小區(qū)育種條播機等一批小區(qū)育種播種機械[21-22]。20世紀80年代，我國自主研制了小型小區(qū)谷物育種條播機，主要包括北京農(nóng)業(yè)大學的NKXB-1.4型小區(qū)育種播種機，黑龍江五九七農(nóng)場三修理所的2XB-10型小區(qū)播種機，河北肅寧農(nóng)機研究所的2BJ-2型小區(qū)精播機和2BXQ-4型人力小區(qū)試驗用播種機[23-25]。1984年，黑龍江省農(nóng)墾紅興隆科研究所研制了XBJ-150型小區(qū)條播機系列，包括懸掛式和自走式，并在全國推廣了80臺[26-29]；新疆農(nóng)墾科學院農(nóng)機所何彥等設(shè)計了2XBX-2.0型懸掛式小區(qū)育種條播機[30-33]。目前我國氣吸式小區(qū)育種精密播種機大多直接引進國外機型，有自主研發(fā)生產(chǎn)能力的企業(yè)很少。

2 小區(qū)育種播種裝備與技術(shù)研究進展

小區(qū)育種播種機是培育新品種、繁殖良種和對比品種等田間試驗時所用的專用播種機[34-35]，與大田播種機相比，小區(qū)育種播種機必須實現(xiàn)份量播種，根據(jù)試驗要求在規(guī)定小區(qū)長度內(nèi)的各行同時均勻播一種或者一種以上品系的定量種子，并且一個小區(qū)播種結(jié)束，播種機內(nèi)該小區(qū)的種子實現(xiàn)自凈[36-38]，播種過程不同品系種子不摻混，更換下一品系種子不停機[39]，大田播種機達不到份量播種要求。

2.1 供種裝置

供種是向小區(qū)育種條播機排種結(jié)構(gòu)或小區(qū)育種精密播種機排種器輸送種子的過程，目前小區(qū)育種播種機供種方式主要有兩種：人工供種，小區(qū)作業(yè)前，由人工手動將待播種子裝入紙袋中，并將紙袋編號按小區(qū)試驗順序排好，小區(qū)作業(yè)時，按順序取出紙袋，將種子倒入盛接傳輸結(jié)構(gòu)內(nèi)，如圖1所示，該供種方式一般應用于同一小區(qū)同時播種同一品系種子的情況；自動供種，小區(qū)作業(yè)前，由人工手動將待播種子裝入彈夾式自動供種裝置配套的供種盒內(nèi)，并按順序插入護種板，作業(yè)時，人工將裝種的供種盒倒置在彈夾式自動供種裝置的供種臺上，每一小區(qū)運動一次，每次運動供種臺平面上的供種盒同時向排種口移動一排，護種板不移動，排種口與供種盒每排的每個容種空間一一對應，當供種盒到達排種口上方時，每個容種空間內(nèi)的種子由各自對應的排種口下落，不同品系種子之間不摻混，結(jié)構(gòu)如圖2所示。該供種結(jié)構(gòu)一般配套在小區(qū)株行條播機或者小區(qū)株行精密播種機上，有效減少了田間試驗時同時向每一行對應的種子盛接傳輸結(jié)構(gòu)添加不同品系種子的操作人員數(shù)量。

針對小區(qū)供種問題，劉曙光等[40]設(shè)計了與油菜小區(qū)育種播種機相配套的共軸雙盤格自動供種系統(tǒng)，單片機控制，電磁力驅(qū)動；劉龍等[41]設(shè)計了轉(zhuǎn)盤式大豆小區(qū)育種播種機自動供種裝置，PLC控制步進電機驅(qū)動。

美國Almaco公司研制一種大型彈夾式自動供種裝置，配套在PowerPlant小區(qū)育種播種機上，結(jié)構(gòu)如圖3所示，每個供種裝置內(nèi)容納8列，每列30個供種盒，每列供種盒通過不銹鋼鋼板條連接，保持供種盒整齊。每個彈夾內(nèi)共容納240個供種盒，每次播種可以安裝8個供種彈夾，另外可以攜帶16個供種彈夾，播種完畢可以停機更換2次，滿載彈夾可以播種5 760個小區(qū)。

2.2 排種裝置

2.2.1小區(qū)條播排種

小區(qū)條播排種按條播要求將規(guī)定量的種子均勻連續(xù)從排種結(jié)構(gòu)中排出，使其均勻分布在規(guī)定長度的小區(qū)種溝內(nèi)，目前小區(qū)條播排種技術(shù)排種過程即為清種過程，不需要單獨的清種結(jié)構(gòu)，每一品系的種子播種時不能摻混，能夠不停機更換種子進行不同品種不同小區(qū)的連續(xù)排種，主要應用于小麥、谷類等適合條播的小區(qū)育種田間試驗中，田間小麥試驗播種小區(qū)如圖4所示。

小區(qū)條播排種器核心結(jié)構(gòu)為錐體-格盤式排種結(jié)構(gòu)或錐體帶式排種結(jié)構(gòu)[42]，是實現(xiàn)小區(qū)分量播種的關(guān)鍵。

錐體-格盤式排種結(jié)構(gòu)由存種提升桶、錐體、格盤、底座等組成，結(jié)構(gòu)如圖5所示。存種提升桶在臨時存種狀態(tài)時，其桶體豎直套放在錐體錐頂部分，其軸線與錐體軸線重合，其下邊緣與錐體錐頂部分接觸，形成臨時存種空間，待播種子在該空間中放置接近一個小區(qū)的作業(yè)時間，為存種過程，其間種子受小區(qū)條播機行進的振動，均勻調(diào)整種子位置和平整度，減少由初始倒入狀態(tài)造成的充種前各個方向種量的不均勻；在提升狀態(tài)，存種提升桶豎直提升，與錐體錐頂產(chǎn)生間隙，種子在重力作用下從間隙流出，為泄種過程；種子全部流出后，存種提升桶重新復位回歸臨時存種狀態(tài)位置。錐體為銅或鉛質(zhì)材料制成，錐體表面有標準圓錐狀、凸面圓錐狀、表面帶溝槽狀(如圖6所示)，其底邊緣與格盤內(nèi)沿接觸，使種子無遺漏完全滑落至格盤的每個盤格內(nèi)；從臨時存種空間流出的種子沿錐體表面滑落至格盤的盤格內(nèi)，為充種過程，該過程是影響排種均勻性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。格盤與底座接觸，形成相同大小、形狀的若干盤格空間，底座固定在機架上，格盤相對于底座轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動時，格盤隔斷將格盤每個盤格內(nèi)的種子均勻推送至排種口上方，種子下落，這一過程為運排種過程。錐體-格盤轉(zhuǎn)動一周后，格盤內(nèi)的種子全部排凈，一個小區(qū)播種完畢。

錐體帶式排種裝置由存種提升桶、錐體結(jié)構(gòu)、帆布帶(膠帶)、滾動銷輪、底座等組成，結(jié)構(gòu)如圖7所示。該結(jié)構(gòu)中存種提升桶結(jié)構(gòu)、原理與錐體-格盤排種裝置相同。錐體結(jié)構(gòu)上部為圓錐體，下部為圓柱體，圓錐體部分功能與錐體-格盤排種結(jié)構(gòu)相同，下部圓柱體與帆布帶(膠帶)緊密接觸，相對無滑動，上部圓錐體底部與帆布帶(膠帶)形成環(huán)狀楔形空間[43]，種子到達該空間，通過錐體與帆布帶(膠帶)旋轉(zhuǎn)帶動至排種口上方，種子下落，完成運排種過程。帆布帶(膠帶)通過滾動銷輪調(diào)節(jié)張緊程度。錐體皮帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動一周，種子全部排凈，一個小區(qū)播種完畢。

種子在錐體-格盤式排種裝置或錐體帶式排種裝置中均經(jīng)歷了存種、泄種、充種、運排種過程，排種效果影響因素較多，由于錐體-格盤式排種結(jié)構(gòu)種子流動帶來的排種質(zhì)量不確定性較錐體帶式排種結(jié)構(gòu)更大，對作業(yè)條件的要求更高，一般情況下，兩行以上的小區(qū)育種條播機上配置錐體帶式排種結(jié)構(gòu)的較多。

錐體-格盤式排種裝置與錐體帶式排種裝置的驅(qū)動形式有兩種：機械式傳動驅(qū)動，結(jié)構(gòu)原理如圖8所示；電動驅(qū)動，結(jié)構(gòu)原理如圖9所示。機械式傳動驅(qū)動由地輪通過鏈傳動、錐齒輪傳動驅(qū)動排種結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)[44-46]，只要傳動比確定，小區(qū)長度就確定，因此改變傳動比是該驅(qū)動形式改變小區(qū)長度的唯一方法，一般配置多種形式的鏈輪組合，通過調(diào)整傳動比來改變小區(qū)長度，每次調(diào)整需要人工安裝調(diào)換，結(jié)構(gòu)如圖10所示，為目前大多機型采用的形式。電動驅(qū)動由步進電機或者伺服電機驅(qū)動，電機轉(zhuǎn)速由控制系統(tǒng)實時監(jiān)測地輪轉(zhuǎn)速來控制[47-49]，保證同一小區(qū)每一時刻電機轉(zhuǎn)速與地輪轉(zhuǎn)速比值一定，該技術(shù)目前還在研發(fā)階段，沒有普遍應用。

錐體-格盤式排種裝置或錐體帶式排種裝置一次完成小區(qū)一行的播種，小區(qū)單行育種條播機適用于小面積的小區(qū)播種作業(yè)，主要配備一個錐體-格盤式排種機構(gòu)或錐體帶式排種機構(gòu)，一般人力驅(qū)動或者電動，如圖11所示。

目前，根據(jù)試驗要求，小區(qū)內(nèi)的同時多行播種是規(guī)模化小區(qū)育種田間試驗采用的主要形式，實現(xiàn)小區(qū)多行播種對應的排種結(jié)構(gòu)形式主要有4種：

(1)配置等行數(shù)的排種結(jié)構(gòu)

該形式下，一般采用錐體帶式排種裝置，如圖12所示，每個排種裝置內(nèi)的種子只均勻播到小區(qū)的一行內(nèi)，這些排種裝置為小區(qū)育種條播機中配套型號最小的排種裝置。目前該裝置基本以地輪行走帶動，通過鏈傳動及同一傳動軸上安裝的對應排種裝置數(shù)量的錐齒輪傳動驅(qū)動，保證排種裝置轉(zhuǎn)速一致。

(2)配置等分式錐體-格盤式排種結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)在錐體-格盤式排種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將其內(nèi)等角度設(shè)置隔板，把格盤分成若干等份，每個等份格盤的底座上都有排種口，其位置沿圓周均分，例如格盤均勻三等分，圖13為三分錐體-格盤式排種裝置，可同時播種3行，格盤轉(zhuǎn)動1/3轉(zhuǎn)，播完一個小區(qū)長度，該情況下播種相同長度小區(qū)，轉(zhuǎn)速為錐體-格盤式排種裝置的1/3。該裝置的驅(qū)動形式與錐體-格盤式排種裝置相同。

(3)在排種口下方配置旋轉(zhuǎn)分種頭

旋轉(zhuǎn)分種頭工作時高速旋轉(zhuǎn)，從排種裝置排種口下落的種子經(jīng)旋轉(zhuǎn)分種頭迅速均勻甩分至圓周分布的各接種分配頭內(nèi)，經(jīng)與接種分配頭連接的導種管均勻排送至種溝，實現(xiàn)多行的旋轉(zhuǎn)分種。旋轉(zhuǎn)分種頭一般有兩種結(jié)構(gòu)形式：雙面對稱式，如圖14所示，分種面以豎直平面為主，具有分種旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定、工作轉(zhuǎn)速要求相對較低、分種效果較好等優(yōu)點，為目前機型主要配置形式，在旋轉(zhuǎn)分種頭接種平面上固定柔性材料，分種效果更好；非對稱式，結(jié)構(gòu)如圖15所示，分種面為斜平面或者斜平面與斜平面中間位置的一個豎直平面組合形式，該結(jié)構(gòu)加工時重心容易偏移，需要通過減重形式精準校正重心位置以較小高速旋轉(zhuǎn)造成的振動，而且分種效果的不確定性相對較大，為較早機型配置結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)分種頭驅(qū)動有兩種形式：由地輪通過鏈傳動、錐齒輪傳動驅(qū)動；由直流電機驅(qū)動。后一種為目前常用結(jié)構(gòu)驅(qū)動形式。

(4)在排種結(jié)構(gòu)上方配置分種器

該結(jié)構(gòu)(圖16)將一份種子均分成多份，一般以同時分成2～6份為宜，為了分種更精準，一些結(jié)構(gòu)再等份合并輸出，該分種過程與種子播種過程不重合。在條播或者精播過程中小區(qū)多行同時播種同一品系種子時，均可以采用該結(jié)構(gòu)，以減少同時多行人工供種的操作人員數(shù)量。

目前應用于實際小區(qū)田間育種試驗的比較成熟的小區(qū)育種播種裝備與技術(shù)，按試驗要求的工作模式主要有兩種：

(1)同一小區(qū)播同一品系種子

此類工作模式一般采用錐體-格盤式排種裝置或者錐體帶式排種裝置排種口下方配置旋轉(zhuǎn)分種頭實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)如圖17所示，該結(jié)構(gòu)一般適用于6行以內(nèi)的小區(qū)播種，隨著播種行數(shù)的增多，需要增加排種裝置及旋轉(zhuǎn)分種頭配置，如圖18所示，當排種裝置數(shù)量超過2個，可以在排種器上方配置分種器，以減少同時多行人工供種的操作人員數(shù)量。

(2)同一小區(qū)不同行播不同品系種子(株(穗)行條播)

此工作模式由兩種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)：配置與小區(qū)行數(shù)相同的錐體-格盤式排種裝置或者錐體帶式排種裝置，配置彈夾式自動供種裝置供種，如圖19所示；配置與小區(qū)行數(shù)相同總等份數(shù)的等分錐體-格盤式排種裝置，可以配彈夾式自動供種裝置供種。兩種結(jié)構(gòu)均可以使小區(qū)每行播種通道相對獨立，滿足不同品系種子分別輸入對應種溝的排種結(jié)構(gòu)要求。目前大多小區(qū)育種株(穗)行條播機上配備的供種、排種、開溝、覆土、鎮(zhèn)壓等機構(gòu)直接固定在主機架上，為了精化小區(qū)育種田間試驗對比范圍，減小行進過程對播種的影響，使品系對比更明顯，出現(xiàn)了小區(qū)育種橫向株行條播機，該機排種結(jié)構(gòu)與其它小區(qū)育種株行條播機相同，不同點為排種裝置、開溝覆土鎮(zhèn)壓裝置固定在一個獨立于主體機架的支撐架上，支撐架由主體機架支撐，并相對主體機架可以在垂直于播種機行走方向上的橫向往復運動，工作時，整機停止前進，一般采用液壓馬達動力鏈傳動驅(qū)動。尚書旗團隊采用2個三分式錐體-格盤式排種裝置，設(shè)計了2BHZY型小區(qū)育種橫向株行條播機，結(jié)構(gòu)如圖20所示；德國Haldrup公司采用6個錐體帶式排種裝置設(shè)計了ST-30型小區(qū)育種橫向株行條播機，結(jié)構(gòu)如圖21所示。

為了提高排種裝置適應性，可以在小區(qū)育種株(穗)行條播機上加配分種器(圖22)，兩種試驗要求的作業(yè)模式均可滿足，同一小區(qū)既可以播同一品系種子，也可以不同行分別播不同品系種子，實現(xiàn)兩種作業(yè)模式的通用。

近年來，我國在小區(qū)育種條播技術(shù)上的研究成果較多。張婷婷等[50]研制六行同步小區(qū)條播機，利用直線電機實現(xiàn)6行同步播種。劉曙光等[51]研究小區(qū)育種條播機前進速度、充種裝置轉(zhuǎn)動速度、充種裝置錐體母線長度和充種裝置錐體底角對油菜和小麥種子充種均勻性變異系數(shù)的影響。楊誠等[52]研究小麥種子流在排種裝置中的運動狀態(tài)，分析種子在錐體分種及離心分配裝置中的受力和運動規(guī)律。楊誠等[53]對自主研發(fā)的小區(qū)電控播種機落種部件的相關(guān)運動進行理論分析，優(yōu)化播種機落種部件的結(jié)構(gòu)及參數(shù)。劉曙光等[54]研究與存種提升桶相關(guān)參數(shù)對5種種子分散均勻性變異系數(shù)的影響。楊松等[55]研究牧草種子在分種錐體上的運動軌跡，及4種不同導流槽數(shù)目的分種錐體對牧草種子分散均勻性變異系數(shù)的影響。程修沛等[56]分析離心分種器轉(zhuǎn)速、分種面夾角和分種距離對小麥籽粒運動的影響，通過離散元法分析離心分種器轉(zhuǎn)速、分種面夾角和分種距離對分種均勻性的影響規(guī)律。

2.2.2小區(qū)精播排種

小區(qū)精播排種按精播要求將種子以一定株距從排種器排出[57-62]，使其均勻分布在規(guī)定長度的小區(qū)種溝內(nèi)。目前小區(qū)精播排種技術(shù)的排種過程與清種過程相對獨立完成，每個小區(qū)播種完畢，均需快速清種。該技術(shù)主要應用于玉米、豆類等適于精密播種的小區(qū)育種田間試驗中，田間玉米試驗播種小區(qū)如圖23所示。

小區(qū)精播排種一般應用種腔可以自凈的氣吸式小區(qū)精播排種技術(shù)，該技術(shù)包括了氣吸排種和氣吸清種兩部分。國內(nèi)外氣吸式小區(qū)排種技術(shù)原理相同，但排種裝置形式不盡相同，根據(jù)吸種圓盤數(shù)量、形式，一般分為兩類：

(1)單吸種圓盤

小區(qū)精密排種器內(nèi)豎直設(shè)置一吸種圓盤，將排種器分成兩個空間[63]，一側(cè)為真空室，與風機吸氣管相連，一側(cè)為利于清種的可旋轉(zhuǎn)整體式種腔(結(jié)構(gòu)如圖24所示)或組合式種腔(結(jié)構(gòu)如圖25所示)及連接的清種管路，種腔內(nèi)的種子與吸種圓盤接觸，種子進入種腔，輸種管被隔開，一個小區(qū)開始播種。一些機型設(shè)置存種隔板，將排種器進種通道分隔出兩個獨立的存種空間，利用小區(qū)播種的時間將下一小區(qū)種子提前輸送至存種隔板待播，節(jié)省了下一小區(qū)種子在輸種管下落至排種器時間，提高了效率，而且排種器內(nèi)兩個小區(qū)種子不摻混，結(jié)構(gòu)如圖26所示。排種過程中，種腔內(nèi)的種子在風機負壓作用下被吸到排種圓盤孔隙上[64-66]，排種圓盤在地輪傳動或電機、液壓馬達驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，將吸附在排種圓盤上的種子從種腔移出，并轉(zhuǎn)到排種器下方待播區(qū)域，與真空室隔開，種子不再受負壓作用，在重力作用下落入種溝。一個小區(qū)播種完畢后進行清種過程，整體式種腔或者組合式種腔活動結(jié)構(gòu)向下旋轉(zhuǎn)，種腔內(nèi)剩余的種子流出種腔，進入集種腔，同時常開狀態(tài)的排種通道與常閉狀態(tài)的清種通道在電磁閥通電情況下，分別關(guān)閉與打開，將集種腔內(nèi)的種子吸出至集種盒內(nèi)，然后斷電，電磁閥復位，排種通道重新打開，清種通道重新關(guān)閉回復到排種過程，實現(xiàn)了氣吸排種與氣吸清種過程的轉(zhuǎn)換，每個小區(qū)均循環(huán)該過程，其原理圖如圖27所示。大多小區(qū)育種精密播種機均配套與該結(jié)構(gòu)形式相似的排種器。

(2)組合式吸種圓盤

該小區(qū)育種精密排種技術(shù)由Wintersteiger公司研發(fā)，配套該公司小區(qū)育種精密播種機上，適用于玉米、豆類等中大粒種子的小區(qū)精密播種，結(jié)構(gòu)如圖26所示。小區(qū)精密排種器內(nèi)豎直設(shè)置一個由2個槽盤重疊在一起的組合式吸種圓盤結(jié)構(gòu)，將排種器分成真空室與種腔[67]。組合式吸種圓盤由一個螺旋槽盤和一個徑向槽盤組成，螺旋槽盤一側(cè)為真空室，徑向槽盤一側(cè)為組合式種腔及連接的清種管路，螺旋槽盤固定不動，徑向槽盤轉(zhuǎn)動，兩個槽盤重疊形成的氣孔不斷吸附種子向排種口移動，到達排種位置，氣孔消失，種子在重力作用下下落至種溝內(nèi)。該結(jié)構(gòu)的清種過程與單吸種圓盤結(jié)構(gòu)清種過程原理相同。

一個氣吸式精密排種器一次完成一行的播種，目前小區(qū)精密播種以多行為主，應用于實際小區(qū)育種田間試驗的比較成熟的小區(qū)育種精播技術(shù)，按試驗要求的工作模式分為兩類：

(1)同一小區(qū)播同一品系種子

該工作模式一般通過配置種子分配器與氣吸式小區(qū)精密排種器組合系統(tǒng)實現(xiàn)，如圖28所示，種子通過分配器時分成與配套排種器數(shù)量相等的份數(shù)進入對應排種器，以減少同時多行人工供種的操作人員數(shù)量。

(2)同一小區(qū)不同行播不同品系種子(株(穗)行條播)

該工作模式一般通過配置彈夾式自動供種裝置與氣吸式小區(qū)精密排種器組合系統(tǒng)實現(xiàn)，如圖29所示，自動供種裝置每個供種盒容種空間內(nèi)的種子通過排種口下落至導種管并輸送至對應的氣吸式小區(qū)精密排種器。自動供種裝置的分種工作提前在播種前完成，以不同步提前裝種工作代替播種過程中同步多人操作，以減少該工作過程中的實際操作人員數(shù)量。

一些機型每個排種器配備一個存種提升桶，同時配備種子分配器，可以同時適用于同一小區(qū)播同一品系種子或者不同品系種子的試驗要求，提高了結(jié)構(gòu)的通用性，結(jié)構(gòu)如圖30所示。

我國關(guān)于氣吸式小區(qū)育種排種技術(shù)研究成果較少。楊薇等[68]設(shè)計了一種種腔自凈型氣吸式精量排種器，其充種腔與清種腔相互獨立，排種與清種過程互不干擾，自凈率達100%，同時設(shè)計了配套的自動供種裝置。周家鵬等[69]全面分析了目前小區(qū)育種播種機機械式清種與氣吸式清種結(jié)構(gòu)。

2.3 開溝、覆土與鎮(zhèn)壓裝置

小區(qū)育種開溝、覆土、鎮(zhèn)壓裝置與大田播種機配套的開溝、覆土、鎮(zhèn)壓裝置基本一致[70-72]，其功能相同，尺寸一般較大田播種機小。小區(qū)育種播種試驗以作物品種真實生長環(huán)境要求為基礎(chǔ)，以便獲得真實的試驗結(jié)論，開溝、覆土、鎮(zhèn)壓裝置一般按照耕后小區(qū)播種與免耕小區(qū)播種(圖31)的要求進行結(jié)構(gòu)形式配套。

小區(qū)育種播種機開溝裝置一般可配套雙圓盤式、靴式、滑刀式開溝器等[73-74]。雙圓盤式開溝器開溝較窄，開溝質(zhì)量較高，擁有較強破土能力，同時還不易纏草和壅土，土壤回填能力強，總體開溝性能較好[75-80]，可以實現(xiàn)最小行距15 cm的小區(qū)開溝作業(yè)，該結(jié)構(gòu)在耕后小區(qū)及免耕小區(qū)的開溝作業(yè)中普遍使用。靴式開溝器鈍角入土，土層保持良好，開溝質(zhì)量較好，開溝器起落容易，相關(guān)機型小巧輕便，最小行距可達8 cm，但破土能力較差，適用于耕后的小區(qū)播深要求不高的作物播種開溝?；妒介_溝器鈍角入土，依靠自身重力和彈簧壓力碎土開溝，播深均勻，出苗齊整，可通過改變彈簧壓力調(diào)節(jié)入土深度，開溝器寬度較大，開溝形狀整齊[81-84]，最小行距40 cm，但其土壤回填能力較差，一般適用于耕后小區(qū)作物播種開溝作業(yè)，目前應用較少。

小區(qū)育種播種機覆土裝置一般以配套彈齒式覆土器為主[85]，其結(jié)構(gòu)簡單，覆土效果穩(wěn)定，一般配套在小麥等播種深度較小的小區(qū)育種條播機上，在玉米等作物的小區(qū)育種精密播種機中，一般不配套覆土裝置。

小區(qū)育種播種機鎮(zhèn)壓裝置可配套各種形式的鎮(zhèn)壓輪，如整體平面、凸面、凹面鎮(zhèn)壓輪或分開式凹面鎮(zhèn)壓輪及雙輪分開式V形橡膠鎮(zhèn)壓輪等，一般根據(jù)土壤與作物生長環(huán)境綜合考慮配套。該裝置一般配套玉米等小區(qū)育種精密播種機，在小麥等小區(qū)育種條播機上一般不配置鎮(zhèn)壓裝置。

開溝、覆土、鎮(zhèn)壓裝置一般都通過可拆卸結(jié)構(gòu)連接固定在小區(qū)育種播種機機架上，一種小區(qū)育種播種機一般可配套多種開溝、覆土、鎮(zhèn)壓裝置，通用性、適應性較好，可以根據(jù)土壤環(huán)境及種子生長條件靈活配置與之相適應的開溝、覆土、鎮(zhèn)壓裝置。小區(qū)育種播種機常配套的開溝、覆土、鎮(zhèn)壓裝置如圖32所示。

2.4 小區(qū)定長模式

小區(qū)定長是自動控制系統(tǒng)獲取小區(qū)育種播種機在每個小區(qū)內(nèi)開始播種位置的標記形式，作業(yè)中自動控制結(jié)構(gòu)的動作均依據(jù)小區(qū)定長信號。目前小區(qū)定長一般有4種模式：

(1)鋼索模式

該模式下，鋼索一般整體纏繞在播種機纏繞輥上，鋼索總長度大于小區(qū)育種播種機作業(yè)前進一次的長度，鋼索上每隔一個小區(qū)長度與一個區(qū)間道寬度固定1顆鋼球，播種作業(yè)前鋼索一端穿過播種機上的鋼索探測裝置并固定在地頭上，工作時，當探測裝置觸碰到鋼索上的鋼球后，控制系統(tǒng)即可獲取小區(qū)定長信號，如圖33所示。該模式的優(yōu)點為小區(qū)長度控制精確，區(qū)間道對齊效果較好，缺點為一套鋼索只能對應一種小區(qū)長度配置，無法自由調(diào)節(jié)小區(qū)長度與區(qū)間道的寬度。

(2)測程輪模式

該模式在小區(qū)育種播種機后面設(shè)置一個被動行走輪，控制系統(tǒng)通過測量被動行走輪的行走距離來確定播種機相對于小區(qū)的位置。工作中，每當測量的行走距離到達預設(shè)的行走距離時，控制系統(tǒng)即可獲取小區(qū)定長信號，如圖34所示。該模式的優(yōu)點是小區(qū)長度和區(qū)間道寬度可以通過自動控制程序操作界面靈活設(shè)定，操作簡便，缺點是測程輪可能打滑造成小區(qū)長度測量有一定誤差，導致橫向的區(qū)間道對齊效果較差。

(3)測程輪+鋼索矯正模式

該模式將測程輪模式與鋼索模式結(jié)合在一起，如圖35所示，測程輪測量行走距離與鋼索矯正過程同時進行。工作中，播種機控制系統(tǒng)通過測量測程輪行走距離獲取小區(qū)定長信號，測程輪行走距離的測量數(shù)據(jù)通過鋼索模式每2 m固定1顆鋼球進行一次矯正，通過這個固定距離可以修正測程輪行走距離的測量誤差，矯正過程使測程輪測量距離更準確。該模式的優(yōu)點是兼顧了測程輪模式與鋼索模式的優(yōu)點，既可以靈活設(shè)定行長，又能保證小區(qū)長度與區(qū)間道寬度的精度，缺點是播種機結(jié)構(gòu)與控制程序更復雜。

(4)衛(wèi)星定位導航模式

該模式是通過衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)(如GPS導航或北斗導航)定位播種機的位置[86-94]，將位置信號反饋給控制系統(tǒng)的控制程序，從而在播種機到達預設(shè)位置時，控制系統(tǒng)可以獲取定位信號[95-102]，如圖36所示。該模式操作簡便，精度高，缺點是成本很高。

Wintersteiger公司研發(fā)基于GPS的播種定位控制器(GSC)應用于Plotseeder TC自走式小區(qū)條播機、Plotseeder等系列懸掛式小區(qū)條播機上，不需要使用劃印器自動精準定位[103]。王浩等[104]利用北斗衛(wèi)星定位小麥小區(qū)育種播種位置，解決人工地面劃線問題，并提出了一種算術(shù)平均值濾波與卡爾曼濾波相融合算法[105]，進行定位信息修正，提高小區(qū)路徑規(guī)劃定位精度。王浩等[106]將北斗衛(wèi)星與編碼器相結(jié)合，設(shè)計了一種基于行程自校準的高精度小區(qū)播種系統(tǒng)，能夠?qū)⑿^(qū)長度誤差控制在1%以內(nèi)。

目前國內(nèi)外帶自動控制結(jié)構(gòu)的小區(qū)育種播種機一般具備小區(qū)定長功能，該功能可以應用于小區(qū)育種條播機及小區(qū)育種精密播種機上，目前大多配套于小區(qū)育種精密播種機上，小區(qū)條播一般人工提前在待播地塊上劃線，人工控制。

2.5 自動控制系統(tǒng)

目前彈夾式自動供種、條播中的排種裝置底座自動調(diào)平、排種裝置存種提升桶自動提升、排種裝置旋轉(zhuǎn)速度自動調(diào)節(jié)，精播中的排種器種子自動更換、排種圓盤速度自動調(diào)節(jié)等方面均可以實現(xiàn)自動控制。一些自動化程度比較高的機型將自動控制各功能模塊集成，由各研發(fā)單位開發(fā)的播種軟件統(tǒng)一控制，可以人機交互進行參數(shù)化設(shè)置。尚書旗團隊研發(fā)了小區(qū)育種精密播種自動控制及監(jiān)測系統(tǒng)，開發(fā)了專用控制監(jiān)測軟件，使得對供種、落種、預落種及排種過程的所有電動控制裝置的控制由程序控制自動完成。程修沛等[107]研發(fā)了一種基于 STM32 的小麥小區(qū)播種機排種控制系統(tǒng)，先對小區(qū)播種路徑、種量、速度等參數(shù)進行規(guī)劃，通過單片機及Android 終端[108]控制小區(qū)播種工作時的各項參數(shù)。

2.5.1自動供種

在小區(qū)育種株(穗)行條播機、小區(qū)育種株(穗)行精密播種機中均可配置彈夾式自動供種裝置，實現(xiàn)同一小區(qū)不同品系種子的供種。自動供種過程中，控制系統(tǒng)控制步進電機或者伺服電機間隔轉(zhuǎn)動一定角度，帶動供種臺上所有供種盒共同向排種口平移一定距離，實現(xiàn)供種盒精準平移定位。

2.5.2條播排種裝置底座自動調(diào)平

錐體-格盤式排種裝置與錐體帶式排種裝置要求底盤時刻處于水平狀態(tài)，保證種子均勻分布于圓周，如果底盤不水平，種子向傾斜方向流動將會嚴重影響播種均勻度。Wintersteiger公司通過兩種形式實現(xiàn)底盤自動調(diào)平，通過水平儀，手動調(diào)節(jié)底盤下的兩個伺服電機使排種裝置達到水平狀態(tài)；通過帶有傳感器的電子控制器進行排種裝置的自動調(diào)平，在控制過程中，兩種模式可以選配，也可以同時配套，如圖37所示。

2.5.3條播排種裝置存種提升桶自動提升

通過條播排種裝置存種提升桶實現(xiàn)自動提升技術(shù)，已經(jīng)應用于小區(qū)育種條播技術(shù)的各種形式結(jié)構(gòu)中，由控制系統(tǒng)控制條播排種裝置存種提升桶在電磁力作用下，迅速提起，種子完全從存種提升桶與錐體縫隙流出后斷電，存種提升桶復位。

2.5.4條播排種裝置旋轉(zhuǎn)速度自動調(diào)節(jié)

電動控制過程中，通過傳感器實時監(jiān)測地輪轉(zhuǎn)速，由控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的小區(qū)長度，自動實時調(diào)節(jié)伺服電機或者步進電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)自動份量播種控制。小區(qū)長度可以靈活調(diào)整，地輪阻力減小有效避免了打滑現(xiàn)象。

2009年尚書旗科研團隊引進國外先進播種技術(shù)，開發(fā)了一種小區(qū)播種電控系統(tǒng)，并研發(fā)了懸掛式小區(qū)電控播種機(圖38)，利用步進電機控制錐體-格盤排種裝置的旋轉(zhuǎn)，利用直流電機控制旋轉(zhuǎn)分種頭高速旋轉(zhuǎn)，一方面通過工作前輸入小區(qū)長度等信息，由系統(tǒng)計算步進電機轉(zhuǎn)速；另一方面通過傳感器獲取地輪轉(zhuǎn)動速度，利用雙傳感器檢測結(jié)果確保錐體-格盤在不同轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)一周角度誤差小于0.24%[109]。張健等[110]對該電控系統(tǒng)進行改進，設(shè)計了速度伺服控制系統(tǒng)。Wintersteiger公司也研發(fā)了一種電控式小區(qū)育種條播機。該技術(shù)在方便靈活調(diào)整小區(qū)長度、提高播種質(zhì)量方面具有明顯的優(yōu)勢，目前還未普及推廣應用。

2.5.5精播排種器種子更換控制技術(shù)

氣吸式小區(qū)育種精密排種器內(nèi)的種腔在排種與清種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，是及時準確更換種子而不混種的主要過程。在小區(qū)播種過程中，種腔一直處于排種狀態(tài)，當一個小區(qū)播種結(jié)束，控制系統(tǒng)控制氣動驅(qū)動機構(gòu)使種腔活動部分旋轉(zhuǎn)運動，如圖39所示，種腔由排種狀態(tài)快速轉(zhuǎn)換至清種狀態(tài)，種子從種腔流至集種腔，然后種腔再回歸排種狀態(tài)。控制系統(tǒng)控制氣動機構(gòu)實現(xiàn)間隔式快速來回往復運動，實現(xiàn)種腔排種狀態(tài)與清種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。

2.5.6精播排種圓盤旋轉(zhuǎn)速度自動調(diào)節(jié)技術(shù)

當氣動式小區(qū)精密排種器的吸種圓盤轉(zhuǎn)動由步進電機或者伺服電機驅(qū)動時[111-113]，在同一小區(qū)播種過程中，控制系統(tǒng)根據(jù)地輪轉(zhuǎn)動速度自動調(diào)節(jié)吸種圓盤轉(zhuǎn)速使作物株距保持一致[114]，在不同小區(qū)播種時，根據(jù)不同作物株距要求通過控制系統(tǒng)靈活調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，以增大或者縮小播種株距。

2.6 實時監(jiān)測與記錄系統(tǒng)

在精播或在單位長度小區(qū)行內(nèi)排種量較小的條播過程中，一些機型配置各研發(fā)單位開發(fā)的實時監(jiān)測與記錄系統(tǒng)。監(jiān)測系統(tǒng)利用傳感器感應監(jiān)測每一小區(qū)內(nèi)每粒從排種落入開溝裝置的種子來獲取每個小區(qū)行播入種子的種粒數(shù)及播種機作業(yè)參數(shù)信息[115-120]，如行進速度、播種株距、行走路徑長度等[121]，并通過記錄系統(tǒng)連同預先設(shè)定的對應小區(qū)參數(shù)、作業(yè)時間等形成小區(qū)播種數(shù)據(jù)記錄，儲存到計算機內(nèi)。例如，Wintersteiger公司研發(fā)的GSC 控制器可以通過落下一粒種子LED燈會短暫閃爍一下的形式，記錄每粒種子落下的時間及每小區(qū)排種總粒數(shù)，與在控制器上設(shè)定的參數(shù)存入PCMCIA 卡上，利用計算機讀取卡上的信息，并可通過Excel 編輯數(shù)據(jù)。

3 小區(qū)育種播種機械研究現(xiàn)狀

3.1 國外小區(qū)育種播種機械

目前國外小區(qū)育種條播機、精密播種機生產(chǎn)公司很少，但技術(shù)相對比較成熟，目前研發(fā)類型比較齊全，如奧地利Wintersteiger公司、德國Haldrup公司、法國Baural公司、美國Almaco公司、美國SRES公司以及巴西Maquinarium公司等均有技術(shù)成熟產(chǎn)品，可以適用于小麥、谷類、玉米、豆類等作物小區(qū)育種試驗。不同類型的典型小區(qū)育種播種機如表1、2所示。

表1 國外小區(qū)育種條播機Tab.1 Overseas drill for plot breeding

表2 國外小區(qū)育種精密播種機Tab.2 Overseas precision seeder for plot breeding

3.2 國內(nèi)小區(qū)育種播種機械

我國從事小區(qū)育種播種機研發(fā)生產(chǎn)的單位很少，目前機型涵蓋小區(qū)育種條播機、小區(qū)育種精播機，典型機型如表3所示。適用于小麥、玉米小區(qū)育種試驗，針對其他作物的小區(qū)育種播種機械基本還處于空白。

表3 我國小區(qū)育種播種機Tab.3 Research and development of plot breeding seeder in China

4 展望

目前，我國小區(qū)育種播種機械化正處于快速、健康發(fā)展時期。隨著科技的進步與育種業(yè)的發(fā)展，小區(qū)育種播種機械化將迎來新的發(fā)展機遇，在今后一段時期內(nèi)，在小區(qū)育種播種技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)化、機械加工質(zhì)量提升、銷售模式改變、高新技術(shù)融合等方面，都會有很大的提高。

(1)播種技術(shù)體系進一步優(yōu)化、創(chuàng)新和完善

作物品種多種多樣，目前小區(qū)育種播種機械研發(fā)主要針對小麥、玉米、大豆、谷類等作物，很多作物品種的排種技術(shù)尚待驗證完善，通用機型或者專用機型研發(fā)將會進一步擴大適用作物范圍。小區(qū)育種播種過程比較復雜，播種效果影響因素較多，在特定環(huán)境下，選擇個別試驗參數(shù)進行嘗試性試驗效果研究已經(jīng)不能滿足小區(qū)育種播種技術(shù)發(fā)展的需要，隨著模擬仿真分析技術(shù)的發(fā)展，基于動力學、運動學、力學的模擬仿真理論分析研究將全面擴展需同時考慮的因素，直觀最大限度地獲得不同狀態(tài)下各影響因素的影響機理及影響效果，為小區(qū)育種播種技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)，彌補試驗研究的局限性，理論分析與有針對性的試驗驗證將成為小區(qū)育種播種技術(shù)創(chuàng)新完善的主要途徑，為全面分析各參數(shù)對播種質(zhì)量的影響提供更準確更全面技術(shù)參考。排種器及種子經(jīng)過零部件將是重點優(yōu)化創(chuàng)新的對象，優(yōu)化結(jié)構(gòu)構(gòu)成與結(jié)構(gòu)參數(shù)，提高種子運動的一致性、均勻性是提高播種質(zhì)量的核心內(nèi)容。隨著液壓傳動、電動控制、傳感器等技術(shù)的不斷應用，小區(qū)育種播種的供種、排種等控制過程及小區(qū)定長的監(jiān)測過程將得到不斷的改進，促進結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，測量、控制精度的提升，功能的完善，推動產(chǎn)品的更新升級。隨著試驗要求的不同，新技術(shù)下的新型小區(qū)育種播種機將不斷涌現(xiàn)。播種技術(shù)體系進一步優(yōu)化、創(chuàng)新和完善為小區(qū)育種機械化發(fā)展的基礎(chǔ)，繼續(xù)探索新的可行技術(shù)原理與技術(shù)形式，以提高作業(yè)質(zhì)量與適應性、降低成本成為下一步的主要任務。

(2)機械加工質(zhì)量進一步提升

小區(qū)育種播種機的作用及應用領(lǐng)域，要求其作業(yè)更精準、穩(wěn)定、可靠。播種作為田間育種試驗的第一步，高質(zhì)量的播種是保證獲得真實科學試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。排種器作為核心，將是播種性能提升的主要對象，采用先進的加工工藝，性能優(yōu)良的材料，通過精準的裝配、檢測校正，充分的試驗驗證以進一步提高關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的作業(yè)質(zhì)量與效率。根據(jù)機械設(shè)計更加注重機械通用性、適應性的要求，組裝部件在播種機加工過程中占比明顯提高，繼續(xù)優(yōu)化各組裝零部件之間連接結(jié)構(gòu)，保證整機結(jié)構(gòu)可靠性、穩(wěn)定性。目前我國小區(qū)育種播種機以中小型為主，大型小區(qū)育種播種機將是未來研發(fā)的重要內(nèi)容，進一步提升機械加工質(zhì)量滿足其各結(jié)構(gòu)的承載要求與播種結(jié)構(gòu)的作業(yè)要求，將是保證小區(qū)育種播種機高水平作業(yè)的根本保證。

(3)應用服務模式進一步豐富

應用環(huán)節(jié)是小區(qū)育種播種機械化發(fā)展不可缺少的部分。面對目前小區(qū)育種播種機械化水平較低的情況，IAMFE將繼續(xù)進一步提供技術(shù)支持，發(fā)揮其橋梁紐帶作用，利用互聯(lián)網(wǎng)建立機械生產(chǎn)企業(yè)與用戶的詳細信息交流互動平臺，提供各地區(qū)小區(qū)田間試驗田規(guī)模及小區(qū)播種詳細資料。條件允許的情況下，可以在小區(qū)田間育種規(guī)模大的企業(yè)、高校及科研院所設(shè)立流動服務站，提供除銷售外的技術(shù)人員培訓及田間試驗承包等新模式的應用服務，進一步發(fā)掘潛在的小區(qū)育種播種機應用服務市場，建立更新穎、更和諧的供求合作關(guān)系，克服小區(qū)育種播種機應用領(lǐng)域窄，每年利用時間短的缺陷，推動小區(qū)育種播種機械化健康發(fā)展。

(4)高新技術(shù)進一步融合

隨著科技的發(fā)展，自動化、智能化技術(shù)的深度融合成為小區(qū)育種播種機械發(fā)展的趨勢，實現(xiàn)人工無法替代完成的實質(zhì)技術(shù)性的變革，改變工作環(huán)境的無人駕駛，人機交互遠程控制自動精準播種的物聯(lián)網(wǎng)操作平臺，高效播種狀態(tài)控制及自動實時監(jiān)測平臺，自動實時傳輸記錄試驗數(shù)據(jù)的云端服務平臺等高新技術(shù)融合的新一代小區(qū)育種播種機將給未來小區(qū)育種田間試驗機械化帶來重大技術(shù)變革。