【论坛】国际育种机械的发展情况

作者：中国农机论坛群（98733917）　本站发布时间：2016年04月09日

嘉宾介绍
杨然兵：副教授，工学博士，研究生导师，山东省有突出贡献的中青年专家，农业机械化工程专业负责人，兼任青岛农业大学机电研究所副所长，山东省农业工程学会青年科技工作委员会主任，山东省农业机械学会种业专业委员会主任，青岛市农机生产与流通协会秘书长，国际田间试验机械化协会中国分会副秘书长,农业部农机化科技创新专业组种业机械化专家组成员。
主持国家自然基金项目等省部级以上项目9项。主持研发了3种育种试验播种机，填补了国内研发空白。科研成果获山东省科技进步奖一等奖1项、教育部科技进步二等奖等。获授权专利49项，其中发明专利23项，软件著作权4项。发表论文80余篇，其中被EI收录21篇，ISTP收录2篇，出版国家级规划教材6部。
项目：
青岛农业大学主持承担的国家公益性行业（农业）科研专项经费项目“作物品种小区精确种植与收获装备研发与示范”（201203028），在精度控制、育种自净、份量型排种、快速测产等关键技术上获得了突破性进展，成功研制出了株行播种机（手扶式、悬挂式）、穗行播种机、小区条播机（自走式、悬挂式）、小区玉米精密播种机、谷物小区收获机、玉米小区收获机、自动测产装置、份量型干燥机等10余种装备。

正文部分:
作物育种是一项复杂且精密的工程,田间试验机械化能够很大程度上提高作物育种的效率和质量，从而提高粮食产量。欧洲发达国家对田间试验机械研究较早给予了足够的重视， 20世纪60年代Egil Oyjord教授发明了小区专用锥体格盘式排种装置，为田间试验机械奠定了坚实的研究基础，前后经历了近50年的发展，田间试验机械的技术及装备有了长足的进步。目前，田间试验机械已由最初的简易育种农机具发展为一个覆盖播种、收获、脱粒、分级等作业的完整的技术体系和系列化配套产品。以奥地利温特斯泰格公司（Winterteiger）生产的田间试验机械为例，见体系简图

目前，国外小区育种机械化技术的研究处于领先地位的主要有奥地利 (WINTERSTEIGER)、丹麦霍尔公司(HALDRUP)和美国ALMACO（阿麦科）公司，他们的产业体系代表着世界小区播种设备发展的最新技术水平。随着计算机、机电一体化、自动化等高新技术的广泛应用，小区播种机也迎来了它的智能化、自动化时代。以温特斯泰格公司最新推出的小区条播机械为例，高速播种速度可达到4km/h，配备播种定位控制器(GSC)、电子种子监控器、电子调平装置、GPS等先进装备与技术，实现了最高精确度和监控功能的播种功能，实时记录种植图，极大提高育种效率和试验准确性。
以下为世界知名育种机械公司的最新产品

上述WINTERSTEIGER小区播种机整体价格40-80万元

上述WINTERSTEIGER小区联合收获机整体价格120-200万元

上述ALMACO小区播种机整体价格40-90万元

上述ALMACO小区播种机整体价格150-300万元

上述HALDRUP小区播种机整体价格40-110万元

上述HALDRUP小区联合收获机整体价格120-230万元
随着世界粮食问题的凸显，越来越多的国家开始认识到田间试验机械化的重要性，特别是在一些发展中国家, 他们已经开始投入更多的关注，由于高端育种机械公司产品价格昂贵，我国已开始大力发展国产田间试验机械，给育种单位和农机公司带来了机遇。
国际田间试验机械化协会发展历程
国际田间试验机械化协会（International Association on Mechanization of Field Experiments, 简称IAMFE）于1964年成立的国际非盈利性组织，协会创始人为挪威生命科学大学国际著名小区育种机械科学家Egil Oyjord教授。IAMFE的成员遍布130个国家，并与十个国家分支机构进行着沟通和交流。中国分会是其中之一。 IAMFE国际中心于2012年迁到中国的青岛农业大学，现任主席为青岛农业大学的尚书旗教授。
IAMFE的主要目标是帮助世界各国的农学家、育种家了解新型田间育种机械装备及相关技术，提高田间试验作业效率和精确性。至今为止，该协会共主办了14届国际田间试验机械化学术会议暨机械装备展览会和7届地区性会议。对世界田间试验机械化的发展和应用发挥了重要的作用。
IAMFE创始人Oyjord教授对全球育种的贡献不仅仅局限于IAMFE的创建，他还发明了奥约德小区播种机。1957年,奥约德小区播种机开始研制。经过几年的改良和测试，各种系列的奥约德小区播种机已经在一百多个国家投入使用。

各式奥约德小区播种机

奥约德小区播种机在中国
中国分会发展历程
中国田间育种试验机械化的发展始于上世纪80年代初。在国际田间试验机械化协会（IAMFE）创始人Egil Oyjord教授的帮助下，开始开展小区育种装备的研究和开发。 1983年，在中国农业部邀请下，Egil Oyjord教授赴中国农业大学对我国的育种学家和农业工程师进行了为期一周的田间育种机械装备及相关技术的学术演讲。1994年，在Egil Oyjord的帮助下，第9届IAMFE 国际会议在北京召开，同年，IAMFE中国分会成立。从1995年到1999年，奥约德教授领导和实施了一个IAMFE/CHINA “田间试验小区种植和收获合作研究和设计” 项目，一批农业工程领域的专家和学生被派往挪威农业大学进行了田间育种机械化访学培训。郭佩玉、尚书旗等均在该项计划中被派往挪威农业大学进行访学。
IAMFE 中国分会在促进农学和植物育种机械化在中国的发展中起到的重要作用：1、举办有关育种机械化的会展，紧跟育种机械化的发展近况，给农学家、育种专家和农业工程专家们提供了一个良好的交流平台。2、建立研究小组，申请国家科研项目获得金融支持，并与农业机械公司合作研制适合中国国情的育种仪器。3、加强与发达国家的公司的沟通与合作、研究，引进或购买先进技术或产品。

1999年北京研讨会和2006年甘肃酒泉育种和种子工程学术研讨会

2010年在青岛举办的全国育种与种子加工机械化学术研究会
当前研究进展

上个世纪90年代，黑龙江农科院、河南新乡第一拖拉机厂、红兴隆农机公司等开发了部分小区播种机。但因为适用性、作业性能等原因，机型并没有获得正常的推广应用。面对国内种业发展对育种机械化的迫切需求，尽早开发出具有自主产权的国产小区作业装备，摆脱对国外高昂价格装备的依赖，是我们要亟待解决的问题。 IAMFE中国分部对中国田间试验机械化应具有采取一个强烈的责任感。我们在青岛农业大学依托于“国际田间试验机械化协会中国分会”建立了田间试验机械化研究小组。并且申请了几个国家级和省级项目上的机械和仪器的现场试验。同时，联合国内知名企业与育种基地，经过多年的研究和积累，在该领域的研究开发中上获得了显著成效。
研究成果与代表机型介绍：
2015年10月研究组联合五家机械制造单位在河北固安中机美诺科技股份有限公司小区试验田内将多年研发的各类高性能田间育种试验机械进行了田间育种机械化作业演示，演示会邀请了全国各地的育种试验员所专家们现场观摩，作业效果受到了院所专家们的肯定。

下图为田间试验机械化研究组联合中机美诺研制的2BZYT型自走式小区条播播种机。

该机器的功能优势为：（1）采用液压转向，转弯半径小，作业效率高；（2）整机结构紧凑，行距调节方便，采用双圆盘开沟器及橡胶镇压轮，作业效果好；（3）采用锥体格盘式分种器，根据播种行数要求装配相应行数的分种头（6行、8行、10行），电子驱动的旋转分配头将种子均匀分配到播种行内；（4）通过多档传动装置设置小区长度，范围从3-10米；（5）可选配自动电驱动控制系统，无需画线，全自动播种，行长无级可调。

该机器的功能优势为：（1）全自动电驱动控制，小区播种作业连续，新型气吸式排种器辅以电子精密速度测量部件使得株距、行长更精确，自动清种系统确保小区间的播种不混种，连续作业无需停车，提高作业效率，保证育种精确性；（2）分种方式可选择自动化弹夹式和手动式锥体均格式两种供种方式，其中弹夹式分种器可实现四行分别播种不同品种的材料；(3)自动检测播种速度，自动检测播种行程，可在显示屏输入行长、间隔、株距等相关参数后，实现自动播种，无需画线，节省劳动力，并实时监控作业状态；（4）播种单元采用独立单体仿形机构，播种精度高；（5）双圆盘开沟器辅以橡胶限深论，确保播种精度一致，播种深度方便调节；（6）可配合GPS信号作业（选配）。
下图为田间试验机械化研究组联合中机美诺研制的2BSY-6型手扶式小区穗行条播机。

（1）三分式排种器为在种盒内种子划分出独立的排种空间，避免了行间种子混杂情况，多行种子经同一个排种格盘排种，缩减排种器数量的同时，提高了排种均匀性；（2）机器的行走、排种器运转均由控制盘控制完成，控制可靠且抗干扰能力强，机器可不停机完成数十个小区的连续播种作业，节约了劳动力（3）自动供种装置可自动完成上种落种过程，科研人员只需扶正条播机和监视种盒进给情况，操作进一步简化。
下图为田间试验机械化研究组联合江苏宇成研制的小区谷物联合收获机。

该机器的功能优势为：（1）气力辅助割台装置降低了谷物籽粒损失率，避免了籽粒在割台死角的残留，根除了混种现象；（2）采用的条纹带式输送装置相比传统收获机所采用的螺旋输送结构更有利于清种，防止种粒的残留；（3）通过控制清选风机转速，收获一个小区后，通过清选风机确保机内无残留种粒；（4）采用气力输送装置和振动导流槽装置提高种粒的输送效率，保证了种粒在输送通道无残留；（5）份量装袋装置实现了快速装袋、换袋。
未来研究发展目标
由于田间试验机械的特殊性，目前我国各科研机构对小区播种机的研制工作投入的人力资源很少，而研究资金注入有限,要实现田间试验机械国产化，集中各方优势，相互协作，才能有所突破。未来中国田间试验机械化协会将开展对育种机械关键技术攻关，提高性能指标；与育种院所、专家建立合作进行农机农艺融合研究，规范机械化种植标准；加强自动化、信息化技术研究和应用；加大资金支持和投入，鼓励企业合作；尝试高新材料和现代化加工手段的应用。
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