Node.js+MongoDBのシャーディングにて負荷が分散されません

###前提・実現したいこと
シャーディング＋レプリカセットで構築されたMongoDBへNode.js（mongoose3.8利用）のプログラムからアクセスした際に、1つのサーバに負荷が集中しないようにしたいのですが、上手く行きません。
レプリカセット単体の時は、書き込みはプライマリDBに、読み込みはセカンダリDBに言っていたのですが、シャーディング使うと1台に読み書きが行ってしまいます。
解決方法をご存知のかた、ご教授頂きたく思います。
よろしくお願いします。

###発生している問題・エラーメッセージ
2つのレプリカセットを使ったシャーディングなのですが、プライマリシャードのプライマリDBだけの負荷が異常に上がってしまいます。
他の読み書きされるはずの3台のDBは、cpuのidleがほぼ99-100の状態です。

###該当のソースコード

Node.js
1var mongoose = require('mongoose');
2var Schema = mongoose.Schema;
3var util = require('util');
4var uri = 'mongodb://localhost:27017/test';
5var options = {
6    "user": "test",
7    "pass": "test",
8    "replset": {
9        "readPreference": "secondaryPreferred"
10    }
11}
12
13mongoose.connect(uri, options);
14var userSchema = new Schema({name: String}, {shardKey: {_id: 1}});
15var User = mongoose.model('User', userSchema);
16var testuser = new User({name: 'testuser'});
17testuser.save(function (err, result) {
18    if (err) {
19        console.log(err);
20    } else {
21        User.findOne({_id: result._id}, function (err, entry) {
22            if (err) {
23                console.log(err);
24            }
25            console.log(util.inspect(entry));
26        });
27    }
28});

###試したこと
ReplicaSetでの読み書きの分散が上手く行った記述の仕方がこっちです。

Node.js
1var mongoose = require('mongoose');
2var Schema = mongoose.Schema;
3var util = require('util');
4var uri = 'mongodb://primarydb:27017,secondarydb:27017/test';
5var options = {
6    "user": "test",
7    "pass": "test",
8    "replset": {
9        "rs_name": "test",
10        "readPreference": "secondaryPreferred"
11    }
12}
13
14mongoose.connect(uri, options);
15var userSchema = new Schema({name: String});
16var User = mongoose.model('User', userSchema);
17var testuser = new User({name: 'testuser'});
18testuser.save(function (err, result) {
19    if (err) {
20        console.log(err);
21    } else {
22        User.findOne({_id: result._id}, function (err, entry) {
23            if (err) {
24                console.log(err);
25            }
26            console.log(util.inspect(entry));
27        });
28    }
29});