水稻植质钵育乳苗栽植机的研制

针对水稻植质钵育乳苗栽植的技术要求,研制出水稻植质钵育乳苗栽植机。以国产延吉六行插秧机为对象,分别对栽植机纵向进给机构、横向进给机构、分秧支撑切割装置、钵苗分秧定位装置和栽植后残屑处理进行了台架试验、组装后整机模拟试验,并连续多年进行了生产性试验,达到了水稻钵育乳苗栽植技术要求,其中：伤秧率1.8%;勾秧率2.0%;漏插率3.2%;均匀度合格率94.6%。为改装其他类型的插秧机提供了参考的技术参数。     

水稻植质钵育秧盘制备工艺及参数优化

为实现适合中国国情的钵育栽植技术,该文以水稻秸秆为主要原料,配以热固性胶粘剂、固化剂和增强剂经热压制备水稻植质钵育秧盘,采用正交试验设计分析成型配比(施胶量、固化剂量、增强剂量和混料量)和制备工艺(成型压力、模具温度和保压时间)对植质钵育秧盘性能影响。通过对试验结果分析得出制备植质钵育秧盘工艺优化参数为:施胶量0.9kg、固化剂量0.002kg、增强剂量0.09kg、混料量1.3kg、成型压力30MPa、模具温度120℃、保压时间300s,优化后的工艺参数可满足实验室试验研究要求(钵孔率99.46%,膨胀率1.12%),为进一步研究和植质钵育秧盘产业化生产提供技术借鉴与参考。     

水稻植质钵育秧盘蒸汽干燥工艺优化

水稻植质钵育秧盘的湿强度是保证秧盘成型及机械化插秧要求的关键因素。为了确保秧盘的湿强度能够满足秧盘成型及机械化插秧的要求,该文以水稻植质钵育秧盘为研究对象,利用蒸汽干燥技术,以蒸汽干燥后的秧盘湿强度为试验指标,通过单因素试验,分析研究了自然环境预处理时间、干燥时间、干燥温度和后干燥时间对秧盘湿强度的影响,确定了影响秧盘湿强度的主要因素和取值范围。在单因素试验的基础上,利用二次正交旋转组合试验建立了秧盘蒸汽干燥数学模型,并利用双因素分析法分析了各因素与评价指标之间的关系,确定各因素在数学模型中的主次顺序。试验表明：植质钵育秧盘干燥的最佳工艺条件是秧盘预处理时间为10 h,干燥时间为21 h,干燥温度为130℃,在此条件下秧盘湿强度预测值为0.4 MPa,验证试验得到实际湿强度值为0.395 MPa,与理论预测值相比,相对误差为1.25%。该研究结果为水稻植质钵育秧盘工业化生产提供一定的理论指导。     

水稻植质钵育秧盘蒸汽干燥装置研制及性能试验

为了实现利用高温高压饱和蒸汽干燥水稻植质钵育秧盘,以保证秧盘的成盘率、秧盘的湿强度和秧盘的储存期,同时增加水稻秸秆的利用率,设计了以水稻秸秆制成的燃料棒为燃料的水稻植质钵育秧盘蒸汽干燥装置。该装置主要由干燥介质供给系统、蒸汽干燥器和控制系统组成。根据蒸汽干燥理论、干燥装置设计的技术要求、每次干燥秧盘的最大数量、秧盘在干燥车上的布置形式和秧盘在干燥器内的布置形式,确定干燥介质供给系统中的蒸汽锅炉额定蒸发量为0.5 t/h,额定工作温度为144℃;干燥器的尺寸为Φ2 400 mm×5 500 mm,壁厚10 mm,保温层的厚度为170 mm,最高承受压力为0.7 MPa。干燥装置性能试验结果表明:干燥器的密封性、保温性良好,秧盘的成盘率达到97%,秧盘干燥均匀,秧盘的含水率、干燥湿强度满足秧盘的储存及生产要求。该研究结果为后续生产应用提供参考。     

2ZB-8电磁振动式小型水稻钵苗移栽机的研究

论述了2ZB-8电磁振动式小型水稻钵苗移栽机的结构、工作流程及振动排秧机构使钵苗分散、自动成链、排列的工作原理。通过对钵苗在振动盘的上运动分析,给出了各振动参数和钵苗推送速度、抛起高度的关系,为振动排秧盘的设计提供了理论依据。同时,通过室内和田间试验,研究了2ZB-8电磁振动式小型水稻钵苗移栽机工作性能的主要影响因素及其工作性能,表明电源电压、苗高对各行一致性变异系数影响大,该钵苗移栽机具有良好的工作性能     

双季稻区杂交稻机插秧低播量精密育秧试验

根据杂交稻种植少本稀植的要求,该文以杂交稻天优998和五优308为材料,采用机械化精密田间育秧试验方法,研究了4种秧盘和4个播种量水平对机插杂交稻秧苗成毯效果、秧苗素质和栽插质量的影响。结果表明:钵体毯状秧盘播种量在65 g/盘以上、毯状秧盘在45 g/盘以上、窄行秧盘在36 g/盘以上,应用华南农业大学研制的"水稻田间工厂化育秧精密播种机"进行精密播种,采用常规田间育秧管理育成的秧苗成毯效果能满足机插的要求;不同秧盘类型对秧苗素质的影响存在显著差异,4种不同秧盘育秧方式中,以钵盘培育的秧苗素质最好,整齐性也最好,钵毯秧苗次之,毯状秧苗与窄行秧苗相差不大;不同播种量对秧苗素质的影响较大,不同播种量之间,秧苗素质各项指标的差异都达显著水平,随着播种量的增加秧苗素质明显下降,表现为叶龄减少,苗高变矮,苗茎宽变细,根长变短,百株鲜质量、百株干质量和百株根质量都变轻;而秧盘与播种量的交互作用对秧苗素质的影响不显著;从栽插质量和满足栽插的农艺要求角度看,对杂交稻天优998而言,钵毯和毯状秧盘的最佳播种量范围为65~80 g/盘,窄行秧盘的最佳播种量范围为52~64 g/盘,钵盘的最佳播种量范围为41~50 g/盘。本文的研究结果对解决杂交稻机插秧技术问题具有理论意义和实际应用价值。     

生物炭对水稻土Olsen-P的影响

生物炭如何影响土壤磷素的有效性目前尚不清楚。本研究以稻草和白杨树枝为原料,采用室内培养方法,研究了300℃、450℃和600℃制备的生物炭在5、15和40g/kg施用量下对水稻土Olsen-P的影响。与树枝炭相比,稻草炭显著提高了水稻土Olsen-P含量;3种温度制备的稻草炭对水稻土Olsen-P的影响不存在显著差异;3种施用量稻草炭均显著提高了水稻土Olsen-P含量。生物炭制备原料和施用量均显著影响土壤磷素的有效性,不同温度制备的生物炭对土壤磷素的有效性影响不显著。     

水稻钵苗空气整根气吸式有序移栽机的研究

采用空气整根育秧技术对水稻钵苗进行育秧试验，提出了水稻钵苗空气整根育秧、气吸取苗和投苗的有序移栽方案。试验结果表明，采用空气整根培育钵苗，根系遍布整个钵腔，生物学特性优于常规钵育秧，且移栽时钵体不易破碎和倒伏。采用空气整根钵盘，以较小的吸力，钵苗就可从钵腔底部取出，实现不伤苗和根的钵苗有序移栽。对气吸式水稻钵苗有序移栽机的总体方案设计、横纵向移箱装置、投苗装置进行了分析和研究，研制了样机。试验结果表明，由步进电机驱动齿轮齿条机构控制横纵向送秧箱，驱动曲柄摆杆机构控制吸气活门，由电磁铁控制导苗管投苗活门的单     

水稻水田栽培史及旱田钵苗机械化移栽新发展研究概述

概述了水稻人工插秧、人工抛秧、机械抛秧、机械毯状苗插秧和机械钵体苗插秧等水田栽培发展史,提出了水稻旱田钵苗机械化移栽新的栽培方式,论证了水稻旱田钵苗机械化移栽的可行性和必要性,公布了水稻旱田钵苗机械化移栽初步研究结果,为水稻产业机械化发展,提供新的栽培方法。     

Principle analysis and parameters optimization of rotary rice pot seedling transplanting mechanism

通过分析国内外水稻钵苗移栽机的缺点与不足,根据水稻钵苗移栽机的特征与优点,提出一种以椭圆-不完全非圆齿轮为传动机构的旋转式水稻钵苗移栽机构,使水稻移栽达到高产高效率的移栽水平。首先,在分析该移栽机构工作原理的基础上,建立了椭圆-不完全非圆齿轮机构的运动学模型。然后基于Visual Basic6.0可视化编程软件,开发了椭圆－不完全非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构的辅助分析与优化软件。最后,通过分析各参数对移栽轨迹的影响,利用人机交互的优化方法,得到了一组较优的符合水稻钵苗移栽要求的结构参数,该研究可为旋转式水稻钵苗移栽机构的设计提供参考。     

生物降解秧盘及播种量对机插水稻秧苗素质及产量的影响

为探明生物降解秧盘稀播育秧、带盘机插的生产适用性,以籼型杂交稻中浙优8号和籼粳型杂交稻甬优538为材料,普通平盘作对照,研究了生物降解秧盘不同播种量(30,50,70和90 g/盘)育秧对机插水稻秧苗素质、机插特性与产量的影响。结果表明,生物降解秧盘育秧显著提高出苗率(P0.05),且播种量越低,出苗率越高,中浙优8号30 g/盘处理的出苗率较普通平盘育秧高20.57个百分点。生物降解秧盘采用上毯下钵设计,所育秧苗根系独立成钵状,白根多且粗壮,其平均根直径较普通平盘宽8.63%,且盘根力均大于100 N,满足机插对秧块成毯的要求。同时,可带盘按钵精准机插,中浙优8号30 g/盘处理的漏秧率仅7.78%,较普通平盘机插低6.67个百分点。生物降解秧盘处理结实率和千粒重略低于普通平盘,群体颖花量则高于后者,最终产量较普通平盘机插略高。综合育秧、机插效果及产量表现,生物降解秧盘育秧播种量以70 g/盘为宜。因此,生物降解秧盘带盘机插可发挥稀播培育壮秧优势,提高机插质量,有助于杂交稻少本稀植、充分发挥增产潜力。     

育秧播种密度与取秧面积耦合对杂交稻机插质量和产量的影响

为探索杂交稻机械化种植方法,根据杂交稻少本稀植的农艺要求,该文对不同育秧播种密度与插秧机取秧面积耦合栽插的质量和产量进行研究,于2017年和2018年在广东省江门市、肇庆市和汕头市进行不同育秧播种密度(30～90 g/盘)和取秧面积耦合栽插对比试验,分析了耦合栽插对栽插质量、根系损伤率和发根力的影响;以钵体苗人工手插为对照,开展不同育秧播种密度与取秧面积耦合栽插的大田生产试验,分析了杂交稻毯状苗不同育秧播种密度耦合栽插方式的产量表现及其特征。结果表明:1)现有技术条件下,基于育秧播种密度与取秧面积耦合栽插方法可实现不同育秧播种密度下较高质量的栽插,1～3株/穴的比例介于80.67%～95.33%之间,1～4株/穴的比例超过90.67%;育秧床土对栽插质量有较大影响,采用基质育秧或"基质+旱地土"育秧,当育秧播种密度超过50 g/盘时,漏插率为3.50%～6.38%,平均为5.11%,基本满足杂交稻机插农艺要求。2)不同育秧播种密度耦合栽插方式的根系损伤率为15.37%～31.16%;当育秧播种密度大于40 g/盘时,根系损伤率随育秧播种密度的增加而增大;发根力与根系损伤率之间呈负相关关系,相关系数为-0.949 3;当育秧播种密度差异不超过10 g/盘时,发根力没有显著差异,当育秧播种密度差异超过20 g/盘,发根力的差异达到显著水平。3)不同耦合栽插方式中,50 g/盘机插的单产最高;从产量角度看,不同耦合栽插方式及对照的产量规律为:50 g/盘机插钵苗手插60 g/盘机插70 g/盘机插或90 g/盘机插;与各品种的区试产量表现比较发现,不同耦合栽插方式的实际产量都未达到区试产量,其原因是单位面积有效穗数和结实率都不及区试中的表现,但穗长达到或略超过区试中的表现。研究结果对攻克杂交稻机械化种植难题具有参考价值。     

抛(摆)秧钵苗入土深度影响因素的试验研究

研究了抛（摆）秧体苗入土深度与其影响因素之间的关系。结果分析表明,摆秧机排秧器的高度为９０ｃｍ左右最佳,机摆秧作业时,土壤沉淀８ｈ￣２ｄ,人工抛秧作业时,土壤沉淀时间６ｈ￣１ｄ较好。同时通过回归分析,给出了钵苗入土深度和苯苗下落高度、土壤硬度之间的关系式,该式的预测和实测的结果高度一致。     

齿板式水稻钵秧摆栽机的研究

该文以2ZHB-6型水稻摆栽机为基础对齿板式水稻钵秧摆栽机的总体方案设计、送秧排序机构的工作原理进行了论述。通过对该机构的理论分析,并通过台架及田间试验验证,达到理论与实际机型的统一。     

接种菌剂腐熟稻草育秧基质提高机插稻秧苗素质及产量

为探明稻草育秧基质在机插稻生产中的应用效果,该文以水稻土(CK)为对照,研究了接种自制腐秆菌剂的稻草基质(T1)、不接种腐秆菌剂的稻草基质(T2)2种基质理化性状及其对机插稻秧苗素质、机插质量及产量形成的影响。结果表明,T1、T2容重显著低于CK,含水量、孔隙度(通气孔隙度和持水孔隙度)和养分含量则显著高于CK;接种腐秆菌剂改善了稻草育秧基质的理化性状,可降低基质有机质含量、提高速效养分浓度及减小碳氮比(C/N)。与T2和CK相比,T1培育出的秧苗综合素质较好、机插质量高,有利于促进大田分蘖早生快发,同时增加了各时期叶面积指数、干物质质量及N、P、K吸收量,可形成较多的有效穗和充足的总颖花量,最终促进水稻高产的形成。T1产量比CK提高了4.37%,增产效果显著。可见,接种腐秆菌剂的稻草基质能满足水稻秧苗正常生长,与当前机插技术兼容性强,有利于提高机插稻产量及稻草的资源化利用,是一种较为理想的机插稻育秧基质。     

水稻钵苗机插秧苗素质的调控

为探讨适宜水稻钵苗机插培育壮秧新技术,促进技术大面积推广应用。该文以武运粳24号为材料,研究了钵苗机插稻育秧中的播种量、秧田水分管理及二次化控组合施用对秧苗素质的影响。结果表明：1）播种量试验中,钵苗的秧苗素质随播量的增加而趋劣。高播量处理秧苗群体通风透光受限,穴钵内个体竞争激烈,秧苗素质较差;低播量处理苗质各性状得到优化,但钵体成球度差,难以配套插秧机田间正常栽插作业,且基本苗偏少、漏插率高。偏大穗型常规粳稻品种武运粳24号适宜的播量为45～60 g/盘,平均每孔成苗3～4株。2）秧田水分管理下,旱育钵苗群体带蘖率和叶片叶绿素含量较湿润秧有一定优势。旱育方式推迟水稻群体茎蘖滞增期,叶片叶绿素降解率低、持绿能力较强,该试验条件下适栽秧龄可延长至35 d。3）二次化学调控中,通过多因子正交试验对秧苗充实度进行分析,确定了二次化控最优组合。表明适量、适时二次化控可显著提高秧苗素质,有效控制苗高,增加秧苗整齐度。在具体调控措施上,认为播量45 g/盘、旱育方式下,每100 kg底土拌入0.5 kg壮秧剂,2叶期每盘施多效唑0.06 g,钵苗秧苗素质表现最佳。该研究可为水稻钵苗机插培育壮秧提供技术参考。     

水稻秧盘育秧播种技术与装备的研究现状及发展趋势

该文在收集、整理并研究国内外关于水稻秧盘育秧播种技术与装备的基础上,按照播种流水线的结构特点和工作原理进行分析归纳,系统地总结了每一类机型的研究现状,详细分析了播种、排土和秧盘同步传动等技术难点,以及主要部件采用的工作原理、技术参数和所能达到的性能指标,通过对现有机型特点的分析比较,给出了各类机型的适用范围.最后,根据水稻插、抛秧种植的农艺要求,尤其是中国超级杂交稻种植技术的要求,提出适合于超级杂交稻精密播种的新型育秧系统,上述研究为适用于中国传统水稻育秧,以及发展中的超级杂交稻低成本高速精准秧盘育秧播种技术研究提供参考.     

基于机器视觉和BP神经网络的超级杂交稻穴播量检测

为了保证秧盘上每穴超级稻种子数量一致,实现精密播种作业,需对播种性能进行准确检测,但超级杂交稻播种到秧盘中,多粒种子存在粘连、重叠、交叉等情况,传统的面积、分割算法对上述情况播种量检测精度低,因此需提高上述情况种子播种量检测精度。考虑到种子连通区域的形状特征反映种子数量,该文提出一种基于机器视觉和BP神经网络超级杂交稻穴播量检测技术。针对超级稻颜色特征,采用RGB图像中红色R和蓝色B分量组成的2×R-B分量图和固定阈值法获取二值图像;投影法定位秧盘目标检测区域和秧穴;提取连通区域10个形状特征参数,包括面积、周长、形状因子、7个不变矩,建立BP神经网络超级稻数量检测模型,检测连通区域为碎米/杂质、1、2、3、4和5粒以上6种情况;试验结果表明,6种情况的检测正确率分别为96.6%、99.8%、97.2%、92.5%、86.0%、94.3%,平均正确率为94.4%,每幅图像平均处理时间0.823s,满足精密育秧播种流水线在线检测要求;研究结果为实现精密恒量播种作业提供参考。     

采用条播种机械插秧实现水稻精插技术

主要介绍机械化插秧实现每穴2～4株平均3株精插所采取的技术措施。该技术利用2BSP—500A型水稻播种机的全套设备,增加了新的工作部件并进行了新的组合,构成能满足精密插秧的农艺要求。对新研制的工作部件进行了理论分析及主要参数确定。经测试条播和插秧性能表明,可以满足农艺要求。