临高县发展杂交水稻制种优势分析

临高县位于海南岛西北部,地处热带地区,充沛的光温资源非常适合杂交水稻繁、制种,至今已有近40年的种业生产经验.文章介绍临高县杂交水稻制种的发展现状,分析其发展杂交水稻制种的独特优势,指出“公司+技术指导中介+农民”的经营模式加速了临高种业的壮大,使其正逐渐成为海南省杂交稻繁育制种的中心.     

临高县发展杂交水稻制种优势分析

临高县位于海南岛西北部,地处热带地区,充沛的光温资源非常适合杂交水稻繁、制种,至今已有近40年的种业生产经验。文章介绍临高县杂交水稻制种的发展现状,分析其发展杂交水稻制种的独特优势,指出公司+技术指导中介+农民的经营模式加速了临高种业的壮大,使其正逐渐成为海南省杂交稻繁育制种的中心。     

杂交水稻制种生产全程机械化研究初报

针对现有杂交水稻种子生产方式即将被集约化的种子生产方式所取代的趋势,2010年度开展了机械化育苗、插秧、赶粉等技术的探索,结果初步表明:杂交水稻制种生产全程机械化是可行的。制种生产全程机械化比目前大面积的常规生产每667m2节约成本421.5元,同等条件下增产6%～10%。     

杂交水稻制种父母本花期相遇诊断技术研究

以四川全省试验资料为基础，研究了杂交水稻制种父母本生长发育、抽穗开花的规律及影响父母本播差期安排的主要因子，建立了相应的预测模型和四川杂交水稻制种父母本花期相遇微机诊断系统（ＤＳＦＰＭＰＨＲＳＰ），在四川杂交水稻制种生产中推广应用，提高调差精度２～３ｄ，增产杂交稻一代种子１５０～３００ｋｇ／ｈｍ２。     

气吹式杂交水稻精播排种器型孔型式的试验研究

杂交水稻软盘育秧和大田直播需要每穴２粒的精密排种器。气吹式排种器性能好,但每穴只能播１粒。对圆锥形、椭圆锥形、方锥体形３种型孔利用腊制模型进行了对比试验,发现椭圆锥形型孔的排种均匀性优于其它２种,且当锥角为５０°,喷嘴气流流量为１０．４０×１０^－４ｍ^３／ｓ、型孔线速度为０．４７ｍ／ｓ时,播种威优６４稻种的效果最好。     

花信灵在杂交水稻制种上利用研究

本试验研究了花信灵对杂交水稻制种的影响。结果表明：花信灵能使不育系提早开花，使恢复系推迟开花，达到两系花时相遇；花信灵能促进不育系抽穗，减少包颈长度，增加外露的颖花数；花信灵还能增加两系的开花数和午前花数。因此有利于授粉，提高异交结实率，增加每穗实粒数，使制种产量提高。     

杂交水稻新组合N优2号高产制种技术

N优2号是重庆市九龙坡区农科所用四川省内江市农科所NJ7A与自育龙恢2号配组而成,2005年通过重庆市品种审定,2006年通过四川省和贵州省铜仁地区引种认定。为了配合大面积生产,特对N优2号的亲本特性及高产制种技术进行介绍。     

抗稻瘟病杂交水稻杰优8号高产制种技术

杰优8号是重庆金德种业有限公司采用自育不育系J8A与恢复系J恢1号配组育成的三系杂交水稻中籼组合。该组合具有产量高、稳产性好、抗稻瘟病、制种产量高等特点,2007年通过重庆市农作物品种审定委员会审定。本文根据杰优8号亲本的特征特性,结合重庆的特殊生态气候,总结了杰优8号在重庆的高产制种技术。     

杂交水稻制种机械授粉研究现状及发展对策

制种是杂交水稻生产过程的重要组成部分,授粉是制种的关键环节,对杂交水稻制种的产量和效益有明显影响。研究国内外杂交水稻授粉技术与装备的现状表明目前所采用的授粉机械依据工作原理的不同有碰撞式和气力式二种。通过分析二种授粉装备的工作原理,总结出它们的特点和存在的不足。现用的授粉装备存在授粉不匀、损伤植株等问题,对授粉效果带有一定的盲目性和随机性。杂交水稻授粉应向机械化、多用途化综合发展,提出了探索不同机械授粉方式的科学性、研究不同机械授粉方式的适应性、寻求合理的工作参数、确保安全隔离防止生物学混杂和开发适用的授粉机械的对策和建议。     

气流速度对杂交水稻制种授粉花粉分布的影响

气流速度(包括自然风速)对杂交水稻制种授粉过程中花粉分布情况的影响十分显著,直接关系到制种产量。为研究流速对授粉效果的影响,该文首先分析杂交水稻气力授粉的基本原理,通过试验验证气流速度对花粉分布的影响,从花粉的分散密度、水平分布、垂直分布3个方面进行评价。结果表明:花粉分布受气流影响显著,水平分布量、竖直分布量以及花粉总量都随流速的增大而增大;水平分布出现特有的双峰图像,且后峰随流速的增大远离花粉源;竖直分布随流速的增大向气流中心靠拢,说明花粉在一定速度的定向气流中能保持较好的直线传播。气流速度为20m/s时,水平花粉量较多,且竖直分布能满足作用范围内花粉的传播要求。该文为进一步研究气力授粉机械提供依据。     

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。     

涵道风扇式高地隙杂交水稻制种授粉机设计

为了寻求更高效、更可靠的辅助授粉方法,以利于实现杂交水稻制种的全程机械化,该文设计了一种涵道风扇式高地隙杂交水稻制种授粉机,采用计算流体力学技术对涵道风扇式授粉器的流场特性进行仿真研究与试验分析,并试制了样机,根据仿真试验得到的授粉器优选参数,进行了田间验证试验。试验结果表明,在授粉机行走速度为1.5 m/s及授粉器电机转速为9 000 rad/min条件下,单位视野内母本厢花粉采集点的花粉平均粒数为8.39粒(杂交水稻制种农艺上要求至少有3粒花粉),较好地满足了杂交水稻制种授粉对花粉数量的最低要求。安排了涵道风扇式高地隙杂交水稻制种授粉机赶粉与农用无人机赶粉的实际生产作业对比试验,测得2种授粉方式的结实率分别为44.2%、42.7%,两者作业效果相近,说明所设计的涵道风扇式高地隙杂交水稻制种授粉机能满足杂交水稻制种的实际生产需要。该研究为杂交水稻制种机械化提供了参考。     

气力式包衣杂交稻单粒排种器研制

为满足杂交稻单粒播种的作业需求,该研究结合包衣稻种设计了一种单粒气力式排种器,分析了吸种姿态对吸种精度的影响,利用稻种导流原理,设计了一种导流式吸种盘,对稻种在该吸种盘导流作用下的运动过程进行了分析,建立了吸附过程中稻种与吸种盘之间的运动模型。采用包衣稻种（杂交稻五优1179）为试验材料,采用三因素三水平全因素试验方法,在不同吸种盘转速、吸室负压和吸种盘结构情况进行试验分析。试验结果表明：在转速30 r/min、吸室负压1 400 Pa时,有导流槽和辅助吸种装置的吸种盘吸种效果最佳,单粒吸种率最高为81.58%,漏吸率为2.89%。试验结果验证了该吸种盘可有效提高单粒吸种率,满足杂交稻单粒播种的作业需求,为杂交稻单粒播种提供了一定理论基础。     

杂交水稻穗层埋入式管道送风辅助授粉机设计与试验

高地隙杂交水稻制种授粉机在作业过程中,当泥底层高差变化过大时,两侧的授粉器上下颠簸导致授粉器风场脱离父本穗层最佳作用位置,甚至完全脱离父本穗层,从而导致局部区域出现授粉缺失。为解决上述问题,该研究设计了一种杂交水稻穗层埋入式管道送风辅助授粉机,从减轻授粉器质量和增加有效作用深度2个方面进行优化,对授粉器的分流器和授粉管进行分析,并对分流器的气流均布效果和授粉器的气流风场特性进行仿真试验。仿真结果表明：在工作区间内,分流器的气流均布效果与入口风量无关（P>0.05）,根据参数优化选出的分流器可使3支授粉管的入口总压平均变异系数仅为1.14%;授粉管的喷孔直径为12 mm时,授粉边界区域风场速度约为1.2 m/s,可保证花粉横向悬浮运送至整个母本区域。根据理论分析和仿真结果试制样机并进行试验,结果表明：授粉机行走速度为1.5 m/s,作业效率约14 hm2/h,在通过200 mm地面高差时依然具有稳定的穗层风场保持能力,授粉管喷孔轴心气流平均速度为34.2 m/s的条件下,母本厢花粉采集点的载玻片单位视野内平均粒数为8.35粒（杂交水稻制种农艺上要求至少有3粒花粉）,其中平均花粉粒数多于3粒的采集点数量占比为96.02%,基本解决了局部区域授粉缺失问题。该研究可为杂交水稻制种田间机械化授粉提供参考。     

气吸式杂交稻单粒排种器研制

针对气力式水稻精量排种器充种不稳定、单粒播种精度不高和播种量大的问题,该研究设计了一种具有矩形吸种孔和辅助充种装置的气吸式杂交稻单粒排种器。根据“吉田优”型杂交稻的长短轴重力分布情况,确定排种盘吸种孔形状;基于CFD-DEM(Computational fluid dynamics, Discrete element method)流固耦合理论,以吸附力为指标,进行5类具有相同面积的吸种孔单因素仿真试验,确定吸附力最大的吸种孔规格为0.8 mm×2.25 mm;以该型吸种孔为基础,选取辅助充种角、工作转速和工作负压为试验因素,以单粒率S、多粒率M和漏播率L为试验指标,开展Box-Bhnken台架试验,对试验结果进行响应曲面分析和多目标优化,得到排种盘辅助充种角为80.90°、工作转速为42.65 r/min、工作负压为621 Pa时,排种器的单粒率为86.91%,漏播率为3.63%。验证试验结果的排种器单粒率为86.36%、漏播率为3.41%,与优化结果吻合。研究结果可为后续气吸式杂交稻单粒排种器的优化设计和直播机整机作业精度的提高提供指导。     

气吹集排式水稻旱直播机关键部件设计与试验

针对中国水稻直播品种不一、高速作业和大播量的要求,该文设计了一种气吹集排式水稻旱地精量直播机,直播机主要由均匀分种装置、定量排种装置、气力输送装置、同步传动装置、大尺寸集成种箱、开沟覆土镇压装置和支撑悬挂装置组成。从直播机的稻种适应性、作业速度、播量调节等方面研究了气吹集排式分种器的分种机理和分种均匀性。根据不同品种水稻种子的物理特性和气流输送原理,分析了不同种子在持续气流作用下,种子在分种器中的运动轨迹。按照大播量可调要求,设计了播量无级可调槽轮式排种器,槽轮槽形为圆弧状,通过双地轮驱动排种器保证播量同步。设计变速传动装置增加定量排种装置高速作业的适应性,气力输送装置使定量排种装置排出的种子在高速作业下连续排入播种沟。分种器的均匀稳定分种提高了直播机播种的均匀性和稳定性,通过减少排种器数量和使用气力输送种子,降低了伤种率。对比不同籼、粳稻品种在直播过程的运动规律和田间播种效果,得到了适应不同稻种的分种器结构及相关参数。试制了气吹集排式直播机并进行田间试验。田间试验结果表明,气吹集排式直播机的播量在75～375 kg/hm2可调,最高作业速度为14 km/h,10行幅宽2 m和20行幅...     

水稻气力式播量可调排种器设计与参数优化

为了满足杂交水稻播种量不同的要求,该文设计了一种水稻播量可调气力式排种器,对其工作原理进行了分析,对关键部件进行了参数设计,该排种器采用多个相互独立的负压流道对吸种精度进行控制。利用ANSYS-FLUENT有限元流体分析软件对负压流道结构的吸孔负压影响规律进行了分析,优选了最佳流道结构。选取超级杂交稻Y-2优900为试验材料,进行了不同播种量下吸室负压、排种盘转速与排种盘吸孔组数对播种精度的影响试验研究,试验结果表明:当吸孔组数为12、吸种负压为1.6k Pa和排种盘转速为20r/min时,1孔播种达到最佳效果,合格率为82.41%;当吸孔组数为12、吸种负压为1.6k Pa和排种盘转速为40r/min时,2孔播种达到最佳效果,合格率为96.36%;当吸孔组数为12、吸种负压为1.6k Pa和排种盘转速为20r/min时,3孔播种达到最佳效果,合格率为92.79%;当吸孔组数为16、吸种负压为1.2k Pa和排种盘转速为20r/min时,4孔播种达到最佳效果,合格率为91.93%;当吸孔组数为12、吸种负压为1.6 kPa和排种盘转速为30 r/min时,5孔播种达到最佳效果,合格率为87.88%。说明水稻气力式播量可调排种器可满足杂交稻在采用直播式时不同播量的要求,相比于原有的排种器更佳适应水稻的多样性。该研究可为水稻机械化穴直播技术提供了参考。     

双腔侧充种式水稻精量穴播排种器的设计与试验

为实现杂交稻和常规稻大田精量穴播,该文设计了一种具有弧形毛刷清种护种装置的双腔侧充式水稻精量穴播排种器,其单腔播种时用于播种杂交稻,双腔播种时用于播种常规稻。为评价该排种器排种性能,以合格率、漏播率、重播率、破损率为评价指标,以杂交稻"培杂泰丰"和常规稻"黄华占"为试验对象,以排种轴转速为影响因素,进行了排种性能台架试验。试结果表明:当排种轴转速为25 r/min,穴距150 mm,投种高度为150 mm,排种盘型孔中心线与排种盘端面间夹角为20°,且过端面上型孔截面长轴方向与排种盘面径向夹角为90°时,排种器单腔播种含水率为21.66%的杂交稻"培杂泰丰"破胸露白芽种合格率(2~4粒/穴)为87.04%,空穴率(0粒/穴)为3.33%,破损率为0.40%;双腔播种含水率为22.47%的常规稻"黄华占"破胸露白芽种合格率(5~8粒/穴)为70.26%,无空穴,破损率为0.06%。该排种器具有双腔结构,可同时或分腔进行播种,能同时满足杂交稻和常规稻播种要求。该研究为排种器的结构设计提供了参考。     

杂交水稻机械化种子生产技术的研究进展

该文回顾分析了国内外杂交水稻制种技术的发展概况,提出中国杂交水稻种子生产技术经历了杂交水稻制种繁种的经验摸索和积累阶段（1973～1980年）、杂交水稻制（繁）种的技术提高和完善阶段（1981～1990年）和杂交水稻制（繁）种的超高产技术研究与推广阶段（1991～至今）等3个发展阶段;国外杂交水稻大面积推广应用与与制种技术研究还在进行之中。认为要提高中国杂交水稻种子质量和种子生产效益及种子生产技术竞争力,今后必须应用推广杂交水稻机械化种子生产技术。至今已进行了除草剂敏感基因导入父本法、抗除草剂基因导入母本法和稻壳颜色标记法的杂交水稻混播机械化制种技术;杂交水稻机械采粉贮粉与授粉制种技术;利用雌性不育系的机械制种技术等。其中杂交水稻混播机械化制种技术已获得小面积成功应用,其余方法还在试验与研究之中。因此,今后需要水稻育种家与农机专家密切合作,进一步深入开展杂交水稻机械化制种技术的研究及推广应用工作。