喷播机喷筒摆动频率的优化及试验

喷播机的落种范围存在重播区和漏播区,严重影响喷播均匀性。喷播均匀性受落种带宽、喷播机作业速度、喷筒摆动频率的影响,喷筒摆动频率是主要影响因素。为了提高喷播均匀性,该文利用Matlab软件以重漏播总面积最小为目标,对喷筒摆动频率进行了优化,得出在喷播包衣冰草种,单向喷幅外径20 m,单向喷幅内径9 m,前进速度为3 m/s时,喷筒最优摆动频率为9.5 min-1。通过喷播试验验证了优化程序的可靠性,由程序计算出不同作业速度下对应的最优摆动频率。该研究可为喷播机的设计提供参考。     

开沟起垄式水稻精量穴直播机的研制

根据水稻种植农艺要求,研制了一种开沟起垄式水稻精量穴直播机,可同步进行开沟、起垄和播种。采用穴播方式将破胸露白的稻种播在垄上的播种沟中。采用瓢形型孔轮和两个充种室设计方案,可实现播量可调和精量穴直播。采用弹性随动护种带代替传统的固定式护种板,减少了稻种的破损率和对排种轮的磨损。采用乘坐式高速插秧机底盘,四轮驱动,在水田中的通过性能好。由于行距可选、穴距可调、播量可控,可适应不同茬口、不同品种和不同地区的水稻种植要求。在全国10省(区)的生产试验结果表明,采用精量穴直播方式,可比人工撒播增产10%以上,比人工抛秧增产8%以上,比人工插秧增产5%以上。     

水稻直播用精播绳制造设备研制

水稻直播栽培技术具有省工、节本、增效等优点,但现有的直播机无法适应精确定量栽培的农艺要求。为此,设计了一种水稻直播用精播绳制造机械设备,该设备主要由送纸机构、排种机构、加捻机构和种绳卷绕成形机构等部分组成。其在工厂内将稻种按照设定的穴距和每穴粒数卷在4～7 cm宽的纸带内,并捻制成种绳,而后再将种绳卷绕成圆柱状供大田播放。大田作业时,通过将精播绳铺放在平整后的田块中,实现水稻的有序栽培。试验结果表明,研制的机械设备工作性能稳定,生产的种绳穴距变异系数不超过3.15%,每穴粒数变异系数不超过13.42%,种绳直播的水稻产量达10 290 kg/hm2,与当地的机插或人工手插相比无显著差异,但明显高于中国目前水稻平均单产。     

浙江地区甬优15直播稻的最佳播期分析

以“甬优15”水稻为材料,于2017年在浙江龙游农业气象试验站进行5个播期的分期播种试验（A1：5月5日,A2：5月15日,A3：5月25日,A4：6月4日,A5：6月14日）,分析播期对直播稻叶面积指数（LAI）、光合生产、群体干物质积累和转移以及产量的影响。结果表明：适宜播期（A2,5月15日）下,直播稻LAI、群体光合势、群体生长率高,群体干物质积累多,地上部干物质的输出量和转化率大,A2地上部营养器官干物质输出量和转换率分别比A1、A3、A4、A5高7.87%、15.29%、49.43%、56.43%和5.59%、13.18%、28.60%和39.83%。与当地常年单季晚稻适宜播种日期（5月25日）相比,适当早播（5月15日）可增加直播稻的有效穗数、结实率及穗粒数,提高水稻产量,其中A2产量最高（为8879.70kg·hm-2）,分别比A1、A3、A4和A5高392.10、610.20、1445.85和2085.15kg·hm-2。由此可见,甬优15在浙江龙游最佳直播期为5月中旬,偏早或偏迟（5月上旬或5月下旬）播种均将导致减产,而过迟播种（6月及以后）将导致产量严重降低。     

精量穴直播早稻的产量形成特性

研究了在两种种植密度下,精量穴直播种植方式与人工撒播、人工抛秧和机械插秧种植方式的产量对比,以研究精量穴直播早稻的产量形成特性。结果表明：两种密度的精量穴直播的实际产量比人工撒播和机械插秧的实际产量分别增产24%～28%和8.2%～11.6%,精量穴直播的实际产量比人工抛秧的实际产量稍有增加;精量穴直播较人工撒播、人工抛秧和机械插秧的有效穗数分别增加0.9%～7.0%、3.5%～9.7%和7.4%～13.9%,收获指数分别增加22.7%～37.2%、17.2%～26.6%和0.8%～12.7%,精量穴直播结实率较人工撒播的增加8.6～8.73个百分点, 精量穴直播较人工撒播和机械插秧的单蔸穗质量分别增加17.84～18.76 g和2.15～3.07 g,精量穴直播较人工撒播和机械插秧的群体穗质量分别增加1.225～1.430 t/hm2和0.447～0.628 t/hm2。     

播栽方式与施氮量对杂交籼稻氮肥利用特征及产量的影响

以杂交籼稻‘F优498’为试验材料,采用两因素裂区设计,主区为毯苗机插(机插)、湿润精量穴直播(直播)和人工移栽3种播栽方式,副区为4个施氮量(0 kg×hm~(-2)、90 kg×hm~(-2)、135 kg×hm~(-2)和180 kg×hm~(-2)),研究杂交籼稻在不同处理下的氮素积累与运转、产量及其构成因子以及氮素利用率。播栽方式与施氮量对水稻主要生育期氮积累量、运转及产量具显著影响及互作效应。抽穗期和成熟期植株氮积累总量为人工移栽机插直播;播种—拔节期和抽穗—成熟期的氮素积累速率为直播机插人工移栽,拔节—抽穗期氮素积累速率为人工移栽机插直播,不同播栽方式下均在拔节—抽穗期氮积累速率达最大;氮素农学利用率和氮收获指数表现为人工移栽机插直播;百千克籽粒需氮量为直播人工移栽机插;人工移栽稻的产量与机插稻差异不显著,与人工移栽稻相比,直播稻平均减产13.04%。植株氮素积累量和穗部氮积累量随施氮量的增加而显著增加,而叶片氮素对穗部的贡献率随施氮量的增加而降低。播栽方式和施氮量对氮素利用率产生较大影响,机插稻氮素农学利用率随氮肥用量的增加而增加但差异不显著,直播、人工移栽的水稻氮素农学利用率随施氮量的增加而降低;氮素回收利用率在人工移栽和机插下随着施氮量的提高呈二次曲线关系,直播则随施氮水平的升高而逐渐减小;氮素籽粒生产效率和收获指数均随氮肥的增加而降低,施氮处理间无显著差异。综合而言,直播稻施氮量在135 kg×hm~(-2),机插和人工移栽在135~180 kg×hm~(-2)时既能获得稳定的产量,也能维持较高氮素利用率。     

播期对水稻机械旱直播产量及稻米品质的影响

为探明机械旱直播水稻在长江中游地区较优的播种时期,本试验以广两优476(GLY476)和黄华占(HHZ)两个水稻品种为材料,采用机械旱整旱播模式,设置5个播期处理,即S1(5月10日)、S2(5月17日)、S3(5月24日)、S4(5月31日)、S5(6月7日),考察播期对水稻产量形成、光温资源利用率、稻米品质形成的影响。结果表明,广两优476和黄华占的产量均随着播期的延后呈先升高后降低的趋势,其中S4处理的产量最高,该处理下两水稻品种产量分别较S1高15.8%和27.4%。随着播期的延后,光能生产效率呈现逐渐增加的趋势,广两优476在S5处理下的光能生产效率最高,两年平均值为0.432 g·MJ^-1, 黄华占以S4处理最高,两年平均值为0.421 g·MJ^-1;且两品种积温利用率的变化趋势和光能生产效率类似,均以S4处理最高,两者平均值分别为3.72和3.61 kg·℃^-1·d^-1·hm^-2。两品种在S4和S5处理下的整精米率均高于其他播期处理;随着播期延后,两品种S5处理的垩白粒率和垩白度分别较各自的最高值下降14.1~17.1个百分点和4.6~7.8个百分点;营养品质变化趋势和外观品质一致,随播期延后呈显著下降趋势,两品种S5处理的平均直链淀粉含量较S1处理降低1.3~1.5个百分点,蛋白质含量降低2.0个百分点。综上所述,长江中游地区机械旱直播水稻5月中上旬播种期使水稻遭遇高温危害,产量和稻米外观品质降低。将播期延迟到5月底至6月上旬,可有效避免高温危害,对提高水稻稳产能力具有重要作用。本研究为明确水稻生产区高温发生规律,调整适宜播种期,提高机械旱直播水稻稳产能力提供了重要参考。     

液压喷播植草护坡技术研究

液压喷播植草护坡机械化程度高、速度快、效果好、适用性广,是一种快速建立绿化草坪、治理水土流失的植草护坡方法。在广东省清远市进行的喷播试验表明,喷播植草护坡的成坪速度主要受草种的生态学特性、萌芽条件及生长环境等因素的影响,在当地百幕达比地毯草成坪速度快、护坡效果好。喷播前用0.01％赤霉素溶液浸泡24h可使草种发芽率提高约15％。     

三种机械种植方式对水稻产量及效益的影响初报

为了解3种机械种植方式对南方丘陵地区水稻产量及效益的影响,比较不同机械种植方式的优缺点,2018年在杭州市临安区开展了乘坐式高速水稻插秧机机插、水稻精量穴直播、机械喷播等3种机械种植方式的比较试验。试验结果:3种机械种植方式的水稻667 m~2产量为乘坐式高速水稻插秧(762.1 kg)机械喷播(691.0 kg)水稻精量穴直播(552.9 kg);667 m~2种植效益为:乘坐式高速水稻插秧机机插机械喷播水稻精量穴直播。表明乘坐式高速水稻插秧机机插在短期内仍是南方丘陵地区水稻的主要种植方式,而在难以开展大型机械化种植的山区稻田,可搭配合适的水稻品种,尝试应用机械喷播方式。     

播深和播量对宁夏地区直播稻幼苗素质和产量的影响

为探究播深和播量对宁夏地区直播稻幼苗生长发育和产量的影响,以宁夏水稻主栽品种富源4号为试验材料,采用二因素裂区设计,设置4种播深：1、2、3和4 cm,4个播量：112.5、187.5、262.5和337.5 kg·hm^-2,研究不同播深和播量对直播稻幼苗素质及其产量的影响。结果表明,播深×播量对水稻出苗率的影响存在显著的互作效应,其中播深1～2 cm、播量112.5～187.5 kg·hm^-2四种组合较其他组合的出苗率明显增加;幼苗素质中苗高、茎基宽、充实度和壮秧指数4个指标均在播深2 cm、播量262.5 kg·hm^-2组合中优于其他组合;发根力在播深2～3 cm、播量187.5 kg·hm^-2两种组合中优于其他组合;幼苗整齐度在播深3 cm、播量262.5 kg·hm^-2组合中优于其他组合。在幼苗素质指标中,播深×播量对充实度和壮秧指数的影响均存在极显著的互作效应。对于根系生理指标,根系活力、根系总吸收面积和根系活跃吸收面积在播深2 cm、播量187.5～262.5 kg...     

机械化播栽对杂交稻氮素积累分配及碳氮比的影响

【目的】氮素吸收与积累是水稻产量形成的重要基础。随着农村劳动力转移,我国水稻生产机械化的步伐随之加快, 机械化播栽使杂交籼稻的生长发育和各生育阶段所处环境发生了改变,但针对其氮素吸收利用特性的研究还较少。本文以杂交籼稻F优498为材料,探讨机械化播栽条件下杂交稻的氮素积累、 分配及碳氮比特点。【方法】采用二因素裂区设计,主因素为播栽方式,共3个水平,分别为机械精量穴直播、 机插和常规手插;副因素为穴苗数,设2个水平,分别为低穴苗数和高穴苗数。研究播栽方式和穴苗数对杂交稻氮素积累、 分配及碳氮比的影响。【结果】机械化播栽对杂交稻氮素吸收利用及碳氮比产生了明显影响,与常规手插相比,机械精量穴直播显著提高了水稻拔节期和成熟期植株含氮量,同时提高了成熟期植株氮素积累能力。机插植株含氮量在抽穗期显著高于手插,并能在拔节期保持较高的植株氮素积累量。不同播栽方式叶片和茎鞘氮素转运量、 氮素表观转运率以及氮素转运贡献率、 氮素干物质生产效率和氮素偏生力表现为常规手插＞机插＞机械精量穴直播,而穗部氮素增加量和百千克籽粒吸氮量则为机械精量穴直播＞常规手插＞机插,氮素稻谷生产效率和氮素收获指数表现为机插＞常规手插＞机械精量穴直播。水稻植株全碳含量及植株碳氮比在各主要生育时期内均受播栽方式显著或极显著影响。机械化播栽方式配合低穴苗数能加强成熟期各器官碳氮比,配合高穴苗数处理能显著提高杂交稻抽穗期穗碳氮比,并且能够促进碳素在植株内的转化和分配。【结论】机械化播栽方式虽降低了拔节期植株全碳含量及植株碳氮比,但可显著提高水稻拔节期和成熟期植株含氮量,提高成熟期植株氮素积累能力,有利于杂交稻氮素高效吸收利用和植株体内碳氮代谢的平衡,因而获得高产高效。     

水力喷播技术引进及试验研究

介绍了水力喷播技术和水力喷播机,以及喷播辅料国产化的试验研究成果,并对水力喷播技术在中国的应用前景做了展望。     

斜坡喷播绿化技术的研究

在斜坡喷播绿化大量实践、试验的基础上 ,总结了喷播绿化技术的特点 ,并对喷播立地条件的适宜性进行了调查和分析 ,同时筛选了适合深圳地区的喷播草种 ,其成果将有助于推动建设工程的水土保持生态环境建设     

双腔气力式水稻精量水田直播机设计与试验

杂交水稻分蘖能力强,产量高。为满足杂交水稻水田直播需求,该研究以3～5粒/穴为播种目标,设计了一种双腔气力式水稻精量直播机。介绍了双腔气力式水稻精量直播机主要工作部件结构,并对负压风力系统进行选型与设计。以杂交稻甬优4949为试验对象,以吸种负压与直播机前进速度为影响因素进行了田间试验。试验结果表明：当吸种负压为3.2 kPa、直播机前进速度为0.2～0.4 m/s时,10行排种器平均播种合格率（3～5粒/穴率）为91.04%,0～2粒/穴率为2.23%,大于5粒/穴率为6.73%,各排种器之间的播种合格率变异系数为1.24%,满足杂交稻田间播种作业要求,为水田精量直播提供了参考依据。     

机械旱直播方式促进水稻生长发育提高产量

为了明确机械旱直播模式下水稻的产量形成机制,以杂交籼稻(F优498)和常规粳稻(徐稻4号)为试材,通过一次浅旋耕机械旱直播(B1)、"调墒、两旋"机械旱直播(B2)2种机械旱直播处理,并以人工撒播(B3)处理为对照,研究其对直播水稻产量形成的影响及其生理特性。结果表明,品种与直播处理对水稻主要生育时期干物质累积、叶面积指数(leaf area index,LAI)、结实期剑叶净光合速率与保护酶活性、根系伤流强度、茎秆抗倒伏特性及产量均存在显著影响。不同直播处理下,F优498在产量及生长发育特性各指标上均显著高于徐稻4号。与B3相比,同一品种下机械旱直播各处理均能优化群体茎蘖数,提高成穗率,保证齐穗期适宜的LAI,提高了高效叶面积率,并有利于提高结实期群体光合产物的积累、剑叶净光合速率与保护酶活性、根系伤流量及茎秆抗倒伏能力,并在保证一定数量有效穗的前提下,显著提高穗粒数、结实率及千粒质量,是机械旱直播水稻高产的重要原因。不同机械旱直播处理下,B2比B1处理能进一步提高机直播水稻齐穗至成熟期干物质累积并延缓LAI的衰减、增强根系活力及茎秆的抗倒能力,提高了结实率及千粒质量,最终促进了产量的提高,为最佳的机械旱直播方式。     

播期对浙东南地区直播晚粳稻产量、生育期及温光利用的影响

为筛选适宜在浙东南地区作受灾补播的直播晚粳稻品种,选用3个籼粳杂交稻(甬优1540、甬优7850、嘉优中科3号)和2个常规粳稻(秀水519、秀水417),开展大田分期直播试验,研究不同播期对水稻产量及产量构成因素、生育期和温光资源利用的影响。结果表明,水稻产量表现为籼粳杂交稻>常规粳稻,具体为甬优1540>甬优7850>嘉优中科3号>秀水519>秀水417,随着播期的推迟,产量均呈下降趋势,下降幅度为籼粳杂交稻>常规粳稻,播期每推迟5 d,籼粳杂交稻平均产量下降0.71 t·hm^-2,常规粳稻下降0.30 t·hm^-2,主要与每穗粒数和结实率显著降低有关;水稻生育时期随播期推迟而相应顺延,且播种-齐穗期、齐穗-成熟期等生育阶段缩短,籼粳杂交稻全生育期缩短幅度大于常规粳稻;水稻全生育期的有效积温、日照时数及其利用率和有效积温生产效率随播期推迟基本呈下降趋势,同一播期内,籼粳杂交稻有效积温生产效率高于常规粳稻。产量与齐穗-成熟期的温光资源呈显著或极显著正相关。救灾品种若在7月15日前补播,籼粳杂交稻首选甬优1540,其次为甬优7850,而常规粳稻宜选用秀水519,且播期可推迟至7月20日。本研究结果可为浙东南地区受灾后,采用直播技术选择适宜救灾补播品种提供实践指导与科学依据。     

气力滚筒式水稻直播精量排种器排种性能分析与田间试验

为了提高气力滚筒式水稻直播精量排种器的排种性能,该文运用单因素和中心组合试验设计理论,借助JPS-12型排种器性能检测试验台,研究了排种滚筒转速、负压气室真空度、清种气流速度及正压气室清堵正压4个主要运行参数对其排种性能的影响规律。单因素试验结果表明:排种滚筒转速、负压气室真空度、清种气流速度对排种器合格率、漏播率等指标的影响显著;正压气室清堵正压对排种器合格率、漏播率等指标的影响不显著;3个影响显著因素的三因素五水平回归正交旋转组合设计试验结果表明:各试验因素及因素交互作用对主要评价指标的影响主次顺序不同,影响排种器合格率的主次因素依次为:排种滚筒转速负压气室真空度清种气流速度;影响漏播率的主次因素依次为:负压气室真空度排种滚筒转速清种气流速度;对所建回归方程进行综合优化,得出排种器最佳工作参数组合为:排种滚筒转速10.00 r/min,负压气室真空度4.6 k Pa,清种气流速度21.88 m/s。此时,排种器的合格率为87.73%、漏播率为2.93%、空穴率为0.53%、重播率为9.34%、破损率为0.91%、穴距平均值为200.07 mm、穴距变异系数为4.75%、各行排量一致性变异系数为3.07%、总排量稳定性变异系数为2.08%。田间播种试验结果为合格率79.42%、漏播率15.11%、空穴率3.88、重播率5.47%、穴距平均值175.61 mm、穴距变异系数为20.03%。研究结果为气力滚筒式水稻直播精量排种器结构参数优化及排种性能提升提供参考。     

运用液压喷播技术进行植草护坡的研究

液压喷播植草护坡机械化程度高、速度快、效果好、适应性广,是一种快速建立绿化草坪的植草护坡方法。选择广东省飞来峡水利枢纽工程开挖的典型坡面为试验区,研究了液压喷播技术在植草护坡中的应用。结果表明,液压喷播植草护坡的成坪速度主要受草籽的生态学特性、种子萌芽条件及生长环境等因子的影响,即与草籽种类、植物生长调节试剂及土壤状况与气候条件等因子密切相关。     

机收水稻留茬地紫云英双圆盘开沟撒播组合作业机设计

为解决机收水稻地留茬对紫云英机械化播种的影响,针对目前紫云英开沟、播种环节独立作业时存在的作业质量不高、生产效率低等问题,该文研制了适用于机收水稻留茬地的紫云英开沟撒播机。设计了撒播高度可调装置,根据田间稻茬留量情况将撒播部件升降至适当位置;研制了紫云英专用排种轮和定量匀播装置,实现精量播种的同时提高撒播均匀性;采用双圆盘式开沟组件,确定圆盘直径为900 mm,测得平均开沟深度为22.3 cm,平均开沟宽度为31.2 cm,田间试验测定开沟宽度、深度变异系数均小于6%,满足紫云英种子生长期间的排水要求。通过多因素试验和回归分析,得出机具前进速度、排种轮转速、匀种圆柱直径等因素对撒播效果有显著影响,方差分析可知影响紫云英出苗率和播种均匀性变异系数的主次因素均为:排种轮转速匀种圆柱直径机具前进速度;影响排种量一致性变异系数的主次因素依次为:匀种圆柱直径机具前进速度排种轮转速;确定影响紫云英开沟撒播机撒播质量的因素最佳参数组合为:机具前进速度4.6 km/h,排种轮转速44 r/min,匀种圆柱直径6 mm。通过田间试验验证,最优参数组合条件下紫云英出苗率为95.87%,排种量一致性变异系数12.7%,播种均匀性变异系数8.07%,与模型预测优化结果的相对误差均小于3%,验证了所建模型与优化参数的合理性;与已有紫云英播种方式相比,本文所设计的双圆盘开沟撒播组合作业机作业效率可达1 hm~2/h,优于人工撒播作业效率0.1～0.125 hm~2/h、手摇撒播作业效率0.2～0.3 hm~2/h和机动喷播作业效率0.5～0.8 hm~2/h,低于无人机飞播作业效率3～4 hm~2/h,在撒播质量和组配方式上也明显优于其他播种方式,具有较好的推广应用前景。     

机械旱直播方式对水稻氮磷钾吸收转运及分配的影响

为了明确机械旱直播模式下水稻主要生育时期氮、磷、钾素吸收利用特征,以杂交籼稻(F优498)和常规粳稻(徐稻4号)为试材,通过免耕机械旱直播(B1)、"调墒、两旋"机械旱直播(B_2)2种机械旱直播处理,并以人工撒播(B_3)处理为对照,研究其对直播稻养分吸收、转运、分配及产量的影响,并探讨不同生育阶段养分累积及转运间的相互关系。结果表明,品种及直播方式对水稻主要生育时期氮素和钾素的累积、转运、分配及最终产量均存在显著的调控作用;且直播处理下各生育阶段氮、磷、钾养分间吸收与转运存在显著的协同效应,对促进抽穗至成熟期各养分向籽粒的转运和提高产量影响显著;但直播处理下水稻对磷素的吸收和转运与氮、钾素间的协同性降低。不同直播处理下,F优498在产量及各生育时期养分吸收、转运各指标整体上均显著高于徐稻4号。与B_3相比,同一品种下机械旱直播各处理均能不同程度地提高主要生育时期养分的累积,促进抽穗至成熟叶片和茎鞘中养分转运,尤其能显著提高杂交稻抽穗至成熟叶片氮素、钾素转运率,进而显著促进抽穗至成熟氮素、钾素转运贡献率,提升籽粒中氮素、钾素所占稻株氮素及钾素累积总量的比例,发挥出氮素和钾素协同吸收与利用的耦合效应,是机械旱直播水稻高产的重要原因。不同机械旱直播处理下,B_2比B_1处理能进一步不同程度地提高机械旱直播水稻抽穗至成熟期养分的累积,促进叶片和茎鞘养分的转运,利于抽穗至成熟茎鞘中钾素的累积,最终促进了产量的提高,为最佳的机械旱直播方式。