水稻钵体毯状苗机插秧技术推广与应用

随着社会经济发展和农村劳动力转移,传统手工插秧种植已不适应水稻生产发展需求,我国水稻生产迫切需要以水稻机插秧为主的机械化种植技术.现有的传统平盘毯状秧苗机插秧技术存在播种量大、秧苗素质差、秧龄弹性小、低播量成毯性差、伤苗伤根严重、漏秧率较高、每丛苗数不均匀及返青慢等问题,制约机插水稻增产潜力.水稻钵体毯状苗机插技术,针对传统毯状苗机插存在的问题,通过钵体毯状秧苗,利用普通插秧机按钵精确取秧,实现钵苗机插,秧苗根系带土多,伤秧和伤根率低,栽后秧苗返青快,发根和分蘖早.能充分利用低位节分蘖,有效分蘖多,从而有利于实现高产,同时按钵苗定量取秧,取秧更准确,机插漏秧率低,机插苗丛间均匀一致,从而有利于高产群体的形成,实现机插高产高效.     

水稻钵苗移栽机构的设计与试验

[目的]相较于毯状苗移栽,钵苗移栽能够提高水稻的产量和品质.移栽装置作为水稻钵苗移栽机的核心部件,其质量直接决定整机工作性能.结合钵苗移栽的特点,提出了一种新型的曲柄摇杆夹持式水稻钵苗移栽装置,为水稻钵苗移栽机的研制提供设计依据.[方法]设计了取秧机构、横向移箱机构和纵向送秧机构,通过SoildWorks建立了相应的虚拟模型,利用ADAMS软件对取秧机构的运动特性进行了仿真分析.试制了移栽装置样机,以漏拔率和伤秧率为指标进行了取秧性能试验.[结果]在ADAMS中对移栽装置进行运动学仿真,得出秧夹夹持点运动轨迹和位移曲线,且取秧机构在相应位置取放秧时,其左右秧夹夹持点之间距离分别为11.7 mm和0.5 mm.取秧性能试验,观测得到秧苗漏拔率(漏栽率)和伤秧率.随着取秧频率的增加略有增加,取秧频率为50次/min时取秧效果较好,移栽装置的伤秧率和漏拔率分别为2.14％和3.57％.[结论]曲柄摇杆夹持式水稻钵苗移栽装置各机构之间运动平稳,其取秧时伤秧率和漏拔率接近行业标准,基本满足移栽要求,后期将依照试验对机构进一步改进和完善,进而获得较好的移栽效果.     

收获期黄连原位机械拔取力学试验研究

黄连是一种常见的名贵中药材,为了研制黄连收获机械,实现黄连生产过程的机械化,分析黄连拔取过程的力学特征规律必不可少.通过黄连拔取过程的受力分析,自主设计黄连原位机械拔取测试装置,对收获期黄连进行拔取力学试验,统计试验数据并进行对比分析,预测拔取速度、拔取方向、坡度及根土复合体表面积与黄连拔取力之间的关系.结果表明：黄连拔取力主要分布在10～50 N之间,平均拔取力为27.38 N,整体呈现正态分布.黄连的拔取力随拔出时根土复合体表面积增大而增大,二者满足二次多项式函数关系,决定系数为0.76,拔取力随着拔取速度的增大而增大,但较快的速度会导致黄连根茎或茎秆的断裂,因此在保证黄连样品完好的前提下,以20 mm/s的速度拔取效果最佳.黄连多种植在坡地上,相较于铅直方向,垂直于地面方向拔取力平均降低了15.5%;拔取力随着种植坡度的增大而增大,且坡度增加,拔取力的增长幅度也随之增加.研究结果可为黄连生产机械化装备研发提供基础理论依据.     

水稻钵体苗物理机械特性的测试分析

在对水稻钵体苗的质量、含水率、苗高等基本参数测试分析的基础上。测试研究了水稻钵体苗茎叶拉断力、拔苗力以及秧苗抗折断力，并计算了拉断应力。探讨了拉断力与秧苗横断面、拔苗力与起拔角度的关系。     

超级早稻钵形毯状秧苗机插效果及产量形成

【目的】通过钵形毯状秧苗机插技术在双季超级早稻上机插应用,探究机插效果及对产量形成的影响,以期为我国水稻机械化种植技术发展提供参考。【方法】以常规超级早籼稻中早39、中嘉早17为试验材料,采用水稻钵形毯状秧盘（BT）和传统平盘（CK）培育秧苗,考察种子出苗、秧苗素质、根系形态及分布、机插效果、产量并比较差异。【结果】水稻钵形毯状秧盘与平盘育秧种子出苗率差异不显著;钵形毯状秧苗根系独立成钵状,56.03%的根系在底层钵碗内,上部根系比例43.97%,且白根多,根数比对照略少,但根长度、根表面积、根直径和根体积有所增加,而对照秧苗的下部根系比例37.86%,上部根系比例高达62.14%;从机插效果看,中早39和中嘉早17钵形毯状秧苗的机插断根率比平盘毯状秧苗分别降低了25.06%和14.24%,相同播种量下,2年重复试验中早39钵形毯状秧苗机插的漏秧率比对照分别下降了3.89%和1.67%,中嘉早17下降了2.22%和1.66%,另外翻秧、漂秧、伤秧比例较对照也有所减少;钵形毯状秧苗机插14 d后的秧苗叶重、茎鞘重、根重、地上部总重量和叶绿素含量均比对照明显增加,表明有利于促进秧苗早发生长;产量比较,中早39钵形毯状秧苗机插比对照增产6.35%—7.66%,中嘉早17增产8.99%—10.87%,其中主要通过有效穗数增加实现增产,中早39和中嘉早17的钵形毯状秧苗机插处理有效穗数分别增加了2.14%—6.01%和4.76%—6.98%。【结论】水稻钵形毯状秧苗机插技术通过培育形成上毯下钵的钵形毯状秧苗,按钵取秧机插,有利于提高机插质量,减少机插漏秧率及伤根,促进秧苗早发,提高有效穗数,实现机插水稻高产。     

不同育秧方式的秧苗素质及免耕抛栽效果比较

通过田间试验比较了4种育秧方式的秧苗素质以及免耕抛栽效果。结果表明,无盘旱育有利于提高出苗率和成秧率,提高秧苗素质,延长秧龄弹性,从省工省力和节本增效出发,无盘旱育是今后水稻抛秧育秧方式发展的主要趋势;苗床免少耕+旱育保姆秧苗素质好,根系带土量大,发根力强,抛栽后易于物理立苗和生理立苗,本田早生快发,既省工节本,又增产增效,是试验条件下效果最好的一种育秧方式;苗床免少耕+旱育保姆+纱窗垫底秧苗起秧方便、植伤轻、发根力强,但根系带土少,免耕抛栽后部分秧苗立苗困难,对产量有一定影响,有待探索完善。     

夹护式西瓜钵苗移栽机构设计与试验

为解决西瓜钵苗茎秆纤细和大株冠造成的取秧、输送过程中秧苗脱落和取秧过程中秧苗子叶损伤问题,基于西瓜钵苗形态,设计一种夹护式西瓜钵苗自动移栽机构,探入式取钵移栽可保护秧苗茎、冠及形态,提高移栽作业合格率。文章根据西瓜种植农艺要求及西瓜钵苗外形尺寸设定优化目标,开发对应计算机优化辅助分析软件,优化一组符合西瓜钵苗夹护移栽要求结构参数,建立机构三维模型并作运动学仿真。加工机构物理样机并作台架试验,通过高速摄影对比移栽作业实际轨迹、虚拟样机轨迹和理论计算轨迹基本一致,验证夹护式钵苗移栽机构设计合理性。取苗试验表明,夹护式钵苗移栽机构较普通探入式移栽机构取苗成功率提高5%终稿栽植成功率提高7.5%,栽植优良率提高7.5%,栽植优良率提高15%。夹护式栽植机构各项性可满足旱地移栽要求,护苗机构明显提高栽植质量,减少秧苗脱落和株冠子叶损伤。     

水稻穴盘精播钵苗机插秧技术

<正>目前制约机插秧应用的关键在于秧龄、苗高和种植制度的矛盾。机插秧塑料软平盘和钵形毯状盘育秧,秧龄40天以后苗高常超过25cm,在插秧时通过性差,苗过高会造成秧苗损伤,抽心苗,漏插率高。延迟播种会造成减产。水稻穴盘精播钵苗机插秧(简称为钵苗机插)是采用精量播种机和高强度软穴盘配合,实现精量穴播,以钵体限制秧苗生长,培育单穴、健壮、根系盘结     

穴盘水稻钵苗自动送秧机构及控制系统设计与试验

【目的】提高水稻钵苗有序抛秧机中自动输送进给钵苗行的输送精度及可靠性,减少送秧环节的漏秧问题。【方法】提出了钵苗行到位自动检测方案和程序实现方法,通过样机试验,分别获得基于直接在线检测秧苗茎秆、穴盘钵体和铁盘磁性凸起3种表征钵苗行到位的特征信号,概括出钵苗行到位信号的综合测量属性,确立钵苗行到位较佳的监测方案及其控制电路;设计集钵苗行到位检测及输送进给一体的皮带式自动送秧机构及控制系统。【结果】选用塑料穴盘钵体为检测对象时,皮带式自动送秧机构送秧到位检测成功率最高,为99.78%;铁盘磁性凸起的次之,为96.64%;秧苗茎秆最差。以塑料穴盘钵体和铁盘磁性凸起为检测对象时,穴盘类型对钵苗行到位检测成功率的影响不显著(P0.05);但以秧苗茎秆为检测对象时,则影响极显著(P0.01)。在3种钵苗行到位检测方案中,输送电机转速在30~60 r·min~(-1)范围内变动时,对钵苗行到位检测效果的影响均不显著(P0.05)。【结论】所设计的皮带式自动送秧机构及其钵苗行到位的自动检测控制系统能够满足钵苗有序自动抛秧机对钵苗行输送进给的性能要求。     

水稻钵苗输秧拔秧机构参数优化

针对中国农业大学工学院研制的2ZPY H5 30型水稻钵苗行栽机在生产应用中出现的秧苗机械损伤问题,对其关键部件———自动输秧拔秧机构进行了分析研究。以秧苗倾角为目标函数建立了秧苗拔取过程的数学模型,并对自动输秧拔秧装置的结构尺寸进行了参数优化。优化结果为:当输秧辊与拔秧辊的水平中心距h1为180mm ,输秧辊与上拔秧辊间的垂直圆心距h2 为12 0mm ,上下拔秧辊半径r为5 0mm时,秧苗拔取倾角β为13 7°。通过摄像设备对改进后的输秧拔秧装置的拔秧过程进行了观察,结果表明被拔出的秧苗没有发生明显的机械损伤,达到预期的优化设计目的。     

不同拌种剂对钵体毯状秧盘秧苗素质的影响

以‘连粳9号'为供试品种,探讨使用不同拌种剂处理种子对机插水稻秧苗素质的影响。结果表明:使用拌种剂拌种后,秧苗素质显著增强。使用大壮苗拌种剂按药种质量比1:100拌种处理,较不拌种处理成苗率提升20%以上,19 d秧龄株高降低25%以上;根数达到11.8条,根系生长发达,盘结力好,秧块不易断裂、变形;叶片宽大不披散,株型矮壮,秧龄弹性大,适栽期长。     

不同覆盖物对水稻钵苗育秧出苗率及秧苗素质的影响

为了探索适于水稻钵苗育秧的覆盖物质及其混合比例,以提高成秧率及秧苗素质,以常规水稻品种"黄华占"为研究材料,对钵体育秧覆土部分用不同物质、不同混合比例进行处理,再对出苗率、秧苗素质和成钵质量等方面进行系统比较。结果表明:在覆盖细土中掺入20%稻壳或者10%~20%有机肥,出苗率最高;而掺入20%~30%有机肥或10%河沙,秧苗素质较好。因此,在钵体育秧的覆盖细土中掺入20%有机肥可以有效破除土壤板结,不仅可以提高出苗率,还可以改善秧苗素质,提高机插秧质量,有利于加快水稻钵苗精确机械化育插技术的推广应用。     

北方胡萝卜的物理力学特性研究

通过北方收获期胡萝卜的田间和实验室测定,采用图像解析和数理统计方法对收获期胡萝卜的几何特性进行分析,得出胡萝卜主要几何特性指标值的变化区间和分布频率;应用软件Design-Expert Version 6.0.10,通过拉伸试验法对收获期胡萝卜根茎结合部抗拉强度、拔取力等力学特性进行测试与分析,得出胡萝卜根茎结合部抗拉强度为(11.77±6.92)105 Pa、最小抗拉力小于60 N,土壤自然状态下最大拔取力为(160±87)N,采用拔取收获方式时的松土位置优化参数组合为:松土深度15→19 cm,松土距离8→13 cm.试验为胡萝卜收获和加工机器系统的开发提供科学依据     

水稻钵盘旱育秧苗技术

水稻钵盘育苗机械插秧技术是集水稻抛秧、水稻旱育秧和手工插秧技术集成应用而生的一种新的育秧技术。与传统的水稻育秧和旱育秧相比,它具有省种、出苗快、机插伤根率低、插后返青快等特点。利用普通插秧机,实现钵苗机插,由于秧苗根系带土多,伤秧、伤根率低,栽后秧苗返青快,实现钵苗返青快,发根分蘖早,能充分促进低位节分蘖,增加有效分蘖数量,从而实现高产。乌鲁木齐市米东区农业技术推广中心2015年从中国水稻所引进该技术,通过2年试验,表现出苗好、秧壮、增产等特性,而且秧苗抗寒、抗冻效果明显,增产5%~10%,对实现农民增产增收起到一定的促进作用。     

不同播量和不同秧龄钵苗机插对水稻生长和产量的影响

为了探讨钵苗机插水稻的适宜播种量及秧龄,以常规中熟中粳水稻武运粳27为试验材料,研究了水稻钵盘育秧不同播种量和不同秧龄栽插对水稻生长和产量的影响.结果表明,以每孔播入6粒(即每盘播入73g左右)、秧龄为30d的高产潜力最大,主要是秧苗素质好,产量结构协调.     

秧龄和二次化控对机插水稻毯状育苗综合素质及产量的影响

为了研究烯效唑对移栽水稻影响机制,以两系杂交中籼稻徽两优6号为材料,培育毯秧苗,设置4种秧龄,并于一叶一心期叶面喷施不同浓度的烯效唑进行二次化控处理,考察秧苗素质并跟踪考察栽插质量和产量。结果表明：①随着秧龄的延长,秧苗综合素质下降,与对照20 d秧龄的秧苗素质相比,超秧龄秧苗尤其是严重超秧龄,秧苗素质和秧块状态迅速恶化,表现为株高增加,叶片丙二醛含量增加,发根力和根系活力降低,栽插质量下降,移栽后活棵慢;和20 d秧龄相比,25 d、30 d和35 d秧龄栽插水稻最终产量分别减产1 403.55 kg/hm2、1 995.75 kg/hm2和2 920.95 kg/hm2;②1叶1心期叶面喷施烯效唑二次化控处理可明显提高秧苗素质,与不喷施的对照相比,化控处理的秧苗株高、叶片丙二醛、漏插率、伤秧率、全漂率和翻倒率均明显降低,而百株干重、茎基宽、绿叶数、根数、发根力、根系活力、出苗率、株高整齐度、根系盘结力等则明显提高;与对照相比,水稻产量增加9%～32%;③不同秧龄对化控强度要求不同,适栽秧龄期,各浓度处理间并无显著差异;而超秧龄初期和中期阶段时烯效唑作用效果随喷施浓度的增加而越发显著。     

钵苗插秧密度对水稻干物质特性的影响

<正>水稻钵苗机插能够实现带土钵壮秧行穴定距地有序、无植伤精确移栽,且秧苗素质高,秧龄弹性大,栽后缓苗期短,活棵发苗快。栽插密度作为水稻栽培调控最关键的技术途径之一,研究钵苗机插密度对水稻产量的影响,对钵苗机插水稻在生产实践中大面积应用具有指导意义。     

水稻钵体毯状苗育插秧高产栽培技术

随着机械化育插秧面积越来越大,目前正在推广应用平盘毯状秧苗机械育插秧的劣势也越来越明显,与平盘毯状秧苗相比,钵体毯状育插秧具有播种量少、秧苗素质高、秧龄弹性大、机械伤苗伤根轻、漏插秧率低、插后返青快分蘖早等优点。水稻钵体毯状苗育插秧高产栽培技术通过详细介绍品种选择、秧田准备、秧板制作、床土制备、秧盘选择、机械播种、暗化出苗、秧田管理、大田整地、肥料运筹、机械插秧、化学除草、病虫害防治等方面技术要点,以期提高单产,提升效益,加快机械化育插秧推广步伐。     

新型水稻栽植机的研究

根据水稻植质钵育秧的特点,设计出新型栽植分秧针,并对分秧栽植机构进行了理论分析,根据运动轨迹确定出护秧舌的形状,确保栽植工程植质秧苗的立苗度,提供了可靠的技术参数。     

番茄钵苗自动移栽钵体物理机械特性试验

蔬菜钵苗钵体的物理机械特性,是设计全自动蔬菜移栽机取苗机构、栽植器等关键部件的重要依据。以苗龄为23d的番茄钵苗为试验对象,利用Instron 5543万能试验机对其进行平板压缩、穿刺和蠕变试验,并随机选取30株钵苗进行500mm高度的散落试验。研究表明:钵体受压时其抗压力与变形关系为非线性变化,钵体屈服点的抗压力为3.15N,取苗机构设计时取苗夹取力要超过钵体屈服点的抗压力;钵体穿刺初期穿刺力与位移呈近似线性关系,随着变形的增加穿刺力在一定范围内保持不变,钵体穿刺后期穿刺力显著增加;钵体蠕变特性符合Burgers模型的蠕变规律,在加载力为5N、保持时间为120s条件下钵体的平均蠕变量为0.398 9mm;钵体散落试验显示钵体平均散落率为22.73%,掉落后钵体保持完整,满足机械栽植要求。