水稻工厂化育秧机械插秧技术要点

水稻工厂化育秧以及机械化插秧技术的应用有助于实现用种良种化、育秧规范化、插秧机械化,改进了传统水稻的种植技术与模式,提升水稻种植效率,增加水稻产量,提升种植户的经济收入。本文主要阐述了水稻工厂化育秧以及机械插秧技术优点、工厂化育秧技术要点以及机械插秧技术要点,旨在为水稻高效种植提供相关技术指导。

水稻机械化育插秧技术在现代农业中的应用

现代农业生产中,应用水稻机械化育插秧技术能显著提高育秧效率和插秧质量,以提升水稻产量和质量。通过选择适宜机插水稻品种,优化育秧介质以适应不同生长阶段需求,采用叠盘暗化处理促进均一催芽,利用机械化播种技术精准播种。试验结果表明,该技术能够明显提升秧苗质量,确保秧苗均匀生长和健康生长。

水稻机械化育插秧农机农艺融合关键技术探索

为提高水稻生产中的机械化作业水平和农机农艺技术的融合度,对机械化育插秧技术及其与农艺技术的协调进行研究具有十分重要的意义。在介绍机械化钵体育苗基本原理的基础上,对水稻品种选择与机械化适应性以及农机操作对农艺技术的支持进行了分析。阐述了水稻品种选择标准与机械化插秧的匹配度,以及植保机械、精确施肥技术和智能监测在农艺管理中的应用。选择适宜机械化作业的水稻品种、应用智能化设备和精确农业技术,能够显著提升水稻育插秧的效率和质量,优化水稻生长环境管理,减少资源消耗和环境污染。同时,智能化设备和新型育秧方式的创新实践,为水稻生产提供了更高效、精准和可持续的解决方案。

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。

播种量对水稻机插秧苗成毯性及素质的影响

为探明不同播种量下水稻机插育秧成毯性及秧苗素质各项指标的差异,以甬优12、中浙优1号为试验材料,设置每盘干种35,50,65,80,95,110 g共6个播种量水平,展开试验。结果表明,不同播种量对秧苗成毯性及秧苗素质的影响显著,播种量增加可显著提高秧苗根系盘结力,但其秧苗素质明显下降,秧苗细弱,干物质积累量减少,同时其秧苗整齐度较差,小苗弱苗比例增多。不同品种各项指标之间存在差异,中浙优1号随着播种量增加,秧苗素质下降较快,小苗比例迅速提高,甬优12播种量弹性则相对较大。甬优12在播种量达到50 g/盘时可实现秧苗成毯,秧苗生长整齐,大苗比例高,秧苗个体素质也较优,但其秧盘地上部生长稀疏,叶面积指数较小,而中浙优1号播种量为50 g/盘时,秧苗成毯及秧苗素质各项指标均较优,秧苗生长整齐、紧密。综合各指标结果考虑,甬优12和中浙优1号最适播种量分别为65 g/盘及50 g/盘。研究结果对解决杂交稻机插育秧技术问题具有理论意义和实际应用价值。

水稻栽植机械化技术研究进展

水稻栽植机械化是水稻种植机械化的主要方向,也是水稻全程机械化的研究重点和难点。本文分析了我国水稻种植机械化的发展现状、特点及制约因素,重点阐述了水稻机械化育秧技术与装备、机械化移栽技术与装备的研究现状和发展动态。秧盘育秧是实现水稻机械化移栽的前提,重点分析了秧盘育秧精密播种技术、作业自动化技术和精密播种智能化技术的研究进展。毯状苗机插秧和钵体苗机栽插是水稻机械化移栽的2种主要方式,移栽机械控制技术是移栽机械作业自动化和智能化的基础和核心,在分析我国水稻机械化移栽方式与装备的基础上,对毯状苗机插秧技术和钵体苗机栽插技术面临的主要问题进行了系统分析和总结,对移栽机械控制和智能化技术研究现状进行了阐述,提出加强耕整地机械化技术研究与应用,解决杂交稻、超级杂交稻、双季晚稻和连作晚稻机栽植问题是水稻栽植机械化技术的研究重点,提升秧盘育秧精密播种技术的播种均匀性、解决低播量下精密播种育秧、毯状苗插秧机纵向送秧的精准性和农机农艺深度融合是突破毯状苗机插秧技术的关键,研发经济高效、轻简型的钵体苗栽插装备是发展钵体苗机栽插技术的核心,加强移栽机械控制和智能化技术研究是栽植机械化进一步发展的方向。

水稻乳苗抛栽研究现状和应用前景

对水稻乳苗抛栽技术的形成和研究概况以及应用前景进行了分析 ,认为乳苗抛栽是介于直播和抛秧之间的一种新的水稻轻型栽培技术。水稻乳苗抛栽具有缓苗期长、分蘖消长平稳、成穗率高的生育特性 ;具有节约水资源、减轻劳动强度、降低生产成本的经济效益优势 ;同时也具有易受低温冷害、基本苗不易控制、病虫草害难以防除等缺点。乳苗抛栽是适合某些地区的一种过度性栽培技术。

盘育秧精密播种流水线PLC控制系统设计

超级稻每穴1～2株的栽植农艺给机械插秧的盘育秧播种提出了低播量、高均匀性的严格要求,为满足超级稻少本稀植的农艺要求,研发了振动气吸式盘育秧精密播种流水线。设计了以PLC为核心,集自编程序、传感器、步进电机加减速驱动脉冲控制等技术为一体的自动控制系统。在GX-Developer-C V8的环境下采用梯形图方法编制程序实现播种作业的协调动作和部件运动的精确定位,并可接入PC机实现播种作业的在线监控。试验和检测结果表明,播量精确到每穴1～2粒(格),均匀度合格率93.8%,空穴率5.6%,盘播种量一致性变异系数为2.5%,作业效率达每小时490盘,能满足超级稻及常规稻盘育秧精量播种要求。

不同栽培方式对水稻群体形态特征的影响

对不同水稻栽培方式群体株高、叶片和穗部性状进行了研究。结果表明,乳苗抛栽群体株高低于手插秧和抛秧,不同栽培方式株高的差异达极显著水平,乳苗抛栽群体上层叶片比较平展,穗型比手插秧方式和抛秧方式小,各形态特征之间的关系比较复杂,不同栽培方式对水稻群体形态特征的影响较大。

气动振动式匀种装置工作参数的优化及试验

为了提高杂交稻在低播种量时的播种性能,对水稻秧盘育秧精密播种机气动振动匀种装置进行了理论分析和试验研究。通过振动分析确定了振动匀种装置稳定均匀排种的条件。采用正交试验方法,研究了播种量分别为45g/盘、65g/盘和85g/盘时,气源排储比A、V-T振盘筛分板的梯形半差C和安装角β对播种合格率和空穴率的影响规律,得到3种播种量的最佳参数组合分别为气源排储比A为0.036/40,梯形半差C为5mm,安装角β分别为-4°、0°、+4°。最佳参数组合下的试验结果表明:播种量为45g/盘、65g/盘和85g/盘时的播种合格率分别为88.33%、90.83%和93.06%,空穴率分别为1.67%、0.56%和0%,播种性能能够满足超级杂交稻和杂交稻低播种量精密播种的技术要求。

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。

水稻秧盘育秧精密播种流水线软硬秧盘自动叠放装置

设计了一种能实现水稻秧盘育秧精密播种流水线硬、软秧盘自动叠放的装置,有效地提高了流水线的生产率,并减轻了劳动强度。该装置以可编程控制器PLC为控制核心,由接近开关检测待叠秧盘,控制秧盘升降机构实现秧盘升降的自动叠放,采用土壤防漏机构的气动移动盖板来防止秧盘内的土壤在叠盘过程中发生侧漏而使种子外露。为检测自动叠盘装置的工作性能,以叠盘成功率及种子外露率为指标,以秧盘升降机构的升降速度、盖板方式和生产率为影响因素,设计了三因素三水平正交试验。试验结果表明,升降速度对叠盘成功率影响较大,盖板方式和升降速度对种子外露率影响较大;当升降速度为0.15 m/s、采用气动移动盖板和生产率为600~800盘/h时,硬、软秧盘的叠盘成功率分别为100%与99%~100%;硬、软秧盘的种子外露率最大分别为0.28%与0.60%,试验指标满足水稻秧盘育秧精密播种流水线育秧技术使用要求。

超级稻穴盘育苗精密播种装置研究

为实现超级稻穴盘育苗,设计了一种气吸振动盘式精密播种装置。选择超级稻常优3号,进行五因素四水平正交试验,研究了相对压力、吸种盘吸孔孔径、振动种盘振动频率、振幅、吸种距离对播种性能指标的影响,构建了其数学模型。采用遗传算法对播种性能指标进行多目标优化,获得最佳工作参数组合:相对压力3.68 k Pa,吸孔孔径1.84 mm,振动频率10.90 Hz,振幅4.09 mm,吸种距离3.92 mm,试验结果与预测值相接近。播种育苗试验表明,采用该播种装置播种可满足超级稻种植的要求。

水稻秧盘育秧播种生产线电控式软硬秧盘自动供盘装置

为有效提高水稻秧盘育秧播种生产线的生产率,满足轻简化栽培技术要求,降低农民育秧成本,减轻劳动强度,解决现有自动供盘装置振动冲击大、供盘可靠性不稳定的问题,设计了一种可嵌放软塑秧盘的复合托盘和水稻秧盘育秧播种生产线电控式软、硬秧盘自动供盘装置。该装置以STM32单片机为控制核心,由接近开关检测等待供送的层叠秧盘,控制秧盘供送装置上的舵机实现对层叠秧盘的自动升落与供送。通过理论分析,建立了嵌入式复合托盘受力模型,确定了复合托盘的工作参数;设计了舵机升盘转轴机构、抬升指、输送装置等关键部件。为检测电控式自动供盘装置的工作稳定性,系统地进行了振动特性测试分析;以硬塑秧盘为试验对象,供盘成功率为试验指标,进行了三因素三水平的正交试验,结果表明,叠盘偏差范围对供盘成功率有显著影响,减小叠盘偏差能有效提高供盘成功率;通过分析试验结果,采用改进的渐进式导向板,实现对叠盘偏差纠错,并分别进行硬塑秧盘和嵌入式复合托盘嵌放软塑秧盘的试验研究,改进后的装置性能显著提高,硬塑秧盘的供盘成功率达100%。采用嵌入式复合托盘进行软塑秧盘自动供盘试验,软塑秧盘的供盘成功率大于98%,满足水稻秧盘育秧播种生产线自动供盘技术要求。

窝眼窄缝式气吸滚筒排种装置的试验

为了实现超级稻工厂化育秧,保证作业质量,研制了窝眼窄缝式气吸滚筒排种试验装置。以超级稻"培杂泰丰"为研究对象,采用4因素3水平正交试验设计方法,研究了窝眼半径、窄缝宽度、真空度和滚筒转速对播种空穴率、重播率和合格率的影响规律。通过对试验结果的分析,得出了影响空穴率和合格率的主次顺序为窝眼半径>真空度>滚筒转速>窄缝宽度;影响重播率的主次顺序为窝眼半径>滚筒转速>窄缝宽度>真空度;最佳参数组合为窝眼半径5.5mm、真空度4kPa、滚筒转速为0.82rad/s和窄缝宽度1mm。经验证,在最佳参数下,播种空穴率、重播率和合格率分别为4.88%、9.78%和85.34%。尽管性能有待提高,但窄缝不发生堵塞,表明这是一种具有应用前景的精密播种装置。

基于机器视觉的超级稻秧盘育秧播种空穴检测技术

针对超级稻育秧播种量少,易出现空穴而影响产量的问题,对超级稻高速连续秧盘育秧播种的空穴进行了在线检测。在秧盘育秧流水线的播种和覆表土工序之间加入检测系统,CCD摄像机不断地拍摄穴盘图像,并建立与穴孔相对应的掩模图像,利用定时读取程序,读取缓存中的图像信息。通过图像处理和分析,有效地识别了穴盘空穴,将检测结果以电子表格的形式存储在穴盘空穴数据库中,以供人工补种,进一步降低了秧盘育秧空穴率,提高了超级稻精准育秧的成秧率。

水稻秧盘形变测度方法与等级评价研究

水稻秧盘因长期使用或运输不当等原因出现形变,影响高效工厂化自动育秧生产线作业性能。以形变毯状硬秧盘为研究对象,提出一种水稻秧盘形变测度方法。定义了破裂长度、扭翘度和弯曲变形度3个形变参数指标,据此将形变秧盘划分为轻度、中度、中重度和重度形变4种等级,并规范其适用准则。为验证形变秧盘等级评价的科学性,以供盘成功率、叠盘成功率和种子外露率作为验证评价指标,利用2SJB-500型水稻精密播种育秧生产线进行了不同形变等级秧盘的生产性能试验。结果表明:4类形变秧盘,随着生产率递增,供盘成功率与叠盘成功率均呈下降趋势,种子外露率呈上升趋势。轻度形变与中度形变秧盘均属小变形,对于轻度形变秧盘,可继续使用;对于中度形变秧盘,翻边或盘底若存在较大断破,作业时应适当剔除,可用于生产率低的育秧生产线。对于中重度形变秧盘,形变参数指标值较大,作业时应剔除,边缘断破过多、盘底裂缝较大、扭翘严重的秧盘应直接剔除。对于重度形变秧盘,作业时直接剔除。本研究提出的水稻秧盘形变测度方法简单易操作,能直观、形象地评价形变秧盘等级。

水稻秧盘育秧流水线自动叠盘装备现状与展望

水稻工厂化秧盘育秧播种流水线主要由供盘、铺底土、压实、精密播种、淋洒水和取叠盘等装备组成。由于我国现阶段对工厂化育秧设备研究薄弱,关键技术有待突破,国内的流水线在播种后取叠盘主要由人工逐个取盘,不仅劳动强度大,容易造成疲劳,还制约着工厂化育秧的生产效率,故秧盘自动叠盘装备对提高流水线自动化程度、降低劳动强度和提高效率等方面具有重要作用。为此,综述了国内外自动叠盘技术与装备的现状,分析了现有自动叠盘装备的工作原理,指出了现行装置中关键部件存在的不足,提出了水稻秧盘育秧流水线自动叠盘装备今后的发展趋势,指明可靠性高、适应性强、符合轻简栽培技术要求、能实现自动智能检测与控制是自动叠盘装备的主要发展方向。

气吸式纸夹定位水稻精密育秧设备的研制

大量农艺试验表明:播种量和秧苗素质是影响水稻优质高产的主要制约因素,应用先进的精密播种技术培育均质壮秧是增加水稻单产的一个重要途径。针对现有水稻工厂化育秧方式一次性投资大,秧盘土采集困难和育秧过程繁琐等问题,在分析国内外水稻秧盘育秧精密播种技术与装备的基础上,根据水稻育秧的农艺要求,提出了应用纸介夹持定位封种的一种新的水稻无秧盘育秧精播方法,设计出气吸式纸夹定位水稻精密育秧设备并进行育秧试验。试验结果为单粒率达80%以上,合格指数(每穴1～2粒种子)超过95%,重播率(每穴3粒以上种子)小于4%,粒距合格率大于90%,纸介种带封固基本可靠,培育秧苗矮壮,栽插后发根能力强。

2CYL-450型水稻秧盘育秧播种流水线的研制

在分析国内外水稻秧盘育秧播种流水线特点的基础上,针对播种器容易伤芽、没有除杂环节、整机操作劳动强度大等不足之处,研制了2CYL-450型水稻秧盘育秧播种流水线;介绍了该流水线的组成、工作原理、主要技术参数及结构特点。设计的播种器由勺式槽轮将种子从种箱中播出,落于筛分板上,经振动筛分、除杂后进入到与其安装为一体的V形槽板上,沿V形槽板有序排队,最后经出口播出。设计的双层秧盘供送装置,通过光电传感器与供送装置实现了依次定位输送秧盘。整个流水线结构简单、操作简便、播种精度好、生产效率高。