水稻播种机.doc

1水稻生长特性及对环境的要求 在水稻上通常把种子萌发到水稻新的种子产生为水稻的一个生育周期，即生育期。生育期可分为幼苗期，返青期、分蘖期、长穗期（穗分化期），结实期。一般幼苗期在秧田已完成，移栽后缓苗成活的这段时间叫返青期，返青后就开始分蘖（有的在秧田已开始分蘖），就开始穗分化（拔节），在幼穗分化以前，是长根、茎、叶为主的为营养生长期，穗分化到成熟是长穗，花、籽粒等为主的生殖生长期。1.1幼苗期是种子萌发到三叶期这个阶段，一般又分为种子萌发阶段和幼苗生长阶段。浸种发芽、发芽的需要温度是秈稻为12，梗稻为10，适温3032，最高温度可达4042，但是在育秧期间最低不能低于5，或0，在低温下会出现烂种、烂芽和烂秧。首先秧田要选择向阳、避风、水灌、排放等的田地块，如遇低温还可加盖薄膜等措施，避免少烂或不烂。出苗及幼苗生长的温度比发芽高2，即秈稻14，梗稻12，16以上秈，梗都可顺利出苗。1.2返青期与分蘖对环境的要求：返青期是移栽后，从秧田到本田成活的缓冲阶段太约在4天左右，要求即是浅水，因水太深，淹没了生长点（心叶），透气性不好，也会烂秧，或成活缓慢，返青后接着以分蘖为中心，生长根和叶片的营养生长期。温度的要求：水稻分蘖最高适温为3032，最适水温为3234。最高气温3840，最高水温为4042，最低气温为1516，最低水温1617。水温在22以下分蘖就较缓慢。低温使分蘖延迟，且影响总分蘖的有效穗数，因此要求在15以上时开始插秧。光照的要求：在分蘖期需要充足的阳光，以提高叶片的光合强度，制造有机物，促进增加分蘖数。在自然光照下，返青后3天就开始分蘖，若只50%自然光照时，返青13天才开始分蘖，若只有5%的自然光照，不但不产生分蘖，连秧苗也会死去。水份的要求：分蘖期是对水最敏感的时期，但是只要求水田水饱和状态，或浅水最有利于分蘖，在高温条件下（2636），土壤持水量在80%时会产生分蘖最多。如深水灌溉，水层超过田8厘米时，使分蘖节光照弱，氧气不足，温度又低的情况下，抑制分蘖。但是田过份干，持水量在70%以下时，也会停止分蘖。营养要求：在分蘖需要营养多，有效分蘖也多。营养多可促分蘖和生长快而多。如果营养少、分蘖也少或停止。所需的营养中是以氮、磷、钾为主，特别是氮肥最需要。最好氮、磷、钾配合追肥最有利。1.3拔节孕穗期对外界条件的要求拔节孕穗期是营养生长和生殖生长同时并进的时期，在这个时期水稻生长发育迅速增大，根群最大、稻株叶面积达到最大，同时稻穗开始分化，拔节孕穗是决定每穗粒数的关键时期，也是每亩有效穗数的巩固时期，及粒重的决定时期，主要因素在于外界条件影响。（1）养分要求：幼穗分化过程中，水根的根群不断增加，最后3片叶相继长出，营养生长和生殖生长都需要养份的时期，如果在这时期缺乏营养，对幼穗分化会产生不利的影响。所以在生产上要进行中耕追肥，约在抽穗前3040天的时期，以促进颖花分化，2次枝梗数增加，这次肥也可称“促花肥”；在抽穗前1020天可喷施肥一次，即是雌雄花芯形成期与花粉母细胞减数分裂期，最需肥防止颖花败育，确保粒多，这期追肥为“保花肥”。（2）温度要求：幼穗分化的适温为2630，以昼夜35，夜温25更有利于成大穗。幼穗分化的外界温度为1518，但最敏感时期是减数分裂期。在减数分裂期，对高温和低温的危害，都会引起颖花的大量败育和不孕。（3）光照要求：光照强度对幼穗分化有密切的关系，光强有利于幼穗分化，据试验证明，在幼穗分化期用两层沙布遮光（透光约为自然光的1/61/8），颖花退化比对照多30%。如果阴雨天多、日照少，封行过盛，通气性不好。所以贵阳光照时间较少，因此在水稻密度上保证合理，促使有一定的光合作物，增加有机物可生长大穗、粒多的稻谷。（4）水份要求：幼穗分化到抽穗，是水稻一生需水最多的时期，尤其在花粉母细胞减数分裂期，需水最敏感，所以在这个时期一定要保持田间持水量在90%以上，如果缺水会影响到颖花发育。但是水份过多受淹，也会引起不利影响，如全部淹没也会死亡。1.4抽穗结实期对环境的要求在水稻抽穗结实期，营养生长基本停止，这时期为生殖生长占主要时期，一切任务是保持粒多，重的关键时期，主要在管理上要使水稻不早衰，也不贪青，不倒伏。1.4.1、抽穗与开花（1）水稻抽穗：水稻幼穗分化后12天稻穗从剑叶叶鞘中抽出，有50%抽出，为抽穗期，有80%抽出为齐穗期。抽穗时由于低温或肥水不足，常造成稻穗不能全部抽出，生产上把这种现象称为“包穗”或“包颈”，被包住的造成疱粒或空壳，如杂交水稻抽穗时温度低于20时，会造成100%产生“包穗”而无收成。（2）开花；在正常情况下，稻穗抽出就能开花。开花前首先是颖壳内的两个浆片吸水，体积膨大35倍，吸足后将外颖张开，内外颖的角度约为2530，张开过程约为1020分钟，全开后，角度为2530可维持30分钟，所以整个开花过程约12个小时。温度对开花时间影响较大，高温开花时间短，低温开花时间长，有时可达2个小时以上。在内、外颖张开时，花丝伸出、花药开裂，花粉就散了出来，授粉在柱头上，授粉后约1015分钟后花药即慢慢凋萎，同时浆水也因水份蒸发而体积缩小，内外颖重新闭合。1.4.2、影响灌浆结实的因素：（1）光照：光照强度和光照时间，影响稻叶的光合作用和碳水化合物向谷粒的转运，高产水稻谷粒充实的物质，90%以上抽穗后，是叶片光合作用制造的碳水化合物供给的，因此，灌浆期的光合作用将直接影响水稻的产量。（2）温度：温度对灌浆结实关系密切，一般最适合灌浆气温是2022，在灌浆前15天以后昼温29，夜温19，日均温度为24为宜。后15天以昼温20，夜温16，日均温为18为好。适宜灌浆温度，有利于延长积累营养物质的时间，细胞老化慢，呼吸消化少，米质好。高温和低温都不利于水稻籽粒正常灌浆，况且又影响稻米品质。（3）水份：灌浆期水份，仅次于拔节、长穗、分蘖期的水份，如水份不足会影响叶片同化能力和灌浆物质的运输，灌浆不足造成减产。灌浆期水份不足会影响光合作用，降低物质运转效率，缩短时间，稻米的物理性状变劣。（4）矿质营养：在灌浆期间叶片含氮量与光合能力之间有密切关系，适当施氮，可增叶面积的光合作用，维持最大的叶面积，防止早衰，提高根系活力，对提高水稻产量影响很大，因此在生产上常用根外追肥方法。在齐穗期可看苗补肥，或补施磷、钾肥等，以确保灌浆过程能达到正常进行。2水稻种植概况主要分布在亚洲季风区。季风区水稻的种植约有7000年的历史，稻米是当地人们喜爱的主要粮食，所产稻米占世界稻米总产量的绝大部分。中国是世界上最大的稻米生产国家。 世界水稻生产绝大部分分布在东亚、东南亚、南亚的季风区，东南亚的热带雨林区。2.1亚洲水稻种植的区位因素 水稻种植业是一种劳动密集型农业，劳动强度大，需要投入大量劳动来精耕细作，东亚、东南亚、南亚人口稠密，劳动力丰富； 水稻单产高，亚洲水稻种植区是世界人口最密集的地区，人均耕地少，故在这里种植水稻可以缓解人口对土地的压力和对粮食的需求； 这里的热带雨林气候，热带、亚热带季风气候水热条件充足； 水稻集中在平原和丘陵区； 水稻集中在大河中下游平原，水源充足。 2.3亚洲水稻种植的特点、小农经营。 水稻生产以家庭为单位，由于人均耕地少，每户耕种的田地很少，我国南方每户耕种的水稻面积一般少于1公顷； 、单位面积产量高，但商品率低。 农民在田里精耕细作，使稻谷的单位面积产量较高。但是由于生产规模小，每户稻谷的总产量不大，受传统观念及经济水平的制约，农民将收上来的稻谷的相当一部分留作自用，而送到市场上出售的稻谷有限；但是泰国是特例，其出口多。 、机械化和科技水平较低。 农民一般从事手工劳动，虽然近一二十年来，利用电力进行灌溉、脱粒等发展较快，化肥、农药的使用量的逐步提高，但从总体上看，机械化和科技水平还比较低 ；除日本在稻田机械化方面取得较大进展外，亚洲其他国家水稻生产的机械化水平仍然很低。、水利工程大。 灌溉是水稻的生产基础。季风区水旱灾害频繁，对水稻的生产威胁和大。小农经营无力建设水利工程，需要政府的大力投资并组织水利工程的建设； 2.4.除亚洲外，非洲的埃及，尼日利亚，欧洲的西班牙，意大利，拉丁美洲的古巴，委内瑞拉，巴西也有水稻种植业的分布，在美国的密西西比河下游地区，也分布着大片的稻田，但采用的是大规模的旱地直播技术进行生产。 3目前水稻种植技术主要有两种模式，即水稻直播和育秧移栽技术，3.1水稻直播栽培 一提起水稻直播栽培，大多数人都会联想起种水稻不育苗、不插秧，水田在灌水后整地，多面手用条播机播种，条播机播的很直，所以叫直播。把直播的直字理解成曲直的直，没有弯儿的意思，这是一种误解，水稻直播栽培的直字应该是直接的直。水稻直播栽培的确切含义，应该是水稻不育苗、不插秧，把种子直接播到水稻生长的本田，没有移植这个过程，是水稻直接播种栽培，简称水稻直播栽培。条播是用条播机播种，是水稻直播栽培的一种方式。根据不同的播种机械和播种方式，水稻直播栽培又分为穴播、条播、带播和散播。用穴播播种的方式叫做带播。漫撒子叫做手工撒播。根据不同的整地方式，水稻直播栽培又分为旱直播和水直播。旱整地，种子经负泥处理后旱播种，然后灌水，称作旱直播栽培。先灌水泡田，然后水整地，种子经浸泡催芽后播种，称作水直播栽培。水稻直播栽培的生态 水稻直播栽培的生态就是水稻直播栽培的生长状态。生态就是生长状态，生长状态简称生态。水稻移植栽培是把种子播种在有大棚覆盖的湿润的苗床土上，种子上面覆盖一层湿润的细土，水稻幼苗的生长状态是生长在水分、氧气都很充足的土层中。等幼苗生长到3-4片叶时，再把幼功移栽到本田。与移植栽培不同，水稻直播栽培没有育苗，移栽这个过程。水稻直播栽培的种子是播在土壤表层，播种机没有开土器，种子上面没有土层覆盖。水稻种子及2片叶子以前的幼苗是生长在没有任何保护的水层中。水层中氧的含量很低（只有0.3%），只有空气的1.5（空气中氧的含量是20%）。不能满足水稻种子发芽生根时对氧的需求。水稻种子在发芽生根时需氧量比较大，如果种子的生长环境不能满足在发芽生根时需要的氧，水稻幼芽的根则不能正常的深入土层，这样会造成大量漂苗，或者形成鸡爪苗。严重时稻芽会全部漂起来，随风漂走，形成全部没苗。为避免这些现象的发生，在水稻种子发芽后，要及时排水晒田。这次晒田是水稻直播栽培的关键技术。由于水稻直播栽培的生长状态与水稻移植栽培不同，栽培技术也就有很多的不同之处。3.2育秧播种3.2.1 选种 根据北方的气候特点和土壤状况，选择适合当地种植的水稻品种类型。原则上要选择抗病、抗倒伏、抗冻、抗旱及抗盐碱化的优质水稻品种。除此之外，还要根据收获的时间来确定需要种植几季稻，如早、中和晚稻。3.2.2 浸种 引言中已经提及北方地区土壤盐碱化比较严重的事实，故在浸种时我们采用了一种方法即可以克服这一难点，就是利用CaCl2溶液浸种可以增加水稻幼苗的抗盐性。具体方法大致如下：先将选好的水稻种子进行前处理，如消毒、冲洗、催芽、晾芽等，然后将处理过的种子放入质量分数为0.5%的CaCl2溶液中浸泡24h。由对照试验可以得知，此法对于增强水稻幼苗的抗盐性有很大的作用。3.2.3 育秧 采用旱育秧的技术育秧，大致方法可以归纳为：（1）秧田地的选择：由于是旱育秧的方法，苗床始终不保持水层。故田地需要选择为地势高、平坦、含盐碱低、渗水适中；（2）床土的配置：经过调土壤PH值及土壤的疏松度以很好地配置床土。3.2.4 播种 可采用插秧机进行播种，亦可采用手工插秧的办法进行播种。但是，这两种方法无论哪种，都应使播种的量要均匀、适宜以及插秧深度的适中等。这样才能使幼苗更容易吸收营养、更快地适应新的环境。结合北方干旱的特点，近年来有学者经研究而提出一种水稻种植节水控水的新技术，即用纸膜覆盖法来增强水稻的抗旱性及对水分的充分利用性。3对北方水稻种植技术的总结 通过以上的描述，我们对北方水稻的种植技术以及流程有了一个大致的了解，从中不难看出，探究一条合理的、正确的北方水稻种植方法意义重大，可以归纳为以下几点：（1）在充分发挥作物种植区域优势的前提下，适当地种植水稻，可以改变北方某些地区单一作物种植的局面；（2）当今社会市场经济占据主导地位，而水稻在我国的市场是很大的，积极地种植水稻，也可以为北方农民增加可观的收入；（3）积极探究出适合当地特点的水稻种植模式，有利于改善当地的人们生活水平，具体体现在保障人们的身体健康方面；（4）探究北方水稻的种植技术，可以使中国的农业技术与世界农业技术接轨，并通过比较，探索出特色鲜明的北方水稻种植模式；（5）北方水稻种植也是响应党中央的号召、积极发展中国农业的具体体现。随着现代科学技术的发展，今后将会有更多的、更先进的北方水稻种植技术普及和推广，那样就可以增强我国国民经济的基础，改变北方地区人们的营养结构。那么，这样也就增强了我国农业发展的基础。通过对直播栽培和育秧播种的对比，再根据北方由于气候原因，早期温度低不适合直播，育秧播种适合北方生产，满足作物生长周期要求，从而达到增产和生产出优质大米的目的4.水稻秧盘播种装备的研究现状与发展趋势国外，以直播机械化为主的欧美国家研制出来的水稻秧盘育秧播种的设备比较少，目前用于蔬菜、花卉等植物的温室秧盘育秧播种流水线已有多种， 如B1ackmore System、Marksman 、Speed1ing Systerm、Hamilton 等机型，设备普遍采用吸针式，每穴15 粒不等，作业质量较好，功能全，自动化程度较高，如图1所示为美国Marksman 公司的蔬菜育秧流水线。亚洲的水稻秧盘育秧流水线比较多，像日本的井关、久保田、日清、三菱等株式会社都有自己的育秧播种设备，其工艺精湛、自动化程度高，但价格昂贵，且这些流水线多数是针对常规稻36 粒/穴和杂交稻21 粒/穴的盘育秧，采用的播种部件主要有机械式（槽轮、窝眼和型孔）和气力式（吸针、吸盘和滚筒）。韩国的育秧技术水平与日本接近，但用于蔬菜等经济作物的育秧技术较好国内水稻育秧播种技术进展迅速，简单实用的育秧设备相继涌现。20 世纪80 年代初国内主要采用机械式播种方式，研制单位有中国农业大学、黑龙江省农垦科学院工程所、嵊州市农机管理总站、黑龙江省二九一机械厂和灵川县农机技术推广站等多家，比如2ZBZ-600 型水稻穴（平）盘育秧流水线2，采用的播种部件为外槽轮式播种器；90 年代起研制振动式原理的播种流水线（图2）3，对播种质量有较大的提高；90 年代后期，随着钵体苗移栽技术的发展，水稻钵体育秧技术有了较大的发展，中国农业大学、广西北海市农机化研究所、吉林大学、华南农业大学、江苏大学、山东理工大学、农业部南京农机化研究所、解放军军需大学、八一农垦大学等都开始进行钵体育秧技术研究，并以气吸式播种方式为主，可以实现精少量播种，如2QB-330 型气吸振动式秧盘精量播种机4，是国内播种部件采用吸盘式的代表；为解决气力式吸孔堵塞问题，1999 年研制的2ZBQ-300 型双层滚筒气吸式水稻播种机5。 图1 Marksman公司的蔬菜育秧流水线 Fig.1 Pipelining of vegetable nursing seedlingsof Marksman Co. 图2 2BZ-300型电磁振动式水稻育秧播种机 Fig.2 Electromagnetic vibrating rice nursing seedlings4.3 水稻秧盘育秧播种流水线的关键技术现状水稻秧盘育秧播种流水线主要由供/接送秧盘、铺/覆土、压实、播种、淋洒水等装置和秧盘组成，以前的核心技术仅是播种，而今除涉及播种器的精量取种外，能否保证准确投种、排土均匀也是秧盘育秧流水线的键技术。4.3.1 秧盘育秧精密播种装置按播种装置的结构形式和工作原理分类，水稻育秧播种器主要有机械式、振动式、气力式等。4.3.2机械式播种装置水稻秧盘育秧机械式播种器主要以槽轮式、窝眼轮式或型孔式为核心工作部件，槽轮式属于撒播或条播（见图3），窝眼轮式（见图4）或型孔式（日本三菱重工业株式会社的双工位型孔式播种器6）属于穴播，从结构形式可以看出，机械式播种器具有机构简单，造价低，生产率高等特点，但为保证充分充种，种槽的结构尺寸相对都比较大，播种量可达27粒/穴（或取秧面积），对播种量控制不算严格，而且伤种现象也比较水稻秧盘育秧机械式播种器主要以槽轮式、窝眼轮式或型孔式为核心工作部件，槽轮式属于撒播或条播（见图3），窝眼轮式（见图4）或型孔式（日本三菱重工业株式会社的双工位型孔式播种器6）属于穴播，从结构形式可以看出，机械式播种器具有机构简单，造价低，生产率高等特点，但为保证充分充种，种槽的结构尺寸相对都比较大，播种量可达27粒/穴（或取秧面积），对播种量控制不算严格，而是国内外应用较广的，针对常规水稻水稻秧盘育秧机械式播种器主要以槽轮式、窝眼轮式或型孔式为核心工作部件，槽轮式属于撒播或条播（见图3），窝眼轮式（见图4）或型孔式（日本三菱重工业株式会社的双工位型孔式播种器6）属于穴播，从结构形式可以看出，机械式播种器具有机构简单，造价低，生产率高等特点，但为保证充分充种，种槽的结构尺寸相对都比较大，播种量可达27粒/穴（或取秧面积），对播种量控制不算严格，而是国内外应用较广的大排量育秧播种效果较为理水稻秧盘育秧机械式播种器主要以槽轮式、窝眼轮式或型孔式为核心工作部件，槽轮式属于撒播或条播（见图3），窝眼轮式（见图4）或型孔式（日本三菱重工业株式会社的双工位型孔式播种器6）属于穴播，从结构形式可以看出，机械式播种器具有机构简单，造价低，生产率高等特点，但为保证充分充种，种槽的结构尺寸相对都比较大，播种量可达27粒/穴（或取秧面积），对播种量控制不算严格，而是国内外应用较广的一想，也水稻秧盘育秧机械式播种器主要以槽轮式、窝眼轮式或型孔式为核心工作部件，槽轮式属于撒播或条播（见图3），窝眼轮式（见图4）或型孔式（日本三菱重工业株式会社的双工位型孔式播种器6）属于穴播，从结构形式可以看出，机械式播种器具有机构简单，造价低，生产率高等特点，但为保证充分充种，种槽的结构尺寸相对都比较大，播种量可达27粒/穴（或取秧面积），对播种量控制不算严格，而是国内外应用较广的一类播种器。 图3 外槽轮式播种器Fig.3 Picture of external force feeding seeding device 图4 窝眼轮式播种器Fig.4 Picture of socket-roller seeding device4.3.3振动式播种装置图5 所示为2BZ-300 型电磁振动式水稻育秧穴盘播种机的播种器示意图，具有机械结构比较简单、不伤种、槽轮定量供种可保证播种量可调等特点3，通过试验验证，影响排种速度的因素不仅有水稻种子千粒重及形状，还包括振幅、频率、振动倾角、排种盘幅宽及弹簧钢度等，都会直接影响到排种盘里各V 形槽中种子流的连续性和统一性，有断流和落种窜穴现象，造成上述的播种误差；为了进一步保证播种的精量程度，西南农业大学还研制出了光电控制穴盘精密播种装置7，采用光电控制和电磁振动结合不仅实现所需粒数的精量播种，而且为定量供种且不伤种提供了新思路，精度得到了提高，但生产效率低。 图5 电磁振动式播种器Fig.5 Schematic diagram of electromagnetic vibrating seeding device4.3.4 气力式播种装置目前用于水稻育秧的气力式播种装置主要采用气吸方式，气吸式播种器主要有吸针式、吸盘式和滚筒式。水稻吸针式播种器一般采用往复摆动式机构带动吸嘴，主要用于单粒播种（吸种部件结构简图见图6），精度比较高，文献8从理论上详细分析了影响吸种性能的主要因素有吸嘴直径、吸嘴端部结构形式、气室真空度，试验采取A型结构吸嘴，孔径为1.0 mm，真空度为0.012MPa，工作频率为30 r/min，播种精度可达单粒率96%，重播率3%，空穴率1%，为保证充种，目前的工作频率提高范围不大，单排吸针生产效率仅能达到100盘/h左右，另外对于吸孔堵塞也是吸针式播种器不容忽视的问题，对于水稻种子，所需的吸嘴孔径一般在12 mm左右，又因为发芽后的水稻细小杂质较多，极易堵塞吸嘴，目前除风力外，因吸针细长，还没有强制通孔措施；而蔬菜、图6 吸针式吸种部件结构示意图Fig.6 Schematic diagram of suction needles seeding device图7 同球面的流速相Fig.7 Schematic diagram of the same air velocity on spherical surfaces花卉等圆形小粒种子，外型比较规则，杂质也很少，一般不需要芽播，因此吸针式播种器主要用于蔬菜、花卉等经济作物的育秧精量播种。文献9还发现了以吸嘴为中心的球形流场（图7），不同形状种子所需吸针距种盘的拾起距离模型，压力继续升高时，拾起距离不再发生明显变化，为气源的选择和种盘的安装提供依据。水稻吸盘式播种器国内外研究的学者比较多，对吸盘式播种器的结构形式及其上的穴孔形状、大小、小孔数量和孔径的研究也多样。像2QB-330型气吸振动式秧盘精量播种机属于单工位吸盘式播种器、意大利巴里大学的带吸嘴的吸盘式播种器9（ 图8）等，从工作过程看， 气力吸种盘工作行程长，往返运动及定位排种使速度不平稳，易使吸附不牢的种子中途掉下，造成空穴，而且由于长期吸种，吸孔容易出现堵塞，这些缺陷对吸种效果均有很大影响。后来针对吸盘式的不足之处，西南农业大学将机械式振动改为电磁式激振机构，吸种效果有所提升；江苏理工大学还针对播种装置的振动台面的振动频率和气力吸种部件进行了深入研究，试验给出了播种装置的工作参数，但通过试验结果可以看出，吸种盘式播种器内部的压力分布不均，流场变化不稳定，吸种效果受风量和不稳定流场压力变化等因素影响严重；为保证箱体内流场压力均等，黑龙江八一农垦大学在吸盘内部还设计了带有窗型孔的内隔板，来进一步控制流场的稳定性；在解决吸孔防堵方面，西南农业大学还提出了设计有对位通针装置的吸盘。总之，吸盘式的主流水线还是间歇作业，在保证充分吸种和吸盘稳定携种过程中，通常双工位生产效率仅为300盘/h，生产效率不算高。图8 带吸嘴的吸盘式播种器Fig.8 Picture of seeding device with suction chamber气吸滚筒式播种器在水稻、玉米、大豆、蔬菜和花卉秧盘育秧精密播种设备中均有应用，像美国Marksman公司的蔬菜育秧流水线采用的小滚筒播种器，日本和国内等都有此类播种器5, 14-16，图9 为2ZBQ-300 型水稻育秧播种流水线所使用的双层滚筒气吸式播种器，其内层吸孔孔径为4.0 mm，外层孔径为1.2 mm，壁厚为0.02 mm，试验表明，气吸式双层滚筒播种器能够有效的解决吸孔堵塞的问题，其性能指标可达到：在真空度为0.003 MPa情况下，空穴率5%，入穴率94%（14 粒标准），生产率550 盘/h，该播种器能实现连续吸/排种，并且保证播种育秧流水线连续运行，生产率高。图9 气吸双层滚筒式播种器Fig.9 Schematic diagram of air-suction two-layercylinder seeding device4.4 水稻秧盘育秧播种技术与装备的发展趋势随着水稻新品种的研发和种植技术的不断发展，原有的常规水稻、杂交稻即将被单产10.512.0 t/hm2 的超级水稻品种所替代，种植要求以精量播种、培育壮苗、宽行稀植、定量控苗、好气灌溉、精确施肥、综合防治等技术为核心的超高产集成技术相配套24。这就标志着水稻秧盘育秧播种技术与装备也需进一步提高，技术要求由原来杂交稻21 粒/穴（或取秧面积）的精少量播种提升为精准(播种数量精量和投种位置准确)播种，并且要求超级杂交稻秧盘育秧精密播种设备应具有适应高速、投种位置准确、排土均匀及带芽播种的性能，即12 株/穴（或取秧面积），合格率达到80%90%以上，芽长小于3 mm，达到设计制造简单、降低农户成本的目的。4.4.1秧盘育秧精密播种装置以传统机械式播种器为核心技术的水稻育秧流水线，虽然具有结构简单、造价低，能连续生产，效率高的特点，但由于其用种量大和落种随机性大，播种均匀性差，机械磨擦和挤压作用易伤种等特点都是不可避免的缺陷，不易满足超级杂交稻机播作业的精播、不伤种的农艺要求，只能适用于常规稻和杂交稻的播种育秧作业。对于经济欠发达和适宜普通水稻种植作业区，机械式育秧播种流水线仍然是较理想的选择机型。采用振动方式播种时，定量供种、保持排种盘里各V形槽中种子流的连续性和统一性、对穴同步播种等方面都是传统设计过程中的难点所在，如果借鉴水稻直播的电磁定量供种技术25, 26，可防止供种损伤，进一步提高种子流控制策略，避免断流和窜穴，稳定保持高速生产的同步播种，则对于水稻秧盘育秧播种是一种极有前途的生产方式。气吸式原理的水稻育秧播种器具有吸种数量可控、对种子外形尺寸要求不严、不伤种、播种均匀度好、整机通用性好和便于控制等优点，特别是对芽长13 mm的水稻种具有更好的保护作用，己成为秧盘育秧精密播种设备的主要研究方向，研制出来的机型从实用性和经济角度看各有优缺点，总体趋势是由复杂向简单、实用的方向发展。国内采用吸针和吸盘式播种装置的育秧播种流水线虽然投种定位精度比较高，但一般都是经过吸种到投种再到吸种的单工位往复播种，若改进为双工位交替播种，效率会有所提升，成本和能耗也会增加，因此比较适合用于播种和投种精度要求都比较高、生产率不高的作业场合。而能够实现连续播种、保证主流水线连续运行、同传统的机械槽轮旋转运动相类似的气吸滚筒式播种装置，实现原理是在吸针式基础上的周向集成，既具有吸针的精量吸种、定位投种的特点，同时穴坑的形状、孔径和数量的变化，不仅能保证精量播种（如14 粒/穴（或取秧面积）的数量可控），又具有同主流水线保持同步、运转平稳、筒内气体流场稳定、真空度低、耗气量小、便于提速等优点，是国内较新并与国外领先技术相靠近的一种机型，如果能进一步改进供种措施(如借鉴水稻振动定量供种技术)，设计筛分除杂和强制通孔装置，并采取简单实用的高速同步播种控制技术，则气吸滚筒式秧盘育秧播种流水线将是今后适应超级杂交稻低成本高速精准育秧播种设备的主要研制机型。4.4.2 秧盘育秧同步播种控制目前还需应用机、电、气等技术，利用气缸限位等方法研究并配备简单实用的低成本秧盘育秧同步播种控制系统，以满足高速育秧精准播种的要求。另外采用振动或机器视觉27等先进技术，用来识别种子的形态，并实现种子的精量提取和在秧盘上有规律的摆放，也将是今后高科技育秧播种器的研究热点。同时对于毯状秧盘在铺底土后，为了防止种子触土后的弹跳滚动，可以增加压沟工序，采用压沟和振动相结合，在沟底产生薄层细土，设计防滚屏障28，更进一步保证投种位置的精确性。对满足抛秧作业的钵体秧盘在铺底土后，也有要求压实底土，由于软塑秧盘不同以往的硬塑盘，盘体较软，不易推动从动辊压穴