水稻钵育秧移栽技术是我国水稻生产上的一项新的增产栽培技术。本课题从我国水稻生产的实际问题出发,对水稻钵苗行栽作业机械进行了试验研究,解决目前水稻种植机械存在的问题;研究成果对提高水稻种植机械化水平,促进水稻生产的发展具有重要意义。 课题从基础理论分析和试验研究入手,通过对水稻钵苗的物理力学特性和秧苗从穴盘拔取力的试验研究,探讨穴盘自动输秧拔秧机理;研究开发了水稻穴盘子自动精确定量输秧拔秧装置;通过对水稻钵苗摩擦特性及秧苗落差高度对栽植深度影响的试验研究,设计了导管式分秧栽植机构。在大量部件研究试验的基础上,完成了水稻钵苗行栽机的总体方案的确定和样机的设计、试制工作;并进行了样机的性能检测和田间生产试验。 结论如下: 1.秧苗物理力学特性和穴盘拔秧试验研究表明:水稻钵苗的抗拉断力随秧龄的增加而增大;随秧苗夹秧位置的提高而下降;多株秧苗的综合抗拉断力随秧苗株数的增加而增加;水稻钵苗从育秧盘取出时的拔秧力与秧苗的秧龄无明显关系,但受秧苗钵体湿度的影响较大。在正常条件下,秧苗抗拉断力远远大于秧苗从秧盘中拔出时的拔秧力,因此,采用拔取方式取秧是可行的。 2.通过秧苗摩擦特性的试验和秧苗落差高度对栽植深度影响的研究得知:秧苗钵体滑动摩擦系数受钵体湿度影响较大:一般随湿度的增加而增加,在相对湿度为70～90%时为最大:秧苗对不同材料的动、静摩擦系数与秧苗钵体温度的关系曲线的变化规律基本一致,且动摩擦系数小于静摩擦系数;秧苗栽植深度随落差高度的增加而增大。在田间整地较好时,秧苗落差高度在0.75～1.5m范围内,可满足钵苗栽植的农艺要求。 3.在部件试验和理论分析基础上,完成了水稻钵苗行栽机的样机设计与试制。本机采用同步输秧和周向交错对辊式拔秧装置,实现了育秧穴盘的连续、精确定量输秧和自动拔秧,达到了水稻钵苗成行有序栽植的要求;采用“深波浪型拖板”,有利于形成播前条状软泥浆苗床,提高了钵苗的入土(泥)深度和直立度;解决了常规拖板前方拥泥拥水现缘,并降低了机器行走阻力。整机设计合理,结构原理新颖,为国内外首创,居国内领先水平,并获4项国家专利。 4.样机性能试验利检测结果显示:样机的各项性能指标均达到或超过了设计指标,满足农艺要求。其主要技术性能和经济指标如下:(1)生产效率:0.3hm~2/h。(2)株距合格率:90.1%。(3)行距:300mm。(4)秧苗平均栽植深度:5mm。(5)秧苗立秧率:95.0%。 5.样机田间生产试验结果表明:水稻钵苗行栽机具有结构简单,重量轻,操作使用方便,工作可靠等优点。可大幅度减轻水稻抛栽作业劳动强度,提高作业质量和生产效率。采用该机作业,比人工抛秧作业节约作业成本412.5元/hm~2,比机插秧节约322.5元/hm~2,增产稻谷588kg/hm~2,增产幅度达10%,按每kg稻谷1.6元计算,增收59.52元/hm~2,创综合效益81～87元/hm~2。具有显著的社会经济效益。 目前,本项目研制的水稻钵苗行栽机已在黑龙江、吉林、北京、江苏、云南、广西等地推广应用,取得了良好效果。研究成果具有较广泛使用价值和推广前景。与同类机型相比,该成果达到国内领先水平。获科技部国家重点科技攻关优秀项目奖。