黑龙江省常用的4个水稻品种的物理特性分析,农业机械化论文.docx

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1、黑龙江省常用的4个水稻品种的物理特性分析,农业机械化论文水稻是我们国家第一大粮食作物，而水稻生长的经过为育苗、移栽、生长、收获。水稻工厂化育秧包括浸种、破胸、播种、催芽、绿化、炼苗、出秧。 水稻的高产量与芽种的物理特性以及播种机排种器设计有关。水稻芽种物理特性包括芽种的几何尺寸、千粒质量、流动性及硬度等。充分了解水稻物料特性在播种时能减少对种子的损伤，提高出苗率，进而使其到达增产增收的目的。当前，对水稻物理特性的研究，主要针对水稻种子在一定条件下的物料特性，对发芽后水稻的物理特性研究较少。本研究将针对黑龙江省常用的4 个水稻品种的物理特性进行试验研究，为水稻芽种精量播种装置的研究提供理论基础。

2、 1、 试验材料 本研究选用了黑龙江省常用水稻品种: 空育 131、垦鉴稻 6、垦稻 12、龙粳 26 为研究对象。试验前先对稻种进行除芒、选用、清洗、催芽、晾芽处理。首先除去干瘪稻种，通过浸泡使种子中的水分到达饱和。其次，在一定温度下催芽，催芽温度保持在 26 左右，催芽约 36h，待种子破胸露白，取芽长 2 4mm 作为试验材料。 2、 水稻芽种物理特性研究 2 1 芽种的几何特征 播种机的播种装置直接与种子接触，因而种子的尺寸与形状直接影响播种装置的构造参数，也牵涉到种子在排种器内的流动、填充等状态。因而，研究种子的几何特性特别重要。芽种的三维坐标如此图 1 所示。 2 1 1 试验方式

3、方法 随机选取 4 种水稻品种的芽种各 100 粒，在其长、宽、厚 3 个方向上，用电子数显卡尺测其尺寸，每次试验重复 3 次，取平均值。 2 1 2 试验数据结果分析 水稻芽种播种常规含水率范围为 23% 25% ，因而在研究稻种长度、宽度、厚度的尺寸分布时，以芽种含水率 25% 为代表进行研究。 1) 在一定含水率下芽种的几何尺寸分布，如此图 2 图 4 所示。 由图 2 知: 芽种在长度上分布服从正态分布，4 种芽种长度主要分布在 6 9 7 4mm 之间，占总量 10% 25% ; 其余分布向两边递减，芽种长度分布范围为5 8 8 8mm。 由图 3 知，芽种宽度服从正态分布，4 种水

4、稻芽种宽度主要分布在 3 6 4 2mm 之间，占总量 10% 17% ; 其余分布向两边递减，变化范围在 2 5 5 5mm之间。 由图 4 可得: 芽种厚度服从正太分布，4 种芽种宽度主要分布在 2 3 2 7mm 之间，占总量 20% 40% ; 其余分布向两边递减，变化范围在 1 8 4 3mm之间。 2) 在不同含水率下芽种的几何尺寸分布，如此图 5 图 7 所示。 由图 5 可知: 垦鉴稻 6 在不同含水率下，长度最小，变化范围 6 2 7mm; 空育 131 和龙粳 26 略大于垦鉴稻 6，长度变化范围 6 8 7 2mm; 垦稻 12 长度最长，变化范围在 7 4 7 8mm。

5、 由图 6 可知: 垦稻 12 宽度变化范围最小，变化范围在 3 4mm 之间。龙粳 26、空育 131 和垦鉴稻 6 变化范围基本一致，为 3 7 4mm 之间。 由图 7 可知: 垦稻 12 在一样含水率下厚度最小，变化范围为 2 15 2 35mm; 空育 131 变化先快后平缓，变化范围在 2 2 2 3mm 之间; 龙粳 26 变化范围为 2 25 2 4mm; 垦鉴稻 6 最厚，变化范围为 2 3 2 4mm。 2 2 芽种的千粒质量 芽种千粒质量是以克来表示一千粒种子的绝对质量。它是具体表现出种子大小与饱满程度的一项重要指标，是检验种子质量的内容，也是田间预测产量时的重要根据。千

6、粒质量的大小对播种经过中稻种充种、投种经过的运动轨迹、运动状态影响显著，对确定播种装置与秧盘之间的对应位置关系有重要影响。 2 2 1 试验方式方法 随机选取水稻品种为空育 131、垦鉴稻 6、垦稻12、龙粳 26 的芽种各 1 万粒，将其分成 10 组，室温为22 的环境下、相对湿度为 12% ，用测量精度为 0 05g的电子天平进行测量，并记下测量结果。为了减少误差，每次试验重复 3 次，计算其平均值。 2 2 2 试验数据结果分析 1) 在不同含水率下芽种的千粒质量 随着含水率从 21% 29% 的增加，稻种的千粒质量增大。华而不实，空育 131、垦稻 12、龙粳 26 变化基本一致，变

7、化范围为 33% 37% 。垦鉴稻 6 的千粒质量略大一些，变化范围为 35% 40% ，如此图 8 所示。 2) 在一定含水率下芽种的千粒质量 在含水率 25% 的条件下，得出了 4 种芽种的千粒质量分布比例，如此图 9 所示。由图 9 可知，4 种芽种的千粒质量属正态分布: 垦稻 12 主要分布在 37 40g 之间，占总量 20% 30% ，变化范围为 32 41g; 空育131 的芽种千粒质量主要分布在 37 40g 之间，占总量 20% 30% ，变化范围为 32 40g; 垦鉴稻 6 的芽种千粒质量主要分布在 36 39g 之间，占总量 25% 40% 变化范围为 35 41g;

8、龙粳 26 的芽种千粒质量主要分布在 38 41g 之间，占总量 20% 25% ，变化范围为 35 42g。 2 3 芽种的流动性 水稻属于散粒物料，内摩擦因数小、易脱落，这种特性称为流动性或散落性。稻种流动性的大小对播种装置的设计有重要意义，稻种流动性的大小可用静止角和自流角两个指标来表示。 2 3 1 休止角 休止角又称静止角，指物料从一定高度自然连续地下落到平面上，所堆积成的圆锥体母线与地平面的夹角，反映了散粒物料的内摩擦特性和散落性能。 物料的休止角越大，它的内摩擦力越大，散落特性越不好。 2 3 1 1 试验方式方法 在芽种含水率分别为 21% 、23% 、25% 、27% 、29

9、% 条件下，随机选取发芽处理过的 4 种水稻品种的芽种各 5 份装入漏斗中测量，待芽种全部落下，用测角仪测量休止角，如此图 10 所示。 2 3 1 2 试验数据结果分析 4 种水稻品种的芽种休止角随含水率增加而增大: 当含水率小于 27% 时，垦鉴 12 的休止角最大，空育 131 和垦鉴稻 6 居中，龙粳 26 最小; 当含水率大于27% 时，4 种品种的芽种休止角基本一致，如此图 11 所示。 2 3 2 自流角 自流角又称滑动摩擦角，是指芽种与斜面产生相对滑动时，二者之间的角度。芽种的自流角与稻种的大小、形状及含水率等因素有关。 2 3 2 1 测量方式方法 在芽种含水率分别为 21%

10、 、23% 、25% 、27% 、29% 条件下，随机选取经过发芽处理的芽种各 100粒，将其放置在芽种滑动摩擦角的测量装置上，装置构造示意图如此图 12 所示。开场测量时，渐渐摇动手柄，使斜面缓缓上抬，当大部分芽种即将滑动时，记下角度仪的读数。 2 3 2 2 试验数据结果分析 空育 131、垦鉴稻 6、垦稻 12、龙粳 26 的芽种自流角随含水率的增加而增大，如此图 13 所示。由图 13 可知: 芽种的自流角在含水率小于 27% 时，略有不同，龙粳 26 最大、垦稻 12 最小; 当含水率大于 27% 时，4 个品种自流角基本一致。4 种芽种的自留角变化范围约为 22 45 。 3、 结

11、论 1) 在一定含水率下，芽种的几何尺寸服从正态分布，长度主要分布在 6 9 7 4mm 之间，宽度主要分布在 3 6 4 2mm 之间，厚度主要分布在 2 3 2 7mm之间。在不同含水率下，随含水率的增加，芽种的几何尺寸相应增加。 2) 在一定含水率下，芽种的千粒质量服从正态分布，分布范围主要在37 41g 之间。在不同含水率下，随含水率的增加，芽种的千粒质量相应增加。 3) 在一定含水率下，芽种的休止角主要分布在26 33 之间，滑动摩擦角主要分布 21 5 23 1 之间。在不同含水率下，休止角和滑动摩擦角随含水率的增加而增大。芽种流动性最好的品种为龙粳 26。 以下为参考文献: 1 雷兴谊 水稻工厂化育秧技术应用与探寻求索J 广西农业机械化，2018(3) : 13 15 2 周祖锷 农业物料学M 北京: 中国农业出版社，1994:40 50 3 于恩中 水稻芽种物料特性的试验研究D 长春: 吉林农业大学，2001 4 田先明 水稻破胸芽种的物料特性试验J 湖南农机，2008(5) : 9 11 5 陶桂香 机械式水稻植质钵盘精量播种装置机理与参数研究D 大庆: 黑龙江八一农垦大学，2020 6 张波屏 当代种植机械工程M 北京: 机械工业出版社，1997: 7 9