水稻播种与机械化移栽成套新农艺介绍

1、水稻播种与机械化移栽成套新农艺介绍第一讲 概要本农艺提出了一种以“粘贴置种”为核心的植物播种技术，此项技术能解决水稻特别是杂交水稻、双季稻机械化育插秧的技术瓶颈。目前世界上与此相近的技术有日本植物播种机株式会社和瑞士巴尔本特产品有限公司的“种子带”类专利技术、国家林业局哈尔滨林业机械研究所的种子带的制作及使用方法专利技术、中国人申请过的现以失效的专利技术“铺播”、“铺纸种稻”等。但这些技术都无法单独解决前面所述的技术瓶颈。本农艺通过“粘贴置种”技术，巧妙地将 “精准排种”、“测土配方”、“精准施肥（药）”、“无盘抛秧”、“种子带”、“ 铺纸种稻”等最新技术的精华要素有机地整合了起来。从而实现水

2、稻各种高产农艺的节约型、轻型、环保型的机械化生产。本技术方案的技术路线是：用种型槽对水稻种子粒数、种子位置和种子姿势进行精密排列根据土壤情况和种子特点配制用于粘种的黏剂将黏剂涂抹于粘种载体（如纸）上将粘种载体紧贴在排好的种子上并将种子从排种器上粘出将粘种载体置于苗床上从而生长出位置和枝叶伸展方向有规则的秧苗根据秧苗的分布特征设计拔秧机、插秧机等移栽机械第二讲 排种排种的目的一是使种子的位置按要求的规则分布，二是使种子姿势呈需要的规则。2.1 排种机械排种机械用来将水稻种子的位置或姿势进行精确排列。排种机械主要有如图1所示的平板筛动式排种器和图2所示的皮带振动式排种机，它们在结构上的共同特点是均

3、开有与种子形状相似的紧密分布的种槽，在种槽中的底部开有将卡在槽中种子顶出的针孔。工作时的共同特点是沿着种槽的方向来回振动，使种子平卧于种槽中。这种类型的排种器具有排种准确、速度快、不伤种、结构简单等优点。由于排种器（机）的种槽的形状与种子相似，不同形状的水稻种子不能用同一个排种器（机）排种，也就是按照水稻种子的形状以及种子位置分布规则的不同（如钵盘秧钵呈等边三角形分布），设计有多种类型的排种器（机）。平板式的排种器排种后要停下来进行粘种，因此只能间歇工作，排种效率较低。皮带式的排种机可边排种边粘种，排种效率较高，但结构较复杂。2.2 排种过程.用图1所示的排种器排种：将种子催芽致刚破胸（不能长

4、出芽）后凉干，再将种子放入排种器内，沿着种槽长边方向推拉排种盘，待种槽中都有种子后，将排种盘向种盒方向倾斜，使多余种子滑入种槽中，再使排种盘呈水平状态，沿着种槽长边方向轻轻推拉排种盘，使每个种槽中都平卧一粒种子，生长种芽的位置都向下倾斜。若将几个排种器重叠堆放在一起后悬挂于空中，用电动机驱动曲柄连杆机构，带动排种器沿种槽长边方向来回振动，可提高排种效率和减轻劳动强度。用图2所示的排种机排种：图2是排种机的原理示意图。图中1是储种斗。2是排种带。排种带上开有长边与图面垂直的种槽。3和4是排种带支持辊。在3和4的周缘上固定有用于顶出种槽中种子的顶针，3和4可沿顺时针方向转动。5是载体支持辊。6是载

5、体，用于粘贴种子。7是涂粘剂辊。8是压载体辊。9是承接粘种载体辊。5、8、9可沿逆时针方向转动。7沿顺时针方向转动。10是刷种辊，在轴缘上有毛刷，工作时沿顺时针方向转动，将未进入种槽的种子刷向排种带下方。除辊3外，储种斗和所有辊的轴承座都固定在机架上。辊3除沿顺时针方向转动外，还能沿垂直于图面的方向小辐振动。机器由电机驱动。1、2、3、4、10组成排种机构。5、6、7、8、9组成粘机构。排种工作过程：开动机器，将破胸种子倒入储种斗，种子从下部的开口落到排种带上，随排种带向上移动并滑入种槽。未入种槽的种子和堆叠在种槽中的种子被刷种辊上的毛刷刷向下方。 精准定姿势排种 精准定姿势排种是指将水稻种子

6、排列成统一的姿势，如种子正立，头向相同的方向侧卧、仰卧等。用图3所示结构的排种板能实现定姿势排种，但由于此项技术仅在紧密播种的情况下实行等苗插秧时有用，且实施技术难度较大，目前没有大的实用价值，故不详细介绍。第三讲 粘种粘种是指用有黏性的物质将种子粘于载体上，这一环节是本技术的发明点，也是本技术的难点。3.1黏剂 黏剂的作用主要有三方面，一是将种子粘在载体上，使种子的位置和姿势保持不变，二是起类似种衣剂的作用（精准施肥或药），三是起吸潮固定水分的作用（如旱育保姆的作用）。黏剂可以用有黏性的物质如淀粉糊、糖浆等与化肥、农药、植物生长剂等混合而成。若与纸类载体配合使用，黏剂中可含种衣剂类物质，但所

7、含水分应较少，否则会损坏纸类载体。若与不能降解的塑料膜类载体配合使用，因载体需脱离种子，所用黏剂应具有遇水黏性减弱或消失的性质。为避免浪费种衣剂类物质，黏剂中不应含有这类物质。经反复试验，用庶糖、尿素、淀粉糊、壮秧剂按一定比例混合制成黏剂，不会伤害幼芽。图4中的秧苗是用以上方法配制的黏剂粘种后生长出来的。3.2载体 载体主要用来将排种器上的种子的相对位置和姿势原原本本地转移到育秧田。粘种载体可分为两类，一类是能在育秧田中降解的物质（如纸类），一类是可重复使用的物质（如塑料膜类）。用能降解的物质做载体，与含有种衣剂类物质的黏剂配合使用，可以实施测土配方施肥、精准施药、旱育保姆育秧、抑制杂草生长、

8、提高育秧床温度等新农艺。用可重复使用的物质做载体虽没有前面所述的功能，但育秧成本低，且可靠性高。3.3 紧密粘种（可用于毯状秧育秧播种）3.3.1 无序不重不漏粘种（种子密度：约5粒/cm2）将载体固定在图3所示的粘种架上，在纸的表面均匀涂上一薄层对种芽无制激的黏剂（种子若用胶带则不需涂黏剂）。再将催过芽的凉干的种子倒在载体上涂有黏剂的一面，铺开种子将载体上有黏剂的部位全部盖住，并振动粘种架，让种子与黏剂充分接触。端起粘种架并翻转90度以上，粘有种子的面向下，悬空轻轻地抖动，抖落没与黏剂接触的种子。这样载体上有黏剂的位置处粘满了种子。将粘有种子的粘种架向上放置，用软面平板轻轻地揉压种子面，使站

9、立的和斜躺拥挤的种子与其它的种子一样，以侧卧的姿势紧贴在载体上。若需使用含种衣剂类对幼芽有伤害物质的黏剂，则只能粘未催芽的种子。 有序紧密粘种 （种子密度为排种器上种子的密度）粘图1所示的排种器上的种子：将载体固定在图3所示的粘种架上，在载体的表面均匀涂上一薄层黏剂（黏剂可以含有种衣剂类的物质，若用胶带则不需涂黏剂）。再将粘种架上的载体面向下并与排种器上排好的种子对好位，紧贴上去固定在排种器上，将排种板翻到粘种架的正上方，并调整排种板与载体的距离，使排种板与载体之间的缝隙在15毫米，轻轻拍打排种板的背面，振落卡在种槽中的种子（或用针从针孔中将卡住的种子顶出种槽）。移开排种板。将粘种架上粘有种子

10、的载体取下，将有种子的面向上放入运载体的工具中。图2所示的排种机上的种子，排种和粘种是连续进行的，只需放入种子，安装好载体，开动机器就行。 有序稀疏粘种 （密度可根据实际需要精确掌握）对于不同秧龄进行不同密度粘种，能解决杂交水稻单本移栽育秧和40天以上秧龄育秧问题。既可缓解双季晚稻的时间茬口矛盾，还能培育出适合双季晚稻机械拔秧和插秧的秧苗。例如排种器上的种子密度为2粒/平方厘米，要进行1粒/平方厘米密度粘种，则可将排种器上的种子分成奇数行和奇数列两组种子，将不同组的种子分别粘在不同的载体上，则同一载体上的密度变为原来的1/2。其具体办法如下：.1无孔载体粘种 将排好的种子按一定的规则分成N组，

11、用开有与一组种子对应孔洞的模板在载体上涂黏剂，将载体上所涂黏剂对准排种器上的一组种子粘贴，分N次粘完排种器上的各组种子。.2 有孔载体粘种法 将排好的种子按一定的规则分成N组，将N层载体对齐重叠，在载体上与N1组种子对应的位置打孔（所打孔的每个孔的孔缘应与种槽的槽缘形状相同），将打了孔的多层载体重叠并逐层错位，相邻层载体错位一个孔洞，经错位后，载体上所有的孔洞都被其它层的载体挡住，直接（无需用模板）在N层错位重叠的载体上整板刷涂黏剂，再将其一起贴在排种器的所有种子上，则一次可粘贴N组植物种子。或将排好的种子按一定的规则分成若干大组（如将奇数行作为一组，偶数行作为另一组），对每一大组种子用前面所

12、述的（“载体打孔”）方法粘种。需要注意的是：当粘某一大组种子时，为防止将其它大组中的种子同时被粘出来，在向载体上涂粘剂时，应用模板盖住载体上不应涂黏剂的位置（与其它大组种子对应的位置）后，再向载体刷涂粘剂。若要将图2所示的排种机上排种带上的种子稀疏地粘在无孔载体上，可加长排种带，成套增加粘种机构，改动粘种机构的涂粘剂辊，同时把顶种设备做相应的改动。对于有孔载体粘种，只需将原来的一层无孔载体改成多层有规则错位的有孔载体就行。第四讲 置种置种是指将载体上所粘种子置于苗床上。对于可降解的纸类载体可留在苗床上，不可降解的塑料膜类载体需脱离种子后移开。其它步骤与常规育秧类似。4.1 毯状秧置种 由于毯状

13、秧密度大，粘种时所需载体较少，且能通过载体留田的方式达到精准施肥和施药的目的，新农艺用在这方面优势明显。若可降解载体上的黏剂中含种衣剂类物质，应将有种子的面向上置于育秧床土上（或育秧泥浆上）。这样种芽生长时，就不会接触黏剂中对幼芽有伤害的物质。若载体上的黏剂中不含种衣剂类物质，且种子之上不盖复土，则应将有种子的面向下，将种子紧贴在泥土（上浆）上。载体可揭下来重复使用，也可留在原处起保墒和增温的作用，待出苗后再揭走载体。对于不能降解的载体，只能将粘有种子的面向下紧贴在床土上（或泥浆上），若需盖复土，则载体必须揭走后再盖复土。若不需盖复土，又不需要重复使用，载体可留在床面起类似于地膜的作用。幼苗生

14、长时，载体会像“帽子”一样罩在上方起保温、保湿作用。待幼苗长到适当的高度时，揭走载体。4.2 钵盘秧置种由于钵秧通常每钵秧作为大田的1穴秧移栽，必须保证每钵中都有秧苗，又因种子的发芽率不能达到100%，故每钵中应置种至少2粒。相应的排种板每个种槽应以容2粒种子为宜。为方便钵盘秧移栽，相邻钵盘中的秧苗不允许相互串根，因此置种后，载体必须移走。所以钵盘秧置种的黏剂仅起转移种子的作用，黏剂应具有遇水黏性减弱的性质，且不应含种衣剂类物质。置种过程：将载体有种子的面向下并与钵盘中钵孔对好位，紧贴上去，待黏剂黏性减弱，种子被钵孔中的床土（泥浆）吸住后，揭起载体。4.3 稀育秧粘种 将稀疏粘种的载体置种后可

15、生长出大叶龄、多分蘖、长秧龄的壮秧，这对于水源条件差、劳动力紧张、时间茬口紧张的多熟制地区尤其重要。由于稀育秧时秧田的面积较大，在种子上面盖复土劳动量大，可不盖复土。将载体连同粘着的种子留在湿润平整的床土（泥浆）上，种子的根或芽生长时，穿过湿润的载体，载体可起到保墒的作用，降解后还能变成肥份。对于黑色纸类有孔载体，则黏剂应含种衣剂类物质和吸水性强（容易潮解的）物质，将载体有种子的面向下，紧贴在育秧田中的床土上。由于种子处的载体上有容易潮解的物质，载体被潮解的水软化，利于种芽穿过载体长出来。黑色载体容易吸收太阳能而提高床面温度。双季稻稀育秧，通常育秧田杂草多，可用纸类无孔载体按上述方法置种，载体

16、留在秧田中可很好地抑制杂草生长。塑料膜类载体按上述方法置种后，应揭走。揭走后可再用来做载体。第五讲 开发具有自主知识产权的移栽机5.1 开发坨土秧有序摆栽机和落秧机将无盘抛秧技术与粘贴置种技术结合，可培育出队列式的整齐一致的秧苗。用切刀沿行列间切开秧苗四周的根系，再从底部沿水平方向切断底部根系，就成了规则的坨土秧。用粘贴置种技术播种培育出的钵盘秧，空穴少，且秧苗位于坨土的中央。对于以上两种坨土秧，非常容易开发出有序摆栽机和有序落秧机。由于这种秧重量轻，位置有规则，可以开发出结构简单、效率高、轻型、节约型、环保型的人力移栽机。图5是一种人力坨土落秧机的原理示意图。它的工作原理是，先用排在悬秧杆上

17、的数个夹子整排整排的把储秧盘中的秧夹到悬秧杆上，并悬于空中（1000株秧的重量才约5千克），然后每间隔相同数目的夹子（图中是间隔4个夹子）放开一个秧夹，让秧等距离地落入田中。这种落秧机非常适合田块小，机械化程度低的地区使用。5.2 开发毯状苗等苗插秧机对于用粘贴置种法培育出的队列式毯状秧苗，设计毯状秧插秧机的送秧机构的纵向送秧距离和横向送秧距离时，按队列式秧苗的行距和列距设计，就能实现等苗插秧。将插秧机分秧爪之间距离设计成正好从秧苗的行间间隙和列间间隙中分秧，还能避免伤秧。5.3 开发单本多蘖秧拔秧机和插秧机为提高杂交稻、双季晚稻等水稻的产量，需要培育单本带蘖秧。由于粘贴置种方法可培育出分布呈队列式的、分蘖伸展方向相同的多蘖秧。对于这种秧，很容易设计拔秧机和插秧机。如设计拔秧时，拔秧爪可沿行间间隙和列间间隙中穿行，并沿着秧苗的分蘖方向夹秧（图6中1所示的方向），沿着与秧苗分蘖所组成的平面垂直的方向扯秧（图6中2所示的方向），这种方式可夹住整株秧，且各根秧茎均匀受力，这就可以避免扯破分蘖和拉断秧茎。为防止秧的根须中带有过多的泥土，扯秧前可用梳齿状的齿条插入秧苗周围的根须中，当秧苗从泥中拔起时，齿条把根须中的泥土梳脱掉。将拔出的秧顺次放入图7所