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

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。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。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;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%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%、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