黑龍江省常用的4個水稻品種的物理特性分析,農(nóng)業(yè)機械化論文

黑龍江省常用的4個水稻品種的物理特性分析,農(nóng)業(yè)機械化論文水稻是我們國家第一大糧食作物，而水稻生長的經(jīng)過為育苗、移栽、生長、收獲。水稻工廠化育秧包括浸種、破胸、播種、催芽、綠化、煉苗、出秧。水稻的高產(chǎn)量與芽種的物理特性以及播種機排種器設計有關。水稻芽種物理特性包括芽種的幾何尺寸、千粒質(zhì)量、流動性及硬度等。充分了解水稻物料特性在播種時能減少對種子的損傷，提高出苗率，進而使其到達增產(chǎn)增收的目的。當前，對水稻物理特性的研究，主要針對水稻種子在一定條件下的物料特性，對發(fā)芽后水稻的物理特性研究較少。本研究將針對黑龍江省常用的4個水稻品種的物理特性進行試驗研究，為水稻芽種精量播種裝置的研究提供理論基礎。1、試驗材料本研究選用了黑龍江省常用水稻品種:空育131、墾鑒稻6、墾稻12、龍粳26為研究對象。試驗前先對稻種進行除芒、選用、清洗、催芽、晾芽處理。首先除去干癟稻種，通過浸泡使種子中的水分到達飽和。其次，在一定溫度下催芽，催芽溫度保持在26左右，催芽約36h，待種子破胸露白，取芽長2～4mm作為試驗材料。2、水稻芽種物理特性研究2．1芽種的幾何特征播種機的播種裝置直接與種子接觸，因而種子的尺寸與形狀直接影響播種裝置的構(gòu)造參數(shù)，也牽涉到種子在排種器內(nèi)的流動、填充等狀態(tài)。因而，研究種子的幾何特性特別重要。芽種的三維坐標如此圖1所示。2．1．1試驗方式方法隨機選取4種水稻品種的芽種各100粒，在其長、寬、厚3個方向上，用電子數(shù)顯卡尺測其尺寸，每次試驗重復3次，取平均值。2．1．2試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析水稻芽種播種常規(guī)含水率范圍為23%～25%，因而在研究稻種長度、寬度、厚度的尺寸分布時，以芽種含水率25%為代表進行研究。1)在一定含水率下芽種的幾何尺寸分布，如此圖2～圖4所示。由圖2知:芽種在長度上分布服從正態(tài)分布，4種芽種長度主要分布在6．9～7．4mm之間，占總量10%～25%;其余分布向兩邊遞減，芽種長度分布范圍為5．8～8．8mm。由圖3知，芽種寬度服從正態(tài)分布，4種水稻芽種寬度主要分布在3．6～4．2mm之間，占總量10%～17%;其余分布向兩邊遞減，變化范圍在2．5～5．5mm之間。由圖4可得:芽種厚度服從正太分布，4種芽種寬度主要分布在2．3～2．7mm之間，占總量20%～40%;其余分布向兩邊遞減，變化范圍在1．8～4．3mm之間。2)在不同含水率下芽種的幾何尺寸分布，如此圖5～圖7所示。由圖5可知:墾鑒稻6在不同含水率下，長度最小，變化范圍6．2～7mm;空育131和龍粳26略大于墾鑒稻6，長度變化范圍6．8～7．2mm;墾稻12長度最長，變化范圍在7．4～7．8mm。由圖6可知:墾稻12寬度變化范圍最小，變化范圍在3～4mm之間。龍粳26、空育131和墾鑒稻6變化范圍基本一致，為3．7～4mm之間。由圖7可知:墾稻12在一樣含水率下厚度最小，變化范圍為2．15～2．35mm;空育131變化先快后平緩，變化范圍在2．2～2．3mm之間;龍粳26變化范圍為2．25～2．4mm;墾鑒稻6最厚，變化范圍為2．3～2．4mm。2．2芽種的千粒質(zhì)量芽種千粒質(zhì)量是以克來表示一千粒種子的絕對質(zhì)量。它是具體表現(xiàn)出種子大小與飽滿程度的一項重要指標，是檢驗種子質(zhì)量的內(nèi)容，也是田間預測產(chǎn)量時的重要根據(jù)。千粒質(zhì)量的大小對播種經(jīng)過中稻種充種、投種經(jīng)過的運動軌跡、運動狀態(tài)影響顯著，對確定播種裝置與秧盤之間的對應位置關系有重要影響。2．2．1試驗方式方法隨機選取水稻品種為空育131、墾鑒稻6、墾稻12、龍粳26的芽種各1萬粒，將其分成10組，室溫為22℃的環(huán)境下、相對濕度為12%，用測量精度為0．05g的電子天平進行測量，并記下測量結(jié)果。為了減少誤差，每次試驗重復3次，計算其平均值。2．2．2試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析1)在不同含水率下芽種的千粒質(zhì)量隨著含水率從21%～29%的增加，稻種的千粒質(zhì)量增大。華而不實，空育131、墾稻12、龍粳26變化基本一致，變化范圍為33%～37%。墾鑒稻6的千粒質(zhì)量略大一些，變化范圍為35%～40%，如此圖8所示。2)在一定含水率下芽種的千粒質(zhì)量在含水率25%的條件下，得出了4種芽種的千粒質(zhì)量分布比例，如此圖9所示。由圖9可知，4種芽種的千粒質(zhì)量屬正態(tài)分布:墾稻12主要分布在37～40g之間，占總量20%～30%，變化范圍為32～41g;空育131的芽種千粒質(zhì)量主要分布在37～40g之間，占總量20%～30%，變化范圍為32～40g;墾鑒稻6的芽種千粒質(zhì)量主要分布在36～39g之間，占總量25%～40%變化范圍為35～41g;龍粳26的芽種千粒質(zhì)量主要分布在38～41g之間，占總量20%～25%，變化范圍為35～42g。2．3芽種的流動性水稻屬于散粒物料，內(nèi)摩擦因數(shù)小、易脫落，這種特性稱為流動性或散落性。稻種流動性的大小對播種裝置的設計有重要意義，稻種流動性的大小可用靜止角和自流角兩個指標來表示。2．3．1休止角休止角又稱靜止角，指物料從一定高度自然連續(xù)地下落到平面上，所堆積成的圓錐體母線與地平面的夾角，反映了散粒物料的內(nèi)摩擦特性和散落性能。物料的休止角越大，它的內(nèi)摩擦力越大，散落特性越不好。2．3．1．1試驗方式方法在芽種含水率分別為21%、23%、25%、27%、29%條件下，隨機選取發(fā)芽處理過的4種水稻品種的芽種各5份裝入漏斗中測量，待芽種全部落下，用測角儀測量休止角，如此圖10所示。2．3．1．2試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析4種水稻品種的芽種休止角隨含水率增加而增大:當含水率小于27%時，墾鑒12的休止角最大，空育131和墾鑒稻6居中，龍粳26最小;當含水率大于27%時，4種品種的芽種休止角基本一致，如此圖11所示。2．3．2自流角自流角又稱滑動摩擦角，是指芽種與斜面產(chǎn)生相對滑動時，二者之間的角度。芽種的自流角與稻種的大小、形狀及含水率等因素有關。2．3．2．1測量方式方法在芽種含水率分別為21%、23%、25%、27%、29%條件下，隨機選取經(jīng)過發(fā)芽處理的芽種各100粒，將其放置在芽種滑動摩擦角的測量裝置上，裝置構(gòu)造示意圖如此圖12所示。開場測量時，漸漸搖動手柄，使斜面緩緩上抬，當大部分芽種即將滑動時，記下角度儀的讀數(shù)。2．3．2．2試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析空育131、墾鑒稻6、墾稻12、龍粳26的芽種自流角隨含水率的增加而增大，如此圖13所示。由圖13可知:芽種的自流角在含水率小于27%時，略有不同，龍粳26最大、墾稻12最小;當含水率大于27%時，4個品種自流角基本一致。4種芽種的自留角變化范圍約為22～45。3、結(jié)論1)在一定含水率下，芽種的幾何尺寸服從正態(tài)分布，長度主要分布在6．9～7．4mm之間，寬度主要分布在3．6～4．2mm之間，厚度主要分布在2．3～2．7mm之間。在不同含水率下，隨含水率的增加，芽種的幾何尺寸相應增加。2)在一定含水率下，芽種的千粒質(zhì)量服從正態(tài)分布，分布范圍主要在37～41g之間。在不同含水率下，隨含水率的增加，芽種的千粒質(zhì)量相應增加。3)在一定含水率下，芽種的休止角主要分布在26～33之間，滑動摩擦角主要分布21．5～23．1之間。在不同含水率下，休止角和滑動摩擦角隨含水率的增加而增大。芽種流動性最好的品種為龍粳26。以下為參考文獻:［1］雷興誼．水稻工廠化育秧技術應用與探尋求索［J］．廣西農(nóng)業(yè)機械化，2018(3):13－15．［2］周祖鍔．農(nóng)業(yè)物料學［M］．北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，1994:40－50．［3］于恩中．水稻芽種物料特