王志濤++吳艷麗++譚宏杰++孫明哲++李春勝++張家源++孫卓++王蔚

摘 要：結合東北地區(qū)水稻種植的實際情況，利用玉米秸稈替代傳統(tǒng)的塑料育秧盤，培育水稻移栽苗。玉米秸稈本身為可還田有機肥料，培育的水稻秧苗無需剝離，較少了傳統(tǒng)移栽后返青期，秧苗無受損可以更好的分蘗。為本育苗工藝設計了配套的相關機具，并對機具的各項功能進行了試驗。

關鍵詞：水稻移栽；育苗；玉米秸稈；仿形；農(nóng)業(yè)機具

中圖分類號：S511 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20161032020

引言

現(xiàn)階段我國水稻移栽技術多為插秧機進行插秧作來，插秧機的工作效率很高，而且節(jié)約了大量的人力，也為農(nóng)民生產(chǎn)節(jié)約了人工費用。水稻移栽秧苗培育中普遍使用塑料材質(zhì)的秧盤，秧盤經(jīng)過2～3次使用后就需要更換，大量更換需要一定的成本，更嚴重的廢棄的秧盤往往得不到較好的回收，造成了水稻田地的“白色污染”。東北地區(qū)的水稻產(chǎn)量取決于水稻秧苗移栽后其分蘗數(shù)量的多少，插秧后分蘗期的長短和分蘗的質(zhì)量是水稻生長的關鍵因素。

結合東北種植的實際情況，利用本地的特色農(nóng)作物玉米的秸稈為載體，替代塑料秧盤進行水稻移栽秧苗的培育。經(jīng)過試驗后，成功的利用玉米秸稈培育水稻移栽秧苗。不但提高水稻育苗移栽成活率，減少返青時間，還提高玉米秸稈利用價值，同時替代水稻移栽塑料育秧盤。該項技術應用于水稻育苗移栽后將會使水稻產(chǎn)量進一步提高，降低水稻生產(chǎn)成本的同時，減少白色垃圾和秸稈焚燒污染。

此項技術在生產(chǎn)中主要的問題是，玉米秸稈的處理和覆土均問題。為了克服生產(chǎn)瓶頸， 需要設計一套機具，能夠?qū)τ缬糜衩捉斩挼恼危ㄩ_槽、去瓤、打孔；還要完成育苗，包括灑底土、精細播種、后覆土、灑水等工作。

1 培育水稻移栽秧苗用玉米秸稈整形加工機研究及主要參數(shù)設計

1.1 根據(jù)水稻育苗對玉米秸稈載體的需要，玉米秸稈整形加工機需要有以下幾種功能

對秸稈外殼進行連續(xù)打孔。由于秸稈外殼本身堅硬，秧苗在生根后很難憑借自身的力量穿透底部秸稈，需要使用機構將其開孔。為了保證秸稈外殼收到最小的破壞，在打孔時，應采用交錯線路打孔，避免連續(xù)直線打孔造成秸稈破裂，將無法使用。

玉米秸稈播種使用的是秸稈凹形結構，從玉米秸稈橫斷面上分析，秸稈為近似橢圓形狀，將長徑豎直短徑水平放置，使用2/3的下半部分為育苗載體，因此，使用平切刀將秸稈在指定位置一分為二，為保證秸稈切開時穩(wěn)定，配有壓緊輪來穩(wěn)定秸稈運動時的穩(wěn)定。

玉米秸稈內(nèi)的瓤也需要清楚干凈，設計仿形刀，將秸稈清除干凈，確保種子和土壤有足夠的空間。

1.2 玉米秸稈整形加工機工作過程分析

將秸稈裁剪為0.6～0.8m長，放入秸稈導槽內(nèi)。啟動機器，平開切刀將秸稈由近一比二處分開，然后凹形切刀將瓤與秸稈壁分離，同時導槽底部的打孔釘對秸稈底部打孔，從而得到干凈的玉米秸稈外殼供育苗使用。

1.3 玉米秸稈整形加工機傳動設計

機構工作原理：由電機帶動螺桿推動機，螺桿旋轉(zhuǎn)帶動絲母做直線直線運動，仿形切刀安裝在絲母上，絲母在導軌的引導下，沿秸稈凹槽做平行運動，將秸稈剖開后將瓤清除。利用機電控制機構，切刀往復運動，每次都可以進行秸稈整形任務。

切刀組合，有平開切刀和仿形切刀組合而成，一次完成秸稈的整形工作；

凹形槽，根據(jù)秸稈的外形，制作的凹形導槽，用來放置未整形的秸稈，并在整形過程中固定秸稈；

滑塊絲母，絲母在絲桿上做直線往復運動，在兩側(cè)和與固定導槽接觸面安裝有導向用軸承，保證絲母運動平穩(wěn)，絲母運動后帶動切刀運動，完成整形工作；

絲桿，一端安裝在推進機上，另一端固定，推進機推動絲桿轉(zhuǎn)動，安裝在絲桿上面的滑塊絲母沿絲桿往復運動；

推進機，有電動機帶動的推進機把動力傳遞給絲桿，使其連續(xù)轉(zhuǎn)動；

導軌，導軌在絲桿兩側(cè)平行放置，為滑塊絲母的運動提供保護；

機構配有自動往復運動開停電動控制箱。

2 水稻移栽育苗用秸稈育苗秧苗播種機設計

2.1 以整形后的秸稈為基礎，實現(xiàn)播種、覆土和施水（肥）半自動流水線式育苗

機構工作原理：將整形后的秸稈沿著導槽放置，隨摩擦輪前進，首先經(jīng)過播種器下方，秸稈內(nèi)填入種子，繼續(xù)向前為種子覆土，然后噴灑水、肥，最后將播種后的秸稈放入育苗室，從而完成播種過程。

2.2 機構運動過程分析

進料導槽，使用截面形轉(zhuǎn)危上寬下窄的導槽，讓秸稈沿著直線運動；

進料摩擦輪，由一對邊緣為半圓形且表面粗糙的圓盤，上下放置，將秸稈放在2個輪子中間，通過其勻速轉(zhuǎn)動從而帶動秸稈向前運動；

播種輪，種子從儲種箱的坡形出口落到播種論上的窩口內(nèi)，隨播種輪的勻速轉(zhuǎn)動，依次落入秸稈中，下方設有余料排出口；

灑土輪，干土沿干土箱的坡形開口落下，填滿撒種后的秸稈槽，為種子覆土，余料下方排出；

灑水嘴，設有單獨開關由水泵將配置好的水、肥供到噴水嘴，根據(jù)需要為土壤施放；

減速機，將電機的高轉(zhuǎn)速減到機器運轉(zhuǎn)所需要的速度；

電動機，為機構提供動力；

機架，承載各構件，提供空間支撐，采用4柱4輪多層放置，安裝護罩，按需安裝玻璃觀察窗；

電控箱，電力接入，為電機、水泵和指示燈等提供動能，并設有操作開關面板、指示燈；

水泵，根據(jù)需要，抽取水槽內(nèi)調(diào)配好的水、肥；

余料回收箱，收取多余的種子和干土；

3 試驗方法概述

3.1 育苗用秸稈整形機

于吉林農(nóng)業(yè)大學試驗田收集500根玉米秸稈作為試驗用原料，去除根部和頭部取秸稈的中下部，長達為800mm左右，放于陽光平整處晾干，儲存以備使用。

3.1.1 育苗用秸稈加工機生產(chǎn)效率試驗

將加工機調(diào)試完畢，取500根秸稈，分多次進行加工試驗。

開始計時，進行整形工序工作，秸稈加工完成后，再次計時，記錄工作時長。

3.1.2 瓤凈率

將通過整形機的秸稈挑選60根秸稈，每10根一組，分為六組。排列整齊，依次觀察，檢查秸稈內(nèi)空瓤剔除效果。

3.1.3 透孔率檢驗

測量單根秸稈長度并記錄，對秸稈外側(cè)打孔數(shù)計數(shù)并記錄，查看秸稈內(nèi)側(cè)透孔數(shù)目并記錄。

3.2播種機育苗效果

4 結論

4.1 對比分析

以秸稈為載體進行水稻育苗移栽的水稻育苗新技術，水稻幼苗在秸稈基質(zhì)中能夠很容易的形成根團，栽植時根系不受損傷，成活率高，所育秧苗很好的解決了水稻分秧時的傷根問題。同時以農(nóng)作物秸稈制作的育苗載體，可充分利用農(nóng)村的廢棄資源，開發(fā)環(huán)保型育苗載體。

育苗用秸稈整形機能夠一次完成打孔、斷面整形、去瓤工作，透孔合格率達到99%，瓤凈率98%。

玉米秸稈育苗水稻播秧機采用拋秧技術，解決了水稻插秧機插秧過深影響水稻分孽的問題。

綜上所述：以秸稈為載體進行水稻育苗移栽的水稻育苗新技術及配套設備的研制能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)藝與農(nóng)機相結合，改善目前水稻育苗及移栽過程中存在的問題。

4.2 存在問題及改進意見

秸稈加工機的生產(chǎn)率和穩(wěn)定性有待進一步提高；提高播種機覆土均勻性和播種精確性；玉米秸稈切斷還需要設計專用切斷機構。

參考文獻

[1]孫明哲，王蔚，徐峰，李春勝，于海濤，王志濤.秸稈育苗播秧栽培技術[J].陜西農(nóng)業(yè)科學，2014，60（11）.

[2]鐘華平，岳燕珍，樊江文.中國作物秸稈資源及其利用[J]. 資源科學，2003，25（4）.

[3]司明寶，何政道，許飛鳴，祁紅英. 機插稻有機基質(zhì)育秧與其它育秧方式的對比[J].農(nóng)機科技推廣，2015（04）.

[4]肖敬濤，劉進民.基質(zhì)育秧試驗總結[J].黑龍江科技信息， 2012（18）.

[5]廖娜，黃光群，陳龍健，賀城，韓魯佳.玉米秸稈芯結構建模與徑向壓縮過程模擬[J].農(nóng)業(yè)機械學報，2011，42（6）.

作者簡介：王志濤，男，學士，研究方向：農(nóng)業(yè)機械。