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水稻育秧制缽機(jī)的發(fā)展
南柳洙教授
全南國立大學(xué)部農(nóng)業(yè)工程，農(nóng)業(yè)科技研究所，
snyoo@chonnam.chonnam.ac.kr
永秀彩，副教授
全南國立大學(xué)部農(nóng)業(yè)工程，農(nóng)業(yè)科技研究所，
韓國光州，300 Youngbong y-choi@chonnam.chonnam.ac.kr
2001年農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)刊年度國際會議
由農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)刊贊助
薩克拉門托會議中心
薩克拉門托，加利福尼亞州，美國
7月30日，2001年8月1日
文摘:
實(shí)驗(yàn)水稻育秧制缽機(jī)批量生產(chǎn)水稻種子，根據(jù)種子的特點(diǎn)對機(jī)器做出設(shè)計，施工和性能評價?；旌系乃痉N子，土壤，和粘合劑的溶液作為顆粒材料和形成球形顆粒機(jī)。機(jī)器的能力，制粒比，種子土壤水稻種子的比例混合，攝食率和顆粒物質(zhì)損失進(jìn)行調(diào)查。尺寸，重量，每顆粒的種子數(shù)量，壓縮強(qiáng)度，發(fā)芽，建立和產(chǎn)量的種子顆粒進(jìn)行分析。結(jié)果表明，設(shè)計的造粒機(jī)，可用于擴(kuò)大大規(guī)模生產(chǎn)的水稻種子顆粒和精密播種的水稻種子顆粒，使其有效地穩(wěn)定增長，改善生產(chǎn)力，在水稻種植期省時省力。
介紹
造粒技術(shù)已應(yīng)用于改變種子大小和微小形狀，提高機(jī)器播種率和表面粗糙不平的種子。造粒種子包括四個重要因素：種子，顆粒材料（重量和體積的增加，添加劑），結(jié)合劑和造粒機(jī)。造粒是許多蔬菜，如農(nóng)藝性狀和花卉種子：白菜，胡蘿卜，菊苣，草，生菜，洋蔥，甜菜，煙草，番茄等。石灰石、粉筆、砂、粘土、鹽,蒙脫石粘土、蛭石、膨潤土粘土、碳酸鈣、沸石、軟木、泥炭等顆粒材料和甲基纖維素、羧甲基纖維素、淀粉、聚氯乙烯等作為粘結(jié)劑已經(jīng)應(yīng)用。許多研究人員研究了發(fā)芽，出苗和早期生長的種子的影響（Bulan 1991;Dadiani在艾爾。1992;Estrade在艾爾。1993;Longden 1975;米勒在艾爾。1974;奧爾森1978;羅茲在艾爾。1979;舒特在艾爾。1978;1981年,羅賓遜Hlavacek在艾爾。1983;Konstantinov 1983;魯斯在艾爾。1979;高盛在艾爾。1981)。機(jī)器制缽方法分為沖壓或壓片,泥漿涂層、噴涂、和擠壓(Londen 1975;Naito 1963;米勒在艾爾。1967;閣樓在艾爾。1991年,1994;克拉克在al.1993;辛格1966)。
直接播種水稻種子代替?zhèn)鹘y(tǒng)的水稻秧苗移栽有出現(xiàn)許多問題,例如住宿、不穩(wěn)定的幼苗,現(xiàn)場管理方面的困難,種子損失的鳥類和老鼠,種子移位和濃度的灌溉,，因此，為了節(jié)省勞力和費(fèi)用，傳統(tǒng)的鉆和廣播應(yīng)該轉(zhuǎn)向精密種植,提高生產(chǎn)力。精密種植有均勻、快速的特點(diǎn),并完成所需的種子萌發(fā)和建立按照今天的高度機(jī)械化植物栽培系統(tǒng)。以解決發(fā)生在直接播種水稻種子和種植的水稻種植建立精度,涂布或制粒處理水稻種子已經(jīng)嘗試過的研究者和種植者發(fā)生的問題。同時開發(fā)種子填裝技術(shù)、涂料或制缽配方，改進(jìn)的萌芽、產(chǎn)生和建立工廠的主要主題(用語在艾爾。1992;在艾爾·赫爾姆斯。1991;Yamacuchi在艾爾。1995;在al.1991 Hagiwara;Decker在艾爾。1990;Soytong在艾爾。1989年,李在艾爾。1996年,金正日2000年;回到艾爾。1999年,李在艾爾。1998年,1999年)。盡管這些試驗(yàn)顯示有用的結(jié)果,但這些都只是部分在實(shí)際應(yīng)用的成功事例。
一個球形狀的水稻種子顆粒,它是由黏土制成的土壤。播種3至5顆種子，并用結(jié)合劑可以解決大多數(shù)發(fā)生在水稻種子直接播種的問題，使精密機(jī)械種植水稻種植。但是，大規(guī)模生產(chǎn)，由造粒機(jī)生產(chǎn)統(tǒng)一的水稻種子顆粒，以發(fā)展穩(wěn)定的植物生長和精密播種水稻種子顆粒的實(shí)際應(yīng)用是必要的。因此，進(jìn)行設(shè)計，施工和性能評價實(shí)驗(yàn)水稻種子造粒機(jī)，可用于大規(guī)模生產(chǎn)的水稻種子顆粒延長，對功能和特色種植的水稻種子顆粒也以證明其有效性。
結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)
攪拌器
如圖1所示的混合器的設(shè)計和建造準(zhǔn)備顆粒材料制成的水稻種子、土壤和綁定解決方案。主要的組件包括料斗、雙胞胎喂養(yǎng)的刀片,混合和揉鉆、真空元素來消除空氣中顆粒材料、駕駛汽車,電力傳輸和框架。由經(jīng)過三次40 rpm,混合均勻,得到了顆粒材料捏。
圖一：攪拌器的原理圖
制丸機(jī)
一個制粒機(jī)顯示功能部件的原理圖如圖2所示。機(jī)由料斗，喂養(yǎng)法網(wǎng)，喂食塊，放電別針，彈簧壓輥，驅(qū)動電機(jī)，鏈條和齒輪傳動的雙成形輥和框架。揉顆粒物料從料斗進(jìn)入雙進(jìn)料攪龍葉片。顆粒材料，然后送入成型輥的推進(jìn)器。旋轉(zhuǎn)成形輥形成球形顆粒，顆粒物料顆粒從孔中排出的針腳。
截面的觀點(diǎn)形成和放電形成卷顯示操作如圖3所示。每卷有三排35個半球外圍，一個穿孔洞的邊緣和直徑的孔是12毫米。兩輥軸拉伸彈簧收緊，共同消除軋輥之間的間隙（圖中未顯示）。固定偏心凸輪和壓縮彈簧針輥放電形成的種子顆粒。盈余沉淀分離材料成型輥被淘汰或刮傷。
①料斗 ②顆粒成型輥 ③刮欄 ④液壓千斤頂 ⑤螺旋輸送機(jī)
圖2制丸機(jī)示意圖
①輥身 ②齒輪 ③軸 ④偏心凸輪 ⑤軸承蓋 ⑥放電針 ⑦軸承 ⑧彈簧
①成形輥 ②溝 ③喂養(yǎng)塊 ④偏心凸輪 ⑤放電針 ⑥刮欄
圖3：成形輥截面圖
材料和方法
制粒材料
制粒粳稻品種東安適應(yīng)在韓國南部地區(qū)，干濕直播栽培的水稻品種材料準(zhǔn)備。種子咪鮮胺25％的消毒處理。系列壤土增加的重量和顆粒大小的土壤收集，并通過35目篩。下顆粒直徑500微米的細(xì)土。土壤的化學(xué)性質(zhì)如表1所示。結(jié)合劑被用來作為一個阿拉伯樹膠10％的解決方案。
表1 、土壤化學(xué)性質(zhì)
性能測試
土壤水稻種子顆粒材料的混合比例，攝食率和3次重復(fù)的顆粒材料進(jìn)行了性能測試和分析。顆粒材料，土壤水稻種子的混合比例是6:1，7:1和9:1（重量基地），被送入造粒機(jī)在喂養(yǎng)率0.5，1.0，1.5公斤/分鐘。制粒這表明水稻種子顆粒的重量比顆粒材料提供完美的比例，這表明受損的種子和種子的重量比種子損失率包括不完善的水稻種子顆粒顆粒提供的材料包括種子，和生產(chǎn)的能力進(jìn)行了分析。
顆粒特性
? 水稻種子顆粒質(zhì)量評估，尺寸，重量，每一個球的損壞和完美的種子，水分含量，干燥時間，壓縮強(qiáng)度隨機(jī)選取50個水稻種子顆粒，植物生長在該領(lǐng)域的特點(diǎn)進(jìn)行了分析。在實(shí)驗(yàn)中使用的一個烘干機(jī)是由漢城有限公司（o-D93，1800W）。壓縮強(qiáng)度測量機(jī)和在陰暗的房間干燥的顆粒紋理分析儀（穩(wěn)定的微系統(tǒng)，TA-XT2的）。探頭是在2毫米/秒的速度時，壓縮強(qiáng)度是指最大破斷力。
顆粒的現(xiàn)場測試
現(xiàn)場試驗(yàn)進(jìn)行了評價包衣種子植物的生長和產(chǎn)量比較與傳統(tǒng)的種子在農(nóng)場全南農(nóng)業(yè)技術(shù)研究所。完成3次重復(fù)的隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn).包衣種子播種在0.5厘米以下的播種深度,種子間距為30×10在潮濕的土壤表面上鉆了濕地和常規(guī)種子行距為30厘米，播種量40公斤/公頃。水浸深度為0厘米和3厘米。2005年5月10日，進(jìn)行播種作業(yè)。發(fā)芽，出苗，7種建立特色，和對產(chǎn)量進(jìn)行了評估。發(fā)芽率評估和
AOSA方法。
結(jié)果和討論
制丸機(jī)的生產(chǎn)能力
生產(chǎn)能力與機(jī)器喂養(yǎng)率約成正比，約61.4公斤/小時的攝食率在1.5公斤/分鐘。和7:1的混合如圖4所示。但是，混合比例減少1.5公斤/分鐘的攝食率的能力下降。因?yàn)榘ǔ^6種種子的不完善顆粒的增加。
制丸率（kg/hr）
顆粒材料的攝食率(kg/min)
圖3:生產(chǎn)能力是根據(jù)混合率和攝食率的顆粒材料來計算
制粒率和種子損失率
如圖4所示的制粒比例分別為61％至71％的范圍內(nèi)。制粒比例的不同喂養(yǎng)率在0.5公斤/分鐘。 且有的是1.0公斤/分鐘，但攝食率在1.5公斤/分鐘。制粒比例明顯下降，由于增加了，這是不成立的不完善顆粒勻速球形狀。通常，制粒比低，因?yàn)樵黾又挡煌晟频念w粒和顆粒材料的損失。適合喂養(yǎng)機(jī)制的改進(jìn)成形和成形輥之間的間隙消除.這就需要增加造粒比。以6:1.7:1混合，和8:1的種子損失率,36％至48％，36％至44％，17％的邁28％,種子混合比例減少損失的范圍如圖5所示。
顆粒材料的攝食率(kg/min)
圖4：按比例混合制粒比顆粒材料和攝食率
種子損失百分比（％）
顆粒材料的攝食率(kg/min)
圖5：種子損失按比例混合和喂養(yǎng)率顆粒材料
沉淀的性質(zhì)
顆粒平均直徑為12.0毫米（SD = 0.1毫米），僅次于制造業(yè)和干燥后下降至11.2毫米（SD = 0.3毫米）。干燥后顆粒的平均體重為1.66克（ SD = 0.05克）下降到1.26克（SD = 0.04克）。顆粒的平均含水率為24.4％（SD = 1.8％）。約6小時，必須由烘干機(jī)，把它它完全干燥，溫度在43和48小時左右，需要在陰暗的房間達(dá)到平衡含水率，溫度范圍在18?20℃，相對濕度30~45％。
壓縮強(qiáng)度
由測量機(jī)和在陰暗的房間干燥的顆粒壓縮強(qiáng)度質(zhì)地分析儀。由壓縮強(qiáng)度的顆粒烘干機(jī)烘干，在118范圍內(nèi)列印嶘137 N和干燥陰暗的房間是在88列印嶘108 N.的范圍內(nèi)，沒有壓縮強(qiáng)度的混合比例的變化和攝食率的顯著性差異。但是，壓縮強(qiáng)度突然下降的顆粒，包括超過6種種子。
每顆受損的種子除根據(jù)混合比例和數(shù)量
攝食率如圖6所示。每個平均種子數(shù)的混合比例為6:1，7:1和8:1分別為4.1（SD=1.4），3.6（SD=1.2），3.1（SD=1.3），種子每顆粒增加混合比例下降，并不能作為不同改變攝食率。表2顯示了顆粒的分布，球團(tuán)的比例，包括3至5粒種子在混合比例為6:1，7:1和8:1分別為76％~80％，75％~79％，21％~65％，包括顆粒小于2的種子是由于損壞的種子增加了。為了提高球團(tuán)礦的比例，包括減少3至5種子，改善制丸機(jī)損壞的種子程度是必要的。
表2，根據(jù)每顆粒種子數(shù)顆粒的分布。
水稻種子數(shù)
顆粒材料的攝食率
圖6：每顆粒種子數(shù)量按比例混合，喂養(yǎng)率的顆粒
種植的特點(diǎn)
高度機(jī)械化的種植系統(tǒng)需要統(tǒng)一，快速，完整的萌發(fā)建立種子。表3，包衣種子的發(fā)芽率和建立高于那些傳統(tǒng)種子,兩個種子需要5天，為50％，這種包衣種子的轉(zhuǎn)移距離短,漂浮包衣種子幼苗的比率比那些種子低.如表4所示。這些結(jié)果是由于不同的種子重量和播種深度，并指出，包衣種子是穩(wěn)定有效的種植。表5顯示了包衣種子產(chǎn)量及其組成部分和種子。由于每穗粒數(shù)，成熟的結(jié)實(shí)率，除包衣種子每平方米是穗褐色糙米，大米配給顯示出更好的效果，比傳統(tǒng)種子包衣種子產(chǎn)量的影響略高。
田間試驗(yàn)結(jié)果表明，粒狀種子上解決問題，如可用于住宿，不穩(wěn)定的苗木，種子通過鳥類和老鼠的損失，種子轉(zhuǎn)移和集中灌溉，一經(jīng)播種，穩(wěn)定播種機(jī)精密,播種后植物快速生長，提高生產(chǎn)力，在水稻種植省力。
表3，種子萌發(fā)和建立
表4，建立特色
表5，產(chǎn)量及其構(gòu)成
結(jié)論
設(shè)計，施工和績效評估的一個實(shí)驗(yàn)性的水稻種子造粒大規(guī)模生產(chǎn)的水稻種子顆粒，和調(diào)查的特點(diǎn)和種植機(jī)種子顆粒機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行。容量的造粒機(jī)約61.4公斤/小時，它可以通過增加孔數(shù)延長大規(guī)模生產(chǎn)的種子顆粒成型輥上開槽。但是，制粒比和種子損失結(jié)果表明改善消除間隙對損壞的種子和顆粒材料的損失減少飼養(yǎng)的機(jī)制是必要的。微丸均勻，有完好的種子約3至4。壓縮種子顆粒強(qiáng)度范圍在88N~137N。田間試驗(yàn)結(jié)果表明，包衣種子比傳統(tǒng)育育苗種子有更好地種植性能。因此，精密播種包衣種子可有效地穩(wěn)定增長，提高生產(chǎn)力，在水稻種植方面做出貢獻(xiàn)。
致謝
作者要感謝韓國農(nóng)業(yè)研究與發(fā)展促進(jìn)會該項(xiàng)目的支持中心。
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