关键词:
种子带
结构特性
编织
无纺布
育种试验
摘要:
随着世界各国对农业生产的日益重视,精量播种技术也受到了广泛关注,特别是针对小粒种子的精量播种,如种子带技术。种子带技术作为一项兴新的小众精量播种方式,凭借其独特的技术优势,能够有效提高播种效率和作物存活率。然而,该项技术大多用于小粒种子的播种,针对粒径比较大的种子播种相关应用较少且与编织设备的适配度较低。因此,本文旨在将种子带播种技术运用到各种规格的种子上,基于种子和编织材料的基本特性,在现有种子带编织机的基础上对其关键部件改进设计,分析不同参数对种子带结构的影响规律,得出最佳的种子带编织方案,测试其性能优选最佳编织材料,评估种子带技术在不同规格种子播种中的应用可行性。本文研究内容和结论如下:
(1)按种子粒径,选取小白菜籽、绿豆、棉籽3类种子。水刺聚丙烯、尼龙、聚丙烯、聚乳酸、聚酯材料均为纤网结构。聚丙烯材料的拉伸断裂指标最大,纸带拉伸断裂指标最小。水刺聚丙烯材料的透气性和柔软度最优,聚乳酸材料的透气性最差且最硬。
(2)基于包种效果,优化种子带编织机的吸种盘、种子带输送导轨、搅种装置部件。根据排种器内腔负压与吸孔直径、种子大小与吸种盘吸附力关系,调节不同种子的吸种间距。针对不同编织材料与编织机适应性较差,对种子带输送导轨部件进行优化;试验发现输送导轨管内径11mm、外径15mm、长度140mm时达到最佳的输送效果。针对种子在充种区域容易出现“架空”现象,导致吸种盘无法连续吸种,添加了一种搅种装置;试验发现螺旋状搅种轴直径50mm,长度260mm时可实现高效吸种。
(3)以单位长度内捻劲数对种子带断裂力、种子在不同宽度下的包裹效果及其间关系、种子带漏种率作为评价指标,分析不同编织速度、编织材料宽度、编织材料克重对种子带结构的影响,发现种子带最佳编织速度为900m/h,编织材料的最佳克重为30g,小白菜籽、绿豆和棉籽包种编织材料的最佳宽度依次为15mm、20mm、25mm。
(4)以拉伸断裂指标损失率为评价指标,分别进行种子带的拉伸性能、耐日晒性能、耐盐碱性能、土埋降解性能试验。根据种子带的各项性能指标得出,日晒后,水刺聚丙烯种子带的拉伸断裂指标损失最多,聚乳酸和尼龙种子带拉伸断裂指标损失最少;盐碱液浸泡后,聚乳酸种子带的拉伸断裂指标变化最大;土埋后,纸带种子带分解程度最为明显,聚酯种子带拉伸断裂指标损失程度最为显著。
(5)利用编织的种子带以无土栽培方式进行育种,结果表明种子在种子带中可以实现正常发芽。其中,纸带材料对种子发芽影响最小,种子发芽率均可达90%以上。但由于纸带的抗拉强度非常低,综合考虑前期针对编织材料的基本性能试验结果,采用聚乳酸材料为最优选择。