水稻除芒機的研制情況及研發趨勢

摘要：水稻種子除芒機能夠對稻種進行精選處理，有效去除稻芒和雜質，有利于提高種子出苗整齊度，達到水稻增產增收的目的?；谒境C的國內外研究發展現狀，對水稻種子除芒機的主要類型、優缺點及未來研發趨勢進行總結，旨在為水稻除芒機的高效利用提供參考。

關鍵詞：除芒機； 水稻； 現狀； 結構； 趨勢

中圖分類號：S223 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2024）03-0080-02

在使用水稻育秧播種機播種時，稻種除芒效果差或不除芒會影響播種質量。為保證秧苗質量，各種水稻除芒機具應運而生。高效精密的水稻種子除芒機能夠對稻種進行精選處理，有效去除稻芒和雜質，使種子出苗整齊度高，秧苗素質保持一致[1]。探討水稻除芒機的國內外研究現狀，總結現有機具的類型、優缺點及未來研究趨勢，以期促進水稻除芒機的推廣應用。

1 水稻除芒機的國內外研究現狀

1.1 國外研究現狀

目前，種子除芒機的發展速度較快，其中美國、丹麥等國家需要脫芒的作物主要是小麥，也為水稻等種子進行除芒。這些國家的除芒機采用的是振動篩、風選和靜電除芒技術，能夠實現高精度、高效率的除芒作業。德國代表性機具是SAMATEC-Rober公司生產的100型除芒機；印度生產的除芒機可對多個品種的種子進行除芒；丹麥代表性機具是Westrup公司生產的K-319型除芒機[2]。當前，對種子除芒機的研究主要集中在機具的可靠性、可操作性、適應性及生產效率上。Osaw公司生產的DB-1型除芒機如圖1所示。

1.2 國內研究現狀

20世紀80年代，我國開始研制水稻除芒機，并于90年代末期實現批量生產和銷售，如黑龍江省農業副產品加工機械化研究所研制的5C-3.0型水稻種子除芒機、山東省萊陽市種子公司研制的5CM135-1型蔬菜種子除芒機和山東萊陽農學院研制的軸流動除芒清選機等?？傮w來說，現有的水稻種子除芒機主要存在以下問題：對種子破壞性較大，導致種子破損率較高，稻種浪費嚴重；機具體積較大，用種量較大；機具結構復雜，易藏種存芒，導致清理困難[3]。目前，國內的小型種子除芒機難以滿足生產需求。尤其是在開展水稻田間育種試驗時，對種子要求嚴格。因此，對適合田間育種的水稻除芒機的需求較為迫切。

2 水稻除芒機的類型及結構

水稻除芒機通常包括喂入裝置、除芒裝置、振動篩和風機等部分，其中除芒裝置是機具的核心部分。按照除芒部件的結構分類，水稻除芒機主要有釘齒式（或板齒式）、刷式（或摩擦式）和碾壓輥式等。

2.1 釘齒式除芒機

釘齒或板齒除芒機以打擊作用為主、揉搓作用為輔來進行除芒加工。由于其外滾筒固定，內滾筒旋轉速度相對較快，導致籽粒的破碎率相對較高。同時，外滾筒固定不動，導致底部物料運動速度慢甚至不動，易形成作業死角區。

2.2 刷式（或摩擦式）除芒機

刷式（或摩擦式）除芒機以梳刷、揉搓作用為主，利用種子之間的相互摩擦來去除稻芒和種皮上附著的種毛，可使種子表面變得光滑[4]。此類機具的除芒效果好，且種子破碎率低，但生產率也低。除芒機的主要部件如圖2所示[5]。

2.3 碾壓式除芒機

孫振雨[3]設計出一種水稻碾壓式除芒機，其利用碾壓輥將輸送帶V型槽內的稻種芒部折斷，脫芒過程如圖3所示。該機具設計小巧，適用于科研院所繁育基地等小規模作業，具有種子破損率低、脫芒效率高等優點。

3 水稻除芒機的研發趨勢

3.1 設計方面

水稻除芒機結構簡單，兼具穩定性、可靠性和易用性。因此，其設計需要考慮多個方面，包括結構、材料、控制系統、安全性和環保等。

3.1.1 材料選擇

水稻除芒機的材料選擇需要考慮耐腐蝕、耐磨和易清潔等特性，通常選擇不銹鋼和鋁合金等輕質、高強度的材料。

3.1.2 控制系統

控制系統的設計思路是提高機具自動化和智能化的基礎?？梢圆捎每删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC）、單片機等控制芯片，同時配合傳感器、開關等設備，實現自動化控制和監測。

3.1.3 安全性和環保

水稻除芒機的安全性設計包括機具安全防護裝置、操作人員的安全防護和機具緊急停機等。水稻除芒機的環保設計需要考慮設機具噪聲、振動和廢氣等，可以采用低噪聲、低振動、低廢氣排放量的設計。

3.2 結構方面

除芒效果和效率是水稻除芒機的關鍵技術指標。除芒效果直接影響水稻品質，除芒效率影響生產效率和成本。結合目前種子除芒技術的實際需求，研發除芒率高、破碎率低、性能穩定可靠的機具尤為重要。水稻除芒機不僅要具備高精度、高效率的除芒能力，還應避免稻種受到損傷或損失。同時，水稻除芒機的研發應向通用化、標準化和系列化方向發展，以適用于不同品種、不同生長環境的水稻。此外，應提高機具的應用范圍和利用率，將新技術、新工藝、新材料應用于除芒領域中，以提高種子除芒機的可靠性、操作舒適性等。

4 結語

水稻脫芒機是水稻工廠化育苗不可缺少的機具之一。稻種經脫芒機脫芒后，稻芒枝梗折斷，穎殼磨薄，能夠去除不良的稻穗和空粒，提高種子的流動性，避免因種毛粘連而造成排種不均勻或堵塞排種管等情況。同時，種子吸水速度加快，有利于節省浸種時間，使其出芽快、芽勢齊。隨著水稻種植面積的增加和種植品種的多樣化，未來將研發出更加高效、安全、智能的水稻除芒機。

參考文獻

[1] 劉文志，張欣悅，劉巖龍.水稻種子除芒機的設計與仿真[J].農機使用與維修，2017（9）：1-3.

[2] 張會娟，吳峰，胡志超，等.我國種子除芒機概況與發展淺析[J].中國農機化學報，2017，38（1）：132-135.

[3] 孫振雨.水稻碾壓式除芒機的設計及結構原理[J].農機使用與維修，2022（2）：27-29.

[4] 張婷婷.新型間歇式水稻除芒機的設計[J].農技服務，2016，33（2）：129+200.

[5] 鄭宏，李建萌，趙鳳芹.水稻除芒機的試驗研究[J].農機化研究，2014，36（8）：157-160.