水稻是一种重要的粮食作物。在我国水稻的种植模式主要有“一年两熟”和“一年一熟”两种。“一年一熟(即单季中稻)整体上相对双季稻效益高,农户普遍倾向于中稻种植;中稻对种植时间要求相对宽松,多采用直播这一方式,由于直播具有省工、节本等优势,其种植面积有逐年扩大的趋势。为满足水稻精量直播的需求,本课题开展了水稻芽种的物料特性研究,并以物料特性的试验结果作为依据,设计一种适合播种杂交稻及常规稻的双腔侧充种式水稻精量穴直播排种器,对其充种、清种、护种及投种过程进行了理论研究,并进行了室内台架试验。主要内容如下:(1)开展了水稻芽种的物料特性研究,分析了水稻芽种不同条件下物料特性进行了试验,获得了“培杂泰丰”和“黄华占”两个品种水稻芽种的三轴尺寸、不同含水率条件下千粒重及自然休止角、不同含水率和不同材料条件下的滑动摩擦角,为排种器结构设计提供依据。(2)基于侧充种原理,研制了一种双腔侧充种式水稻精量穴播,在结合研究水稻物料特性所获得的数据的基础上,对排种器工作原理过程进行了分析研究,确定了排种器的结构参数和工作参数。(3)对排种器充种、清种、投种、护种、清堵几个过程中水稻芽种的运动及受力进行理论分析,建立了型孔充种力学模型,清种护种毛刷清种力学模型,型孔投种力学模型,明确了型孔能顺利囊种、清种毛刷能顺利清种护种、型孔能顺利投种的必要条件以及护种毛刷的选择。(4)以排种器转速为试验因素对排种器进行了室内台架试验,试验结果表明:双腔排种器排出种子数分布近似正态分布,排种轴转速为10~25 r/min时,随排种轴转速的增加,排种器播种培杂泰丰水稻种子合格率在84.13%~88.85%内波动,排种器播种黄华占水稻种子合格率在67.03%~72.40%内波动。当排种轴转速大于25r/min时,合格率随排种轴转速增加整体呈下降趋势,重播率在较小的范围内波动,漏播率呈上升趋势;当排种轴转速为25 r/min,穴距150 mm,投种高度为150 mm,排种盘型孔中心线与排种盘端面夹角θ为20°,且过端面上型孔截面长轴方向与排种盘面径向夹角ψ为90°时,排种器单腔播种含水率为21.66%的杂交稻“培杂泰丰”破胸露白芽种合格率((2~4)粒/穴)为87.04%,漏播率((0~1)粒/穴)为2.94%,空穴率(0粒/穴)为3.33%,破损率为0.40%;双腔播种含水率为22.47%的常规稻“黄华占”破胸露白芽种合格率((5~8)粒/穴)为70.26%,无空穴,破损率为0.06%。