随着现代农业的发展,规模化、自动化和机械化成为蔬菜育苗的必然趋势,工厂化穴盘育苗以其省时省力,育苗质量好、成活率高的优势成为育苗企业的优先选择。穴盘育苗包括填土、压穴、播种、覆土等环节,其中压穴和覆土环节决定着种子的播深和覆土厚度,直接影响种子最终的出苗素质,此外,压穴对中性和成孔质量又关系着后续种苗移栽状况。因此,压穴和覆土环节的研究,对于提高幼苗出苗质量、减小秧苗移栽损伤和保证后续生长素质具有重要意义。针对现有压穴和覆土装置现状,本文在理论分析基础上,对装置进行设计优化和性能试验,并以番茄种子为试验对象,进行实际育苗试验,探究压穴方法和覆土厚度对出苗素质的影响。主要内容如下:(1)辊式同步压穴装置的设计与试验。在对辊式压穴轨迹理论分析基础上,提出分段辊式同步压穴和直线往复式刷土的方式,开发出相应的辊式同步压穴装置,实现同步对中压穴。对样机进行压穴对中性和成孔效果试验,结果表明:装置压穴对中性受压穴深度和压穴效率影响较小,满足育苗移栽的需求;影响成孔效果的主次因素依次为基质含水率、压穴深度、压穴效率,在压穴效率500盘/h、基质含水率67%下,15mm的压穴深度可以获得最大的成孔合格率,为98.41%。(2)角钢链条式基质覆土装置的设计与试验。针对现有覆土基质特点,提出一种角钢链条式基质覆土装置,通过焊接在链条上的角钢将料斗中基质刮出,避免基质堵塞,通过控制系统实现穴盘的自动覆土。对样机进行覆土均匀性试验,结果表明,装置对基质干湿度适应性较好,未发生堵塞现象。同时,当覆土厚度大于9.59mm时,装置覆土均匀性较好,无需覆土刮平机构,覆土面较为平整,满足育苗作业需求。(3)穴盘自动清洗装置性能试验研究。穴盘育苗中,为减小穴盘残留基质对种子出苗素质的影响,需对穴盘进行清洗。针对试验所用软盘尚无适宜的清洗参数的问题,为保证较好清洗效果并减小损伤,在分析穴盘清洗工作原理基础上,利用自行研制的穴盘自动清洗装置进行了穴盘清洗性能试验。结果表明:影响清洗洁净率的主次因素依次为:清洗次数、冲洗水压、穴盘速度。在给定水平上,当清洗次数6次、穴盘速度900盘/h、冲洗水压5bar时,清洗性能最佳,清洗洁净率达98.56%。(4)压穴方法和覆土厚度对出苗的影响试验研究。在前期装置设计与试验基础上,选取压穴方法(同步压穴和被动压穴)和覆土厚度(20mm、15mm、10mm和5mm)为主副区因素,采用二因素裂区试验设计方法,通过实际育苗试验,观测番茄幼苗实际性状指标。试验结果表明,覆土厚度对番茄幼苗出苗素质影响最大,10mm覆土厚度处理可获得较高幼苗素质,有利于培养壮苗。较高和较低覆土处理均会导致茎粗等形态指标和物质积累量减少,壮苗指数降低。被动压穴可显著提高幼苗发芽率和出苗率,而主动压穴下,幼苗茎粗增大,茎高降低,幼苗物质积累量增大,秧苗壮苗指数提高。因此,前期装置设计可行,选用“同步压穴+10mm覆土厚度”有利于提高穴盘育苗中番茄幼苗素质。本研究可为后续清洗、压穴和覆土装置的改进,以及提高穴盘育苗种子出苗素质的研究提供参考。