受稻麦轮作区难耕难种及可持续发展要求的影响,免耕播种技术研究受到了越来越多的关注。近年来,稻麦轮作区形成了一系列免耕播种技术模式,但是由于缺乏较为完善的评价体系,尤其缺乏适用的小区试验精准播种技术,不能对各种免耕播种技术模式的效应机理进行解析,从而造成对各种免耕播种技术模式区域适应性不能进行准确评价,阻碍了免耕播种技术的大面积推广。本文首先对稻茬麦的几种播种技术模式进行研究,应用种子区微气候测试仪对不同播种技术模式的种子区微环境进行定量分析,并通过根系三维重构技术和图像处理技术对不同免耕播种方式、播种密度的根群体指标、地上部表型指标进行定量,为评价不同免耕播种技术模式的区域适应性及合理密植提供参考。在小区试验的基础上总结和分析小区试验用精密播种技术的特征,结合对现有的小区播种机技术特点的分析,提出新型小区播种机的技术要领,进而以此研发试制出新型小区播种机并进行了小区播种试验装置的试验检验。主要研究内容及结果如下:(1)不同播种技术模式下种子微气候动态及对出苗影响。设置免耕露播覆草、免耕条播覆土、免耕戳播和传统耕作四种播种方式,并对种子区微环境进行动态监测,结合种子萌发立苗情况对不同播种方式的区域适应性进行快速评价。结果表明,不同播种技术模式下种子区微气候变化存在差异,免耕条播覆土、免耕戳播处理种子区微气候较好且出苗率较高,为四者中较佳播种方式。(2)不同播种方式、播种密度地下部的响应。从根系构型的思路建立稻茬麦的株间根系竞争定量方法,利用根系构型数字化仪将小麦根系构型拓扑进行数字化,使用Pro-E软件进行模拟重构,进而利用数据分析处理软件MATLAB对模拟的3D根系构型进行分析,探求使用3D根系构型指标进行根系竞争定量化的实现方法,以期探索不同播种方式、播种密度下稻茬麦时空分布特征,为当地合理播种方式、播种密度的选取提供一定的理论参考。结果表明,相较于人工模拟免耕条播,免耕戳播处理下,邻株之间根系生长有较明显的‘此消彼长’现象,随着播种密度的降低,竞争指数波动趋于平缓;受邻株影响,两种播种方式均出现不同程度‘行间拓展’的方向性生长现象,相较而言,免耕戳播根系生长的方向性更加明显;相较于人工模拟免耕条播,免耕戳播在各时期各土层根系水平夹角整体表现为:行向>行间,表明免耕戳播方式下,根系在生长发育过程中更趋向于向行间拓展,并随着播种密度的减小,行间、行向拓展趋势减弱。(3)不同播种方式、播种密度地上部的响应。使用图像处理软件Digimizer对各时期小麦表型指标进行测量分析。结果表明,对于两种播种方式,单株叶长、平均茎秆长、单株叶面积、平均叶宽均随着播种密度的减小而呈现不同程度的增加,且同种播种密度下,人工模拟免耕条播各指标均大于免耕戳播。(4)小区免耕精密播种试验装置的设计与试验。设计了导轨式小区精密播种试验装置并进行大田试验。结果表明,裸播覆土试验下,播种合格指数在60.82%～71.34%,且随着播种粒距的增加,合格指数变大,漏播指数在18.11%～26.77%,且随着播种粒距的增大而减小;开沟播种试验下,播种合格指数在56.45%～64.72%,漏播指数在22.62%～29.89%,同样随之播种粒距的增加而减小。