本文针对当前水稻精量穴直播排种器普遍存在的穴粒数合格率不高、成穴性与穴距均匀性差、品种适应性有待提高等问题。依据杂交稻精量穴直播种植农艺要求,融合窝眼环的机械搅种、群布吸孔的精量吸种及叶轮的定距成穴导种,创新提出了一种水稻内吸式精量穴直播排种器,开展了稻种物料特性参数测试,排种器关键部件设计及排种机理分析;运用EDEM软件对排种器的叶轮导种过程进行了仿真研究;依次开展了排种器吸种性能试验、接种性能试验及台架排种性能试验,通过试验结果分析,得出了排种器适宜的结构和工作参数组合,以期为水稻精量穴直播装备的设计与应用提供理论参考与技术支持。主要研究内容如下:1)对适宜于长江中下游地区种植的细长的创两优4418、中等长度的中农2008和短圆的阳光800三种典型尺寸的杂交稻品种进行物料特性测试,分别测得了稻种的含水率、三轴尺寸、千粒重、密度、休止角和滑动摩擦角等关键参数,为排种器关键部件设计、相关理论分析及仿真研究提供参考依据。2)基于稻种物料特性及杂交水稻精量穴直播的种植农艺要求,研制了一种内吸式精量穴直播排种器,创新设计了一种内吸种滚筒和双叶轮导种部件,并对排种器充种、吸种、接种及投种过程进行了排种机理分析。3)运用离散元EDEM软件,依据稻种物料特性参数,分别构建了3个品种稻种的仿真颗粒模型,对其主要离散元参数进行了仿真试验标定;并开展了排种器导种过程的仿真研究,明确了排种器适宜的投种角。4)通过搭建吸种性能试验台架,并借助JPS-12型排种器性能检测试验台,开展了排种器吸种、接种和排种性能试验,探究了吸孔直径、稻种球度和吸种负压对排种器吸种性能的影响,分别得出了3个品种稻种适宜的吸孔直径和吸种负压组合。在此基础上,以创两优4418稻种为排种对象,分别对内叶轮半径、叶片偏置角、投种角依次进行性能试验;综合上述试验结果,得出不同球度稻种对应的适宜的工作参数组合,最后开展了适宜的工作参数组合下的整体排种性能试验,并对比分析了叶轮导种与导种管导种的排种性能。