水田侧深施肥装置的优化设计与试验

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1、万方数据东北农业大学工学硕士学位论文1．2国内外水田施肥机具的研究现状我国农业经济快速发展的30年中，大规模施用化肥在我国农业经济的快速增长中扮演着重要的角色，同时化肥的施用保障了我国的粮食安全。研究表明，化肥施用对我国农业经济发展所做的贡献呈现不断增长的趋势，从19世纪80年代到20世纪初，化肥施用对农业经济增长的贡献率从21．7％增长到40％【l““j。随着我国化肥施用量的增加和现代农业生产中机械化的迫切需求，我国逐渐加强对施肥技术和施肥机具的研究，相对于国外对施肥技术和施肥机具的研究，我国起步较晚，发展也相对较慢，国外研究的施肥机具和施肥技术种类较多且深入细致。目前国内市场

2、上已经有许多不同功能和用途的施肥机具，这些施肥机具大多数还是以国内自主研发为主u3-14l。当今世界水稻的机械化生产可按种植方式分为两大类，一是以欧美国家为代表的水稻直播栽培，主要采用撒肥机进行施肥作业，或喷药和施肥同步作业。二是以日本为代表的水稻移栽栽培，采用插秧与深施肥同步作业Il’171。欧美国家普遍应用的撒肥机主要有两种类型，一种是离心式撤肥机，另一种是气力式撒肥机。离心式撒肥机主要施用固态肥料，肥料可在撒肥盘的旋转力作用下抛撒于田间，其具有结构简单、生产成本低等优点；气力式撒肥机主要施用液态肥料，它利用风机将液态肥料喷洒在作物表面，具有作业面积大、效率高等优点【l引。图

3、1．1为法国库恩公司生产的AXIS50．1W型撒肥机，其最大工作幅宽能达到50m，驾驶员可在驾驶室中控制调节肥料颗粒在撒肥盘上的落点，从而轻松地调节工作幅宽，该机具最大施肥效率可达500kg／min，工作时速度可达20km／h[19l。美国约翰迪尔公司生产的4630自走式喷肥机(如图1-2所示)采用了四气门六缸powerteach柴油发动机很大程度地提高了生产力，同时该机具配备有变量静液压传动系统及坚同耐用的喷杆和悬挂系统，使其具有良好的传动系统和可靠的结构【“J。图1—1离心式撒肥机图1—2气力式液态施肥机Fig．1．1Centrifugalfertilizerdistribu

4、torFig．1-2Pneumaticliquidfertilizerapplicator1975年日本开始对深施肥技术进行研究，研究结果明确了深施肥技术具有明显的节肥增产作用，1981年开始全国范围内推广，1986年开发出深施专用肥料，到1992年日本采用深施肥技术的水田面积，达全国水田总面积的20％左右。目前，日本全国已基本形成了统一的水稻栽培模式，育秧、深施肥、机械插秧已实现了系列化和标准化，水稻种植机械化水平非常高。日本井关、久保田、洋马、三菱等国内多家大型农机制造公司，先后研制出多款配备深施肥装置的插秧机或直播机。井关公司(ISEKI)研制的水田深层施肥机具，该机具可在

5、两行水稻植株间开出80～100mm的深沟，将肥料施入深沟后进行覆土作业，施肥作2万方数据引言业时，必须将肥料施在两行正中央，否则会造成水稻生长不齐的现象【2卜23】，该机型如图1．3所示。久保田公司(Kubota)研制的EP4．TC型水稻直播专用机(如图1．4所示)，该机具可实现水稻直播、侧深施肥、喷洒农药一体化作业，侧深施肥时将肥料施于水稻植株侧方的肥沟内，整个施肥过程无需覆土环节。日本三菱公司(Mitsubishi)研制的MPR．85H型水田施肥机，采用糊状肥料进行双层施肥，即将深层施肥和侧深施肥同时施用，上层肥料为水稻营养生长提供养料，下层肥料为水稻生殖生长提供养料【24】

6、。图1—3井关乘坐式插秧机(施肥功能)图1．4久保田水稻直播专用机Fig．1-3FertilizationfunctionoftransplanterFig．1．4paddyseed．sowingmachines我国对水田深施技术的研究始于20世纪60年代，起步比日本早了10年左右，但是深施肥技术的应用及推广却相对缓慢，对水田深施肥机具的研究主要还是以自主研制为主，先后研制了20多种不同方案的水田深施机具，水田深施肥机具的标准化较差。1976年，营口市农机研究所对辽河77(2F6—2)型深层施肥机(如图1．5所示)，进行水稻插前深施肥和追肥的田间试验，进一步分析了辽河77(2F6

7、—2)型深层施肥机的工作效果，试验表明：经过深施肥的水稻长势稳重，株高增加20～83mm，增产达到了19．5％125-28]。辽河77(2F6—2)盈凑屡施肥机1。柴油机2．起落杆3．驾驶坐4．开关柄5．支架6．传动轴7．肥箱8．输肥营9．开勾器lo．覆泥板图1．5辽河77型深层施肥机Fig．1-5liaohe77deepfertilizermachine80年代初，福建省农科院研制了2DS．2型水田化肥深施机(如图1-6所示)，机具内部装配有螺旋搅龙，通过螺旋搅龙的推动作用促进