多功能深耕合壟施肥機(jī)設(shè)計(jì)與分析研究

張 雷

（遼寧省農(nóng)機(jī)質(zhì)量監(jiān)督管理站，遼寧沈陽(yáng) 110034）

1 最適耕深研究

根據(jù)深耕施肥對(duì)土壤微生物生長(zhǎng)狀況的影響分析得出，農(nóng)作物根系生長(zhǎng)和產(chǎn)量之間的關(guān)系，即產(chǎn)量不隨根深的增加而增加，在80 cm以上已沒(méi)有任何效果，而決定作物產(chǎn)量的重要標(biāo)準(zhǔn)是適當(dāng)深耕下相應(yīng)的基肥量。從作物生長(zhǎng)發(fā)育的要求來(lái)看，合適的耕深為小麥30～40 cm，油菜33～50 cm。

在其他狀態(tài)基本不變的情況下，因施基肥的方式、深度不同所得到的產(chǎn)量也不同。從根系分布情況看，無(wú)論小麥還是油菜其根系在40 cm的土層內(nèi)占比高達(dá)92%～100%，把肥料與土混合深施在15～30 cm的范圍內(nèi)效果最好。另外，在基肥、勞動(dòng)力使用充足的情況下，施基肥越早，得到的效果越好。

2 多功能深耕合壟施肥機(jī)設(shè)計(jì)

2.1 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) （1）將農(nóng)家肥與肥料均勻混合后施用，可以提高肥料使用效果、增加作物產(chǎn)量；（2）開(kāi)溝犁鏵設(shè)計(jì)成對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)向外側(cè)翻土，減輕犁鏵重量，減小開(kāi)溝阻力；（3）前開(kāi)溝犁鏵工作時(shí)排肥裝置把混合肥料施入壟溝，后犁鏵覆土起壟后整壟等作業(yè)通過(guò)一個(gè)行程來(lái)完成，以實(shí)現(xiàn)“深松開(kāi)溝—施用肥料（秸稈還田）—合壟”聯(lián)合作業(yè)。

2.2 攪龍?jiān)O(shè)計(jì) 攪龍的作用是從肥箱兩側(cè)向中間輸送物料，并在中間對(duì)農(nóng)家肥進(jìn)行擠壓，設(shè)計(jì)時(shí)采用一根等螺距的螺旋裝置，采用雙向反螺向攪龍，在攪龍與肥箱在容積不變的情況下，對(duì)農(nóng)家肥進(jìn)行更好的擠壓。

2.3 部件組成 為了實(shí)現(xiàn)“深松開(kāi)溝—秸稈（農(nóng)家肥）深還—扶壟整壟”一個(gè)作業(yè)行程完成功能，本機(jī)主要部件包括機(jī)架、地輪、開(kāi)溝犁鏵、儲(chǔ)肥排肥機(jī)構(gòu)、扶壟犁鏵和整壟裝置等。在機(jī)架的上方設(shè)置裝有施肥器的無(wú)機(jī)肥料箱，施肥器的排肥軸由地輪驅(qū)動(dòng)，攪龍的兩端旋轉(zhuǎn)方向相反時(shí)向肥箱輸送農(nóng)家肥，在機(jī)架后部掛接覆土犁，如圖1所示。

2.4 作業(yè)方式 開(kāi)溝犁放置在機(jī)架下方與機(jī)器行進(jìn)方向同向的對(duì)稱(chēng)面上，犁開(kāi)耕層土壤，將浮土分向兩側(cè)，該犁為一對(duì)對(duì)稱(chēng)犁體安裝在同一犁腿上，使犁耕阻力與機(jī)組行進(jìn)方向同向，避免引起過(guò)大側(cè)向力。無(wú)機(jī)肥料箱容量較小，適于存放高效肥，整體支撐在無(wú)機(jī)肥料箱前方，由地輪通過(guò)鏈傳動(dòng)帶動(dòng)控制肥料流量的主軸[1]；有機(jī)肥料箱容量較大，適于存放已粉碎的秸稈或其他有機(jī)肥，底部截面為圓弧狀，利用攪龍運(yùn)轉(zhuǎn)將肥料由兩側(cè)向中間擠壓，然后經(jīng)過(guò)排料口至犁出的犁溝中。肥料箱兩側(cè)直板與底部圓弧板鉸接，可在一定角度內(nèi)開(kāi)合，便于肥料的聚攏，攪龍兩端螺旋方向相反，可將肥料推向有機(jī)肥料箱的出口位置。覆土犁設(shè)置在機(jī)架兩端，采用一對(duì)對(duì)稱(chēng)犁體，可將犁溝兩側(cè)的浮土合攏，將肥料蓋住。

圖1 多功能深耕合壟施肥機(jī)裝配圖注：1是開(kāi)溝犁，2是無(wú)機(jī)肥料箱，3是有機(jī)肥料箱，4是攪龍，5是覆土犁，6是地輪，7是鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

3 農(nóng)家肥深耕施肥機(jī)的試驗(yàn)考核辦法與操作規(guī)程

3.1 農(nóng)家肥深耕施肥機(jī)試驗(yàn)考核辦法

3.1.1 目的與意義 本辦法主要為農(nóng)家肥深耕施肥機(jī)進(jìn)行作業(yè)性能試驗(yàn)檢測(cè)和質(zhì)量評(píng)定而制定，目的是為評(píng)價(jià)機(jī)械性能及作業(yè)質(zhì)量是否符合農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)要求，對(duì)其使用經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性和適用性等進(jìn)行考核，為機(jī)械選型提供依據(jù)。

3.1.2 性能試驗(yàn) 對(duì)農(nóng)家肥深耕施肥機(jī)進(jìn)行性能檢測(cè)時(shí)，應(yīng)按產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)中規(guī)定操作，并將機(jī)器調(diào)試到最佳工作狀態(tài)，試驗(yàn)地的土質(zhì)以及地塊大小在當(dāng)?shù)貞?yīng)具有一定代表性[2]。（1）耕深：對(duì)20個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，求出耕深的平均值。（2）農(nóng)家肥施肥量：分別對(duì)20個(gè)測(cè)量點(diǎn)處取單位面積測(cè)量農(nóng)家肥在單位面積內(nèi)的施肥量。（3）壟形：觀察20個(gè)測(cè)量點(diǎn)的成壟情況。（4）壟寬：對(duì)20個(gè)測(cè)量點(diǎn)的壟寬進(jìn)行測(cè)量，求出平均值。（5）壟高：對(duì)20個(gè)測(cè)量點(diǎn)的壟高進(jìn)行測(cè)量，求出平均值。

3.1.3 生產(chǎn)查定 （1）可靠性查定，農(nóng)家肥深耕施肥機(jī)機(jī)器整機(jī)、產(chǎn)品總成或零件在規(guī)定的工作條件和時(shí)間內(nèi)，喪失規(guī)定生產(chǎn)功能的情況記為故障；與產(chǎn)品功能失效相關(guān)的故障均屬關(guān)聯(lián)故障，在計(jì)算可靠性指標(biāo)值時(shí)應(yīng)記入。（2）適用性查定，記錄機(jī)器在幾個(gè)完整工作班次內(nèi)的維修保養(yǎng)情況，并對(duì)其完成一次完整的調(diào)試，對(duì)維修保養(yǎng)工作所需花費(fèi)的勞動(dòng)力、時(shí)間、周期、調(diào)試保養(yǎng)的方法和操作人員的反饋意見(jiàn)等進(jìn)行綜合分析比較。應(yīng)觀察記錄機(jī)器的生產(chǎn)率、對(duì)不同工作情況的適應(yīng)能力及產(chǎn)品的故障和排除情況；對(duì)產(chǎn)品主要易變形、易磨損件問(wèn)題，應(yīng)分析原因并查找解決方法；觀察機(jī)器在正常使用條件下的安全性和可靠性。

3.2 農(nóng)家肥深耕施肥機(jī)操作規(guī)程 農(nóng)家肥深耕施肥機(jī)主要部件包括深耕犁、后犁鏵（覆土器）、寬壟整形器、肥箱、動(dòng)力傳遞、攪拌和排肥機(jī)構(gòu)等[3]。土壤經(jīng)過(guò)機(jī)器的復(fù)合工作后，能提高其通透性和蓄水保墑能力，改善農(nóng)作物根系的生長(zhǎng)環(huán)境，從而可以達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。

3.2.1 技術(shù)規(guī)范 （1）打破犁底層，使活土層加厚，疏松土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)加速團(tuán)粒形成，促進(jìn)土壤熟化，增強(qiáng)土壤的蓄水保墑能力，提高土壤通透性；（2）耕深一般要求在25～30 cm，及時(shí)整地使土壤表層松緊有度，保證無(wú)漏耙和漏壓現(xiàn)象；（3）將農(nóng)家肥和化肥連續(xù)、均勻地施入，增加土壤肥力[4]。3.2.2 工作注意事項(xiàng) （1）隨時(shí)檢查肥箱中物料和各排料口排料情況，如發(fā)現(xiàn)肥料架空或者排料管堵塞，應(yīng)立刻停車(chē)解決問(wèn)題[5]；（2）隨時(shí)檢查肥箱中物料的剩余情況，如發(fā)現(xiàn)不夠滿(mǎn)足一個(gè)行程的排量，應(yīng)立即添加，以防在工作中加肥浪費(fèi)時(shí)間。一般要求肥箱中物料應(yīng)不少于容積的1/3；（3）在機(jī)器工作中，嚴(yán)禁倒車(chē)和在不提升農(nóng)具的情況下進(jìn)行轉(zhuǎn)向，避免損壞機(jī)件；（4）在田間作業(yè)轉(zhuǎn)移爬坡時(shí)，農(nóng)具避免提升太高，盡量保持低速行駛，如上坡時(shí)發(fā)生嚴(yán)重的翹頭現(xiàn)象，需在動(dòng)力機(jī)械前適當(dāng)加配重或?qū)⑥r(nóng)具放置在前，動(dòng)力機(jī)械在后，利用倒檔進(jìn)行爬坡，以保證工作安全。