化學(xué)肥料的不合理施用導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量下降,板結(jié)等一系列土壤問題。增施農(nóng)家肥可有效改善土壤的理化性質(zhì),緩解化肥對(duì)土壤的破壞。但由于農(nóng)家肥具有結(jié)塊、含水率高、施肥量大的缺點(diǎn),施肥過程中又存在裝肥、運(yùn)肥繁雜,作業(yè)強(qiáng)度大,人工撒施不均勻等問題,所以農(nóng)家肥的施用受到很大的限制。農(nóng)家肥施肥機(jī)械化可以很好的解決上述問題,但機(jī)械化施肥又存在著以下兩方面問題:一是現(xiàn)有的農(nóng)家肥拋撒機(jī)械多從國(guó)外引進(jìn),功能繁雜、價(jià)格昂貴,國(guó)內(nèi)推廣難度大；二是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的農(nóng)家肥拋撒機(jī)械以仿制為主,對(duì)農(nóng)家肥拋撒機(jī)技術(shù)缺乏深入研究,施肥效果不理想。這些問題嚴(yán)重阻礙了農(nóng)家肥的大面積使用。針對(duì)以上問題,研制了一種新型的農(nóng)家肥拋撒機(jī),該為牽引式,由地輪驅(qū)動(dòng)輸肥、拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸驅(qū)動(dòng)拋撒。為探究各試驗(yàn)因素對(duì)拋撒性能的影響,以均勻度變異系數(shù)和撒肥幅寬為試驗(yàn)指標(biāo),進(jìn)行了單因素和正交試驗(yàn),進(jìn)而得到各因素的主次順序和較優(yōu)參數(shù)組合。

通過拋撒模型，在施肥過程中對(duì)不同圓盤轉(zhuǎn)速進(jìn)行了試驗(yàn)，并通過試驗(yàn)在橫向和縱向施肥距離上，從不同的角度繪制了曲線圖，進(jìn)行比較得出了施肥的均勻性隨著圓盤轉(zhuǎn)速的減低而減低，其有效施肥幅寬也隨其減小。同時(shí)，找到了達(dá)到試驗(yàn)所用的3種肥料的極限速度的圓盤轉(zhuǎn)速，得出圓盤轉(zhuǎn)速在高于極限速度時(shí)變化，施肥曲線圖變化不明顯；而低于極限速度時(shí)，施肥曲線變化明顯。[目的]為了研究的拋撒性能.[方法]在自制的圓盤式有機(jī)肥撒肥器試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了影響撒肥均勻度的單因素和正交試驗(yàn)測(cè)試.[結(jié)果]單因素試驗(yàn)結(jié)果表明,采用安裝2組偏心葉片的圓盤、兩盤安裝中心距750 mm時(shí)撒肥均勻度的平均偏差最小.隨著兩圓盤轉(zhuǎn)速的增大,撒肥均勻度平均偏差快速減小,轉(zhuǎn)速超過200 r/min平均偏差變化程度非常小;正交試驗(yàn)結(jié)果表明,采用2組偏心葉片的圓盤、兩盤安裝中心距750 mm,圓盤轉(zhuǎn)速200 r/min時(shí)撒肥均勻度的平均偏差最小.[結(jié)論]所設(shè)計(jì)的撒肥器具有撒肥均勻、工作效率高的特性,這為有機(jī)肥撒施機(jī)的研發(fā)提供了參考。

德國(guó)有機(jī)農(nóng)業(yè)核心是建立和恢復(fù)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性和良性循環(huán)。在有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中, 作物秸稈、畜禽糞便、豆科作物、綠肥和有機(jī)廢棄物是土壤肥力的主要來源, 作物輪作以及各種物理、生物和生態(tài)措施是控制雜草和病蟲害的主要手段。德國(guó)有機(jī)農(nóng)業(yè)除嚴(yán)禁使用化肥、農(nóng)藥等外源合成物質(zhì)、減少機(jī)械破壞外, 還十分注重提高土壤有機(jī)質(zhì), 給放線菌以豐富的營(yíng)養(yǎng), 成為優(yōu)勢(shì)菌群, 控制農(nóng)作物病害發(fā)生為害。提高土壤有機(jī)質(zhì)的措施包括種植綠肥、深根豆科作物、農(nóng)地休閑、增施有機(jī)肥料等。德國(guó)家庭農(nóng)場(chǎng)多以養(yǎng)畜為主, 兼營(yíng)種植業(yè)。在政府政策鼓勵(lì)下, 只施用有機(jī)肥, 使畜牧業(yè)和種植業(yè)相互促進(jìn), 共同發(fā)展, 減少了化肥施用過多對(duì)土壤環(huán)境的污染。德國(guó)農(nóng)業(yè)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是畜牧業(yè)十分發(fā)達(dá), 是一個(gè)以畜牧業(yè)為主的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu), 畜牧業(yè)產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的60%以上。這種生產(chǎn)結(jié)構(gòu)大大提高了農(nóng)產(chǎn)品的附加值, 為人們提供高質(zhì)量、高營(yíng)養(yǎng)的乳肉制品, 在改善人們的飲食結(jié)構(gòu), 提高生活水平的同時(shí), 也增加了農(nóng)業(yè)產(chǎn)值。

精準(zhǔn)施肥作為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要組成部分，是減少農(nóng)業(yè)投入，提高 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，減少環(huán)境污染的有效途徑。圓盤式變量施肥機(jī)作為處方圖的具體實(shí)施機(jī)具，在整個(gè)變量施肥過程中起著關(guān)鍵作用。本文以圓盤式施肥機(jī)理論分析為指 導(dǎo)，對(duì)影響試驗(yàn)效果的主要參數(shù)進(jìn)行了理論分析，主要包括：落肥口位置，落肥口大小，葉片傾角，圓盤轉(zhuǎn)速及肥料自身特性；并在符合美國(guó)農(nóng)業(yè)工程師學(xué)會(huì) (ASAE)標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)環(huán)境下，以我國(guó)常用的4種肥料為試驗(yàn)材料，針對(duì)影響試驗(yàn)效果的上述主要參數(shù)進(jìn)行了室內(nèi)靜態(tài)模型的拋撒試驗(yàn)，指明了不同參數(shù)對(duì)模型拋撒試驗(yàn)施肥效果的影響。

我國(guó)農(nóng)家肥資源十分豐富,但目前我國(guó)農(nóng)家肥使用率不足10%,由于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對(duì)于化肥有很強(qiáng)的依賴性,又得不到科學(xué)的施用,使得農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化。農(nóng)家肥不但可以減少化肥用量、豐富土壤的營(yíng)養(yǎng)成分,還可防止土壤有機(jī)質(zhì)下降。對(duì)于像堆肥或農(nóng)家肥這樣的原始農(nóng)家肥,還缺乏機(jī)械化施肥的手段,制約了原始農(nóng)家肥的大面積應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)的撒糞機(jī)機(jī)構(gòu)和拋撒機(jī)構(gòu)都是依賴拖拉機(jī)輸出動(dòng)力傳動(dòng),對(duì)于其輸肥機(jī)構(gòu)需要的轉(zhuǎn)速很低,需要復(fù)雜的減速和調(diào)速機(jī)構(gòu),才能實(shí)現(xiàn)輸肥機(jī)構(gòu)按照需要的輸肥速度進(jìn)行作業(yè)。而現(xiàn)有的撒糞機(jī)現(xiàn)貨左右兩側(cè)從動(dòng)輪靠通軸連接,動(dòng)力傳遞給中間軸,經(jīng)過棘輪傳遞給輸肥機(jī)構(gòu),這種傳動(dòng)方式不能實(shí)現(xiàn)從動(dòng)輪分動(dòng),影響轉(zhuǎn)向靈活,同時(shí)棘輪噪聲大,易磨損,壽命短。還有一種地輪驅(qū)動(dòng)方式是在從動(dòng)輪外側(cè)連接鏈輪,這種方式施肥左右從動(dòng)輪受力不均衡,影響作業(yè)效果。因此,在農(nóng)家肥拋撒機(jī)上實(shí)現(xiàn)地輪驅(qū)動(dòng)輸肥穩(wěn)定、不影響轉(zhuǎn)向靈活是地輪驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵。本研究從剛性車輪的行駛阻力的角度出發(fā),充分考慮地面和農(nóng)家肥拋撒機(jī)作業(yè)的相互關(guān)系的基礎(chǔ)上,詳細(xì)闡述了地輪驅(qū)動(dòng)輸肥的基本理論,建立了剛性車輪的行駛阻力和輸肥機(jī)構(gòu)鏈條所需張力數(shù)學(xué)模型,從而揭示了地輪驅(qū)動(dòng)輸肥的可行性條件,為后續(xù)進(jìn)行農(nóng)家肥拋撒機(jī)地輪輸肥機(jī)構(gòu)仿真計(jì)算奠定基礎(chǔ)。

有機(jī)肥料亦稱“農(nóng)家肥料”。凡以有機(jī)物質(zhì)(含有碳元素的化合物) 作為肥料的均稱為有機(jī)肥料。包括人糞尿、廄肥、堆肥、綠肥、餅肥、沼氣肥等。具有種類多、來源廣、肥效較長(zhǎng)等特點(diǎn)。有機(jī)肥料所含的營(yíng)養(yǎng)元素多呈有機(jī)狀態(tài)，作物難以直接利用，經(jīng)微生物作用，緩慢釋放出多種營(yíng)養(yǎng)元素，源源不斷地將養(yǎng)分供給作物。施用有機(jī)肥料能改善土壤結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)土壤中的水、肥、氣、熱，提高土壤肥力和土地生產(chǎn)力。有機(jī)肥料是指由動(dòng)物的排泄物或動(dòng)植物殘?bào)w等富含有機(jī)質(zhì)的副產(chǎn)品資源為主要原料,經(jīng)發(fā)酵腐熟后而成的肥料。有機(jī)肥有改良土壤、培肥地力、提高土壤養(yǎng)分活力、凈化土壤生態(tài)環(huán)境、保障蔬菜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效益等特點(diǎn),是設(shè)施蔬菜栽培不可替代的肥料。設(shè)施蔬菜栽培常用的有機(jī)肥料主要有商品有機(jī)肥料和農(nóng)家肥。