生产管理机械化岗位

徐丽明 袁全春 刘星星 邢洁洁 段壮壮 马帅 于畅畅

　　0　引言

　　目前，我国葡萄种植面积和产量均已位于世界前列，有机肥替代化肥，可以减少化肥的污染，提高葡萄品质，提高经济效益和产品竞争力。葡萄生产多是在秋季深施有机肥（商品有机肥或自发酵有机肥），开深沟，约30-40cm，亩施肥量大，约1000kg/667m2，传统的大田施肥机不能满足作业要求。

　　目前，我国大部分地区主要是由人工作业，人工挖深沟，然后把肥料施到沟中，再人工覆土，劳动强度大，作业效率低。因此，为了加强我国葡萄园有机肥替代化肥的进程，提高园区机械化水平，实施绿色发展行动，研究适合我国果园施肥模式的果园肥料深施机械迫在眉睫。本文综述了国内外果园肥料深施机的主要产品和特点，提出了现有机器存在问题和发展趋势。

　　1　国外果园肥料深施机的研究现状

　　国外果园多施用液态肥（图1），固态肥（有机肥）多采用撒施机（图2），肥料深施机是在开沟机的基础上有一定的发展。意大利Maggio公司设计了一种CF3-M耕作机（图3），主要用于葡萄园各个阶段的施肥作业，专门用于地下和局部施肥，不仅适用于不同土壤质地，而且可以调节施肥间距。

　　该机由3个固定的施肥铲，开沟深度范围为10cm-50cm；肥箱由肥料计量系统组成，具有打开和关闭出口，通过机械结构自动启闭；缠绕式搅拌器系统通过液压实现不同转速的调节，进而实现混合肥料的搅拌，使施肥均匀；带刻度尺的调节器用来调节施肥量。

　　2　国内果园肥料深施机的研究现状

　　我国果园肥料深施机的研究起步较晚，近几年有了较大的发展。目前现有的果园肥料深施机种类多，基本分为挖坑施肥机、圆盘开沟施肥机、链式开沟施肥机、立式破土施肥机和振动深施机等。

　　2.1　挖坑施肥机

　　新疆农业大学研制的密植果园挖穴施肥机（图4），主要由挖穴装置、施肥装置、电路控制装置、升降装置和行走装置等组成。工作原理为：机具行走到作业地点，启动挖穴电机，挖穴钻头慢慢靠近地地面作业，挖出的土壤被抛到周围。当达到需要的深度时，提起挖穴电机和钻头。肥料顺着排肥斗流入穴中，机具前行，通过V型覆土板将土壤覆盖肥料，挖穴施肥过程结束。该机挖穴深度为40-60cm，挖穴直径约30cm， 排肥量约为0.4kg。

　　2.2　振动式开沟施肥机

　　中国农业科学院果树研究所与山东高密益丰机械有限公司研制的2SF-120B型振动式开沟施肥机（图5），主要用于果园生产管理中化肥的追肥，由拖拉机动力输出轴提供动力，偏心连杆机构带动开沟施肥铲振动，实现开沟施肥，采用螺旋搅龙排肥。

　　2.3　圆盘式有机肥深施机

　　中国农业科学院果树研究所与山东高密益丰机械有限公司研制生产的肥料深施机（图6），可以施用化肥和有机肥，作业时前部先开沟，然后用搅拌器在沟内将肥料和土壤搅拌混合，最后用搅龙回填覆土。中国农业大学工学院现代葡萄产业技术体系生产管理机械化岗位团队设计的偏置式有机肥深施机（图7），由拖拉机动力输出轴提供动力，经由变速箱驱动开沟盘顺时针旋转开沟，经过链传动驱动肥箱内输肥搅龙旋转，使有机肥不断地从排肥口落入输肥管，经施肥铲施入沟底，然后覆土装置覆土，完成开沟、施肥、覆土作业。该机采用偏置式圆盘进行开沟，施肥位置靠近葡萄植株根系，提高了有机肥利用率。该机开沟深度20-35cm，开沟宽度30cm，施肥量可调，工作效率0.2km/h。

　　2.4　螺旋式有机肥深施机

　　农业部南京农业机械化研究所研制的果园螺旋式开沟施肥机（图8），主要由机架、变速箱、肥箱、破土刀轴和搅土刀轴组成。作业时，拖拉机动力输出轴经变速箱驱动破土刀轴和搅土刀轴旋转，破土刀轴先松土，搅土刀轴中空，并开有排肥孔，肥料在离心力的作用下从排肥孔排出，并在螺旋搅龙作用下与土壤混合，完成施肥作业。该机开沟深度47-50cm，开沟宽度30cm，开沟深度稳定系数98.2%，开沟宽度一致性99.2%，工作效率0.235km/h，可以实现施肥与混土一体化作业，提高了肥料利用率和作业效率。

　　2.5　链式开沟机

　　现有的果园开沟机，适于大量的农家有机肥的施用。山东海程工程机械有限公司的链式开沟机（图9），采用拖拉机悬挂式，开沟深度约20-40cm可调，宽度约30cm。

　　3　果园肥料深施机存在问题与发展趋势

　　目前，随着现代农业的快速发展，人工成本的急剧增加，研究出的果园肥料深施机械，一定程度上减轻了果农的劳动强度，提高了作业效率，但仍然有很多方面需要进一步研究。（1）机具作业能耗较高、效率较低；（2）作业部件易磨损；（3）自动化、智能化程度较低；（4）土壤和肥料混合不均匀，肥料利用率低；（5）排肥器不能满足农家肥施肥要求，排肥口容易堵塞；（6）机具作业可靠性不强。

　　随着我国葡萄园种植面积不断扩大，对适用的葡萄园肥料深施机械的需求越来越迫切。针对目前果园肥料深施机存在的问题，果园肥料深施机的发展趋势包括：（1）机具结构简单、可靠性强、能耗低、作业效率高；（2）具备土壤和肥料混合装置；（3）实现自动化和智能化，能够根据土壤肥力变量施肥。