歐美農(nóng)田牧場(chǎng)施肥專(zhuān)用汽車(chē)(上)

2017-04-16 02:23:02倪元

專(zhuān)用車(chē)與零部件 2017年5期

關(guān)鍵詞：作業(yè)

文_倪元

在歐美，農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)非常發(fā)達(dá)，農(nóng)業(yè)采取大農(nóng)場(chǎng)耕種方式，畜牧養(yǎng)殖采取固定牧場(chǎng)方式，不像我國(guó)采取散戶(hù)耕種和游牧方式，因此與農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)相關(guān)的農(nóng)機(jī)具和專(zhuān)用汽車(chē)的發(fā)展非常迅速，且已經(jīng)形成了完整的配套產(chǎn)業(yè)。比如，從農(nóng)作物播種、施肥、灌溉、收割、運(yùn)輸及牧草播種、施肥、灌溉、收割、捆扎、包裹、運(yùn)輸、堆垛、打碎和散布(喂養(yǎng))等全過(guò)程均已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，專(zhuān)用機(jī)具和專(zhuān)用汽車(chē)在其中起著至關(guān)重要的作用，幾乎每個(gè)環(huán)節(jié)均離不開(kāi)專(zhuān)用汽車(chē)的參與，本文重點(diǎn)介紹與農(nóng)田牧場(chǎng)施肥作業(yè)相關(guān)的專(zhuān)用汽車(chē)，為我國(guó)未來(lái)農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持。

1　歐美農(nóng)田牧場(chǎng)常見(jiàn)施肥方式

農(nóng)田牧場(chǎng)使用的肥料可以分為有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥。有機(jī)肥又可以分為固體有機(jī)肥和液體有機(jī)肥。本文所介紹的施肥專(zhuān)用汽車(chē)均指有機(jī)肥料施肥專(zhuān)用汽車(chē)。

歐美農(nóng)田牧場(chǎng)有多種施肥方式，不同的施肥作業(yè)方式需要有不同種類(lèi)的施肥專(zhuān)用機(jī)具和專(zhuān)用汽車(chē)，常見(jiàn)的施肥作業(yè)方式可以分為4種情況。

1.1　化糞池距離農(nóng)田或者牧場(chǎng)較近情況

1.1.1液體肥料施肥方式

施肥時(shí)，先使用攪拌機(jī)械將化糞池內(nèi)的水分、泥土和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)沉淀物攪拌均勻，然后使用專(zhuān)用抽吸裝置(泵浦)將液體肥料抽吸到輸送管道內(nèi)，再由尾部拖掛有液體肥料散播裝置的施肥拖拉機(jī)拖著肥料輸送管道一邊行駛一邊散播液體肥料(如圖1)，這種方式適合于農(nóng)田或者牧場(chǎng)農(nóng)作物頭冠較低或者備耕待種的情況，優(yōu)點(diǎn)是可以獲得連續(xù)的施肥作業(yè)，施肥作業(yè)效率最高，缺點(diǎn)是對(duì)農(nóng)田或者牧場(chǎng)農(nóng)作物生長(zhǎng)階段要求較高；也可以將液體肥料通過(guò)專(zhuān)用抽吸裝置(泵浦)或者液體肥料散播車(chē)上自帶的抽吸裝置(泵浦)抽吸到液體肥料散播車(chē)罐體內(nèi)(如圖2)，由液體肥料散播車(chē)一邊行駛一邊散播液體肥料，優(yōu)點(diǎn)是適合多種農(nóng)田或者牧場(chǎng)情況，對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)階段要求較低。

圖1　拖拉機(jī)尾部帶有移動(dòng)尾管的地表施肥方式

圖2　帶有抽吸裝載功能散播車(chē)填料作業(yè)方式

1.1.2固體肥料施肥方式

化糞池底部的固體肥料通過(guò)裝載機(jī)械裝載到固體肥料散播車(chē)上，再由固體肥料散播車(chē)進(jìn)行短途運(yùn)輸和散播。有些固體肥料散播車(chē)甚至具有自行裝載功能，無(wú)需使用專(zhuān)用裝載機(jī)械進(jìn)行裝載。

1.2　化糞池距離農(nóng)田或者牧場(chǎng)較遠(yuǎn)情況

1.2.1液體肥料施肥方式

圖3　液體肥料運(yùn)輸車(chē)在化糞池裝載作業(yè)方式(北美、借助專(zhuān)用抽吸裝置)

圖4　液體肥料運(yùn)輸車(chē)在農(nóng)田牧場(chǎng)卸料作業(yè)方式(北美、帶有泵浦輸送裝置)

圖5　液體肥料散播車(chē)施肥作業(yè)方式(北美、地表施肥)

圖6　液體肥料運(yùn)輸車(chē)、移動(dòng)蓄糞池、液體肥料散播車(chē)聯(lián)合施肥作業(yè)方式(歐洲)

施肥時(shí)，先使用攪拌機(jī)械將化糞池內(nèi)的水分、泥土和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)沉淀物攪拌均勻，然后使用專(zhuān)用抽吸裝置(泵浦，也可以為液體肥料散播車(chē)自帶抽吸裝置)將液體肥料抽吸到液體肥料散播車(chē)罐體內(nèi)，由液體肥料散播車(chē)將液體肥料運(yùn)輸?shù)睫r(nóng)田或者牧場(chǎng)并進(jìn)行散播施肥，這種方式適合于大方量或者重型液體肥料散播車(chē)，適合小面積施肥作業(yè)，優(yōu)點(diǎn)是車(chē)輛種類(lèi)和數(shù)量投入較少，缺點(diǎn)是不能獲得連續(xù)的施肥作業(yè)；可以直接將液體肥料抽吸到液體肥料運(yùn)輸車(chē)罐體內(nèi)(如圖3)，使用液體肥料運(yùn)輸車(chē)將液體肥料運(yùn)輸?shù)睫r(nóng)田或者牧場(chǎng)，運(yùn)達(dá)后由液體肥料運(yùn)輸車(chē)上自帶的液體肥料填料擺臂或者卸料接口將液體肥料加裝到液體肥料散播車(chē)內(nèi)(如圖4)，由液體肥料散播車(chē)進(jìn)行散播施肥作業(yè)(如圖5)，這種方式適合于較大面積施肥作業(yè)，作業(yè)效率較高；也可以直接將液體肥料抽吸到液體肥料運(yùn)輸車(chē)罐體內(nèi)，使用液體肥料運(yùn)輸車(chē)將液體肥料運(yùn)輸?shù)睫r(nóng)田或者牧場(chǎng)，運(yùn)達(dá)后將液體肥料快速傾卸到移動(dòng)式蓄糞池內(nèi)，然后再將移動(dòng)式蓄糞池內(nèi)的液體肥料抽吸到液體肥料散播車(chē)罐體內(nèi)(散播車(chē)自帶抽吸裝置)，由液體肥料散播車(chē)進(jìn)行短途運(yùn)輸和散播施肥作業(yè)(如圖6)，這種方式適合較大面積施肥作業(yè)，投入車(chē)輛種類(lèi)和數(shù)量均較多，但整個(gè)車(chē)隊(duì)投入成本較低，運(yùn)輸車(chē)等待時(shí)間較少，可以獲得較為連續(xù)的施肥作業(yè)，施肥作業(yè)效率更高；也可以直接將液體肥料抽吸到液體肥料運(yùn)輸車(chē)罐體內(nèi)，使用液體肥料運(yùn)輸車(chē)將液體肥料運(yùn)輸?shù)睫r(nóng)田或者牧場(chǎng)，運(yùn)達(dá)后將液體肥料快速傾卸到移動(dòng)式蓄糞池內(nèi)，然后再將移動(dòng)式蓄糞池內(nèi)的液體肥料通過(guò)管道短途傳輸至尾部拖掛有液體肥料散播裝置的施肥拖拉機(jī)上，施肥拖拉機(jī)拖著肥料輸送管道一邊行駛一邊散播液體肥料進(jìn)行施肥，這種方式適合于農(nóng)田或者牧場(chǎng)農(nóng)作物頭冠較低或者備耕待種的情況，優(yōu)點(diǎn)是車(chē)隊(duì)投入較少，可以獲得連續(xù)的施肥作業(yè)，運(yùn)輸車(chē)等待時(shí)間較少，施肥作業(yè)效率最高，缺點(diǎn)是對(duì)農(nóng)田或者牧場(chǎng)農(nóng)作物生長(zhǎng)階段要求較高。

1.2.2固體肥料施肥方式

化糞池底部的固體肥料或者是牧場(chǎng)固體肥料通過(guò)裝載機(jī)械裝載到固體肥料運(yùn)輸車(chē)上，由固體肥料運(yùn)輸車(chē)運(yùn)達(dá)農(nóng)田或者牧場(chǎng)后，傾卸到施肥現(xiàn)場(chǎng)，再由裝載機(jī)械將固體肥料裝載到固體肥料散播車(chē)上，由固體肥料散播車(chē)進(jìn)行短途運(yùn)輸和散播。帶有自行裝載功能的散播車(chē)則先利用隨車(chē)配置的專(zhuān)用裝載裝置裝載肥料再散播肥料。

2　歐美農(nóng)田牧場(chǎng)有機(jī)肥施肥技術(shù)

有機(jī)肥料施肥方式可以分為地表散播和地下散播，地下散播相當(dāng)于在普通肥料散播車(chē)上增加相應(yīng)的破土犁地覆蓋裝置，進(jìn)而有效防止散播到地表的肥料被雨水沖刷流失或者由于肥料外露而造成臭味影響鄰居生活。

地表散播液體有機(jī)肥一般通過(guò)配備液體噴頭(潑濺盤(pán))的散播機(jī)械/車(chē)輛施肥(如圖7)，或者是通過(guò)在散播機(jī)械/車(chē)輛尾部增加移動(dòng)尾管進(jìn)行地表施肥(如圖8)，或者是通過(guò)在移動(dòng)尾管前端增加頭冠分撥機(jī)構(gòu)的移動(dòng)靴鏟進(jìn)行地表施肥(如圖9)。地下散播液體有機(jī)肥共有幾種形式，常見(jiàn)的有移動(dòng)靴鏟(開(kāi)槽)注入噴灑方式(如圖10)、碟形(開(kāi)槽)注入噴灑方式(如圖11)、曝氣(開(kāi)槽)注入噴灑方式(如圖12)和鑿鏟(開(kāi)槽)注入噴灑方式(如圖13)。地表散播固體有機(jī)肥一般采用螺旋葉片散播方式，地下散播固體有機(jī)肥一般采用家禽垃圾(閉槽)注入散播方式(如圖14)。

圖7　(潑濺盤(pán))噴頭地表噴灑液體肥料散播車(chē)(北美)

圖8　移動(dòng)尾管地表噴灑液體肥料散播車(chē)(歐洲)

圖9　移動(dòng)靴鏟地表噴灑液體肥料散播車(chē)(歐洲)

圖10　移動(dòng)靴鏟(開(kāi)槽)注入(方式)地下噴灑液體肥料散播車(chē)(歐洲)

不同的施肥技術(shù)，有著不同的應(yīng)用領(lǐng)域和影響因素，這些影響因素包括土壤類(lèi)型、土壤條件(土壤深度、砂石含量、濕度和施肥條件)、地理?xiàng)l件(坡度、田地大小和土地平整度)以及有機(jī)肥料的類(lèi)型和成分(液體或者固體)。具體對(duì)比分析如表1。

3　歐美農(nóng)田牧場(chǎng)施肥專(zhuān)用汽車(chē)分類(lèi)

按照是否為專(zhuān)用車(chē)輛可以分為通用車(chē)輛和專(zhuān)用車(chē)輛，通用車(chē)輛可以運(yùn)輸除肥料以外的其他貨物，車(chē)輛利用率高；專(zhuān)用車(chē)輛則只能運(yùn)輸肥料，車(chē)輛運(yùn)輸效率較高，但利用率較低。常見(jiàn)的通用肥料運(yùn)輸車(chē)有普通前舉后傾式自卸車(chē)、移動(dòng)底板后卸式自卸車(chē)、輸送帶后卸式自卸車(chē)(如圖16)、側(cè)卸式自卸車(chē)、罐式汽車(chē)(大直徑裝、卸料口)等。常見(jiàn)的專(zhuān)用肥料運(yùn)輸車(chē)有移動(dòng)底板肥料散播車(chē)、移動(dòng)底板后卸式自卸車(chē)(尾部加裝散播裝置)、罐式汽車(chē)(加裝抽吸裝/卸料泵浦及噴灑裝置)等。

按照使用地域分為農(nóng)田牧場(chǎng)等非公路(使用)車(chē)輛和公路(使用)車(chē)輛。非公路(使用)車(chē)輛一般采用拖拉機(jī)或者越野輪胎等大花紋、大直徑輪胎，公路(使用)車(chē)輛一般使用常規(guī)花紋、直徑輪胎。非公路(使用)車(chē)輛一般輪距較大，公路(使用)車(chē)輛一般輪距較小。

按照功能分為肥料運(yùn)輸車(chē)和肥料散播車(chē)。肥料運(yùn)輸車(chē)一般適合長(zhǎng)途運(yùn)輸，只具有運(yùn)輸和/或自行裝卸功能(如圖17)。肥料散播車(chē)同時(shí)具有運(yùn)輸及散播功能和/或自行裝卸功能。

圖11　碟形(開(kāi)槽)注入(方式)地下噴灑液體肥料散播車(chē)(歐洲)

圖12　曝氣(開(kāi)槽)注入(方式)地下噴灑液體肥料散播車(chē)(北美)

按照車(chē)輛類(lèi)型分為單車(chē)式和掛車(chē)式，掛車(chē)式分為半掛車(chē)式、全掛車(chē)式和中置軸掛車(chē)式，單車(chē)式車(chē)輛購(gòu)置成本較高，利用率較低；掛車(chē)式車(chē)輛購(gòu)置成本較低，但需要配置牽引車(chē)，牽引車(chē)可以為汽車(chē)牽引車(chē)或者拖拉機(jī)，拖拉機(jī)牽引中置軸掛車(chē)或者全掛車(chē)可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用(犁地、播種、施肥、灌溉、打藥和收割等)。列車(chē)根據(jù)拖拽掛車(chē)的數(shù)量可以分為單掛列車(chē)、雙掛列車(chē)(如圖18)和3掛列車(chē)(如圖19)，常見(jiàn)的列車(chē)多為單掛列車(chē)，雙掛和三掛列車(chē)較為少見(jiàn)。

按照底盤(pán)類(lèi)型可以分為普通載貨車(chē)底盤(pán)和定制底盤(pán)。定制底盤(pán)因生產(chǎn)企業(yè)、車(chē)型不同而各有異同。普通載貨車(chē)底盤(pán)通用性好，成本低，定制底盤(pán)個(gè)性化和定制化程度高，成本高。

按照行駛機(jī)構(gòu)形式分為履帶式(如圖20)和輪式，履帶式散播車(chē)比輪式散播車(chē)更適合在松軟田地使用。

按照車(chē)軸是否帶有轉(zhuǎn)向功能分為固定車(chē)軸和轉(zhuǎn)向車(chē)軸。一般車(chē)軸數(shù)量為3軸及以上的中置軸掛車(chē)、大軸距3軸車(chē)輛多為轉(zhuǎn)向軸設(shè)計(jì)，半掛車(chē)及3軸以下的中置軸掛車(chē)，多為固定車(chē)軸設(shè)計(jì)，有些定制底盤(pán)自行式單車(chē)(2軸車(chē)型)前后軸均為轉(zhuǎn)向軸設(shè)計(jì)，可以減小轉(zhuǎn)彎半徑。

按照輪胎形式可以分為寬體單胎和雙胎，寬體單胎適合在松軟田地或者牧場(chǎng)散播肥料，雙胎更適合長(zhǎng)距離運(yùn)輸。

圖13　鑿鏟(開(kāi)槽)注入(方式)地下噴灑液體肥料散播車(chē)(北美)

圖14　散播裝置后置式地表散播固體肥料散播車(chē)(歐洲)

圖15　家禽垃圾(閉槽)地下注入散播固體肥料散播車(chē)(北美)

圖16　普通固體肥料運(yùn)輸車(chē)(北美、輸送帶式后卸半掛車(chē))

按照懸掛形式分為板簧懸掛、空氣懸掛和液壓懸掛。板簧懸掛及空氣懸掛車(chē)型更適合在平坦、堅(jiān)硬路面或者田地里使用，液壓懸掛車(chē)型更適合在崎嶇、松軟路面或者田地里使用，一般液壓懸掛車(chē)型為全地形使用車(chē)型。

按照散播裝置布置位置分為側(cè)置式(如圖21)、后置式(如圖22)和底置式。側(cè)置式肥料從車(chē)輛兩側(cè)進(jìn)行散播，后置式肥料從車(chē)輛后方進(jìn)行散播，底置式肥料從車(chē)輛底部進(jìn)行散播。

按照散播裝置固定連接形式分為固定式散播裝置和活動(dòng)式散播裝置。固定式散播裝置肥料散播噴灑范圍較小，活動(dòng)式(可折疊展開(kāi))散播裝置肥料散播噴灑范圍較大，既可以滿(mǎn)足寬幅噴灑需要，又不影響上路行駛。

按照散播噴灑功能多少分為單一功能散播車(chē)和多功能散播車(chē)，單一功能散播車(chē)僅具有一種散播噴灑裝置，多功能散播車(chē)具有2種以上散播噴灑裝置，可以根據(jù)需要選擇合適的散播噴灑方式，如有些液體肥料散播車(chē)同時(shí)具有地表和地下散播裝置，或者同時(shí)具有2種地表散播裝置(如圖23)。

按照(固體肥料散播車(chē))散播裝置主軸軸心方向可以分為水平旋轉(zhuǎn)散播車(chē)和豎直旋轉(zhuǎn)散播車(chē)，水平旋轉(zhuǎn)散播車(chē)還可以進(jìn)一步分為橫向水平旋轉(zhuǎn)散播車(chē)和縱向水平旋轉(zhuǎn)散播車(chē)。

表1　常見(jiàn)施肥技術(shù)對(duì)比分析

圖17　重型液體肥料運(yùn)輸車(chē)(北美、6軸半掛車(chē)+3軸牽引車(chē))

圖18　雙掛式液體肥料散播列車(chē)(北美)

按照肥料裝載容器形式分為罐式車(chē)和廂式車(chē)，罐式車(chē)主要為液體肥料運(yùn)輸、散播車(chē)，廂式車(chē)主要為固體肥料運(yùn)輸、散播車(chē)。廂式車(chē)車(chē)廂形狀有多種形式，一般為方形截面車(chē)廂，還有梯形截面車(chē)廂，車(chē)廂上寬下窄，還有類(lèi)似U形結(jié)構(gòu)車(chē)廂。

按照上裝固定連接形式分為固定式上裝和交換式上裝(如圖24)。固定式上裝和交換式上裝既可以為罐式車(chē)、又可以廂式車(chē)，既可以為單車(chē)，又可以為列車(chē)。 (未完待續(xù))