施肥機中國式樣的幾點改善設計

吳榮和

（洋馬農機（中國）有限公司，江蘇 無錫 214028）

1現 狀

水稻是我國種植面積大、單產和總產量都很高的糧食作物。大力發展水稻生產機械化，可以有效爭搶農時，減少自然災害的影響，確保和擴大種植面積，提高水稻產量，節約生產成本。

水稻側深施肥法是先進的施肥方式，在水稻插秧同時，將肥料施于秧苗一側土壤。此法促進早期生育，重要的是促進前期營養生長，確保充足的莖數，用側深施肥法可以解決低溫、地涼、冷水灌溉、早期栽培：稻草還田造成的初期生育營養不足問題，是常規施肥方法難以做到的。

水稻側深施肥的優勢：側深施肥比常規施肥提高肥料利用率，肥料流失減少，總施肥量減少20%左右；側深施肥可增加水稻畝產（18～20kg/畝）；側深施肥是在機械化插秧的同時進行施肥，可以減少水稻栽種前施基肥的環節。

洋馬農機（中國）有限公司以“水稻種植借本增產”為主題，在中國的田地上反復進行了試驗和研究后，量產定型并向中國市場推出適應水田作業配套的洋馬2FC-6型施肥機。截止到2012年，在我國側深施肥技術已在江蘇部分地區、黑龍江農墾農場等區域推廣、試驗、實施，并得到了預期的收益效果。隨著側深施肥技術及配套施肥肥料的成熟，洋馬2FC-6型施肥機將得到進一步的發展機遇。

2問 題

國內施肥機現在主要有手扶與乘坐式兩種，目前以乘坐式插秧機為主，水田施肥主要以人工為主，配套機具很少。2FC-6型施肥機由于是在現有洋馬插秧機基礎上追加的設備，因此改裝和投資的難度和費用并不算太高。而且可以插秧施肥同時進行，進一步的縮減工時投入和農資的成本費用。但地區適應性問題還持續制約著2FC-6型施肥機的推廣。

水稻側深施肥是在水稻機械插秧的同時，用水稻側深施肥器將肥料（基肥）按照農藝要求一次性施肥在稻苗根側下方泥土中，因施肥集中，與土壤接觸少，肥料濃度高，微生物獲取少，水稻吸收利用率高，肥料流失減少從而實現節肥省工增產減少污染的目的。同時，由于南北地域跨度較廣，氣溫、土壤、環境、季節變換等差別較大，各地實施的農藝情況各不相同。從日本引入的式樣面對超出日本需求維度地域和農藝要求，對中國部分地區的適應性不是很好，相關調節范圍無法滿足要求。

前些年由于國產插秧機側深施肥裝置構造簡單，在使用時容易出現施肥器底部因稻草秸稈過多，肥料在底部遇水融化堵塞排肥口，影響施肥量，應用效果不佳，因此沒有進行大面積推廣。從現有的情況來看，2FC-6型側深施肥機主要還存在施肥深度不足、肥料堵塞等問題。

通過市場的主要訴求地區的調查走訪，得到了以上兩點的特別急需改進需求：施肥量調節最低量需要進一步減少：使用測深精準施肥，可減少肥量使用量，不需要與普通農藝一樣的施肥量。使用施肥機全年的施肥量需要減少。因此需要減少第一次的側深施肥量，最好在10kg/畝以下。否則浪費肥量，同時大量的肥量會在使用時受潮堵塞施肥機管路。減少總的肥量，盡量降低成本，后期根據需要在追肥普通肥料；.施肥深度需要增加：由于各地強制推廣秸稈還田，秸稈會漂浮在農田土壤表面，影響插秧深度和浮船開溝的深度。因此需要增加開溝深度至4～5cm。

3 改善設計

由于現行側深施肥機型已經定型，并小批量生產投入市場。同時機體大部分是由日本進口，部分部分部品的生產和模具夾具在日本。這就制約了對現行機型上進行改進的范圍。如果大幅度的改變機體結構或增加附加結構設計的話，有很大的性能風險，也會大大增加新式樣的投入成本，進而增加機體成本價格。對現已購買側深施肥機機體用戶的需求也無法滿足。

因此需要在不變更現有結構的基礎上討論進行改進。

3.1 施肥量的最低范圍增加設計

變更肥料篩盤網眼大小調整施肥量，設定少量式樣，使用時只要簡單更換便可。

3.1.1 設計原理

肥料通過篩盤的網眼變小達到變更施肥量的目的。

3.1.2 設計方案

根據施肥量最好在10kg/畝以下，變小篩網網眼形狀。見圖1。

圖1 設計方案一

3.1.3 效果檢測

實測收集實驗驗證數據。同時，通過比對試驗數據和效果對施肥量的驗證計算核對，考慮施肥量的偏差，通過偏差調節設計進行完善。最終施肥量設定參數確定。

3.2 開溝器的加深設計

現行開溝器只有一種式樣，考慮到現有結構的工藝要求，在原型基礎上進行修改。

3.2.1 設計原理

肥料的施肥位置需求：秧苗下方5 cm，秧苗側方5 cm；即追加需要深度，保持原來開溝形狀的方式，使用時只要簡單更換便可。

3.2.2 設計方案

把開溝的深度從40 mm，調整到50 mm，因此把開溝器深度增加10mm；其他相關部品形狀順延改變，同時需要注意仿形性能不能有降低。見圖2。

圖2 設計方案二

3.2.3 效果檢測

通過江蘇省農業機械技術推廣站《與插秧機配套的側向施肥機（裝置）試驗總結》測試，確定的測定參數，能達到50mm的理論值。

4 定型過程

通過相關設計試驗改進后，實現了施肥量調節范圍的增加和施肥深度的增加。根據此參數對企業標準進行了制定，上報公司，并做成了《2FC-6型施肥機》企業標準。同年側深施肥機參數通過公司式樣定型會議，并最終定型。最終通過了江蘇省農業機械推廣局的推廣鑒定，取得了推廣鑒定證書。并申報的江蘇省的農機具補貼，為公司的新產品營銷打開了新的增長點。