深松分層施肥工作裝置設計

張金輝

(朝陽市農機技術推廣站，遼寧 朝陽 122000)

施肥是農業生產中的重要作業環節，合理的施肥方式能夠提高肥料利用率、減少肥料用量、提高作物產量。目前，我國施肥方式仍以表層分期撒施、條狀施用或一次性同層施用肥料為主，不能滿足作物不同時期的生長發育需求[1]。不合理的施肥方式往往導致肥料施用量過大、利用率低下，不僅增加農業生產成本，而且浪費資源和污染環境，不利于農業綠色可持續發展。農機深松作業能夠有效打破犁底層，加深耕作層，增強土壤蓄水保墑和抗旱防澇能力，提高農作物產量[2]。將深松與施肥技術融合，把作物生長周期所需肥料一次性多層施入不同深度的土壤耕層內，使肥料分布在利于作物根系吸收的范圍內，這樣不僅能夠提高肥料利用率，而且可以減少機具進地次數，大大提高施肥作業效率，具有很好的節肥增產效果。為此，設計分層施肥工作裝置，能將肥料按一定配比分層施入不同土壤耕層內，用以滿足不同時期作物生長的肥量需求，達到節肥節本、增效增產的目的。

1 深松分層施肥的農藝要求

深松分層施肥裝置可實現深松、分層施肥、播種集成作業，其農藝要求如下：1）播種深度宜為3～5 cm；2）深松深度應符合當地農藝要求且不小于25 cm；3）施肥深度應不小于10 cm，種子與肥料的空間距離應不小于5 cm；4）分層施肥深度應適應深松作業深度；5）根據土壤肥力、產量水平、肥料品種等因素確定施肥量，宜采用測土配方施肥技術。

2 深松分層施肥裝置結構設計與工作原理

2.1 結構設計

深松分層施肥工作裝置結構示意圖見圖1。

圖1 深松分層施肥工作裝置結構示意圖Figure 1 Schematic diagram of subsoiling and layered fertilization working device

深松分層施肥工作裝置主要由深松機構和分層施肥器組成。分層施肥器焊接在深松機構后面，分層施肥器上部為肥料輸入口，后部為肥料排出口。分層施肥器內設置多個分肥板和分肥調節板，對應每個分肥板均肥料排出口，相鄰分肥板、分肥板與分層施肥殼體之間分別形成多層肥料排出口。分肥板與垂直方向夾角設為40°～50°以利于排肥作業。設有分肥調節板，可繞分肥板轉軸轉動。通過調整分肥調節板的工作位置，可調節各層肥量，從而滿足不同土層不同肥量的施用要求。

2.2 工作原理

深松分層施肥工作裝置可與播種裝置共同組成深松分層播種施肥作業機。分層施肥器安裝在深松機構后，深松機構起開溝施肥作用。機具作業時，深松機構開溝后，肥料顆粒由排肥器排出，在重力作用下經施肥管進入分層施肥器的肥料輸入口，再依次進入各層肥料排出口。隨著機具的行走排入各耕層內，實現分層施肥的目的，解決了原播種施肥機無法實現分層施肥的問題。深松分層施肥可以滿足作物不同生長階段對肥料的差異化需求，既提高了肥料利用率，又可增加作物產量。通過調節分肥調節板的傾斜角，可按需要改變各層的施肥量。

單純的深松或播種施肥機功能單一，只能實現一種作業，如實現兩種作業需進行兩次作業，不僅增加了進地次數，而且增加了動力消耗。深松分層施肥播種機作業時，可同時完成深松、分層施肥作業，提高了作業效率，利于爭搶農時，同時深松作業還可為作物生長創造良好的生長環境，促進肥效利用和作物根系發育，達到節肥節本、增效增產的效果。

3 關鍵部件結構及參數確定

3.1 深松機構設計

深松機構包括鏟柄、深松鏟，采用鑿形深松鏟[3]。深松鏟和深松鏟柄的形式和參數按深松鏟和深松鏟柄（JB/T9788-1999）標準制作。深松鏟、深松鏟柄的結構簡圖見圖2和圖3。

圖2 深松鏟Figure 2 Subsoiling shovel

圖3 深松鏟柄Figure 3 Subsoiling shovel handle

3.2 分層施肥器設計

分層施肥器由肥料輸入口、緊固螺母、分層施肥殼體、分肥調節板、分肥板、排肥口、排肥腔體等組成。分肥調節板、分肥板安裝在排肥腔體內，排肥腔體上部設有肥料輸入口，后部設有肥料排出口。

3.2.1 排肥腔體設計 分層施肥器排肥腔體由鋼板圍成，內部安裝分肥調節板、分肥板。排肥腔體的前面固定在深松鏟柄后方，排肥腔體上部設有肥料輸入口，后部設有肥料排出口。

3.2.2 分肥板設計 分層施肥器設有5 個分肥板，固定在排肥腔體內，傾斜設置，從上往下依次分層施肥。分肥板與垂直方向夾角α為40°～50°，利于排肥作業。

3.2.3 分肥調節板設計 分層施肥器設有調節板，通過轉軸連接在深松分層施肥殼體上，見圖3。分肥調節板設于對應分肥板前上側的腔體內，向分肥板傾斜。通過轉動分肥調節板軸，可以調節調節板的工作位置。調整好工作位置后，由緊固螺母固定，用以調節各層的排肥量。

圖4 分肥調節板結構示意圖Figure 4 Structural diagram of division fertilizer adjustment plate

4 試驗效果

為了驗證該裝置的施肥性能，將其配備在免耕播種機上進行田間試驗。試驗材料選取顆粒復合肥，含水率4.43%。將機具調至正常播種施肥作業狀態，待機具運行平穩后測試排肥合格率及各層排肥變異系數，測試3 次，取其測試平均值。試驗所得排肥合格率均值為93.1%，各層排肥變異系數均值分別為8.1%，6.2%，8.2%，9.6%。這表明該裝置能將肥料按一定配比分層施入不同耕層內，達到了設計要求。