施肥机中国式样的几点改善设计

吴荣和

（洋马农机（中国）有限公司，江苏 无锡 214028）

1现 状

水稻是我国种植面积大、单产和总产量都很高的粮食作物。大力发展水稻生产机械化，可以有效争抢农时，减少自然灾害的影响，确保和扩大种植面积，提高水稻产量，节约生产成本。

水稻侧深施肥法是先进的施肥方式，在水稻插秧同时，将肥料施于秧苗一侧土壤。此法促进早期生育，重要的是促进前期营养生长，确保充足的茎数，用侧深施肥法可以解决低温、地凉、冷水灌溉、早期栽培：稻草还田造成的初期生育营养不足问题，是常规施肥方法难以做到的。

水稻侧深施肥的优势：侧深施肥比常规施肥提高肥料利用率，肥料流失减少，总施肥量减少20%左右；侧深施肥可增加水稻亩产（18～20kg/亩）；侧深施肥是在机械化插秧的同时进行施肥，可以减少水稻栽种前施基肥的环节。

洋马农机（中国）有限公司以“水稻种植借本增产”为主题，在中国的田地上反复进行了试验和研究后，量产定型并向中国市场推出适应水田作业配套的洋马2FC-6型施肥机。截止到2012年，在我国侧深施肥技术已在江苏部分地区、黑龙江农垦农场等区域推广、试验、实施，并得到了预期的收益效果。随着侧深施肥技术及配套施肥肥料的成熟，洋马2FC-6型施肥机将得到进一步的发展机遇。

2问 题

国内施肥机现在主要有手扶与乘坐式两种，目前以乘坐式插秧机为主，水田施肥主要以人工为主，配套机具很少。2FC-6型施肥机由于是在现有洋马插秧机基础上追加的设备，因此改装和投资的难度和费用并不算太高。而且可以插秧施肥同时进行，进一步的缩减工时投入和农资的成本费用。但地区适应性问题还持续制约着2FC-6型施肥机的推广。

水稻侧深施肥是在水稻机械插秧的同时，用水稻侧深施肥器将肥料（基肥）按照农艺要求一次性施肥在稻苗根侧下方泥土中，因施肥集中，与土壤接触少，肥料浓度高，微生物获取少，水稻吸收利用率高，肥料流失减少从而实现节肥省工增产减少污染的目的。同时，由于南北地域跨度较广，气温、土壤、环境、季节变换等差别较大，各地实施的农艺情况各不相同。从日本引入的式样面对超出日本需求维度地域和农艺要求，对中国部分地区的适应性不是很好，相关调节范围无法满足要求。

前些年由于国产插秧机侧深施肥装置构造简单，在使用时容易出现施肥器底部因稻草秸秆过多，肥料在底部遇水融化堵塞排肥口，影响施肥量，应用效果不佳，因此没有进行大面积推广。从现有的情况来看，2FC-6型侧深施肥机主要还存在施肥深度不足、肥料堵塞等问题。

通过市场的主要诉求地区的调查走访，得到了以上两点的特别急需改进需求：施肥量调节最低量需要进一步减少：使用测深精准施肥，可减少肥量使用量，不需要与普通农艺一样的施肥量。使用施肥机全年的施肥量需要减少。因此需要减少第一次的侧深施肥量，最好在10kg/亩以下。否则浪费肥量，同时大量的肥量会在使用时受潮堵塞施肥机管路。减少总的肥量，尽量降低成本，后期根据需要在追肥普通肥料；.施肥深度需要增加：由于各地强制推广秸秆还田，秸秆会漂浮在农田土壤表面，影响插秧深度和浮船开沟的深度。因此需要增加开沟深度至4～5cm。

3 改善设计

由于现行侧深施肥机型已经定型，并小批量生产投入市场。同时机体大部分是由日本进口，部分部分部品的生产和模具夹具在日本。这就制约了对现行机型上进行改进的范围。如果大幅度的改变机体结构或增加附加结构设计的话，有很大的性能风险，也会大大增加新式样的投入成本，进而增加机体成本价格。对现已购买侧深施肥机机体用户的需求也无法满足。

因此需要在不变更现有结构的基础上讨论进行改进。

3.1 施肥量的最低范围增加设计

变更肥料筛盘网眼大小调整施肥量，设定少量式样，使用时只要简单更换便可。

3.1.1 设计原理

肥料通过筛盘的网眼变小达到变更施肥量的目的。

3.1.2 设计方案

根据施肥量最好在10kg/亩以下，变小筛网网眼形状。见图1。

图1 设计方案一

3.1.3 效果检测

实测收集实验验证数据。同时，通过比对试验数据和效果对施肥量的验证计算核对，考虑施肥量的偏差，通过偏差调节设计进行完善。最终施肥量设定参数确定。

3.2 开沟器的加深设计

现行开沟器只有一种式样，考虑到现有结构的工艺要求，在原型基础上进行修改。

3.2.1 设计原理

肥料的施肥位置需求：秧苗下方5 cm，秧苗侧方5 cm；即追加需要深度，保持原来开沟形状的方式，使用时只要简单更换便可。

3.2.2 设计方案

把开沟的深度从40 mm，调整到50 mm，因此把开沟器深度增加10mm；其他相关部品形状顺延改变，同时需要注意仿形性能不能有降低。见图2。

图2 设计方案二

3.2.3 效果检测

通过江苏省农业机械技术推广站《与插秧机配套的侧向施肥机（装置）试验总结》测试，确定的测定参数，能达到50mm的理论值。

4 定型过程

通过相关设计试验改进后，实现了施肥量调节范围的增加和施肥深度的增加。根据此参数对企业标准进行了制定，上报公司，并做成了《2FC-6型施肥机》企业标准。同年侧深施肥机参数通过公司式样定型会议，并最终定型。最终通过了江苏省农业机械推广局的推广鉴定，取得了推广鉴定证书。并申报的江苏省的农机具补贴，为公司的新产品营销打开了新的增长点。