2ZF—6型水稻深施肥機(jī)的結(jié)構(gòu)原理及推廣試驗(yàn)

安龍哲　李會(huì)榮　徐峰

摘 要：論述了2ZF-6型水稻深施肥機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、工作原理、推廣試驗(yàn)情況及應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：水稻；深施肥裝置；結(jié)構(gòu)原理；推廣試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：S223.24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.02.001

0 引言

黑龍江省是我國(guó)最大的商品糧基地，其中水稻種植面積達(dá)到6000萬(wàn)畝以上，并且以每年百萬(wàn)畝的速度增加。水稻不僅是我省重要的糧食作物，也是我省水稻產(chǎn)區(qū)主要的經(jīng)濟(jì)收入。隨著水稻面積的擴(kuò)大，土地流轉(zhuǎn)及農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移，水稻全程機(jī)械化是水稻生產(chǎn)的必經(jīng)之路。在水稻生產(chǎn)中為了取得穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)除了采用耕、管、灌等技術(shù)外，施肥也是不可缺少的技術(shù)措施，然而傳統(tǒng)的施肥方法既艱苦又費(fèi)工，且損失大，化肥利用率僅為30%左右。由于很多化肥隨水流失，環(huán)境也受到很大的污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全省水田每年使用化肥140萬(wàn)t，有效肥量只有不到50萬(wàn)t，其余都損失掉了。水稻深施肥是將化肥深施于水田中，經(jīng)緩慢溶解，達(dá)到延長(zhǎng)肥效，提高化肥利用率的目的。該項(xiàng)技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

（1）節(jié)省肥料、提高化肥利用率。機(jī)械深施化肥可一次完成開(kāi)溝、施肥、覆泥全過(guò)程?？蓪⒒示鶆颉⑦B續(xù)、等距、等深地埋在水稻秧苗根部的土壤中，滿足水稻生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)肥料的需求。每公頃可少施化肥100 kg以上，節(jié)肥30%以上。

（2）減少污染，有利于環(huán)境保護(hù)。肥料深施后，因溶解緩慢，有足夠時(shí)間被稻根吸收，減少了水田硝酸鹽的含量，比撒施肥降低20%左右，保護(hù)了耕地資源，保障農(nóng)業(yè)生態(tài)安全。肥料深施肥后，必免了隨水流失，防止環(huán)境污染。

（3）增產(chǎn)效果明顯，經(jīng)濟(jì)效益好。深施肥后的水稻，成熟期可提前2～3天，穗出的齊，千粒重大，結(jié)實(shí)率高。經(jīng)對(duì)比試驗(yàn)，比人工撒施肥增產(chǎn)5%～10%。從經(jīng)濟(jì)效益上看，水稻深施肥技術(shù)在省肥、省工、增產(chǎn)方面，綜合計(jì)算每公頃可增收1000元左右。

2ZF-6型水稻深施肥機(jī)是一種后置式配裝在高速水稻插秧機(jī)上的施肥裝置，是一種技術(shù)先進(jìn)、使用方便、可靠、經(jīng)濟(jì)適用的新型水稻深施肥機(jī)。該機(jī)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，獲得了國(guó)家實(shí)用新型專利，專利名稱：高速水稻插秧機(jī)后置式施肥裝置，專利號(hào)：201620772256.9。

1 背景技術(shù)

在國(guó)外，日本、韓國(guó)都已普及了水稻深施肥機(jī)，東南亞各國(guó)也開(kāi)始了起步階段。日本在水稻深施肥機(jī)的研究上水平最高，廣泛地應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)、電子監(jiān)控技術(shù)、液壓仿形技術(shù)及高強(qiáng)度輕質(zhì)合金、高強(qiáng)度耐磨防銹材料技術(shù)，并在肥料的加工配制方面也進(jìn)行了深入地研究。韓國(guó)主要是仿效日本，在國(guó)內(nèi)推廣這些機(jī)具。但日本、韓國(guó)的這些機(jī)具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，售價(jià)高，一臺(tái)配套在高速六行插秧機(jī)上的施肥裝置需3.5～4.5萬(wàn)元。由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、對(duì)使用者操作水平要求高、出現(xiàn)故障難以維修等因素，在我國(guó)很難推廣應(yīng)用。

近兩年在國(guó)內(nèi)有些廠家生產(chǎn)的高速插秧機(jī)也配置上施肥裝置，但都是仿日本或韓國(guó)技術(shù)，在配置方式上均采用前置式配裝方式，即在插秧機(jī)架駛座位后端及秧箱總成的前方。該方式因安裝位置高，排肥管長(zhǎng)，在送肥方式上均采用電動(dòng)氣吹方式，成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，農(nóng)民不易接受。

2ZF-6型水稻深施肥機(jī)與日本、韓國(guó)及國(guó)內(nèi)機(jī)型相比，具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎、合理、簡(jiǎn)單、制造成本低（價(jià)格是日本、韓國(guó)及國(guó)內(nèi)機(jī)型的八分之一左右），操作、維修簡(jiǎn)單方便，肥量調(diào)節(jié)靈活，使用可靠等特點(diǎn)，有很強(qiáng)的市場(chǎng)竟?fàn)幜Α?/p>

2 總體結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)

2.1 總體結(jié)構(gòu)

2ZF-6型水稻深施肥機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 2ZF-6型水稻深施肥機(jī)技術(shù)指標(biāo)

配套插秧機(jī)機(jī)型：高速六行水稻插秧機(jī)

整機(jī)質(zhì)量/kg：28（不含肥料）

施肥行數(shù)/行：6

施肥中心距秧苗中心距/mm：40

施肥深度/mm：50

施肥寬度/mm：20

施肥量調(diào)節(jié)范圍/kg·hm2：0～350

排肥器形式：外槽輪

顆粒肥料直徑/mm：2～4

工作效率/畝·h-1：5～10

肥箱容積/L：27

外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）/mm：400×1740×1100

3 機(jī)具的創(chuàng)新點(diǎn)

（1）該機(jī)可一次完成開(kāi)溝、施肥、埋肥全過(guò)程，將化肥均勻、連續(xù)、等距、等深地埋在水稻秧苗根部的土壤中，滿足水稻生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)肥料的需求。

（2）該機(jī)與插秧機(jī)同步作業(yè)，施肥位置和施肥量精準(zhǔn)度高。

（3）排肥部件采用塑膠材質(zhì)，有防磨、防堵、防腐及不傷肥特點(diǎn)。

（4）該機(jī)大部分部件可通用，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單改動(dòng)即可配裝在不同型號(hào)及不同行數(shù)高速插秧機(jī)上，通用性高。

4 工作原理

2ZF-6型水稻深施肥機(jī)是為高速插秧機(jī)配置的施肥裝置（圖1），該施肥裝置的動(dòng)力來(lái)自于插秧機(jī)的插秧部件，插秧機(jī)在插秧作業(yè)時(shí)，其插秧機(jī)插秧部件旋轉(zhuǎn)軸或兩個(gè)栽植臂連接板做圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也帶動(dòng)與之相連的驅(qū)動(dòng)桿上的驅(qū)動(dòng)曲柄做圓周運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)曲柄帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸上的小齒輪做圓周運(yùn)動(dòng)，小齒輪驅(qū)動(dòng)大齒輪做圓周運(yùn)動(dòng)，大齒輪帶動(dòng)排肥軸做圓周運(yùn)動(dòng)，排肥軸驅(qū)動(dòng)排肥器總成工作，將肥料箱中的肥料排入到排肥管中，排肥管中肥料通過(guò)自重，自然排入到通過(guò)開(kāi)溝器總成在水田中開(kāi)出的具有一定深度和寬度的溝中，經(jīng)過(guò)覆泥板將肥料埋入水田中。

5 施肥裝置的安裝

2ZF-6型水稻深施肥機(jī)是為高速插秧機(jī)配置的施肥裝置（圖1），包括安裝在插秧機(jī)傳動(dòng)箱上的支撐立板，再支撐立板上安裝有橫梁，橫梁上固定有肥箱，肥箱底部固定有排肥器總成，在橫梁上安裝有固定座，固定座上安裝有排肥軸和驅(qū)動(dòng)軸，在排肥軸左側(cè)面安裝大齒輪，在驅(qū)動(dòng)軸的側(cè)面同時(shí)安裝有小齒輪及驅(qū)動(dòng)曲柄，在插秧部件旋轉(zhuǎn)軸上或兩個(gè)栽植臂連接板上安裝有驅(qū)動(dòng)桿，驅(qū)動(dòng)桿與驅(qū)動(dòng)曲柄連接，在船板上安裝有開(kāi)溝器總成和覆泥板，在排肥器總成與開(kāi)溝器總成之間安裝有排肥管。

6 機(jī)具的推廣試驗(yàn)

2017年5月在海林、寧安、密山及虎林等地進(jìn)行了多點(diǎn)試驗(yàn)考核，從機(jī)具的作業(yè)情況可以了解到， 該機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，可靠性高。2ZF-6型水稻深施肥機(jī)在當(dāng)?shù)刈鳂I(yè)時(shí)，深受農(nóng)民的歡迎和好評(píng)，都希望2018年為他們的高速水稻插秧機(jī)配置上施肥裝置?，F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況見(jiàn)圖2、圖3。

7 推廣前景及效益分析

全國(guó)正在全面推進(jìn)農(nóng)業(yè)“三減”工作，水稻深施肥機(jī)這一科技成果正是“三減”工作強(qiáng)有力的農(nóng)業(yè)裝備。該機(jī)在我省經(jīng)過(guò)多點(diǎn)示范應(yīng)用表明，它具有明顯的節(jié)肥、省工、減少環(huán)境污染及增產(chǎn)效果，對(duì)我國(guó)水稻生產(chǎn)有很大的促進(jìn)作用，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

我國(guó)現(xiàn)有水稻種植面積4.5億畝，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水田機(jī)械化合作社的成立及國(guó)家對(duì)農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策的落實(shí)，我國(guó)水稻插秧機(jī)的數(shù)量迅速增加，保有量已達(dá)60萬(wàn)臺(tái)以上，機(jī)插面積達(dá)到2億畝。如果全部機(jī)插面積均采用水稻深施肥機(jī)進(jìn)行施肥作業(yè)，每年每公頃可節(jié)肥0.1 t，可節(jié)肥133萬(wàn) t；預(yù)計(jì)每公頃水稻增產(chǎn)500 kg，每年水稻可增產(chǎn)665萬(wàn)t；預(yù)計(jì)每公頃省工5個(gè)，可省工267萬(wàn)個(gè)。從節(jié)肥、增產(chǎn)、省工等幾方面綜合考慮，每年總的節(jié)本增效效益可達(dá)300多億元。

從產(chǎn)品生產(chǎn)廠家來(lái)考慮，每年生產(chǎn)5000臺(tái)水稻深施肥機(jī)，每臺(tái)售價(jià)4000元，可創(chuàng)產(chǎn)值2000萬(wàn)元，利稅400萬(wàn)元。

在創(chuàng)造可見(jiàn)效益的同時(shí)，也取得重大的社會(huì)效益。應(yīng)用水稻深施肥機(jī)減少了化肥的使用量和水對(duì)化肥的溶解量，減少化肥對(duì)江河等水資源的污染，降低了公害，保護(hù)了環(huán)境，真正做到“增產(chǎn)施肥、經(jīng)濟(jì)施肥、環(huán)保施肥”，貫徹落實(shí)“三減”行動(dòng)，推動(dòng)我國(guó)水稻生產(chǎn)走高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)之路。endprint