精量播種機中大小圓盤式深施肥開溝器的設計及應用

【摘 要】深施肥開溝器是精量播種機的重要部件之一，深施肥開溝器的工作情況直接影響精量播種機的施肥深度及施肥效果。本文在雙圓盤開溝器的結構基礎上設計了一種大小圓盤式深施肥開溝器，該深施肥開溝器既能滿足入土深度，同時又具備雙圓盤式開溝器的優點，深受廣大農戶歡迎。

【關鍵詞】精量播種機；深施肥開溝器；大小圓盤

機械精密播種技術是一項科技含量高，節本增效的適用技術，是保護性耕作的重要內容之一。精量播種機可一次性完成開溝、施肥、播種、覆土、施藥、鎮壓等多道工序，而施肥深度是評價精量播種機工作質量的重要指標之一。為了應對日益增長的農業生產成本，農民迫切要求提高施肥效率和施肥質量，然而施肥深度淺或表施會導致肥料易揮發、易流失或難以到達作物根部，不利于作物吸收，造成肥料利用率低。因此，精量播種機中的施肥開溝器如果能夠使肥料深施，將會達到保肥增效、提高產量的目的。

1.現有施肥開溝器的種類及其特點

施肥開溝器的作用是在播種機作業時開出肥溝，將肥料導入溝穴內。對施肥開溝器的要求是：開溝直、深度一致、肥料在行內分布均勻、不亂土層、避免雜物（作物殘茬、雜草等）造成堵塞、對土壤適應性好、結構簡單、阻力小。

1.1雙圓盤施肥開溝器

雙圓盤施肥開溝器兩圓盤刃口在前下方相交于一點，形成一個夾角，如圖1.1所示。工作時，靠自重及附加彈簧壓力入土，兩圓盤滾動前進，將土切開并推向兩側而形成肥溝。下肥管將肥料導入肥溝，然后靠回土及溝壁塌下的土壤覆土。圓盤周邊的刃口在滾動時可切斷根莖和殘茬。工作較穩定，能適用于較高速度作業。開溝時不攪亂土層，且能用下層濕土覆蓋肥料。滾動切土，不易堵塞，開溝阻力小，不掛草，可以在雜草和殘茬多的田間工作。缺點是開溝器結構復雜，重量大，附土和入土性能較差，特別在粘重土壤上更為嚴重。

1.2單圓盤施肥開溝器

單圓盤施肥開溝器的曲率半徑一般為600mm-700mm，圓盤與播種機前進方向有一個偏角為3°-8°，依靠圓盤的旋轉進行切土開溝，如圖1.2所示。在圓盤一側，有下肥管將肥料導入肥溝內。與雙圓盤施肥開溝器相比，單圓盤施肥開溝器重量較輕、入土能力強，結構也比較簡單。但開溝時土壤沿圓盤凹面升起后拋向一側，部分濕土被掀起，干濕土層略有混合，容易跑墑。

1.3鋤鏟式施肥開溝器

該施肥開溝器如圖1.3所示，工作時將部分土壤升起，使底層土壤翻到上層，對前端及兩邊土壤有擠壓作用，開溝后形成土丘和溝痕。由于下層濕土翻至上層，不利于保墑，并使干土、濕土混合，因此，不宜在干旱地區使用。此外，對播前整地質量要求較高，在土塊大、殘茬、草根較多的田地上作業時，易纏草、擁土和堵塞，施肥深度也不穩定。其優點是結構簡單、重量輕、容易制造、開溝阻力小、入土能力強。

1.4芯鏵式施肥開溝器

這是一種銳角入土的施肥開溝器，工作時，其前棱和兩側對稱的曲面使土壤沿曲面上升，并將殘茬、表層干土塊及雜草向兩側拋出翻倒而開溝，兩側板將土壤擋在兩邊，肥料由下肥管散落于溝底，然后土壤由側板后部落回溝內。其優點是開溝寬度大、深度深、溝底平整。缺點是開溝阻力大，不適于高速播種。

1.5滑刀式施肥開溝器

工作時，刀形前刃向前滑動切開土壤，隨后由兩側壁將土壤擠開形成肥溝。肥料從兩側板中間落入溝底。開溝寬度取決于后部兩側板相距大小。側板尾部成階梯形或斜邊缺口，可使下層濕土先落入 溝內覆蓋肥料。V形地板壓實肥溝，使肥溝形成V形。其優點是開溝深度穩定，不亂土層。缺點是入土性能較差。

2.大小圓盤式深施肥開溝器的設計

雙圓盤式開溝器的特點是滾動切土、不易堵塞、開溝阻力小、不易掛草，開溝時不攪亂土層。因此這種施肥開溝器的工作適應性強，能在整地條件較差、土壤濕度較大、殘茬較多的情況下作業，且工作穩定可靠，能適于較高速度作業。但其入土性能差，在高速下需較大的壓力作用才能入土。因此，本團隊在雙圓盤開溝器的結構基礎上設計了一種大小圓盤式深施肥開溝器，該深施肥開溝器既提高了入土性能，同時又具備雙圓盤式開溝器的優點，深受廣大農戶歡迎。

2.1大小圓盤式深施肥開溝器的結構設計

該深施肥開溝器主要由搖臂裝置、開溝盤支架、大開溝盤裝置、小開溝盤裝置、刮泥板、下肥管、保護裝置組成，結構示意圖如圖2.1所示。

該大小圓盤式深施肥開溝器先由大開溝盤進行破茬、入土，再由小開溝盤與大開溝盤共同形成的雙圓盤進行二次開溝。這種開溝器直接由上而下的對土壤及殘茬進行切割開溝，大開溝盤先入土，將土壤切開一個豁口，然后兩個圓盤滾動前進，兩圓盤刃口相交處直接入土，并繼續將土壤切開，推向兩側，形成肥溝。如圖2.1所示，該深施肥開溝器配有柔性彈簧保護裝置，該裝置可以使深施肥開溝器在深施肥作業時，避免因偶遇硬土塊或磚石等引起阻力過大而損壞開溝器。

2.2大小圓盤式深施肥開溝器的田間應用

根據黑龍江、內蒙古等地的大田試驗反饋數據可知，無論是粘土土壤、沙土土壤，還是雜草及殘茬較多的土壤，該深施肥開溝器的施肥深度都可達到15cm以上。深施肥料能使肥料分布在整個耕層，便于農作物吸收，減少養分揮發損失，并使土肥相融，培養地力。所以，該深施肥開溝器的施肥深度可以滿足廣大農戶“深施肥料、保肥增效”的要求。圖2.2為該深施肥開溝器田間作業照片。

3.結論

（1）該大小圓盤式深施肥開溝器具有開溝阻力小、入土能力強、開溝深度深、施肥深度穩定、土壤適應性好、不易粘土的特點，非常適于高速播種，且適用于在土質較硬、整地質量較差、雜草和殘茬較多的田間工作。

（2）該大小圓盤式深施肥開溝器對土壤表面的擾動小，不攪亂土層，有利于保墑并減少水土流失。

（3）該大小圓盤式深施肥開溝器的施肥深度可達15cm以上，能夠達到肥料深施的目的，促進根系發育，充分發揮增產效益。