系列水稻深施肥機的研究設計

安龍哲

摘 要：論述了系列水稻深施肥機具及技術項目的工作情況，重點介紹了不同年代有代表性的幾種機型的設計、研究成果及推廣應用。指出了插秧施肥是水稻全程機械化的薄弱環節，需迫切研發和推廣其關鍵成熟的技術及配套機具，補齊短板。

關鍵詞：水稻;系列;深施肥機;研究設計

1 研究目的和意義

水稻生產需要投入大量化肥，這是不應忽視的事實。據調查，每公頃水稻在整個生育期需要投入0.2～0.5 t的化肥。全國每年生產水稻所用的化肥至少在500萬t以上。所以化肥使用的多少在水稻生產成本中占有舉足輕重的地位。目前，我國水稻機械化生產水平不斷提升，但在插秧施肥方面存在短板，是水稻全程機械化的薄弱環節。為此，開展關鍵技術和配套設備的研究尤為迫切。

二十多年來我所研究推出的系列水稻深施肥機及技術，在節肥、增產、防止環境污染等方面都開辟了新的途徑。

2 研究內容及成果

從20世紀90年代我所科研人員針對水稻插秧深施肥技術和機具開始了研究，針對我國及我省不同地區水稻生產模式、種植方式及機械化程度的不同，先后立項研究了如下水稻深施肥機具項目與之相適應。

2.1 機動水稻深施肥裝置的研究

機動水稻深施肥裝置的研究是黑龍江省科委的攻關項目，研究設計了可配裝在國內外生產的四行、六行及八行插秧機的水稻深施肥裝置，也可實現不同動力的專機配套。主要研究設計了無級調節肥量的排肥器、與主機聯動并能起落的深淺可調式開溝器、密封透明肥箱、具有防風、防堵結構的排肥槽、防止掛草，以及可以仿型的彈力覆泥器。在與插秧機配套時，滿足了整機平衡、作業協調穩定及動力傳動可靠等性能。因此，在作業時可以準確、連續地完成開溝、分肥、輸肥、埋肥等全部機械作業過程。

項目于1997年7月通過省級科研鑒定，鑒定結論為：該機與機動插秧機配套使用，能側深施肥，節省肥料，提高肥效，結構設計合理;整機性能指標較好;達到了國內先進水平;該機具備批量生產的能力，可定型投產。該項目獲省政府科技進步二等獎。

2.2 水稻深施肥機具的系列研究

水稻深施肥機具的系列研究是黑龍江省科委的攻關項目，主要研究適用于水田人工插秧、拋秧、水直播的水田深施肥機具，包括機動深施肥機和人力深施肥機。其主要技術指標：施肥量≤400 kg·hm-2，施肥深度30～50 mm，斷條率<5%，可靠性>95%，機動施肥機工作效率10～15 畝·h-1，人力施肥機工作效率2～3畝·h-1。為水稻生產提供性能先進、使用可靠的人力和機動深施肥機具。

項目于1998年7月通過省級科研鑒定，鑒定結論為：結構設計合理;整機性能指標達到標準要求;可定型投產。

2.3? 水稻插秧深施肥機的中間試驗

水稻插秧深施肥機的中間試驗是農業部項目，主要試驗研究內容：選用935-6型水稻插秧機為主機與研制2ZTF-6型水稻深施肥機配套，機具分別在黑龍江、吉林、遼寧、江蘇、寧夏等省、區的水田地區進行中間試驗。試驗目的是：

（1）考察2ZTF-6型水稻深施肥機在各省、區試點的性能、適應性和使用的可靠性。

（2）通過試點上對比田的實驗，依據當地的最佳農藝耕作要求，確定最佳水稻品種、最佳復合肥、最佳施肥量、最佳施肥深度等參數。

項目于2000年8月通過部級科研鑒定，鑒定結論為：

（1）本項目經黑龍江、吉林、遼寧、江蘇、寧夏等省區的28個試點，148臺機具為時一年的中間試驗，完成了合同規定的各項要求。

（2）據實驗資料統計：五省區全年共作業2601.6 hm2;節肥幅度10%～40%;增產幅度5.2%～24%;節本增效幅度1150.6～3880.5元·hm-2。

（3）該項目技術含量高，經濟效益好，符合有關標準的規定，機具使用可靠，性能良好，處于國內領先水平，已具備在全國推廣的條件。

2.4 2FJ-1.8水稻深施肥機的研究

2FJ-1.8水稻深施肥機的研究是牡丹江市科委計劃項目，主要研究與現有動力3.68～6.62 kW手扶拖拉機配套的水稻深施肥機，解決那些非機械插秧地區的水稻深施肥問題。

項目于2001年6月通過省級產品鑒定，鑒定結論為：該機結構合理，排肥器總成耐磨性好，轉彎半徑小，機動靈活;整機性能指標達到標準要求;使用可靠;技術文件齊全，生產能力強，可投產。該項目獲牡丹江市科技進步二等獎。

2.5 2ZF-6型水稻深施肥機的研究

2ZF-6型水稻深施肥機的研究，是牡丹江市科委計劃項目：該項目是2015以來對上述科技成果的二次開發，研制出的機型是一種后置式配裝在高速水稻插秧機上的施肥裝置，與日本、韓國及國內機型相比具有結構設計新穎、合理、簡單、制造成本低（價格是日本、韓國機型的三分之一左右）、維修簡單、操作方便、肥量調節靈活、使用可靠等特點，有很強的市場竟爭力。

機具的創新點：

（1）創新研發了將施肥裝置的動力與高速插秧機栽植臂同步工作，確保施肥與插秧同步作業，保證了施肥位置和施肥量精準度。

（2）創新研發了彈擊施肥機構（獲得發明專利）如圖1所示，采用的彈擊結構將肥料直接彈擊施入到一定深度的水田泥中，省略了傳統施肥結構中的開溝器、覆泥部件，避免了掛草、壅泥現象發生，保證了施肥質量，提高了作業效率。

1.肥箱2.機架總成3.阻撥軸4.槽式箱體5.調節定位鎖緊螺母6.弧形滑道孔7.彈性片8.片褲9.輪轂10.驅動軸11.船板

12.栽植臂總成13.秧箱總成 14.肥管 15.風機 16.排肥器

（3）創新研發了高速水稻插秧機后置式施肥裝置方案（取得實用新型專利）如圖2所示。配裝在水稻插秧機的傳動箱上，位于秧箱后方部位，本裝置總體配置和結構設計新穎、合理、簡單，制造成本低，操作與調節簡易、靈活、方便，使用可靠，施肥作業質量好。

1. 橫梁2.固定座3.曲柄4.驅動軸5.主動齒輪6.立板

7.驅動桿8.栽植臂總成9.連接板10.船板總成

11.傳動箱12.秧箱13.排肥管14.排肥軸

15.從動齒輪16.肥箱

3 結論

（1）深施肥機配裝在插秧機上，在插秧同時深施肥，作業時一次完成開溝、排肥、深施及覆泥全部過程。達到把化肥連續、均勻、等量、等深度、等距離地埋到水稻根部泥中的要求。完成人手工很難做到的深施肥工作。它的應用從根本上改變了需要多次撒化肥的老方法，開創了我國水田化肥施用技術的新階段。

（2）據黑龍江省農機推廣總站介紹，2017年我省推動水稻種植關鍵環節機械化新技術，水稻機插側深施肥新技術示范推廣取得新進展。該技術是一項節本增效新技術，在節肥10%的前提下，比常規種植模式平均增產8%。2017年黑龍江省共有25個縣（市、區）集中開展了水稻機插側深施肥機械化技術示范和推廣，試驗示范各類水稻機插側深施肥設備品牌11個，示范面積達到3.6萬畝。農業農村部已把水稻機插測深施肥技術及機具列為水稻生產的技術規范中。

（3）我所累計推廣水稻深施肥機及裝置共計2852臺，作業面積達72 537 hm2，節省化肥達10 880 t，增產水稻7254 t，節本增效13 222萬元。目前該項技術已在全國水稻種植主產區快速推廣，取得了巨大的經濟效益。在創造可見效益的同時，也取得了重大的社會效益。應用水稻深施肥機減少了化肥的使用量和水對化肥的溶解量，減少了化肥對江河等水資源的污染，降低了公害，保護了環境，真正做到了“增產施肥、經濟施肥、環保施肥”，貫徹落實了“三減”行動，推動了我國水稻生產的高產、高效、優質環保和可持續發展的現代化農業之路。