馬 晨，蒙賀偉，坎 雜，戚江濤

(石河子大學(xué) 機械電氣工程學(xué)院，新疆 石河子 832000)

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果園有機肥深施圓盤開溝機研究現(xiàn)狀及發(fā)展對策

馬 晨，蒙賀偉，坎 雜，戚江濤

(石河子大學(xué) 機械電氣工程學(xué)院，新疆 石河子 832000)

我國的林果業(yè)種植面積日趨增長，而現(xiàn)有果園開溝施肥機械已經(jīng)不能滿足當今勞動力短缺的現(xiàn)狀，因而加強果園開溝施肥機的研究對降低勞動力及提高作業(yè)效率等有重要意義。為此，闡述了國內(nèi)外果園有機肥深施圓盤開溝機的現(xiàn)狀，并針對不同結(jié)構(gòu)圓盤式開溝機進行研究分析，根據(jù)有機肥深施圓盤開溝機存在的問題，提出了相應(yīng)的對策。

果園；圓盤式開溝機；有機肥；仿真分析

0 引言

新疆地處于我國西北，憑借著天山南北特有的光熱條件與地域氣候的優(yōu)勢，已經(jīng)成為我國重要的“西域大果園”。目前，在天山南北已形成兩大特色“果園”：環(huán)繞南部塔里木盆地大面積種植紅棗、核桃、杏、香梨和蘋果等；在北部的吐哈盆地、伊犁河谷、天山北坡等地，農(nóng)民廣種葡萄、紅棗、枸杞等。如今，新疆的紅棗、杏種植面積已居全國首位，核桃種植面積居全國第3位，林果業(yè)已成為新疆農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)民持續(xù)增收的支柱產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，截至2014年底，新疆特色林果種植面積達146.7萬hm2，總產(chǎn)量650萬t，產(chǎn)值450億元多[1]。

在果樹種植過程中，施肥是影響果實產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素，合理施用肥料可增加果實產(chǎn)量，且能提高果園的土壤肥力和環(huán)境效益。目前，施肥的種類主要有無機肥和有機肥：無機肥作為一種速效化學(xué)肥料，主要以化肥為主，其突出特點是肥效快，但存在會造成土壤結(jié)構(gòu)改變、導(dǎo)致土壤有機質(zhì)含量下降、土壤肥力下降及果實品質(zhì)下降等問題；施用有機肥有助于改善土壤的物理化學(xué)特性，使得土壤容重降低、孔隙度增大、含水量增加、土壤水勢升高，且增加了果實產(chǎn)量，提高了果實品質(zhì)、果實的可滴定酸含量和可溶性固形物含量。目前，果園有機肥使用主要是用于基肥、追肥及根外施肥。其中，基肥是林果周年生產(chǎn)中最重要的施肥措施，果樹基肥施加有用肥量大、施肥周期短等特點，而且由于林果種植行距和生產(chǎn)效率限制，果園里進行作業(yè)的動力機械不能超過36.8kW。因此，相關(guān)適用機械較少，果園施有機肥主要采用人工施肥。這種施肥方式通過人工開溝、撒肥、埋土，人工施肥強度大、效率低，且隨著外來務(wù)工人員的逐年減少，人工作業(yè)已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代林果業(yè)的發(fā)展趨勢。因此，隨著近年來果園機械化發(fā)展，果樹機械化施肥已成為必然趨勢，而作為施肥過程中能耗最高的開溝環(huán)節(jié)已成為能否有效實施機械化施肥的關(guān)鍵。

1 有機肥深施開溝機技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 有機肥施肥技術(shù)現(xiàn)狀

國外最早出現(xiàn)的施肥機采用拖車來裝固、液態(tài)肥料，通過簡單輸送裝置來進行施肥。20世紀50年代初，隨著化肥的大規(guī)模的應(yīng)用，促進了施肥機械化的發(fā)展[2]；但主要針對的是平坦土地的施肥應(yīng)用，如采用輸送管、氣泵與噴嘴這種方式施肥，之后又出現(xiàn)了排肥器等。

目前，針對施有機肥的機械化技術(shù)，國外一般是以撒施作業(yè)方式為主，歐美等發(fā)達國家有機肥施肥機械主要有離心圓盤式撒施機、漿葉式撒施機、甩鏈式撒施機、錘片式撒施機、撥齒式撒施機和螺旋式撒施機等[3]。其中，以離心圓盤式、槳葉式與錘片式應(yīng)用比較廣泛，如法國格力格爾—貝松公司的速爾齊DPX Prima 撒肥機，其撒料斗容量為900～2 100L，作業(yè)范圍為18～24cm[4]。而亞洲地區(qū)有機肥施肥機械比較發(fā)達的日本地區(qū)，目前研制出適用于水田等松軟小地塊的自走式撒施機，以及適用于水田、蔬菜、煙草等小型施肥作業(yè)[5]。例如，日本洋馬的2FC-6G型(FVP60A型)側(cè)深施肥機[6]，其料箱容量為78L，施肥行距為300mm。

根據(jù)林果有機肥施加作業(yè)要求，主要需要適用于大面積土壤表層作業(yè)的機械化施肥裝備，其存在著施肥量大、作業(yè)機械能耗高等問題。調(diào)研結(jié)果顯示，針對果園有機肥施肥作業(yè)，其公頃施肥量達75m3以上，按照果樹種植行間距計算，能進地作業(yè)的機械最大動力不超過36.8kW。因此，對于果園有機肥施加作業(yè)機械設(shè)計要求較高，目前主要解決方案可采用開溝施肥聯(lián)合作業(yè)機械或者開溝與施肥單獨作業(yè)等模式。

1.2 有機肥深施開溝技術(shù)研究現(xiàn)狀

我國有機肥深施開溝機的研究較晚，一般采用開溝機基礎(chǔ)上加撒料裝置的方案。

目前，針對林果業(yè)的開溝深施有機肥聯(lián)合作業(yè)機械研究的有汪官健、趙衛(wèi)林[7]等人根據(jù)新疆阿克蘇地區(qū)干旱缺水的特性，研制了多功能果樹開溝施肥機。該機主要由機架、傳動裝置、開溝裝置、施肥裝置及覆土裝置5部分組成，其開溝寬度為200～300mm，開溝深度為200～350mm，作業(yè)速度為2～5km/h。該機的開溝部件采用圓盤式開溝刀，刀盤設(shè)在拖拉機右輪的正后方，作業(yè)時拖拉機行走時不會受到樹干的影響，且該機可實現(xiàn)開溝、施肥、覆土于一體。孫茂森、姜秀美[8]等人根據(jù)山東地區(qū)的葡萄、蘋果種植特點研制的1KS-50型果園深度開溝施肥機，由萬向傳動軸、機架、懸掛三角架、傳動機構(gòu)、開溝機構(gòu)、液壓機構(gòu)、施肥機構(gòu)和限深輪機構(gòu)等8個部分組成。開溝部件采用順向圓盤旋轉(zhuǎn)切削式開溝，開溝深度由液壓控制系統(tǒng)控制可實現(xiàn)30～50cm的溝深，開溝寬度為12～14cm，通過15.7～22kW的拖拉機牽引。該機的施肥機構(gòu)是利用拖拉機提供的動力通過鏈條傳動來帶動其工作的，能很好地做到開溝、施肥、覆土為一體，避免施肥不均出現(xiàn)的漏撒現(xiàn)象。郭新剛、張魯云[9]等人針對新疆葡萄地的種植特點研制了2F-2.0型液壓翻轉(zhuǎn)葡萄施肥機，主要由懸掛架、液壓翻轉(zhuǎn)肥料箱、機架、鏈式開溝器、絞龍、行走地輪、傳動機構(gòu)及離合器等部分組成。該機的施肥裝置采用綜合懸掛式和牽引式，可以提高工作效率，其作業(yè)效率為0.6hm2/h，開溝部件采用的是鏈式開溝刀，能做到開溝、施肥、覆土為一體。

隨著有機肥深施開溝技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)從單一的開溝機演變成了開溝施肥一體化的開溝施肥機；但由于地形、土壤含量、施肥量大小等不同，已有各種不同形式的開溝施肥形式出現(xiàn)。目前，對于果園開溝施肥機開溝部分的研究主要以圓盤式開溝機為主。

2 圓盤式深施有機肥開溝技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 開溝技術(shù)研究

目前，國內(nèi)外開溝裝置主要有鏵式犁開溝、圓盤式開溝和鏈式開溝等結(jié)構(gòu)類型[10]。其中，鏵式犁式開溝機結(jié)構(gòu)簡單，便于維護，如圖1所示。該機具在針對果園深施有機肥進行開溝作業(yè)時，存在適應(yīng)性差、開溝土壤回流現(xiàn)象嚴重及作業(yè)能耗高等問題。鏈式開溝機開溝溝壁整齊，深度符合果園施肥要求，是由動力系統(tǒng)、減速系統(tǒng)、鏈傳動系統(tǒng)及分土系統(tǒng)組成的一種鏈條式開溝裝置，如圖2所示。該裝備由于連接活動部件多，工作條件差，受沖擊能力差，故障率相對較高，而且與施肥裝置結(jié)合進行開溝施肥作業(yè)時，存在著結(jié)構(gòu)尺寸大導(dǎo)致在葡萄地頭難于掉頭及開溝與施肥裝置配合困難等問題。

圖1 鏵式犁開溝機結(jié)構(gòu)示意圖

1.行走地輪 2.翻轉(zhuǎn)油缸 3.肥箱 4.絞龍 5.開溝鏟齒 6.傳動軸 7.齒輪箱 8.鏈式開溝器

目前，圓盤式開溝機有牽引阻力小、工作效率高、與施肥裝置易于配合及結(jié)構(gòu)尺寸小等優(yōu)點，逐漸成為果園深施有機肥開溝作業(yè)的主流機具。圓盤式開溝裝置主要由開溝刀盤、開溝彎刀、削壁刀及主軸等組成，如圖3所示。其在刀盤上布置若干開溝彎刀及削壁刀，開溝彎刀主要用于開溝，削壁刀用于在開好的溝上進行整形，依據(jù)刀盤旋轉(zhuǎn)方向可分為正轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)兩種，刀盤可有一個或者若干個，主軸可布置為軸向或縱向。其開溝過程就是對土壤進行強制破壞，通過高速旋轉(zhuǎn)的刀具對土壤進行切削、翻轉(zhuǎn)、破碎、拋擲的過程，從而導(dǎo)致土壤的應(yīng)力-應(yīng)變和結(jié)構(gòu)失效，使切削土壤毀于拉、剪及壓的作用。

圖3 圓盤式開溝裝置示意圖

針對圓盤開溝機的研究，我國在20世紀80年代中期引進了的意大利DMR-65單圓盤旋轉(zhuǎn)開溝機[11]，該機開溝圓盤設(shè)在側(cè)邊，為了使溝壁更光潔，刀盤上設(shè)有3把刮土刀片，成“?！弊中闻帕校⒁? 200等分裝在錐體小端上。該機通過菲亞特-100型拖拉機牽引，其開溝形狀為梯形，開溝寬度為上部寬度1.9m，下部寬度0.3m，開溝深度為1.05m。

國內(nèi)劉天星[12]等人設(shè)計了基于江淮稻麥農(nóng)耕區(qū)的圓盤式開溝埋草一體機；馬占新[13]等人根據(jù)北方葡萄園的栽培要求研制生產(chǎn)了以正轉(zhuǎn)旋耕方式工作、配套功率為36.8kW的1K-40型葡萄施肥開溝機；羅海峰[14]等人根據(jù)現(xiàn)有小型東風(fēng)-12型手扶拖拉機進行改裝，選用彎刀ⅡS245安裝在旋耕刀軸上，完成了開溝、施肥、埋土與一體的開溝施肥機。

資料顯示，目前開溝技術(shù)裝備的研究已成為果園機械化發(fā)展的亟需技術(shù)裝備，但目前現(xiàn)有裝備存在著開溝質(zhì)量不高、裝備外形尺寸過大及開溝消耗高等問題，亟需開展適于果園的深開溝技術(shù)裝備研究。

2.2 開溝技術(shù)裝備研制

2.2.1 單圓盤開溝機的研究

單圓盤開溝機結(jié)構(gòu)簡單，只需符合開溝要求的刀盤，安裝在主軸上與主軸一同回轉(zhuǎn)，同時設(shè)有刮土板，便可實現(xiàn)開溝作業(yè)。其工作原理與旋耕機的工作原理類似，沿直線行走，前進過程中破土刀切碎土壤隨后再由拋土刀把土拋出溝中。

目前，針對單圓盤開溝機研究的有由江西省萬安縣農(nóng)機局研制的1KSH-15型圓盤式開溝機[15]，如圖4所示。該機由東風(fēng)12型手扶拖拉機牽引，開溝機開始工作時,由6把固定式弧形彎刀經(jīng)過旋轉(zhuǎn)切碎土壤并向左右拋出,再由2把固定式側(cè)刀片修整溝壁,鏟刀鏟出溝底,使開溝、碎土、拋土和覆蓋作業(yè)一次完成。其開溝部件為刀盤與彎刀的合成體，開溝深度為10～20cm，開溝寬度為25cm。其優(yōu)點在于比較小巧，適用范圍廣，結(jié)構(gòu)簡單；但存在的問題是效率低，無法完成大規(guī)模的開溝，無施肥裝置還需人工施肥，開溝質(zhì)量不能保證。該機作為早期發(fā)展的開溝機，為后來的有機肥深施開溝機的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

圖4 1KSH-15型圓盤式開溝機

張加清、劉麗敏[16]等人根據(jù)大棚果園深施肥的要求，研制的1KF-20型大棚果園開溝深施肥機，主要是由溝底、覆土器(刮板)、排肥器及排肥管等部分組成，如圖5所示。

1.溝底 2.覆土器( 刮板) 3.排肥器 4.排肥管 5.肥料箱 6.刀盤軸 7.仿生開溝刀盤 8.工作傳動變速箱 9.溝頂 10.動力底盤 11.動力

開溝刀盤由一組模擬螞蟻與穿山甲爪子仿生而成的彎刀，使得每次開溝刀作業(yè)時切碎土壤所受到的阻力最小，且適應(yīng)比較硬土壤的使用要求；開溝刀采用的是交錯式環(huán)形布局，對土壤可進行分層錯位切削，降低了切削所用功率，從而提高了整組開溝刀的工作效率。該機以柴油作為動力源，其開溝深度為0～20cm，開溝寬度為8～15cm，料箱容積為58L，作業(yè)速度為0.6～0.8km/h 。該機適用于我國南方的粘黏土質(zhì)、沙地，以及在行間距較小的環(huán)境下作業(yè)，結(jié)構(gòu)緊湊，適應(yīng)性強，實現(xiàn)了開溝、施肥、覆土一體化。

郭新剛、李亞雄等根據(jù)新疆特色的葡萄地研制的2FPG-40 型施肥機[17]，由開溝刀盤、施肥鏟、覆土擋及肥箱等組成，如圖6所示。開溝刀盤為了減少土壤回流量，在刀盤側(cè)面內(nèi)部安裝2把刀片，可將回流土壤再次甩出，可達到最大開溝深度。開溝刀盤每側(cè)安裝18把刀片，為了提高刀盤受力強度刀片為交錯布置。該機肥箱容積為0.4m3，開溝深度為25～42cm，開溝寬度為15cm，作業(yè)速度為不高于30m/min。該機通過29.4kW的拖拉的牽引，是集開溝、施肥于一體的果園施肥設(shè)備，其開溝刀盤特有的每個內(nèi)側(cè)加有兩把刀片，可以將回流的土壤再次拋出開溝槽，有效提高了開溝質(zhì)量；但由于收開溝刀盤側(cè)置影響，料箱會發(fā)生傾斜現(xiàn)象，且作業(yè)效率較低。

1.開溝刀盤 2.施肥鏟 3.覆土擋板 4.驅(qū)動調(diào)位滾筒

張平、孫曉春[18]等人針對江蘇地區(qū)稻麥兩熟及小區(qū)域開溝施肥特性研究了后置式小型開溝機，需要11.03～13.23kW的手扶拖拉機為動力，整機安裝于手扶拖拉機下面。該機開溝寬度為上20cm、下15cm(溝型為梯形)，深度為18～25cm，作業(yè)效率為1 200m/h，具有破土性能好，工作性能好，適合小地形稻田開溝施肥作業(yè)。

2.2.2 雙圓盤開溝機的研究

雙圓盤開溝機是由左右兩個對稱的刀盤組成，工作時左右兩個刀盤同時切碎土壤和拋出碎土，并可根據(jù)開溝要求設(shè)計刀盤大小。

目前，針對雙圓盤開溝機研究的有葉強、謝方平[19]等人根據(jù)葡萄園的生產(chǎn)與南方地形要求設(shè)計一款小型反轉(zhuǎn)雙旋耕輪開溝機，主要由導(dǎo)向與限深裝置、擋土導(dǎo)流裝置、雙旋耕輪、操縱控制機構(gòu)及傳動裝置等組成，如圖7所示。該機以刀盤反轉(zhuǎn)方式進行作業(yè)，拋出的碎土由擋土板導(dǎo)流至溝兩邊，經(jīng)測試其開溝深度為500mm，開溝寬度為200mm。因為是雙圓盤同時作業(yè)，所以溝壁光滑，溝中殘土較少，能一次性成形，符合開夠要求，并且能一次性完成開溝、施肥及覆土等工作。

1.未開溝地 2.導(dǎo)向輪與限深裝置 3.擋土導(dǎo)流板

由吳建東[20]根據(jù)大型水建作業(yè)要求研制的1KS-100型雙圓盤開溝機，用于開挖排水灌溉溝渠，也可以用來鋪設(shè)電網(wǎng)和修筑路基等。該機需具有50～200m/h低速的拖拉機來牽引，其開溝寬度為上1.9m、下0.4m(開溝構(gòu)型為梯形)，開溝深度為1m。該機為半懸掛式，操作簡單，裝拆方便，刀盤外緣配有18把徑向切刀，以6頭螺旋線排列，使得整機作業(yè)時負荷均勻，連續(xù)拋土。

張傳忠、艾光富[21]等人根據(jù)油田建設(shè)中大規(guī)模的井場界溝、管道溝及排水溝的需要，研制的KX-40開溝機，為逆向銑削式雙圓盤，由齒輪傳動箱、刀盤及銑刀總成和拋土板等機構(gòu)組成，在拖拉機動力輸出軸的帶動下，由萬向傳動裝置和齒輪傳動箱帶動刀盤進行切削土壤和拋土運動。其開溝寬度為上500mm、下400mm，其開溝深度為400mm，作業(yè)速度為500～800m/h。該機作業(yè)功率高、結(jié)構(gòu)簡單、開溝形狀規(guī)范，符合開溝要求。

2.2.3 圓盤式開溝機仿真分析研究

現(xiàn)今，國內(nèi)外學(xué)者、專家對于圓盤式開溝機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與刀盤設(shè)計等方面做了很多的研究，但通過相關(guān)軟件對圓盤式開溝機進行運動數(shù)據(jù)仿真及機理的分析研究較少。研究表明：通過仿真分析，可以改善圓盤式開溝機的性能，并提出解決方案，以便為圓盤式開溝機的設(shè)計與推廣應(yīng)用提供參考。

目前，開展此類研究的有張琦、王偉[22]等人根據(jù)矮化密植棗園種植特點，設(shè)計的一款雙圓盤式自走型開溝施肥機，并利用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA對刀盤上的旋耕彎刀切削土壤過程進行了動態(tài)模擬仿真分析，直接顯示了彎刀在切削作業(yè)時對于土壤的破壞程度。該仿真先運用Pro/E中建立切削土壤的三維模型，導(dǎo)入ANSYS中，建立切土模型(見圖8)；再確定模擬參數(shù)，在ANSYS/LS-DYNA中設(shè)置仿真模擬參數(shù)并完成求解，得出模擬仿真結(jié)果。

圖8 切土模型

試驗表明：彎刀與土壤接觸的面積越大，土壤被破壞的程度就越大，且土壤最大等效應(yīng)力先是緩慢變大，土壤被完全破壞后最大等效應(yīng)力趨于穩(wěn)定。

康建明、李樹君[23]等人根據(jù)果園種植現(xiàn)狀來探究土壤物理性能和工作參數(shù)的變化對圓盤式開溝機的工作效率影響規(guī)律，利用ANSYS軟件中的LS-DYNA動力模塊對開溝彎刀在切削土壤時的功率消耗變化規(guī)律進行研究，建立開溝刀盤與開溝土壤模型，并根據(jù)開溝切削土壤方式確立切削土壤邊界條件，如圖9所示。

圖9 土壤—開溝刀盤模型

根據(jù)建立的土壤模型的結(jié)果分析，即可算出開溝刀盤作業(yè)的功率消耗，功率消耗變化曲線，如圖10所示。試驗證明：開溝刀在切削時影響工作效率的因素主要是土壤堅實度、刀盤線速度及所需開溝深度。該研究利用MatLab軟件建立了功耗模型，得出了作業(yè)功耗模型和優(yōu)化結(jié)果。

圖10 開溝過程作業(yè)功耗曲線

毛艷輝、宋建農(nóng)[24]等人為了改善圓盤式開溝機的振動性能，利用MatLab軟件建立開溝機動力學(xué)振動模型進行仿真分析。試驗結(jié)果表明：相同的速度下，安裝液壓阻尼器可提高開溝機在開溝過程中刀盤與土壤作用時的減震性能，同時改善了覆土的均勻性。葉強[25]為研究果園深施肥開溝機的刀盤性能，利用SolidWorks Simulation有限元分析軟件與MatLab仿真軟件相結(jié)合對開溝刀盤進行有限元靜態(tài)分析，以及分析開溝彎刀、清溝犁及主軸在不同載荷下的位移、應(yīng)變、應(yīng)力和反作用力。首先將自制的旋耕刀在SolidWorks中掃描成三維模型，定義旋耕刀材料為65Mn鋼，通過添加約束限制和載荷，劃分旋耕刀網(wǎng)格，最終得到旋耕刀片應(yīng)力云圖，如圖11所示。試驗根據(jù)分析結(jié)果對開溝關(guān)鍵部件進行優(yōu)化，確保了開溝機在實際生產(chǎn)中具有一定抗阻能力和使用壽命。

圖11 旋耕刀應(yīng)力云圖

針對現(xiàn)今開溝施肥技術(shù)的快速發(fā)展，圓盤式深施肥開溝機已經(jīng)從最初的單一作業(yè)模式演變成了開溝、施肥、覆土于一體的聯(lián)合作業(yè)機械，因此開展適于有機肥深施的節(jié)能降耗型開溝技術(shù)研究勢在必行。

3 存在的問題及發(fā)展對策

3.1 存在的問題

目前，隨著農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展，果園開溝施肥機能有效提高林果業(yè)質(zhì)量和產(chǎn)量，減少能耗和作業(yè)強度，提升林果也產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平，但還存在以下問題：

1)開溝施肥機一般采用的是36.8kW及以下的拖拉機進行懸掛配套工作，在一些地形松軟的土壤下作業(yè)時，開溝時易出現(xiàn)走偏、振動、開溝形狀不標準等問題。

2)開溝刀盤的刀具安裝結(jié)構(gòu)比較單一，作業(yè)時效率低，并且開溝時阻力大，不適用于復(fù)雜地形。

3)在一些丘陵地帶，由于地勢限制，刀盤的懸掛設(shè)計不合理。

4)在土塵、雜草等較多的惡劣工作環(huán)境作業(yè)時，無法保證刀盤可以較好地適應(yīng)惡劣環(huán)境進行作業(yè)。

3.2 建議

1)充分考慮果園種植模式和土壤特性，選擇結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)適宜的開溝施肥機，保證開溝施肥作業(yè)質(zhì)量。

2)改變傳統(tǒng)的圓盤式開溝刀的形狀和布置方式，在保證作業(yè)質(zhì)量的前提下提高作業(yè)效率。

3)在開溝施肥機的各關(guān)鍵部件優(yōu)化設(shè)計過程中，加強理論分析和實踐的結(jié)合程度，為提升整機性能奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

隨著人們對水果的大量需求，果園的發(fā)展正趨向于規(guī)?；藴驶翱焖倩?。在果園的管理環(huán)節(jié)中，機械化已經(jīng)成為果園健康發(fā)展的必然前提，果園有機肥深施圓盤式開溝技術(shù)的實施不僅實現(xiàn)了果園機械化開溝施肥作業(yè)，而且提高了水果產(chǎn)量、降低了人工勞動強度。但是相關(guān)技術(shù)還存在一些問題，在后期的研究中，應(yīng)該遵循“低能耗、高效率”原則，根據(jù)不同的地形、種植模式、土壤條件和施肥要求等，利用先進仿真優(yōu)化分析方法、研制出適合不同因素的開溝機械裝備，從而提高果園開溝作業(yè)質(zhì)量，為開溝施肥作業(yè)一體機的研究奠定基礎(chǔ)。

[1] 蔡國棟,趙春暉.新疆特色林果種植面積達2200萬畝[DB/OL].(2015-02-07).http://www.xj.xinhuanet.com/2015-02/07/c_1114289937.htm.

[2] 王浩宇. 水平圓盤式有機肥撒施部件的試驗研究[D].長春：吉林大學(xué),2009.

[3] 李潔,吳明亮,湯遠菊,等.有機肥施肥機械的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版,2013(S1):97-100.

[4] 李潔,吳明亮 ,湯遠菊,等.有機肥施肥機械的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版,2013(S1):97-100.

[5] 佚名.マニュアスプツダ一の用途を拡げた新しい散布機構(gòu)[J].機械化農(nóng)業(yè)，1983(3):20-23.

[6] 佚名.洋馬2FC-6型側(cè)深施肥機[J].農(nóng)業(yè)機械,2015(12):43.

[7] 汪官健,趙衛(wèi)林,吳永林,等.多功能果樹開溝施肥機的研制[J]. 新疆農(nóng)機化,2011(6):26-27.

[8] 孫茂森,姜秀美.果園深度開溝施肥機的設(shè)計[J].農(nóng)業(yè)機械,2014(9):143-144.

[9] 郭新剛,張魯云,何興村.2F-2.0型液壓翻轉(zhuǎn)葡萄施肥機的研制[J]. 新疆農(nóng)機化,2015(4):5-6，10.

[10] 張琦,王偉,廖結(jié)安. 國內(nèi)外果園施肥開溝機的研究現(xiàn)狀[J]. 農(nóng)機化研究,2016,38(5):264-268.

[11] 佚名.我國旋轉(zhuǎn)開溝機與意大利旋轉(zhuǎn)開溝機結(jié)構(gòu)、性能對比分析[J]. 糧油加工與食品機械,1976(9):40-46.

[12] 劉天星,卜永清,何彥平,等.圓盤式開溝埋草一體機的研究[J].中國農(nóng)機化,2014(2):155-158.

[13] 馬占新.IK-40-40型葡萄施肥開溝機[J]. 農(nóng)業(yè)機械,2002(3):53.

[14] 羅海峰. 稻板田免耕油菜播種機開溝部件的試驗研究[D].長沙：湖南農(nóng)業(yè)學(xué),2006.

[15] 江春林.1KSH-15型圓盤式開溝機[J].農(nóng)業(yè)機械,1999(5):26.

[16] 張加清,劉麗敏,陳長卿,等.大棚果園開溝深施肥機的設(shè)計研究[J]. 農(nóng)機化研究,2012,34(3):119-122.

[17] 郭新剛,李亞雄,劉洋,等.2FPG-40型葡萄開溝施肥機的研制[J].新疆農(nóng)墾科技,2015(5):41-43.

[18] 張平,孫曉春.后置式小型開溝機技術(shù)研究[J]. 江蘇農(nóng)機化,2013(6):23-24.

[19] 葉強,謝方平,孫松林,等.葡萄園反轉(zhuǎn)雙旋耕輪開溝機的研制[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2013(3):9-15.

[20] 吳建東.IKS-100型雙圓盤開溝機[J]. 工程機械,1993(11):2-3.

[21] 張傳忠 ,艾光富. KX-40雙圓盤旋轉(zhuǎn)式開溝機的設(shè)計[J]. 拖拉機與農(nóng)用運輸車,2002(5):36-38.

[22] 張琦,王偉,廖結(jié)安.棗園施肥機開溝器的設(shè)計與有限元分析[J].農(nóng)機化研究,2016,38(4):23-28.[23] 康建明,李樹君,楊學(xué)軍,等.圓盤式開溝機作業(yè)功耗仿真分析及試驗驗證[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2016(13):8-15.

[24] 毛艷輝,宋建農(nóng),劉建軍,等.圓盤開溝器動力學(xué)振動模型的研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2006(1):44-46.

[25] 葉強. 葡萄園小型開溝機開溝部件設(shè)計與試驗[D].長沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.

Abstract： The planting area of fruit industry has been growing gradually, while orchard trenching fertilization machinery has not satisfied the present situation of the current labor shortage.Study on orchard ditching and fertilizing machine has important significance to reduce labor, improve work efficiency. This paper expounds the present situation of organic fertilizer deep application of disc ditching machine at home and abroad, and analyzed the different structure of disc type ditching machine, according to the organic fertilizer deep application of disc ditching machine problems, put forward the corresponding countermeasures.

ID:1003-188X(2017)10-0012-EA

The Research Current Situation and Development Countermeasure of the Orchard Organic Fertilizer Deep Application of Disc Ditching Machine

Ma Chen , Meng Hewei , Kan Za, Qi Jiangtao

(College of Mechanical and Electronical Engineering,Shihezi University, Shihezi 832000,China)

orchard; disc ditching machine; organic fertilizer; simulation analysis

2016-09-28

國家自然科學(xué)基金項目(51505306)；新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團工業(yè)科技攻關(guān)計劃項目(2013BA009)

馬 晨(1993-)，女，新疆石河子人，碩士研究生，(E-mail) marcia.chen@foxmail.com。

蒙賀偉(1982-)，男，新疆伊犁人，副教授，碩士，(E-mail)mhw_mac@shzu.edu.cn。

S233.3

A

1003-188X(2017)10-0012-06