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        系列水稻深施肥機的研究設(shè)計

        2020-06-01 07:57:51安龍哲
        農(nóng)機使用與維修 2020年5期
        關(guān)鍵詞:研究設(shè)計水稻

        安龍哲

        摘 要:論述了系列水稻深施肥機具及技術(shù)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(shè)計、研究成果及推廣應(yīng)用。指出了插秧施肥是水稻全程機械化的薄弱環(huán)節(jié),需迫切研發(fā)和推廣其關(guān)鍵成熟的技術(shù)及配套機具,補齊短板。

        關(guān)鍵詞:水稻;系列;深施肥機;研究設(shè)計

        1 研究目的和意義

        水稻生產(chǎn)需要投入大量化肥,這是不應(yīng)忽視的事實。據(jù)調(diào)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(chǎn)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(chǎn)成本中占有舉足輕重的地位。目前,我國水稻機械化生產(chǎn)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(huán)節(jié)。為此,開展關(guān)鍵技術(shù)和配套設(shè)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(shù),在節(jié)肥、增產(chǎn)、防止環(huán)境污染等方面都開辟了新的途徑。

        2 研究內(nèi)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(shù)和機具開始了研究,針對我國及我省不同地區(qū)水稻生產(chǎn)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(yīng)。

        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(guān)項目,研究設(shè)計了可配裝在國內(nèi)外生產(chǎn)的四行、六行及八行插秧機的水稻深施肥裝置,也可實現(xiàn)不同動力的專機配套。主要研究設(shè)計了無級調(diào)節(jié)肥量的排肥器、與主機聯(lián)動并能起落的深淺可調(diào)式開溝器、密封透明肥箱、具有防風(fēng)、防堵結(jié)構(gòu)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(yè)協(xié)調(diào)穩(wěn)定及動力傳動可靠等性能。因此,在作業(yè)時可以準確、連續(xù)地完成開溝、分肥、輸肥、埋肥等全部機械作業(yè)過程。

        項目于1997年7月通過省級科研鑒定,鑒定結(jié)論為:該機與機動插秧機配套使用,能側(cè)深施肥,節(jié)省肥料,提高肥效,結(jié)構(gòu)設(shè)計合理;整機性能指標較好;達到了國內(nèi)先進水平;該機具備批量生產(chǎn)的能力,可定型投產(chǎn)。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(guān)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(shù)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(chǎn)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(jié)論為:結(jié)構(gòu)設(shè)計合理;整機性能指標達到標準要求;可定型投產(chǎn)。

        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(nóng)業(yè)部項目,主要試驗研究內(nèi)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(qū)的水田地區(qū)進行中間試驗。試驗?zāi)康氖牵?/p>

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

        (2)通過試點上對比田的實驗,依據(jù)當?shù)氐淖罴艳r(nóng)藝耕作要求,確定最佳水稻品種、最佳復(fù)合肥、最佳施肥量、最佳施肥深度等參數(shù)。

        項目于2000年8月通過部級科研鑒定,鑒定結(jié)論為:

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

        (2)據(jù)實驗資料統(tǒng)計:五省區(qū)全年共作業(yè)2601.6 hm2;節(jié)肥幅度10%~40%;增產(chǎn)幅度5.2%~24%;節(jié)本增效幅度1150.6~3880.5元·hm-2。

        (3)該項目技術(shù)含量高,經(jīng)濟效益好,符合有關(guān)標準的規(guī)定,機具使用可靠,性能良好,處于國內(nèi)領(lǐng)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(xiàn)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(qū)的水稻深施肥問題。

        項目于2001年6月通過省級產(chǎn)品鑒定,鑒定結(jié)論為:該機結(jié)構(gòu)合理,排肥器總成耐磨性好,轉(zhuǎn)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(shù)文件齊全,生產(chǎn)能力強,可投產(chǎn)。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(fā),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(nèi)機型相比具有結(jié)構(gòu)設(shè)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(diào)節(jié)靈活、使用可靠等特點,有很強的市場竟爭力。

        機具的創(chuàng)新點:

        (1)創(chuàng)新研發(fā)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(yè),保證了施肥位置和施肥量精準度。

        (2)創(chuàng)新研發(fā)了彈擊施肥機構(gòu)(獲得發(fā)明專利)如圖1所示,采用的彈擊結(jié)構(gòu)將肥料直接彈擊施入到一定深度的水田泥中,省略了傳統(tǒng)施肥結(jié)構(gòu)中的開溝器、覆泥部件,避免了掛草、壅泥現(xiàn)象發(fā)生,保證了施肥質(zhì)量,提高了作業(yè)效率。

        1.肥箱2.機架總成3.阻撥軸4.槽式箱體5.調(diào)節(jié)定位鎖緊螺母6.弧形滑道孔7.彈性片8.片褲9.輪轂10.驅(qū)動軸11.船板

        12.栽植臂總成13.秧箱總成 14.肥管 15.風(fēng)機 16.排肥器

        (3)創(chuàng)新研發(fā)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(jié)構(gòu)設(shè)計新穎、合理、簡單,制造成本低,操作與調(diào)節(jié)簡易、靈活、方便,使用可靠,施肥作業(yè)質(zhì)量好。

        1. 橫梁2.固定座3.曲柄4.驅(qū)動軸5.主動齒輪6.立板

        7.驅(qū)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(jié)論

        (1)深施肥機配裝在插秧機上,在插秧同時深施肥,作業(yè)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(xù)、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(yīng)用從根本上改變了需要多次撒化肥的老方法,開創(chuàng)了我國水田化肥施用技術(shù)的新階段。

        (2)據(jù)黑龍江省農(nóng)機推廣總站介紹,2017年我省推動水稻種植關(guān)鍵環(huán)節(jié)機械化新技術(shù),水稻機插側(cè)深施肥新技術(shù)示范推廣取得新進展。該技術(shù)是一項節(jié)本增效新技術(shù),在節(jié)肥10%的前提下,比常規(guī)種植模式平均增產(chǎn)8%。2017年黑龍江省共有25個縣(市、區(qū))集中開展了水稻機插側(cè)深施肥機械化技術(shù)示范和推廣,試驗示范各類水稻機插側(cè)深施肥設(shè)備品牌11個,示范面積達到3.6萬畝。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部已把水稻機插測深施肥技術(shù)及機具列為水稻生產(chǎn)的技術(shù)規(guī)范中。

        (3)我所累計推廣水稻深施肥機及裝置共計2852臺,作業(yè)面積達72 537 hm2,節(jié)省化肥達10 880 t,增產(chǎn)水稻7254 t,節(jié)本增效13 222萬元。目前該項技術(shù)已在全國水稻種植主產(chǎn)區(qū)快速推廣,取得了巨大的經(jīng)濟效益。在創(chuàng)造可見效益的同時,也取得了重大的社會效益。應(yīng)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(huán)境,真正做到了“增產(chǎn)施肥、經(jīng)濟施肥、環(huán)保施肥”,貫徹落實了“三減”行動,推動了我國水稻生產(chǎn)的高產(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。

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