为研究究牵引式农家肥抛撒机性能,以自行研制新型抛撒机为对象,通过分析抛撒机工作原理和结构,建立农家肥抛撒过程运动方程.选取抛撒转速、行走速度和刮板间距为试验因素,以均匀度变异系数为试验指标作单因素和正交试验及响应曲面.结果表明,抛撒转速和行走速度对均匀度变异系数和撒肥幅宽影响较大,刮板间距在合理范围内对均匀度变异系数影响不显著,刮板间距合理范围为150～300 mm;当抛撒转速为365 r·min-1,行走速度为4.6 km· h-1,刮板间距为150 mm时,均匀度变异系数为22.6％,撒肥幅宽为2.26m,此时撒肥幅宽满足设计要求且变异系数最小,研究结果可为农家肥抛撒机性能完善提供参考。

中国地域辽阔，人口众多，有机肥料资源十分丰富。种类多，数量大，是中国农业生产的重要肥源，但它也是农业、畜牧业生产的副产物。可以说，哪里有农业、畜牧业、哪里就有有机肥源。城市中可以利用的有机生活垃圾，主要来自农产品和畜产品。所以农业、畜牧业越发展，有机肥资源就越丰富。根据全国各地区调查，使用的有机肥料就有14类100多种。人粪尿是一项重要有机肥源。平均每个成年人每年粪尿排泄量约为790公斤，折含氮素(N)4.4公斤，磷素(P2O5)1.36公斤，钾素(K2O)1.67公斤。如以人粪收集利用率按60%、人尿30%计算，中国农村人口有9亿，折合为成年人，每年就可积攒人粪尿1600多亿公斤，可为农业生产提供氮素90万吨，磷素28万吨，钾素34万吨。据中国农业年鉴1990年资料，中国猪存栏数约3.4亿头，牛近1亿头，马骡驴2700万匹，这些家畜排泄物数量大，养分丰富，是中国农村最大的有机肥资源。其中猪每年可为农业生产提供氮素130多万吨，磷素85万吨，钾素180万吨；大牲畜可提供氮160多万吨，磷83万吨，钾110多万吨。加上每年有30多亿只家禽和10多亿只兔，其提供的养分量占农村有机肥料总量的63%～72%。农作物秸秆也是很重要的有机肥源。其养分丰富，来源广，数量多，可直接还田。也是堆、沤肥和家畜挚□的重要原料。中国主要农作物秸秆每年总生成量平均为4亿多吨，按稻草还田率30%，麦秸还田率45%，玉米秸还田率20%计算，每年可用作有机肥料的秸秆就有1.3亿多吨，约可提供氮素66万吨，磷素40万吨，钾10.6万吨。中国每年各种有机肥料总生产量达18～24亿吨，其中氮磷钾养分含量就有1678万吨。这些数字只是粗略的估算。随着人口的增加，农业、畜牧业生产的发展，人民生活水平的提高，有机肥料的数量和质量都有很大的变化。据1998中国农业年鉴统计中国人口为12.058亿，是1989的1.062倍，增加1.023亿人；粮食产量为4.942亿吨，是1989的1.12倍，增加7975万吨，猪、牛、羊出栏数为63722.1万头，是1989年的1.673倍，增加2.5633亿头。禽蛋产量2125.4万吨是1989年的2.95倍，增加1405.6万吨。人口、畜禽数量和粮食产量的增加，必然增加人、畜、禽粪便和作物秸秆的数量。因此中国各种有机肥料年总生产量可能要远远超过18～24亿吨，其中氮磷钾养分含量也要超过1678万吨。据国家农业部的预测20世纪末，中国有机肥中氮磷钾养分总量达1971～2087±91.7万吨。总之中国的有机肥料是一项数量巨大的资源，而且是每年持续不断地生产出来的，利用好了将成为发展农业生产的物质保证。

施用农家肥是中国传统农业精耕细作的前提,是一种典型的生态农业和循环经济,其具体成效有两个方面,一是妥善处理农村家庭生活和生产废弃物,并改善农村环境;二是提高土地肥力、实现增产增收。在传统农村社会,农家肥是农业生产之宝。农家肥主要来自农户排泄物、生活生产废弃物、养殖家畜家禽的排泄物。在日常生活中,农户通过垫土(即用土播撒)来覆盖排泄和废弃物,达到清洁居家环境的目的。积攒到一段时期就会产生堆肥的效果,最终形成农家肥。开春之初最重要的农活是“出粪”,即把猪圈里积攒了一年的农家肥挖出来。每年春节初七、初八之后,勤劳的各家各户便开始忙碌起来,村内街道上到处是已经沤熟的农家肥,等待晾晒干、失水变轻后用独轮车运到地里,以备春耕。年节后,村子里便弥漫着一股臭气熏天的意味,虽然非常不卫生,但村民们都已经习以为常。随着农民收入和生活水平的提高、农业现代化与新农村建设的推进,农村的“出粪”现象在一些发达农村地区已经变得十分罕见,农家肥由宝变害,也得到了科技力量的支持，技术引导产生粪便抛撒设备，实现粪便均匀抛撒还田。

由于有机肥养分齐全、含量较少 [1]的特点,在使用有机肥作为基肥时需加大施用量,这就致使有机肥撒施工作劳动强度加大。研制有机肥撒施机械是解决固体有机肥撒施作业劳动强度大、工作 环境差、撒施均匀度差[2]等问题的有效措施,现有固体有机肥撒施机械的驱动方式有两种:一种是传动轴驱动,一种是地轮驱动。现就我国现有地轮驱动式固体 有机肥撒施机的特点进行分析,并在此基础上提出改进方案。研制的地轮驱动式农家肥撒施机由左右地轮分别经传动装置带动输肥装置和撒肥装置完成输肥和拨肥,不需额外动力,只需牵引动力。该机肥箱容积为2 m^3,工作幅宽2 m,纯生产率0.8-1.6 hm^2/h,配套动力为18-30马力轮式拖拉机。

通过圆盘式施肥机抛撒模型，在施肥过程中对不同圆盘转速进行了试验，并通过试验在横向和纵向施肥距离上，从不热销有机肥抛撒机同的角度绘制了曲线图，进行比较得出了施肥的均匀性随着圆盘转速的减低而减低，其有效施肥幅宽也随其减小。同时，找到了达到试验所用的3种肥料的极限速度的圆盘转速，得出圆盘转速在高于极限速度时变化，施肥曲线图变化不明显；而低于极限速度时，施肥曲线变化明显。 [目的]为了研究圆盘式有机肥撒肥器的抛撒性能.[方法]在自制的圆盘式有机肥撒肥器试验台上进行了影响撒肥均匀度的单因素和正交试验测试.[结果]单因素试验结果表明,采用安装2组偏心叶片有机肥抛撒机的圆盘、两盘安装中心距750 mm时撒肥均匀度的平均偏差最小.随着两圆盘转速的增大,撒肥均匀度平均偏差快速减小,转速超过200 r/min平均偏差变化程度非常小;正交试验结果表明,采用2组偏心叶片的圆盘、两盘安装中心距750 mm,圆盘转速200 r/min时撒肥均匀度的平均偏差最小.[结论]所设计的撒肥器具有撒肥均匀、工作效率高的特性,这为有机肥撒施机的研发提供了参考。

农家肥是一种有机肥，它肥效持久均衡，可改善土壤结构，提高土壤肥力。它既能改善土壤物理性和化学性生物活性，又能使土壤中水、肥、气达到协调，特别是对发展有机农业、绿色农业和无公害农业有着重要意义。目前国内厩肥在田间的抛撒作业还处于人工作业的阶段，抛撒效率低，抛撒不均匀，劳动强度大。现介绍由大连雨林灌溉设备有限公司研发的双立柱螺旋式撒肥机，双轴横螺旋式抛撒机，双圆盘撒粪机。这一系列撒肥机器，可以充分实现有机肥及禽畜粪便的全方位、高效、均匀抛撒还田，大力节省人力，提高抛撒效率，解决禽畜粪便堆肥及污染问题，为有机绿色生态农业提供全强力支持。