目前,中国已经成为世界第一大马铃薯生产大国,我国马铃薯总产量位于全球首位,但单产水平却较低,合理的中耕管理施肥能有效提高马铃薯产量和质量,避免长期施肥不当造成的土壤酸碱不平衡、水土流失严重等一系列的环境问题。近年来,国外大多数采用圆盘式撒肥机进行撒肥作业,采用水平或锥形撒肥盘并安装若干个甩肥叶片调节撒肥宽幅,但国外的撒肥机械相对价格昂贵,配件供应不及时,撒肥均匀性有待提高；我国对撒肥机械的研究较晚,现处于初步阶段,现有的机具存在施肥精度不高、肥料抛撒均匀性差等问题,我国大多数变量撒肥机都是圆盘式撒肥机构,且多以水平圆盘为主,对锥盘式撒肥机的结构和相关的理论研究较少。针对现阶段中国大多数撒肥机械在作业过程中存在抛撒不均匀和施肥量调节精度较差、调节时间较长等问题,本文针对锥盘式撒肥机进行研究,并对其关键部件进行了设计与试验研究。

有机肥还田不但提供了庄稼生长需要的许多营养元素，而且增加土壤的有机物的含量，并能改善土壤的团粒结构，提高土壤通风和蓄水能力。合理撒施有机肥还可以改善农业大气环境、水环境、生物环境。 有机肥在施用前需要进行相应的处理。根据有机肥含水率的不同大致可分为两类：液体有机肥和固体有机肥，液体有机肥需要用处理池进行处理后才可以撒施到田间，处理池的位置应远离住宅、水源以免产生污染；而固体有机肥处理时采用堆积发酵处理，也应该尽量覆盖有机肥和畜禽有机肥堆放场，保护大气环境质量。我国现阶段的情况采用较多的是固体有机肥堆积发酵处理。 针对不同的有机肥应采用不同的撒施设备，有机肥撒施机国外已经有了系列产品，可以对不同形式的有机肥进行撒施。而国内还是采用传统式的人力撒施，对有机肥撒施机的研究才刚开始，除吉林农业大学对农家肥撒施机(螺旋式)已经进行了试验研究，其他尚无相关研究报道。应用农家肥撒施机可以改善劳动者的工作环境，减轻有机肥撒施作业的劳动强度，提高撒施的均匀度，提高农民施有机肥的积极性，是促进农业生态平衡和农业可持续发展战略的重要内容。 本文对固体有机肥撒施机的撒施部件(水平圆盘式)进行了试验研究。水平圆盘式撒肥部件对有机肥的适用性强，撒施均匀性好，因此具有广泛的使用价值。

针对国内变量施肥机作业幅宽小，变量施肥抛撒机缺乏的问题，该文应用变量施肥技术，设计了一种基于处方图的链条输热销有机肥撒肥机送式变量施肥抛撒机。通过分析肥料颗粒在撒肥盘上的运动和受力，建立了肥料颗粒在脱离撒肥机圆盘过程中的运动方程，设计并确定了变量抛撒控制系统、肥箱、肥门自动开启装置等关键部件的结构及参数。并进行了不同施肥量和抛撒均匀性的试验，结果表明：链条输送式变量施肥抛撒机变量效果较好，且具有较好的抛撒均匀性，在拖拉机速度1.5 m/s，实际施肥量与预置施肥有机肥撒肥机现货量相对误差最大值为7.53%；拖拉机速度2 m/s，目标施肥量225 kg/hm2，抛撒幅宽设定30 m，有效幅宽抛撒变异系数为14.90%，能够较好的满足实际生产要求。

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。

目前,许多农户只懂得尿素、碳铵等化学肥料若保管和使用不当,会造成养分的大量损失,而忽视农村中最大肥源农家肥的积肥、造肥,致使大量农家肥养分损失严重。例如,有些农户的牲畜棚破旧漏雨,圈坑渗水漏肥,有些将出栏粪往院内一堆任其风吹、日晒、雨淋,这样粪尿中的氮素变成气体挥发了,可溶解的养分随水渗漏流失了,造成粪肥低劣。据测定,牲畜尿若不及时垫土圈沤,单存半月氮素损失可高达96%。因此,如何防止农家肥养分损失,应引起大家高度重视。减少家畜粪尿养分流失的方法改善栏圈,做到不漏水、不漏肥,便于起垫圈;栏圈地面适当垫土,粪尿与土之比以1∶3～4为宜,做到勤起勤垫,每日或隔日起圈1次;出栏的粪尿如果暂时不用,应立即堆起外围用泥封严,以保肥效。

化学肥料的不合理施用导致土壤有机质含量下降,板结等一系列土壤问题。增施农家肥可有效改善土壤的理化性质,缓解化肥对土壤的破坏。但由于农家肥具有结块、含水率高、施肥量大的缺点,施肥过程中又存在装肥、运肥繁杂,作业强度大,人工撒施不均匀等问题,所以农家肥的施用受到很大的限制。农家肥施肥机械化可以很好的解决上述问题,但机械化施肥又存在着以下两方面问题:一是现有的农家肥抛撒机械多从国外引进,功能繁杂、价格昂贵,国内推广难度大；二是国内生产的农家肥抛撒机械以仿制为主,对农家肥抛撒机技术缺乏深入研究,施肥效果不理想。这些问题严重阻碍了农家肥的大面积使用。针对以上问题,研制了一种新型的农家肥抛撒机,该抛撒机为牵引式,由地轮驱动输肥、拖拉机动力输出轴驱动抛撒。为探究各试验因素对抛撒机抛撒性能的影响,以均匀度变异系数和撒肥幅宽为试验指标,进行了单因素和正交试验,进而得到各因素的主次顺序和较优参数组合。