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。

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供应抛粪车活和生产废弃物,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,村抛粪车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。

（1）直接参与植物新陈代谢。植物可以直接吸收简单糖类、氨基酸、腐殖酸等有机物，这些有机物直接参与到植物内部转化、代谢、合成等生物化学过程。（2）提高矿物质元素有效性和肥料利用率。腐殖酸中大量的有机酸类等，使土壤中难溶性矿物质养分转成可溶，有利于同亲脂性和细胞膜亲和，提高矿物质营养元素的有效性。（3）提高作物抗性。腐殖酸中水溶性多糖可调节植物细胞质浓度，降低冰点使植物抗寒，生物碱、酸类物质抵御或杀灭病原菌和有害昆虫，增强植物抗病虫能力。（4）激活、增加土壤有益微生物。腐殖酸为土壤微生物提供了充足的营养，使土壤微生物种群和数量增加。（5）改善土壤理化性质。腐殖酸中的活性有机物和土壤矿物质形成有机胶体，促使土壤团粒结构形成，可全面改善土壤水、肥、气、热状况。可以看出，它的优点是含有非常丰富的有机质、腐殖质和植物搜需要的很多种营养元素。有机肥它可以改良土壤和改善土壤中的重金属，可以提高土壤的结构、提高土壤的营养元素、增强土壤保肥保水能力、调节土壤酸碱度、促进土壤微生物活动、提高土壤养分有效性等都具有良好的作用。

针对锥形撒肥圆盘存在抛施肥均匀性差、相关理论和解析模型研究较少等问题,建立了肥料颗粒在锥形撒肥圆盘上及空气中的运动模型。分析锥形撒肥圆盘结构和运动参数对肥料颗粒自旋性的影响,将肥料颗粒的自旋性充分考虑在整个运动过程中,进而得到影响抛撒均匀性及抛撒幅宽的主要因素。采用正交试验方案研究了叶片长度、叶片倾角、锥形撒肥圆盘转速对肥料颗粒抛撒的横向变异系数的影响。对正交试验结果进行方差和极差分析,结果表明：叶片长度为145 mm、叶片倾角为0°、锥形撒肥圆盘转速为1 200 r/min时,抛撒的横向变异系数为5.80%,满足抛施肥作业要求。该研究可提高马铃薯锥盘式撒肥机施肥作业效率,为锥盘式撒肥机的设计提供理论参考。