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,缓解化肥对土壤热销抛粪机的破坏。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热销抛粪机从国外引进,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。

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。

常用的农家肥,主要是指人粪尿、厩肥、堆肥、沤肥、饼肥、草木灰、石灰、老墙泥等。这些农家肥主要特点是:(1)数量巨大。它在农业生产上起着重要的作用,它的来源广泛,可以就地取材,降低农业生产成本。(2)养分。主要为有机态、如氮素呈蛋白质状态存在,磷素呈植酸、核蛋白和卵磷脂状态存在;有机养分绝大多数不能直接被植物吸收利用,因此,农家肥中的肥效比无机肥料缓慢而时间持久。(3)一般含有较多的有机质。农家肥中的有机质在土壤中被微生物分解腐烂放出二氧化碳和生成有机酸,这样可增强植物二氧化碳营养,又可促使土壤难溶性养分的溶解。(4)能改良土壤。农家肥中的有机质在土壤中经过微生物的作用形成腐殖质,腐殖质能促进土壤团粒结构的形成,使土壤疏松,易于耕作。同时能改善土壤的通透性,有利于土壤微生物的活动,促进土壤养分的分解和结构,增强土壤的保水保肥能力。

畜禽养殖污染是长江流域治理污染的难题之一。实践证明，既要保证肉蛋奶等畜产品的供应，又不污染长江，大力推进畜禽粪污资源化利用是有效途径。”3月3日，出席全国两会的全国人大代表、荣昌区委书记曹清尧说，荣昌是我国生猪养殖重点地区，日产粪污量4300吨。“这么大量的污染物如果排入长江，‘一江碧水’就很难实现。既要吃肉，又要环保，唯一做法就是推进畜禽粪污资源化利用。”为此，曹清尧在本次全国两会上提出了《关于加大国家对长江上游地区畜禽粪污资源化利用的建议》。“习近平总书记强调‘要把修复长江生态环境摆在压倒性位置，共抓大保护，不搞大开发’，每年全国畜禽养殖产生粪污约为38亿吨，长江上游地区约10亿吨。但是，目前国家支持的畜禽粪污资源化利用整县推进项目在长江上游地区不足10个。”为了让面源污染降下去，让土壤地力肥起来，曹清尧提出六条具体建议：一是畜禽粪污资源化利用整县推进项目在长江上游区县实现全覆盖;二是加大对长江上游地区畜禽粪污资源化利用科技研发的投入。比如做好有机肥加工和农田施用消纳设备的研究应用和推广;研究集成一批控源减排、清洁生产、高效堆肥、沼液沼渣综合利用等先进技术，提高新技术的推广效率;三是加大对长江上游地区畜禽粪污专业化、社会化组织培育力度，在政策、资金、项目、装备等方面给予支持，构建种养及粪污处理的利益联结机制，有效解决种植养殖业空间分布不均和时间差异矛盾;四是加大对长江上游地区畜禽养殖场(户)粪污处理设施硬件投入，支持养殖场改建，重点建设储液池、沼气池、还田管网等设施，购买固液分离机、节水减排等设备;五是对使用有机肥出台补贴政策。如对使用有机肥的畜禽养殖场(户)进行固定补贴，利于引导农户、业主等自觉使用有机肥;六是将长江上游打造为化工农业到生态农业过渡的示范点。国家层面要进行规划布局，建立种养结合、循环发展的技术支撑体系，打造有机、绿色、生态农业示范。

我国农家肥资源十分丰富,但目前我国农家肥使用率不足10%,由于传统农业对于化肥有很强的依赖性,又得不到科学的施用,使得农业生态环境进一步恶化。农家肥不但可以减少化肥用量、丰富土壤的营养成分,还可防止土壤有机质下降。对于像堆肥或农家肥这样的原始农家肥,还缺乏机械化施肥的手段,制约了原始农家肥的大面积应用。国内外传统的农家肥抛撒机输肥机构和抛撒机构都是依赖拖拉机输出动力传动,对于其输肥机构需要的转速很低,需要复杂的减速和调速机构,才能实现输肥机构按照需要的输肥速度进行作业。而现有的地轮驱动农家肥抛撒机左右两侧从动轮靠通轴连接,动力传递给中间轴,经过棘轮传递给输肥机构,这种传动方式不能实现从动轮分动,影响转向灵活,同时棘轮噪声大,易磨损,寿命短。还有一种地轮驱动方式是在从动轮外侧连接链轮,这种方式施肥左右从动轮受力不均衡,影响作业效果。因此,在农家肥抛撒机上实现地轮驱动输肥稳定、不影响转向灵活是地轮驱动的关键。本研究从刚性车轮的行驶阻力的角度出发,充分考虑地面和农家肥抛撒机作业的相互关系的基础上,详细阐述了地轮驱动输肥的基本理论,建立了刚性车轮的行驶阻力和输肥机构链条所需张力数学模型,从而揭示了地轮驱动输肥的可行性条件,为后续进行农家肥抛撒机地轮输肥机构仿真计算奠定基础。