
德国有机农业核心是建立和恢复农业生态系统的生物多样性和良性循环。在有机农业生产系统中, 作物秸秆、畜禽粪便、豆科作物、绿肥和有机废弃物是土壤肥力的主要来源, 作物轮作以及各种物理、生物和生态措施是控制杂草和病虫害的主要手段。德国有机农业除严禁使用化肥、农药等外源合成物质、减少机械破坏外, 还十分注重提高土壤有机质, 给放线菌以丰富的营养, 成为优势菌群, 控制农作物病害发生为害。提高土壤有机质的措施包括种植绿肥、深根豆科作物、农地休闲、增施有机肥料等。德国家庭农场多以养畜为主, 兼营种植业。在政府政策鼓励下, 有机农场只施用有机肥, 使畜牧业和种植业相互促进, 共同发展, 减少了化肥施用过多对土壤环境的污染。德国农业的一个显著特点是畜牧业十分发达, 是一个以畜牧业为主的农业结构, 畜牧业产值占农业产值的60%以上。这种生产结构大大提高了农产品的附加值, 为人们提供高质量、高营养的乳肉制品, 在改善人们的饮食结构, 提高生活水平的同时, 也增加了农业产值。

由于农业的现代化水平越来越高,有机食品越来越受到了人们的重视。随之重视的便是生态农业。因为只有生态的农业才能生产出生态的食品。在这一方面,无论是从国家政策支持的力度上,还是在实际的行动中,国家都对此投入大量的支持。现在我们所了解的有机肥的广泛应用就是一个最好的说明。可以说,有机肥以后将逐渐取代其他的肥料,而成为农作物生长中的一个必备的肥料。在有机肥的生产方面,得到了很多专家的大力支持。同时在设备上,也得到了国家的大力支持。很多地方都有有机肥生产的专门的设备和生产专线,以便能够生产出更好的有机肥。在政策支持上,很多地方政府更是给了很多帮助。尤其在利用废弃物、处理一些废弃的生活用品方面得到了大力的支持,因为这样做一方面不仅处理了生活垃圾,减少了环境污染,而且另一方面也变废物为宝贝,生产出了有价值的有机肥。在很多地方,这都是一个非常好的举措,所以,很多地方政府都会对有机肥的生产和使用给予大力的支持,甚至还从经济上进行一定不补贴,以鼓励人们使用有机肥。可以说,正是有机肥的广泛使用,才能使得我们的农业逐步的开始向无公害农业转变,才能使得让更多的有机食品、水果、蔬菜走向我们的餐桌。

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。

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。对于像堆供应有机肥抛撒机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、不影响转向灵有机肥抛撒机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。

厩肥也叫圈肥、栏肥。是牛粪、马粪、猪粪、羊粪、禽粪和各种垫圈材料(草、土、秸秆等)等经过堆积发酵腐熟而成,是有机肥的一种。厩肥肥效持久均衡,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。 厩肥抛撒机是一种以拖拉机为动力,把发酵后的厩肥(包括堆肥)进行抛撒还田的新型农机具。该机利用拖拉机后动力输出,带动车厢内部的输送链自动把肥料向后输送、然后通过高速旋转的破碎轮对肥料进行打碎、均匀抛撒还田。该机在短时间内可抛撒所装载的肥料,输送链速度也可以根据肥料的量和硬度进行调节,适用于各种类型的农牧场、种植场。

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。