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。
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。
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。
堆肥标准的实施对禽畜粪便有机肥企业来讲既是一次调整,同时也是一次提升。一方面种植业对禽畜粪便有机肥的消纳量将决定养殖的规模,超出消纳量的养殖企业根据需要在养殖结构上做出一定调整,禽畜粪便或是做沼气处理成为能源,或是做有机肥;另一方面,以前有机肥企业都是盲目去做量的发展,只设最低产能下限却没有设置上限。未来商品有机肥产能过剩的企业就需要下调或者将超出的产能通过技术升级方式制成高端产品,销往其他市场,也可以与当地没有加工技术的养殖场合作共赢。中国农业大学教授也认为,执行标准中要求的源头处理可使有机肥企业简化加工程序,更多投入到技术创新、产品升级上来,将更加利于整个禽畜粪便有机肥行业的发展与壮大。
针对目前大多数撒肥机在作业过程中存在抛撒不均问题,该文设计了一种锥盘式撒肥装置。通过对该装置结构和工作原理的阐撒粪车厂家直供述及肥料颗粒在撒肥盘、叶片上和空气中的动力学和运动学分析,建立了肥料颗粒的运动模型。以叶片长度、叶片水平投影倾角、撒肥盘转速、肥箱落肥口位置和面积为试验因素,以肥料抛撒的横向变异系数为试验指标进行了台架试验。试验表明,当落肥口位置(落肥口中心点在以叶片旋转中心在地面的投影为坐标原点的空间直角坐标系中的坐标值)为(70 mm,0,800 mm),叶片长度为150 mm,落肥口面积为2456 mm2,叶片水平投影倾角为1°,撒肥盘转速为1090 r/min时,横向供应撒粪车撒肥变异系数为5.215%,此时肥料抛撒的均匀性最好,满足施肥作业要求。该装置基本上解决了肥料抛撒不均方面的不足,为锥盘式撒肥机的设计与优化提供了参考。
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。