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1挖穴施肥機(jī)工作方式及原理

挖穴施肥就是在樹冠外30cm以內(nèi)的樹盤里，圍繞主干挖星散分布的若干個(gè)深約50cm、直徑30cm左右的坑，最后把肥料填入后覆蓋[2]。挖穴施肥機(jī)一般由挖穴裝置和施肥裝置等構(gòu)成，由機(jī)器完成挖穴，人工或機(jī)械輔助施肥，屬于半機(jī)械半人工施肥作業(yè)機(jī)具，大都用于施有機(jī)肥。挖坑施肥機(jī)的種類很多，如果按與配套動(dòng)力的掛接方式對(duì)其進(jìn)行分類，可分為懸掛式、手提式、牽引式和自走式挖穴施肥機(jī)。

2果園挖穴施肥機(jī)械化現(xiàn)狀

目前，在果樹施肥工作中，多數(shù)果農(nóng)仍沿用傳統(tǒng)的人工挖溝或挖坑撒肥的方式，該方法肥料利用率低，大大增加了果農(nóng)的勞動(dòng)強(qiáng)度。相比開溝施肥等其它施肥方式而言，挖穴施肥傷根少、有利于肥料的持續(xù)吸收，更節(jié)約能耗。所示為一種小型手提式果園挖穴施肥機(jī)，已被多數(shù)果農(nóng)采用，得到了一定的推廣。該挖穴機(jī)采用汽油機(jī)作動(dòng)力，強(qiáng)勁有力，由單人或雙人手提操作，方便實(shí)用，效率高，而且可根據(jù)需要更換不同鉆頭，從而調(diào)整鉆孔的大小及深度，使用方便。挖穴工作完成后，人工將液態(tài)或固體肥料填埋到坑穴中，適用于拖拉機(jī)不能通過的地形復(fù)雜的山地、HorticultureMachinery<園林機(jī)械丘陵和溝壑地區(qū)，在一定程度上提高了肥料的利用率，但勞動(dòng)強(qiáng)度仍較大，而且挖坑直徑和深度都比較小，孔的垂直度、深度有一定的局限性，比較適合果樹的追肥及埋設(shè)樁柱。懸掛式挖穴施肥機(jī)，廣泛適用于果樹的挖穴施肥作業(yè)，也可用于獨(dú)立的挖穴作業(yè)。其挖穴機(jī)設(shè)置在機(jī)架的前部，施肥機(jī)設(shè)置在機(jī)架的后部，且挖穴螺旋頭和施肥口設(shè)置在機(jī)架的同側(cè)，并處于同一縱軸線上；挖穴機(jī)由尖頭挖穴桿及其上設(shè)置的螺旋片組成，施肥機(jī)由肥料槽及其內(nèi)設(shè)置的螺旋撥料桿組成，從而解決了現(xiàn)有挖穴施肥作業(yè)的機(jī)械存在的結(jié)構(gòu)不合理、制造成本高等缺陷。該機(jī)依靠發(fā)動(dòng)機(jī)取代人力，自動(dòng)化程度較高，大大減輕了果農(nóng)的勞動(dòng)量，但由于整機(jī)體積較大，部分果園無法通過，而且在施肥上不能具體控制施肥量，很難實(shí)現(xiàn)比較精確的施肥。此外，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)韓大勇等人根據(jù)果樹標(biāo)準(zhǔn)化施肥技術(shù)的要求，研究設(shè)計(jì)了自走式新型果樹施肥機(jī)該機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵供油，電磁閥控制液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)，另一電磁閥控制升降液壓缸，帶動(dòng)鉆頭豎直向下移動(dòng)進(jìn)行鉆孔作業(yè)，挖出的土壤順著鉆頭的螺旋向上進(jìn)入土壤收集器，由單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)排肥器工作，實(shí)現(xiàn)定量施肥。改變鉆頭旋轉(zhuǎn)方向，土壤收集器中的土壤和肥料則順著鉆頭的螺旋流入坑中，連續(xù)完成環(huán)繞果樹鉆孔、施肥和覆土作業(yè)。該施肥機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)合了當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的新特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)內(nèi)容上重點(diǎn)解決施肥量控制不精確的問題，可以使肥料得到充分利用和節(jié)約。機(jī)型上以中小型為主，適合單人操作，靈活方便，提高了果樹施肥的機(jī)械化水平，徹底減輕果農(nóng)的勞動(dòng)強(qiáng)度。對(duì)于挖穴施肥機(jī)的研制，國內(nèi)的一些高等院校和科研院所大都側(cè)重于挖穴部分裝置的研究分析。比如對(duì)鉆頭升土理論及鉆頭臨界轉(zhuǎn)速的研究、鉆頭轉(zhuǎn)矩的主要影響因素等等，為挖穴裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論支持；另外，對(duì)于挖穴裝置的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了大量改進(jìn)，如山東徐廣零等人對(duì)側(cè)式挖坑機(jī)的研究設(shè)計(jì)等，在一定程度上提高了挖穴的生產(chǎn)率。但是對(duì)施肥裝置部分的研究尚有欠缺，大都借鑒和使用現(xiàn)有的農(nóng)田作物施肥裝置。由于穴施肥排肥器的研究仍處于初級(jí)階段，雖然一些形式的穴施肥排肥器申請(qǐng)了國家專利，但是生產(chǎn)應(yīng)用中都存在一定的問題，技術(shù)成熟、適合大面積推廣的穴施肥排肥器還沒有研制出來。因此。挖穴施肥機(jī)不能很好地完成定量挖穴施肥作業(yè)。

3新型挖穴施肥機(jī)的探索

一是依靠園藝技術(shù)來改善種植模式，實(shí)現(xiàn)機(jī)具與園藝配套，從而保證機(jī)具順利進(jìn)行園間施肥作業(yè)，但依目前來看，調(diào)整傳統(tǒng)的果園種植模式很難實(shí)現(xiàn)；二是根據(jù)果樹生長情況及營養(yǎng)需求，進(jìn)行挖穴定量施肥，一次完成挖坑、施肥、覆土工作，有效提高肥料利用率和作業(yè)效率。根據(jù)我國實(shí)際情況，結(jié)合果樹的營養(yǎng)需求，設(shè)計(jì)了能環(huán)繞果樹進(jìn)行多坑挖穴施肥工作的裝置，將挖穴機(jī)安置在對(duì)稱弧形機(jī)架托盤上，以此為支撐部件，并采用一定的傳動(dòng)裝置和施肥裝置，使挖穴機(jī)在滑槽內(nèi)的間歇圓周運(yùn)動(dòng)和上下升降，實(shí)現(xiàn)挖穴機(jī)自行移動(dòng)挖穴，避免機(jī)械環(huán)繞果樹工作造成的不便，進(jìn)一步提高工作效率。此外，工作部件和機(jī)架都可根據(jù)果園寬度進(jìn)行拆卸、調(diào)節(jié)，保證機(jī)器良好的通過性。該裝置能環(huán)繞果樹施肥，而且能在果園兩邊同時(shí)進(jìn)行工作，保證了果樹在園藝上的施肥需求和營養(yǎng)需求。在后期的研究中，考慮根據(jù)果樹生長狀況，將有機(jī)肥制成一定大小的塊狀，實(shí)現(xiàn)較精確施肥；也可以根據(jù)果樹需求，確定需肥量，并直接反饋到單片機(jī)，取代手控施肥，實(shí)現(xiàn)高效、精量施肥。

燥工藝。高溫短時(shí)干燥工藝就是采用較高的熱風(fēng)溫度（100℃以上）短時(shí)處理高濕谷物（5min以內(nèi)），使谷物水分迅速降低3％～5％，然后保溫冷卻的干燥工藝。干燥過程中降低的水分加上冷卻過程中降低的大約1％的水分，可使谷物基本達(dá)到安全水分，保證一段時(shí)間內(nèi)不發(fā)霉。這樣處理稻谷的結(jié)果是谷物的爆腰率增值可能會(huì)超標(biāo)，但提高了干燥機(jī)的處理量，贏得了時(shí)間。

4小結(jié)

谷物烘干技術(shù)與分類、谷物烘干工藝等幾個(gè)方面對(duì)谷物干燥機(jī)械化技術(shù)作簡單介紹，旨在說明谷物烘干機(jī)械化技術(shù)已趨成熟。希望通過拋磚引玉，倡導(dǎo)各級(jí)政府和農(nóng)業(yè)（農(nóng)機(jī)）部門扶持和推廣，引導(dǎo)廣大農(nóng)民廣泛使用這一技術(shù)，以期對(duì)當(dāng)前我國提出發(fā)展生態(tài)、環(huán)保、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)，減少谷物收獲物的損失，保證糧食生產(chǎn)安全，促進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)民增收起到一定作用。

5結(jié)語

參考發(fā)達(dá)國家因農(nóng)業(yè)工程技術(shù)所帶來的勞動(dòng)效率和產(chǎn)量增長的經(jīng)驗(yàn)，我國果樹的施肥環(huán)節(jié)有必要加大工程技術(shù)的投入，依靠高科技手段，利用現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)果樹施肥的機(jī)械化，自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)按需定量施肥，提高土地利用率、勞動(dòng)生產(chǎn)率，符合未來的發(fā)展趨勢。但是如何結(jié)合我國果園實(shí)際情況，運(yùn)用農(nóng)機(jī)與果品生產(chǎn)工藝相結(jié)合的方法，根據(jù)果園園藝上的要求，研制一種能夠合理控制施肥量、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、綜合性能好、通用性能強(qiáng)的微型果樹挖穴定量施肥裝置仍是當(dāng)前創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

作者：張靜楊宛章單位：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)