何義川，湯智輝，溫浩軍，鄭 炫，李建軍，楊懷君，劉進(jìn)寶，趙 巖

(1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院機(jī)械裝備研究所，新疆石河子 832000；2.塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；3.農(nóng)業(yè)部西北農(nóng)業(yè)裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆石河子 832000)

0 引 言

【研究意義】施用肥料是提高農(nóng)作物產(chǎn)量的重要手段，施肥作業(yè)已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的環(huán)節(jié)，目前中國(guó)已成為世界上化肥施用量最多的國(guó)家之一，當(dāng)前農(nóng)民為了提高作物單產(chǎn)，施用化肥過程中存在盲目性與過度性，施肥方式還存在不科學(xué)、不合理性，導(dǎo)致肥料利用率低，造成肥料的浪費(fèi)與土壤的污染[1-5]。目前在棉花作物生產(chǎn)過程中，機(jī)械化施肥主要以秋季撒施基肥、播種施種肥和苗期追肥為主[6]。秋季撒施基肥是將肥料撒施在地表，通過犁耕作業(yè)將肥料翻入土壤中，作業(yè)過程中，肥料容易落入犁底層，并且容易產(chǎn)生肥料堆積現(xiàn)象，導(dǎo)致土壤肥料分布不合理；播種施種肥主要是在播種作業(yè)過程中同時(shí)進(jìn)行施肥作業(yè)，但是施用的種肥只能滿足作物生長(zhǎng)初期，而且容易產(chǎn)生燒苗現(xiàn)象；苗期追肥是在幼苗時(shí)期進(jìn)行中耕追肥，由于新疆當(dāng)前棉花種植普遍采用地膜覆蓋技術(shù)，不利于中耕追肥作業(yè)。當(dāng)前棉花機(jī)械化施肥還存施肥方式不科學(xué)、不合理等問題，施肥方式與肥料利用率急需改善[7]。結(jié)合棉花種植農(nóng)藝特點(diǎn)，研究在棉花種行方向進(jìn)行基肥的分層深施，對(duì)研制棉花基肥對(duì)行分層深施機(jī)有實(shí)際意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】針對(duì)化肥科學(xué)合理的施用，我國(guó)學(xué)者在相關(guān)技術(shù)上展開了大量研究[8-13]，主要開展了肥料的減量和增效技術(shù)，通過對(duì)肥料的減量、精確使用，達(dá)到提高肥料利用率和作物產(chǎn)量的目的。【本研究切入點(diǎn)】針對(duì)當(dāng)前棉花種植過程中施肥方式不科學(xué)，傳統(tǒng)撒施肥料用量大、利用率低，造成土壤污染等問題，結(jié)合棉花種植農(nóng)藝特點(diǎn)，研究在棉花種行方向進(jìn)行基肥的分層深施?！緮M解決的關(guān)鍵問題】將肥料減施和增效與棉花機(jī)械化施肥相結(jié)合，提出了一種基于北斗導(dǎo)航技術(shù)的棉花基肥機(jī)械化對(duì)行分層深施方式[14]。

1 材料與方法

1.1 材 料

施肥機(jī)主要由限深行走輪、機(jī)架、肥箱、開溝分層施肥器和覆土裝置構(gòu)成。

其中限深行走輪設(shè)置在前端，避免了施肥覆土后對(duì)地表的碾壓；開溝分層施肥器包括開溝鏟和分層施肥器，通過開溝鏟座與機(jī)架連接；開溝分層施肥器上方設(shè)置有肥箱總成，肥箱總成包括肥箱、外槽輪排肥盒和排肥軸，外槽輪排肥盒出口通過肥管與開溝分層施肥器肥料入口相連；在開溝分層施肥器正后方設(shè)置有覆土裝置。其中開溝施肥器和覆土裝置在作業(yè)幅寬方向設(shè)置有6組，作業(yè)行距可根據(jù)實(shí)際要求調(diào)節(jié)。圖1

1.限深行走輪2.機(jī)架3.肥箱架4.肥箱總成5.開溝鏟座6.開溝分層施肥器7.肥管8.后梁9.覆土梁10.覆土裝置

1.Road wheel2.Frame3.Fertilizer box frame4.Fertilizer box assembly5.Furrowing blade pedestal6.Furrowing and layering device7.Fertilizer pipe8.Back rest 9.Overlying soil beam10.Overlying soil device

圖1 整機(jī)結(jié)構(gòu)

Fig.1 The structure of whole machine

1.2 方 法

1.2.1 工作原理

當(dāng)前新疆棉花種植模式由寬行與窄行交錯(cuò)種植，窄行行距為10 cm，寬行行距為66 cm，棉種播種深度在2～3 cm。為了適應(yīng)當(dāng)前棉花種植模式，采用秋季對(duì)行施基肥，春季對(duì)行播種的模式，根據(jù)棉花根系分布情況，采用在窄行處，兩行種子對(duì)應(yīng)一行肥料的模式。首先秋季在窄行處進(jìn)行對(duì)行分層施肥，第一層施肥深度在10～13 cm，第二層施肥深度在18～20 cm，通過冬季的雪水凍融，肥料充分融化在棉花窄行相對(duì)處的土壤中；在春季播種時(shí)，利用導(dǎo)航技術(shù)將棉種施播在秋季施肥的肥行正上方，達(dá)到肥行與種行的對(duì)行作業(yè)，減少了肥料的施用量，使棉花在不同生長(zhǎng)期均有肥料利用。施肥作業(yè)前先進(jìn)行耕地和整地作業(yè)，使土壤細(xì)碎平整，在對(duì)行技術(shù)方面，采用北斗導(dǎo)航拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)，其對(duì)行誤差范圍在2 cm以內(nèi)，滿足對(duì)行作業(yè)要求。圖2

1.棉種 2.肥料

1.Cotton seed 2.Fertilizer

圖2 種植及施肥模式

Fig.2 Planting and fertilization model

機(jī)具理論作業(yè)速度為6 km/h，設(shè)置理論施肥量為20 kg/667m2，依據(jù)公式(24)，槽輪實(shí)際轉(zhuǎn)速根據(jù)機(jī)具實(shí)際作業(yè)速度時(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整，作業(yè)速度與槽輪轉(zhuǎn)速在作業(yè)過程中是一個(gè)動(dòng)態(tài)值。淺層肥料所占比例設(shè)置為40%，試驗(yàn)時(shí)隨機(jī)選擇測(cè)試區(qū)，其中施肥深度與分層效果隨機(jī)選擇10個(gè)測(cè)量點(diǎn)。實(shí)際每667m2施肥量根據(jù)肥箱肥料的變化情況稱重得出，其中圖8 c表示將淺層肥料覆蓋的土壤除去，列出肥料沿著作業(yè)方向在淺層土壤中的分布情況，圖8 d表示肥料在土壤中分層覆蓋的效果。表5

表1 主要技術(shù)指標(biāo)

Table 1 Main technical parameters

機(jī)具作業(yè)時(shí)，通過拖拉機(jī)后三點(diǎn)懸掛裝置與機(jī)架相連，作業(yè)前調(diào)節(jié)限深行走輪與開溝分層施肥器的高度差，使其達(dá)到要求的施肥深度。作業(yè)時(shí)由拖拉機(jī)提供動(dòng)力，排肥盒通過電機(jī)控制實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，將肥箱肥料排至分層施肥器，肥料被分層施肥器分為上下兩層施入土壤中，覆土裝置將開溝后的擾動(dòng)土壤進(jìn)行平整。

1.2.2 主要技術(shù)參數(shù)

棉花基肥對(duì)行分層深施機(jī)外形尺寸5 m×1.9 m×1.5 m，整機(jī)質(zhì)量800 kg，作業(yè)配套動(dòng)力70 kw，作業(yè)幅寬4.56 m，作業(yè)行數(shù)6行，作業(yè)速度5～8 km/h, 淺層施肥深度8 ～13 cm，深層施肥深度15～20 cm。傳統(tǒng)施肥量在35 kg/667m2左右，對(duì)行分層施肥量減少至20 kg/667m2。

2 結(jié)果與分析

2.1 開溝分層施肥器

2.1.1 開溝分層施肥器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

開溝分層施肥器是施肥作業(yè)的入土部件，包括開溝鏟部件和分層施肥器部件，兩者通過焊接方式連接，開溝鏟實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤的開溝作業(yè)，分層施肥器實(shí)現(xiàn)肥料的分層入土作業(yè)。圖3

注：1.開溝鏟柄;2.前刃板;3.鏟尖;4.底層擋土板;5.深層排肥口;6.底板;7.橫向調(diào)節(jié)板;8.淺層排肥口;9.豎向調(diào)節(jié)板;10.導(dǎo)肥管 ;H為開溝鏟開溝深度，cm；h1為淺層排肥口深度，cm；h2為淺層排肥口與深層排肥口高度差，cm；L為淺層排肥口與深層排肥口水平方向距離，cm

Note: 1.Furrowing blade handle;2.Front blade plate;3.Shovel tip;4.Bottom retaining plate;5.Deep layer fertilizer ejection export;6.Baseplate;7.Lateral adjustment plate;8.Shallow layer fertilizer ejection export;9.Vertical adjustment plate;10.Fertilizer guide tube;His furrowing depth, cm;h1is depth of Shallow layer fertilizer ejection export, cm;h2is height difference between shallow layer and deep layer of fertilizer, cm;Lis horizontal distance between shallow fertilizer outlet and deep fertilizer outlet, cm

圖3 開溝分層施肥器結(jié)構(gòu)

Fig.3 The structure of furrowing and layering device

開溝鏟部分包括開溝鏟柄、前刃板和鏟尖組成，其中開溝鏟采用輕型深松鏟柄的結(jié)構(gòu)，鏟尖采用槽型深松鏟。分層施肥器部分包括導(dǎo)肥管、底板、橫向調(diào)節(jié)板、豎向調(diào)節(jié)板和底層擋土板組成，部件在分層施肥器上組成了淺層排肥口和深層排肥口，其中底板構(gòu)成的肥料通道與水平方向呈一定夾角。根據(jù)棉花種植模式與施肥作業(yè)要求，工作時(shí)淺層排肥口深度h1為12 cm，淺層排肥口與深層排肥口高度差h2為7 cm，此時(shí)開溝鏟入土開溝深度H為25 cm。圖3

通過排肥管落入分層施肥器中的肥料顆粒沿著底板下滑，一部分肥料從淺層排肥口滑出，另一部分從深層排肥口滑出，通過調(diào)節(jié)橫向調(diào)節(jié)板與豎向調(diào)節(jié)板的長(zhǎng)度，控制淺層排肥口處通道的尺寸大小，從而改變淺層排肥口排肥量的大小。為了減小碰撞作用，確保肥料均勻的落在底板上，并沿著底板下滑，將排肥管下口設(shè)置為扁狀。圖4

圖4 導(dǎo)肥管結(jié)構(gòu)

Fig.4 The structure of fertilizer guide tube

2.1.2 肥料顆粒運(yùn)動(dòng)

肥料以一定的初速度沿著肥管下落至分層施肥器中，肥料顆粒在分層施肥器中除了受到顆粒間的碰撞外。在淺層排肥口設(shè)置的豎向調(diào)節(jié)板可調(diào)節(jié)豎向開口尺寸ha，在淺層排肥口設(shè)置的橫向調(diào)節(jié)板可調(diào)節(jié)橫向開口尺寸hb。圖5

肥料進(jìn)入分層施肥器后沿著底板下滑，在淺層排肥口處會(huì)產(chǎn)生一次碰撞，肥料撞擊在橫向調(diào)節(jié)板上，碰撞后的肥料改變了運(yùn)動(dòng)方向，一部分肥料顆粒沿著淺層排肥口流出，另一部分肥料顆粒碰撞后在橫向調(diào)節(jié)板內(nèi)側(cè)處做斜拋運(yùn)動(dòng)，最終滑落至深層排肥口。

根據(jù)肥料顆粒在底板受力情況可得：

(1)

式中m為肥料顆粒質(zhì)量，kg；v1為肥料沿底板下滑速度，m/s；α1為底板傾角，()；k為肥料與底板摩擦系數(shù)，F(xiàn)k為底板對(duì)肥料顆粒支撐力，N。

碰撞后改變了肥料的運(yùn)動(dòng)速度與方向，根據(jù)動(dòng)量定理可得：

Fctc=mv′-mv1.

(2)

式中v′為肥料顆粒碰撞后的速度，m/s；Fc為肥料顆粒所受合外力，N；tc為碰撞產(chǎn)生的時(shí)間，s。

注：Fk為底板對(duì)肥料顆粒的支撐力，N；m為肥料顆粒的質(zhì)量，kg；k為肥料顆粒與底板的摩擦系數(shù)；v為機(jī)具作業(yè)速度，m/s；v1為肥料沿底板下滑速度，m/s；v2為淺層排肥口肥料顆粒的流出速度，m/s；v3為深層排肥口肥料顆粒的流出速度，m/s；ha為豎向開口尺寸，mm；hb為橫向開口尺寸，mm；1為底板傾角，()；2為淺層排肥口滑道傾角，()

Note:Fkis the support of the floor to the fertilizer particles, N;mis the quality of fertilizer particles, kg;kis friction coefficient of fertilizer particles and bottom plate;vis working speed of machine tools, m/s;v1is speed of fertilizer slide down the floor, m/s;v2is the flow speed of fertilizer particles in the shallow layer of fertilizer, m/s;v2is the flow speed of fertilizer particles in the deep layer of fertilizer, m/s;hais vertical opening size, mm;hbis transverse opening size, mm;1is bottom dip angle, ();2is slideway dip angle of shallow layer fertilizer outlet, ()

圖5 肥料顆粒受力情況

Fig.5 The force condition of fertilizer particles

碰撞后一部分肥料沿著淺層排肥口滑落至土壤中，另一部分沿著底板繼續(xù)下滑至深層排肥口處。

(3)

(4)

式中v2為淺層排肥口肥料顆粒的流出速度，m/s；v3為深層排肥口肥料顆粒的流出速度，m/s；Fk1為淺層排肥口滑道對(duì)肥料顆粒的支撐力，N；α2為淺層排肥口滑道傾角，()。

當(dāng)機(jī)具以速度v前進(jìn)作業(yè)時(shí)，肥料相對(duì)于地表會(huì)存在一個(gè)絕對(duì)速度，通過分析可知，深層肥料的絕對(duì)速度方向是偏向于前進(jìn)方向的，而淺層肥料的速度取決于淺層排肥口肥料顆粒的流出速度v2的大小。在實(shí)際作業(yè)時(shí)，淺層排肥口的肥料速度偏向機(jī)具作業(yè)的相反方向更有利于肥料流出，同時(shí)土壤可利用淺層排肥口與深層排肥口高度差h2與水平方向距離L進(jìn)行肥料的分層覆蓋。

根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況初步設(shè)計(jì)參數(shù)，底板傾角α1為50，淺層排肥口滑道傾角α2為35，豎向開口尺寸ha范圍為0～20 mm，橫向開口尺寸hb范圍為0～20 mm，淺層排肥口與深層排肥口水平方向距離L為220 mm。

2.2 排肥裝置設(shè)計(jì)

排肥裝置采用外槽輪排肥器，主要由排肥槽輪、阻塞套和排肥舌組成[15-16]，排肥量的大小主要由槽輪有效工作長(zhǎng)度、槽輪轉(zhuǎn)速和排肥舌角度決定，其中槽輪有效工作長(zhǎng)度范圍為0～45 mm，槽輪外徑D為50 mm，排肥軸直徑為15 mm的方軸，阻塞套外徑為35 mm。圖6

1.底座;2.槽輪;3.阻塞套;4.排肥舌;5.排肥口D為槽輪外徑，mm；Lc為槽輪有效工作長(zhǎng)度，mm

1.Base;2.Sheave;3.Blocking sleeve;4.Fertilizer tongue plate;5.Fertilizer exportDis outer diameter of sheave, mm;Lcis effective working length of sheave, mm

圖6 排肥裝置結(jié)構(gòu)

Fig.6 The structure diagram of fertilizer arrangement

2.3 排肥過程臺(tái)架試驗(yàn)

2.3.1 試驗(yàn)條件

通過搭建簡(jiǎn)易試驗(yàn)臺(tái)架，選用新疆錦江化工廠生產(chǎn)的小顆粒尿素作為試驗(yàn)用肥料，在室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試。排肥過程采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)置在35～60 r/min，將排肥口排出的肥料進(jìn)行收集稱重，并且計(jì)算排肥過程的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)，通過計(jì)算樣本數(shù)據(jù)的變異系數(shù)來判斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。

(5)

(6)

(7)

式中Cv為變異系數(shù)；為標(biāo)準(zhǔn)差；N為樣本數(shù)量；X為樣本絕對(duì)平均值。

2.3.2 槽輪排肥量試驗(yàn)

該機(jī)構(gòu)排肥量主要采用控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的方式實(shí)現(xiàn)，因此,主要測(cè)試轉(zhuǎn)速與排肥量的關(guān)系，試驗(yàn)分別設(shè)置為35、40、45、50、55、60 r/min，在每個(gè)轉(zhuǎn)速下重復(fù)試驗(yàn)5組，每組試驗(yàn)測(cè)試時(shí)間為1 min，得到每分鐘槽輪的排肥量Q，g/min。表3

表3 槽輪排肥量試驗(yàn)

Table 3 Test on the amount of manure of sheave

槽輪轉(zhuǎn)速Rotary speed of sheave (r/min)槽輪有效工作長(zhǎng)度Effective working length of sheave (mm)51015202530354394967978769701 206404565738199101 0801 264454556068569971 2271 284504706919311 0891 3041 392554717149761 1381 3691 454604887381 0141 1731 4171 501

通過分析排肥量的穩(wěn)定性，當(dāng)槽輪工作長(zhǎng)度為20 mm時(shí)，排肥量變異系數(shù)最小且趨于穩(wěn)定。圖7

在控制策略選擇時(shí)，選定槽輪工作長(zhǎng)度為20 mm，得出此時(shí)排肥量與轉(zhuǎn)速之間的近似線性關(guān)系：

Q=14.48n+343.

(8)

式中Q為槽輪排肥量，g/min；n為槽輪工作轉(zhuǎn)速，r/min。

a.變異系數(shù)變化；b.排肥量變化

a.Variation of coefficient of variation b.Change of the amount of fertilizer

圖7 不同轉(zhuǎn)速下的槽輪排肥量

Fig.7 Manure capacity of sheave pulley at different rotational speeds

表4 淺層排肥口肥料所占比例臺(tái)架試驗(yàn)

Table 4 Scale bench test for the proportion of fertilizer in the shallow layer of fertilizer

橫向開口尺寸hbTransverse opening size(mm)豎向開口尺寸haVertical opening size(mm)510152008.6313.9113.3217.56516.4619.2120.8428.631033.4034.8936.8139.161536.6238.7140.5641.992038.0540.9842.6945.22

2.3.3 分層施肥器分層比例試驗(yàn)

為了試驗(yàn)測(cè)試分層施肥器的分層效果，豎向開口尺寸ha和橫向開口尺寸hb分別調(diào)節(jié)設(shè)置為5、10、15、20 mm，在每個(gè)有效開口尺寸下重復(fù)試驗(yàn)5組，每組試驗(yàn)測(cè)試時(shí)間為1 min，分別收集淺層排肥口排出的肥料和深層排肥口排出的肥料并稱重，計(jì)算得到淺層排肥口排肥量所占百分比。

淺層肥料所占比例調(diào)節(jié)范圍為8.63%～45.22%，根據(jù)當(dāng)前棉花種植農(nóng)藝要求，將淺層肥料所占比例設(shè)置為40%，試驗(yàn)參數(shù)最接近的狀態(tài)為ha=15 mm，hb=15 mm。此時(shí)分層比例的變異系數(shù)為6.3%，分層效果比較穩(wěn)定。表4

2.4 田間試驗(yàn)

2018年9月6日在石河子145團(tuán)新疆科神股份試驗(yàn)田進(jìn)行試驗(yàn)，配套動(dòng)力為安裝有北斗導(dǎo)航拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的雷沃754輪式拖拉機(jī)，田間試驗(yàn)主要測(cè)試施肥性能的穩(wěn)定性。圖8

圖8 田間試驗(yàn)效果

Fig.8 Field experiment effect

3 討 論

3.1 新疆棉花種植一般采用“66 cm+10 cm”寬窄行的機(jī)采棉種植模式[22]，在這種模式下，傳統(tǒng)大田撒肥在寬行中施的肥料大部分都沒有被棉花根系吸收，不僅浪費(fèi)了大量肥料，而且也對(duì)土壤造成了污染。因此，針對(duì)這一現(xiàn)狀，將肥料分層深施在棉苗播種窄行的正下方，不僅節(jié)約了肥料，而且也提高了肥料的利用率，同時(shí)也減少了肥料對(duì)土壤的污染。

3.2 新疆棉花鋪膜播種深度2～3 cm[23]，棉花基肥對(duì)行分層深施機(jī)分層施肥既要保證上層肥料在棉種發(fā)芽生根的時(shí)候及時(shí)為其提供養(yǎng)料，同時(shí)也要保證棉苗在后期的生長(zhǎng)過程中為其根系提供養(yǎng)料，促進(jìn)棉苗根系的向下生長(zhǎng)。因此,將棉花基肥深施器設(shè)計(jì)為上下兩層施肥結(jié)構(gòu)，進(jìn)而保證肥料分層深施入土壤中，確保棉花在生長(zhǎng)的全過程其根系都可以有效的吸收養(yǎng)分。

3.3 由于分層施肥是直接將肥料深施在窄行的正下方，因此，在棉花播種的時(shí)候一定要使用帶衛(wèi)星導(dǎo)航自動(dòng)駕駛的拖拉機(jī)進(jìn)行后續(xù)的播種作業(yè)[24]，只有這樣才能確保種肥同行，達(dá)到節(jié)約肥料、提高肥料利用率的目的。

實(shí)際施肥量平均值為21.4 kg/667 m2，變異系數(shù)為4.0%，施肥量比較穩(wěn)定。在施肥深度方面，深層肥料的深度比較穩(wěn)定，平均深度為19.8 cm，而淺層肥料深度穩(wěn)定性偏低，其中有一組未出現(xiàn)分層，主要影響因素為土質(zhì)情況與機(jī)具作業(yè)速度，當(dāng)土壤含水率較高時(shí)，土壤流動(dòng)性也會(huì)變差，當(dāng)機(jī)具前進(jìn)速度比土壤回流速度快時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生深層肥料還未被土壤覆蓋時(shí)，淺層肥料已落入深層土壤中，造成肥料未出現(xiàn)分層效果。因此,后續(xù)研究還需要針對(duì)不同性質(zhì)土壤，匹配淺層排肥口與深層排肥口的尺寸距離，確保土壤對(duì)肥料的分層覆蓋。

在覆土性能方面，根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)效果，當(dāng)αs=75，αs1=23時(shí)具有較好的覆蓋性能，刮土板可以有效將擾動(dòng)堆積的土壤推平填埋至溝渠中，未出現(xiàn)肥料裸露于地表的現(xiàn)象，肥料覆蓋率達(dá)100%。表5

表5 田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)

Table 5 Field test data

編號(hào)Number淺層肥料深度Shallow fertilizer depth /cm深層肥料深度Deep fertilizer depth /cm實(shí)際施肥量Actual amount of fertilizer kg/667 m21122019.822132020.363131921.094122020.595191921.326122119.547122021.038102020.659111920.3810111919.01平均值A(chǔ)verage value12.519.821.4標(biāo)準(zhǔn)差Standard deviation2.330.60.85變異系數(shù)Coefficient of variation18.7%3.0%4.0%

4 結(jié) 論

4.1 針對(duì)棉花基肥對(duì)行分層深施的需求，設(shè)計(jì)了棉花基肥對(duì)行分層深施機(jī)，分別對(duì)開溝分層施肥器的結(jié)構(gòu)、肥料顆粒分層過程等進(jìn)行了分析。

4.2 對(duì)施肥裝置進(jìn)行了臺(tái)架試驗(yàn)，當(dāng)槽輪工作長(zhǎng)度為20 mm時(shí)，排肥量變異系數(shù)最小且趨于穩(wěn)定，得到槽輪排肥量與轉(zhuǎn)速的關(guān)系：Q=14.48n+343，測(cè)試得到分層施肥器在不同豎向開口尺寸和橫向開口尺寸下的淺層肥料所占比例，淺層肥料所占比例調(diào)節(jié)范圍為8.63%～45.22%。

4.3 ，平均667 m2施肥量為21.4 kg，變異系數(shù)為4.0%，施肥量比較穩(wěn)定。肥料分層效果方面，深層肥料平均深度為19.8 cm，比較穩(wěn)定，而淺層肥料深度穩(wěn)定性相對(duì)偏低，主要影響因素是土質(zhì)情況和機(jī)具作業(yè)速度。因此,后續(xù)研究還需要針對(duì)不同性質(zhì)土壤，匹配淺層排肥口與深層排肥口的尺寸距離，確保土壤對(duì)肥料的分層覆蓋，提高肥料分層深施的穩(wěn)定性。