一、瓜菜施肥機械化發展現狀及存在的問題

施肥機械是用以在地表、土壤或作物的一定部位施放各種肥料的農業機械。據中國農業年鑒統計,2015年,我國化肥深施機保有量82.70萬臺, 2016年增長至82.96萬臺,全國測土配方施肥技術推廣面積1.07億公頃次,機械化深施化肥面積35333.3千公頃次,水肥一體化技術應用面積6000千公頃,農用化肥用量5984萬噸,比2015年減少38萬噸[1]。

目前,生產中常用的施肥機械根據肥料的種類和特性不同,施肥機可分為固態化肥施肥機、固態廄肥施肥機、液態化肥施肥機和液態廄肥施肥機;按施肥方式不同可分布撒布機械、施種肥機械、施追肥機械和施肥播種機械等。

栽培作物的過程中肥料施用方法的不同,大體可分為基肥撒施機械、種肥施播機械、追肥施布機械等三類。本文通過對該幾類施肥機械的介紹,旨在為瓜菜機械化施肥提供參考。

1.基肥撒施機械

(1)廄肥撒布機。離心式撒肥機是由動力輸出軸帶動旋轉的排肥盤將有機肥撒出。在隨后的耕地作業中,廄肥隨土垡翻轉混和埋入土層。它的排肥機構有結構簡單、重量較小、撒肥幅度大和生產效率高等優點。


離心式撒肥機


(2)化肥撒布機。主要用于施撒粉狀或顆粒狀化肥,結構形式有離心式和扇形振動式等;


化肥撒布機


(3)廄液或液氨灑施機。作業時,利用高速旋轉的風機產生的高速氣流,并配以機械化排肥器和噴頭,大幅寬、高效率的撒施化肥。此類撒肥機主要針對化肥和液態肥,無法撒施有機肥。


約翰迪爾氣力式液體施肥機

雖然撒肥機工作效率較高,但撒肥機的肥料只能通過耕翻后掩埋,難以達到所需要的深度,導致化肥利用率低,也會因雨水沖刷造成化肥的農業污染;液態撒施機由于價格高昂,且國內對液肥生產應用較少,應用前景受到了限制。

2.種肥施播機械

通常是在播種機上加裝排肥器與施肥開溝器等施肥裝置,在播種的同時施用種肥,常見的種肥施用方法主要有:(1)種肥混施,將化肥與種子排入同一輸種管中,施于同一開溝器所開的溝底;(2)化肥正深施,利用組合式開溝器將化肥施在種子的正下方;(3)化肥側深施,在播種機上加裝單獨的輸肥管與施肥開溝器進行側位深施。在施用吸濕性強、易結塊的化肥時采用振動式排肥器或攪刀拔輪式排肥裝置。在施用流動性較好的化肥時,采用轉盤式或攪龍式排肥器,并裝備鋤鏟式或雙圓盤式施肥開溝器,以便從排肥器排出的化肥能經輸肥管施入種子下面的土層。


播種施肥機

由于目前大多數的種肥施肥機沒有精確的控制系統,對于種子與化肥的比例控制不精確;而且播種施肥機在使用時對作業人員技術要求較高:如對開溝器的下降快慢程度控制,如果過快將嚴重導致開溝器不通暢;如果是在潮濕的土壤或者水田作業時,容易土壤大量粘附于開溝器上,樣造成管道堵塞而不通暢的現象。

3.追肥施布機械

農作物追肥是將化肥施在作物根系的側深部位。追肥施肥機通常是在中耕機上安裝排肥器與施肥開溝器。在國內一般追肥施肥機采用側方表施方法進行作物追肥。也可采用噴灌設備、植保機械或農用飛機上的噴灑部件將液肥、化肥溶液噴施于作物葉面上,進行根外追肥。目前自動施肥系統應用已經非常廣泛,施肥器受計算機或小型控制器控制,以實現精確施肥。但其成本較高、適用范圍較為局限。

二、瓜菜施肥機械化發展對策探討

作為農業生產的重要投入品,化肥的機械化施用技術的發展,關系到我國菜籃子的安全生產,關系到農業生產與生態環境的協調發展。因此,必須加快推進肥料施用機械化技術的進步。

1.結合我國肥料性狀特點及未來肥料劑型的發展趨勢,加強施肥布施機構等關鍵部件的基礎研究,提高粉狀、結晶狀和顆粒狀等不同性狀化肥的施撒均勻性、可靠性。盡管目前瓜菜施肥機械已經取得初步發展,但一個不容忽視的問題是,現有的施肥機械缺乏通用標準的技術基礎。布施機構等關鍵部件的研究與試驗,可以為專業施肥機械的開發生產提供必要的技術支撐。

2.針對不同作物、不同生長階段的技術特點和農藝要求,研究開發功能性施肥機械、復式作業施肥機械等。北方旱作地區,可結合保護性耕作技術,以深施技術為主開發大型復式施肥機械。南方稻瓜輪作產區,則要圍繞瓜田施肥技術研究開發中耕施肥專用機械。此外,還要針對設施農業的發展,研究開發設施栽培的自動化施肥系統。

3.以精量施肥為主攻方向,結合測土施肥,研究開發精準施肥裝備。目前,國內針對瓜菜的生長過程,提倡有機肥代替化肥同時,要求實現精準變量施肥,根據瓜菜對肥料的需求,需對應施肥。這樣一方面可以提高肥料的使用效率,減少肥料使用量,另一方面可以促進瓜菜生長,增加產量。隨著我國生態農業、綠色農業發展的需要,精量施肥的要求也會越來越高。因此開發和研制國產的精量施肥技術裝備,升級和改進瓜菜的施肥技術很有必要。

4.圍繞瓜菜的現代農藝技術,研究制定機械化施肥技術規范。發達國家的經驗告訴我們,作物施肥標準的研究與制定能夠對作物施肥量和施肥技術方法實行有效控制,可有效提高肥料利用率。更重要的是,作物施肥技術規范或標準的建立,可以為施肥機械化技術的研究開發創造一個穩定的技術平臺。


參考文獻

1. 中國農業年鑒2017,農業經濟統計


作者:龔艷、陳曉 (農業農村部南京機械化研究所)


權威發布:瓜菜施肥機械化發展現狀及對策分析

圖文簡介

施肥機械是用以在地表、土壤或作物的一定部位施放各種肥料的農業機械。