果园有机肥机械化环沟施肥方法及其实现

作     者：朱新华 李洪春 李旭东 梁家涵 臧家俊 赵怀松 郭文川 ZHU Xinhua;LI Hongchun;LI Xudong;LIANG Jiahan;ZANG Jiajun;ZHAO Huaisong;GUO Wenchuan

作者机构：西北农林科技大学机械与电子工程学院杨凌712100 北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 中国船舶集团有限公司第七一八研究所邯郸056027 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2023年第39卷第17期

页      面：60-70页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0828[工学-农业工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0901[农学-作物学] 0703[理学-化学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：陕西省农业协同创新与推广联盟重大科技项目(LMZD201703) 陕西省重点研发计划项目(2022NY-204,2023-ZDLSF-62)联合资助 

主　　题：机械化 有机肥 精准施肥 施肥机 密植果园 环沟 曲线开沟 

摘      要：环状沟施肥在传统上被认为是一种果园精准施肥方法,但其高肥效的机理尚不明确,且其机械化作业依然是巨大的挑战。针对上述问题,该研究分析了果园机械化环沟施肥技术的相关农艺要求,并提出有机肥机械化环沟施肥方法及其实现装备。通过分析矮砧密植苹果树根系分布、肥料养分迁移与吸收、肥-土混合的农艺机理,阐明了果园环沟施肥机械化技术的优势和必要性,并确定环沟轨迹基圆半径。提出密植苹果园有机肥机械化环沟施肥方法,在树行单侧以连续曲线沟对根区形成包围,并同步施肥和混肥。研制了履带自走式果园有机肥环沟施肥机。该施肥机借助检测到的树干定位信号,通过电液式环沟轨迹控制系统控制开沟混肥器横向运动。由开沟混肥器的横向运动与施肥机的纵向运动合成曲线轨迹,一体化完成曲线开沟、施肥和混肥。田间试验表明,研制的施肥机能够精准识别果树树干,并围绕树干进行连续的环沟施肥,且肥料与全层土壤混合分布。环沟宽度(210±6.3 mm),施肥深度(300±19.5 mm),平均开沟阻力矩127.32 N·m,开沟混肥器平均功耗5.84 kW,工况稳定。基圆半径为0.7 m时,环沟轨迹和施肥轨迹平均误差分别为0.05和0.03 m。该研究实现了矮砧苹果园有机肥机械化环沟施肥方法,对旱区果园有机肥精准、高效施肥新技术具有促进作用。