【摘 要】
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针对果园株间有机肥料施肥装备缺门断档以及果园施肥多模式的适应问题,基于果园秸秆覆盖机作业平台,配套研制了一台果园株间有机肥料抛肥装置。该装置可适应宽行密植果园有机肥株间施肥、对行条铺和对沟施肥三种模式。作业模式之间切换方便,单侧、双侧作业灵活可调,适应厩肥等多种有机肥料。基于离散单元法对株间抛肥装置进行离散元仿真分析,确定了装置结构的最优参数,并对装置的施肥量进行了预测;完成了装置的研制并进行了场
【基金项目】
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国家公益性行业（农业）专项项目-作物秸秆基质化利用（201503137）； 陕西省农业协同创新与推广联盟2019年重大科技项目-山地苹果园机械化土壤增碳节水关键技术装备开发与示范（LMZD201703）；
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针对果园株间有机肥料施肥装备缺门断档以及果园施肥多模式的适应问题,基于果园秸秆覆盖机作业平台,配套研制了一台果园株间有机肥料抛肥装置。该装置可适应宽行密植果园有机肥株间施肥、对行条铺和对沟施肥三种模式。作业模式之间切换方便,单侧、双侧作业灵活可调,适应厩肥等多种有机肥料。基于离散单元法对株间抛肥装置进行离散元仿真分析,确定了装置结构的最优参数,并对装置的施肥量进行了预测;完成了装置的研制并进行了场地试验。主要研究结论如下:（1）基于果园农艺分析,提出了五种技术方案;以施肥模式和肥料种类适应性为重点,对方案比较论证,确定双侧可伸缩输送带式为株间抛肥装置设计方案。该方案可适应宽行密植果园有机肥株间施肥、对行条铺和对沟施肥三种模式。通过方案比较论证和离散元仿真分析确定了株间抛肥装置的抛肥机构方案。（2）完成了株间抛肥装置的总体结构设计、主要部件和机构设计。（3）对商品有机肥进行了离散元仿真参数的标定,确定了有机肥-有机肥滚动摩擦系数为0.09、有机肥-钢板滚动摩擦系数为0.08、JKR surface energy为0.015 J/m2;通过堆积角试验对腐熟羊粪进行了离散元仿真参数的标定并通过不同含水率之间的的模型预测得到了不同含水率腐熟羊粪的显著性影响参数。（4）通过离散元预仿真分析确定了抛肥板结构为三段式、抛肥板宽度为7cm、输送带上表面距地面高度为40cm;通过单因素仿真分析,确定了最优参数组合为输送带速度3m/s、中间板圆弧半径18cm、抛肥板最大弧度板圆弧半径12cm;通过正交仿真,建立了宽度、厚度和果树内外施肥宽度差与输送带速度、抛肥板中间板圆弧半径和抛肥板弧度最大板圆弧半径之间的二次回归模型,其决定系数分别为0.9853、0.9603和0.9954,模型极显著,拟合良好;在最优参数下,对株间抛肥装置进行了有机肥适应性仿真分析,结果显示装置对腐熟羊粪同样具有很好的抛撒准确性和均匀性,说明株间抛肥装置具有良好的多种有机肥料适应性;对抛肥装置的施肥量进行株间施肥仿真分析,并分别建立了以商品有机肥和腐熟羊粪为物料的施肥量与车速和齿带排肥机构之间的关系模型,其决定系数分别为0.9914和0.9939,模型极显著能够预测装置的施肥能力。（5）完成了装置的研制及安装调试并对株间抛肥装置的作业性能进行了试验。对株间抛肥装置分别进行了株间和条铺不同施肥模式的施肥量试验,株间施肥量试验时,商品有机肥回归方程决定系数R2=09786,施肥量范围为957～2283kg/亩,腐熟羊粪回归方程决定系数R2=09776,施肥量范围为1026～2339kg/亩;条铺施肥量试验时,商品有机肥回归方程决定系数R2=09784,施肥量范围为1012～2298kg/亩,腐熟羊粪回归方程决定系数R2=09770,施肥量范围为985～2363kg/亩。结果表明,株间抛肥装置在不同施肥模式和不同施肥物料情况下施肥量都满足果园农艺施肥要求。施肥模式之间切换方便,单侧、双侧施肥灵活可调,适应多种有机肥料。
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