学术前沿 | 河南农业大学胡建军教授团队:有机肥复合肥配比条施施肥机设计与试验
- 2026-05-22 20:19:47
论文基本信息
题目：有机肥复合肥配比条施施肥机设计与试验
作者：李连豪，张振，秦伟桦，古庆辉，杨超飞，胡建军
第一作者简介：李连豪，男，1980年生，河南南阳人，博士，副教授；研究方向为智能农机装备。E-mail: lianhao8002@126.com
通讯作者简介：胡建军，男，1977年生，河南信阳人，博士，教授；研究方向为农业工程。E-mail: hu.jianjun@163.com
第一作者单位：河南农业大学机电工程学院
基金项目：国家重点研发计划（2021YFD17000904—07）；中原科技领军人才项目（244200510039）
引文信息：李连豪, 张振, 秦伟桦, 等. 有机肥复合肥配比条施施肥机设计与试验[J]. 中国农机化学报, 2026, 47(3): 141-147.
Li Lianhao, Zhang Zhen, Qin Weihua, et al. Design and experiment of organic fertilizer compound fertilizer ratio strip fertilizer applicator [J]. Journal of Chinese Agricultural Mechanization, 2026, 47(3): 141-147.
DOI: 10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2026.03.020（点击跳转知网阅读）
针对现有排肥器无法适用于高含水率粉状有机肥机械化施肥和现有施肥机功能单一等问题，设计一款有机肥复合肥配比条施施肥机。该施肥机主要由肥箱、无轴螺旋排肥器、肥箱内螺旋输送装置、开沟器和施肥量智能调节装置等组成。该施肥机可以根据农艺要求，调整有机肥复合肥配比、施肥深度和施肥行距，能够一次完成开沟、施肥及覆土等多项作业，具有作业效率高、适用性广、减少重复作业和满足保护性耕作技术要求的优点。对施肥机进行田间性能试验，结果表明，各行排肥量一致性变异系数最大值为5.24%、总排肥量稳定性变异系数最大值为1.87%、施肥均匀性变异系数最大值为6.04%、断条率最大值为0.53%和施肥深度合格率最小值为93.75%，各项性能均满足施肥机械国标要求和农艺要求，该施肥机可用于粉状有机肥和复合肥配比施肥。
施肥机；有机肥；复合肥；条施；无轴螺旋排肥器；田间试验
有机肥替代部分化肥施用不仅可以增加土壤肥力、提升农作物品质和产量，还可以消耗农业废弃物和减少农业面源污染。有机肥经过初级加工通常呈粉状结构，含水率较高，极易在肥箱和排肥器内部堆积进而造成堵塞，致使施肥出现断条的情况。目前，粉状有机肥机施肥机械大多为离心圆盘式撒施机，撒施于大田的有机肥会因为挥发而使肥效降低，还会污染空气，若通过机械翻耕又增加农田作业次数，不利于土壤保护性耕作，施肥机械发展不完善导致人工作业劳动强度增大，这些都不利于有机肥的推广和施用。
针对粉状有机肥机械化施肥的难题，国内外学者进行了大量的研究，但目前针对有机肥施肥机械研究侧重于有机肥撒施，对于有机肥条施施肥机械的研究尚少，高含水率粉状有机肥难以实现机械化施肥。因此，研制出一种可适用于粉状有机肥条施的施肥机十分必要。
针对上述问题，本文设计一款有机肥复合肥配比条施施肥机，根据粉状有机肥和复合肥的物理性质，对排肥器、传动控制系统和肥箱等关键部件进行设计和分析，确定施肥机关键零部件结构参数，并对施肥机进行田间性能试验。
1） 对粉状有机肥条施施肥机进行关键部件设计，螺旋叶片直径为80 mm，无轴螺旋排肥器最大转速为123 r/min。针对粉状有机肥含水率高在肥箱内流动性差易结块等问题，在肥箱内部加装螺旋粉碎装置，可以将有机肥粉碎搅拌并稳流输送到出肥口；选择不易堵塞缠绕的无轴螺旋排肥器，实现有机肥高效免堵排肥；优化设计排肥控制系统，通过智能施肥控制器分别控制排肥器排肥量的大小，实现有机肥复合肥精准配施。
2） 粉状有机肥条施施肥机样机制造和性能试验。分别对施肥机进行静态试验、动态试验和田间试验，试验结果为：各行排肥量一致性变异系数最大值为5.24%、总排肥量稳定性变异系数最大值为1.87%、施肥均匀性变异系数最大值为6.04%、断条率最大值为0.53%和施肥深度合格率最小值为93.75%，各项性能均满足施肥机械国标要求和农艺要求，可用于粉状有机肥和复合肥配比施肥。
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图文编辑 | 薛振兴
责任编辑 | 凌小燕
审核 | 凌小燕
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