2BFJ－6型精密播种变量施肥机的施肥过程和作业效益

　　引言

　　吉林省是我国玉米主产区，玉米种植面积广阔。

　　施用化肥是玉米生长过程中必需的环节，但省内各地种植方法和种植技术参差不齐，导致施肥量和玉米收获量也大有不同。适量的化肥能提高玉米的产量，但过量或是不合理施用化肥不仅达不到高产优质的目的，还会降低化肥成分的利用效果，浪费资源、污染环境。

　　变量施肥技术能够根据不同地区、不同土壤类型、土壤中各种养分的盈亏情况、作物类别和产量水平，将氮、磷、钾及多种可促进作物生长的微量元素与有机肥加以科学配方，做到科学的施肥;而变量施肥机是该项技术实现的重要保障。

　　国内外农机具研究水平存在差异，国外的变量施肥机不能满足我国田间作业的实际要求，适应性差。因此，改进并设计出适合我国田间作业情况的变量施肥机有着深远的意义。

　　1 结构及工作原理

　　2BFJ － 6 型精密播种变量施肥机将国外的控制变量系统应用于我国普通精密播种机上。该施肥机主要由变量施肥系统和精密播种机组成，结构如图 1 所示。机具一次进地能完成开沟、精密播种、覆土、镇压和变量侧深施底肥作业。变量施肥系统由差分全球定位系统(DGPS)、变量控制器、电液马达、测速雷达、传动系统和外槽轮排肥器总成等构成。变量施肥机作业时，按照田间地块不同需肥量要求，由变量控制器依据处方图控制电液马达转速，驱动 6 槽铸铝外槽轮式排肥器按要求进行排肥，其变量施肥范围为 0 ～ 675kg/hm2，排肥精度误差小于 5% ，工作幅宽 3 ～5m。【图1略】
 

　　2 变量施肥的具体实施过程

　　利用掌上电脑及差分全球定位系统采集田间地块位置信息，绘制出地块边界图，并进行网格划分;再在各个网格地块上进行定点及土壤采样，对所采集的土样进行分析;根据各种影响因素作出施肥决策专家系统，通过成图软件将农田基本信息和专家决策系统以处方文件的形式存储在 USB 闪存盘中。作业时，根据接收的 DGPS 位置信号和地面测速雷达测得的实际作业速度以及作业幅宽，变量控制器自动识别地块信息，调用 USB 闪存盘中的施肥决策信息，控制电液马达的转速，进而控制排肥轴的转速，实现变量施肥。

　　其具体流程如图 2 所示。【图2】

　　
　　3 田间作业效益分析

　　3． 1 田间施肥及测产

　　2012 年春季利用 2BFJ － 6 型变量施肥机在榆树市弓棚镇十三号村七号地进行播种、施肥作业，作业面积 17 hm2，共计用种 500kg，平均 30kg/hm2。当地的传统的播种方法平均 35kg/hm2，每公顷节约种子约5kg。根据给出的施肥处方图，各小区复合肥施用量如表 1 所示。【表1略】
　　
　　秋收测产时，根据地块的自然分布将示范点划分为 5 片，每片随机取 3 个地块，每个地块在远离边际的位置取有代表性的样点 4 m2;每个样点收获全部果穗，计算果穗数目，称取所有果穗鲜重，并计算果穗平均鲜重。按平均穗重法选取果穗作为标准样本测定鲜穗出籽率和含水率，并准确测量收获样点实际面积，最后求得实测产量。田间测产结果如表 2 所示。【表2】

　　
　　3． 2 效益分析

　　应用 变 量 施 肥 技 术，玉 米 增 产 率 达 10% ～13． 4% ，节肥 15． 3% ～ 15． 6% ，节种 12． 3% ～ 16． 7% ，生产效率提高 20% 、经济效益提高 15% 以上。对施肥量、播种量和实收产量进行统计，汇总结果如表 3 所示。【表3】

　　4 结论

　　1) 玉米的种植生产，采取精准变量施肥具有必要性和可行性。

　　2)基于电液马达变量控制系统的变量施肥机，排肥精度误差小于 5% ，能够达到变量施肥的要求。

　　3)该项技术使玉米增产率达 10% ～13． 4% ，节肥15． 3% ～ 15． 6%，节种 12． 3% ～ 16． 7% ，生产率提高20% 、经济效益提高 15% 以上。

　　4)精准变量施肥具有提高产量、节本增效、保护环境的作用。

　　参考文献:

　　［1］ 朱兆良． 农 田中氮肥的损失与对策［J］． 土壤与环境，2000，9(1):16．
　　［2］ 籍俊杰，李谦． 智能化农业与智能化农机装备［J］． 农业技术与装备，2012(2): 27 －31．
　　［3］ 赵春江． 对我国未来精准农业发展的思考［J］． 农业网络信息，2010(4): 5 －8．
　　［4］ 田耘，曲桂宝，潘世强，等． 基于电液马达的变量施肥机系统的研究［J］． 中国农机化学报，2014，35(1):129 －132．
　　［5］ 曲桂宝，田耘． 变量施肥机的试验研究［D］． 长春:吉林农业大学，2006．
　　［6］ 苗孝可，夏克俭，王秀． 精准农业变量施肥智能决策支持系统的研究［J］． 计算机应用，2004，24(11):153 －155．