淺談水稻插秧側深施肥機的基本內容及使用要點

黃 麗

（揚州市江都區農業技術綜合服務中心，江蘇揚州 225200）

1 技術背景

隨著我國農業進入新階段，推進農業綠色生產方式已成為現代農業建設的新理念。目前，在江蘇省水稻耕整地、種植、植保、收獲、烘干等環節均已有較為成熟的機械化技術，但水稻施肥生產環節一直沿用人工或機械撒施的方式。此種施肥方式，存在分布不均、表面土壤肥料無法被作物吸收、肥效差、肥料利用率低等問題，易造成環境污染。同時，隨著雇工成本不斷提升，無形中增加了水稻種植成本的投入。另外，由于撒施的肥料位于土壤表層，易造成草害。針對這些問題，我國引進了水稻側深施肥機。這是一種既保持高速乘坐式插秧機原有性能，又能夠將顆粒緩釋肥同時施于秧苗側位的復式作業機器。側深施肥技術的使用，使得水稻插秧的同時能夠實現定位、定量、均勻、可靠地施肥，不但節省了用工成本和肥料的施用量，而且可以提高水稻產量和減少環境污染，是國際上公認的水稻生產減少化肥施用量的有效技術措施之一。

2 水稻機插側深施肥技術概述

側深施肥是一種根據作物的根系深度和對肥料的營養需求來決定施肥位置和用量的方法。將肥料直接施加在根系所達到的深度范圍內，最大程度地滿足作物的營養需求。水稻側深施肥插秧機就是在乘坐式高速插秧機上安裝側深施肥裝置，使得插秧機在栽插水稻的同時，能夠在距離秧苗根系側面4～5 cm，距離泥面4～5 cm的區域施以肥料，從而達到提高肥料利用率，降低生產成本，減少環境污染，節省人工，提高施肥效果，增加作物的產量和品質，起到增產增效的目的。

3 水稻側深施肥裝置的分類及關鍵裝置工作原理

3.1 水稻側深施肥裝置的分類

水稻側深施肥裝置搭載在高速乘坐式插秧機上，主要由動力傳動機構、排肥機構、肥量調節機構、肥料箱、警報裝置等部分組成。有3種不同的分類。

3.1.1 按其配置方式的不同分為前置式和后置式

前置式側深裝置是安裝在插秧機駕駛座位后端與載秧臺的前方部位，其施肥動力由插秧機變速傳動箱提供，鼓風機動力由插秧機蓄電池提供。施肥傳動箱驅動各行排肥器轉動，顆粒肥在重力和風力的雙重作用下，定量落入根系部位。

優點：前置式側深施肥機將肥料一次性施放于播種行，操作簡單方便，肥料作用持久；缺點：安裝位置高，排肥管長，在送肥方式均采用氣吹式，成本高，結構復雜。

后置式側深裝置安裝在載秧臺的后部，該裝置的主動力來自插秧機發動機，經變速箱將動力傳遞給排肥裝置，又被轉向箱分為兩路：一路驅動計量式排肥裝置，將肥料箱中肥料輸送到排肥管中，肥料靠重力經由排肥管落入到螺旋排肥裝置，另一路驅動螺旋式排肥裝置，將肥料強制性地排入溝槽中，經過覆土板將肥料埋入水田中。

優點：后置式側深施肥機通過計量裝置精確地控制肥料的施放量，施放均勻性好，肥量調節靈活，適應性廣；缺點：增加了插秧機后部配重，影響機械通過性。需要分別對肥料箱里肥料的進行調整和補充，操作較為復雜。

3.1.2 按排肥工作原理的不同分為氣吹式排肥和螺旋式排肥

氣吹式側深施肥機主要通過鼓風機吹動，將氣體輸送至肥料排出管，并在氣體的推動下將肥料吹到開溝器開出的溝中。適用于小范圍的排肥工作。

螺旋式排肥又可分為機械式和電控式。機械式排肥，利用插秧機發動機動力，經變速箱變速、換向，經齒輪傳遞給螺旋式強制排肥器，帶動螺旋推運器將肥料排出；電控螺桿式排肥，是通過電子智能控制裝置設定并控制排肥量，通過直流電機驅動螺桿旋轉強制排肥。該方式適用于不同形狀的肥料，排放較為流暢、穩定。

3.1.3 按裝配方式不同可分為一體式和分體式

一體式與水稻高速插秧機整機裝配，性能相對成熟穩定，作業效率高；分體式側深施肥機可單獨裝配，它可與6行、8行水稻高速插秧機組合掛接，完成作業生產。

3.2 排肥裝置的工作原理與分類

水稻側深施肥機的核心裝置是排肥裝置，其工作原理如下：肥料箱中的肥料通過輸送裝置被輸送到施肥位置。開溝器切開土壤，并將肥料施入切口中。開溝器安裝在插秧機的底部，根據需要可以調整施肥的深度?？刂茩C構通過控制器控制肥料的釋放和計量，以便根據需要合理施放肥料。插秧機在插秧和施肥過程中持續移動，將肥料均勻地分布在農田里，確保水稻植株可以充分利用肥料。

目前使用的有2種類型，一種是外槽輪式，一種是旋轉施肥盤式。

外槽輪式工作時肥料進入排肥盒落入槽輪的凹槽中，槽輪由驅動機構提供動力不斷轉動，轉動至排肥口時排出肥料。此種裝置結構簡單，操作方便，但對顆粒度要求高，若顆粒度過大，易壓碎緩釋肥顆粒，形成粉狀落肥，氣吹送肥到施肥口時，會造成飄肥而不能埋入土壤中去，失去深施肥的意義。

旋轉式施肥盤圓盤滾筒的圓周上均布肥料槽，工作時，隨著圓盤轉動，肥料箱中的肥料落入肥料槽中，當肥料槽與滾筒下蓋排肥口對合時，肥料落入輸肥管中排出肥料。此種裝置分料量較為精準，不易碾壓顆料而形成碎肥，但是緩釋肥極容易潮解形成堵塞而影響排肥。

3.3 施肥裝置的同步原理

實現插秧與施肥同步同速作業主要有2種方式：一是株數變速與施肥機機械式聯動，可實現插秧與施肥同步與同速動作；二是電控攪龍式分料機構，受分料量電機轉速影響，需要重新適配插秧與施肥攪龍轉速，加裝插秧速度傳感器，通過速度傳感器調控施肥攪龍轉速，達到插秧速度與施肥速度同步與同速。

3.4 控制機構

隨著水稻側深施肥技術的逐漸成熟，采用了肥料緩控釋技術，增加了肥料漏施監控裝置、電子控制施肥量等大量高新技術，并在水稻生產中大量應用，一方面增加了機械的可操作性，另一方面也加速了農業現代化發展的步伐，推動了水稻生產向集約化、規?；蜆藴驶较虬l展。

水稻側深施肥插秧機通常配備了各類調節機構和報警裝置，以實現施肥的精確控制和監測。以下是常見的調節機構和報警裝置。

3.4.1 施肥量調節裝置

用于控制肥料的流量和施放量。這些裝置通常包括可調節的出料口、流量控制器等。通過調節旋鈕實現所有行的同時調節，旋鈕轉向“多”的一側施肥量增多，轉向“少”的一側施肥量減少。

3.4.2 深度調節裝置

用于調節插秧的深度，以確保肥料施放的深度與插秧的深度一致。這些裝置通常包括調節開溝器的高度或角度等。

3.4.3 速度調節裝置

用于調節插秧機的行進速度。通過調節行進速度，可以調整肥料的施放間距和施放量。

3.4.4 壓力調節裝置

用于調節肥料輸送時的壓力。通過調節壓力，可以控制肥料的流動速度和流量。

3.4.5 報警裝置

用于監測和報警肥料裝載、輸送或施放過程中的異常情況，如肥料不足、堵塞、泄漏等。報警裝置可以是聲音或光提示，以便操作員及時處理問題。

肥料補給報警：肥料箱中裝有肥料補給感應器，作業中肥料箱中肥料若在肥料補給感應所見位置為肥料減少，肥料補給警報響起，提醒操作者需要補給肥料。有時傳感器上粘有肥料不能及時報警，操作人員要及時清理傳感器。

肥料堵塞報警：開溝器上裝有肥料堵塞感應器，一旦有肥料堵塞警報就會響起，提醒操作者查看，疏通堵塞部位，防止漏施，見圖1。

圖1 肥料堵塞報警裝置

這些調節機構和報警裝置能夠提供實時監測和控制，確保施肥的準確性、均勻性和安全性。操作員可以根據實際情況進行調節和處理，保證水稻側深施肥的效果和效率，見圖2。

圖2 水稻側深施肥效果

4 側深施肥機技術特點

使用側深施肥技術的水稻前期營養充足，返青期提前3天左右，返青快、分蘗多，在低溫年、冷水田、排水不良的情況下也可保證水稻前期具有充足莖數及生長量，從而為水稻高產穩產提供了前提條件。側深施肥肥料比較集中，水稻返青后可以直接吸收利用，當水稻分蘗莖數達到預計莖數時，就可以提前適時晾田，這樣可以控制無效分蘗，向土壤當中通氧，保持根系活力，使莖稈強度增加，抗病、抗倒伏能力增加。側深施肥機的施放量在6.6～60 kg之間可調節，能夠滿足各積溫帶施肥量的要求。

在工藝方面，主要部件采用激光切割焊接、排肥部件注塑成形、重要部件材質經過特殊處理，經久耐用并且抗腐蝕、整機重量輕、安裝方便快捷、操作簡單方便。在技術集成方面，物理排肥系統與鼓風機吹送或者螺旋強推系統相結合，保證排肥的順暢，彩色圖形顯示器的控制單元對施肥過程實時監控并調整，與秸稈還田技術、攪漿平地技術、肥料配套選擇技術環環相扣，形成機插側深施肥技術集成。在機具設計方面，肥料擾動設計防止肥料架空；肥量施放量調節通過控制面板調節或者手柄手動調節，操作簡單，通俗易懂；自動計算施肥面積、工作時間；實時顯示各施播行的工作狀態（正常/無肥/堵塞）；機架傳感器/速度檢測傳感器保證施肥機的工作狀態與插秧機插秧同步。

5 側深施肥技術使用要求

5.1 對肥料的選用要求

側深施肥技術對所用肥料在養分配比及養分釋放速度、顆粒強度等方面均有較高要求。要求選擇養分比例合理、生產工藝好、顆粒均勻一致的緩釋復合肥，粒徑為2～5 mm的圓粒型，含水率≤2.0%，要求手捏不碎，吸濕性較弱，肥料粒之間不相互黏結，不能有粉狀肥料，無大的肥料塊。肥料最好使用新的肥料，沒有開封。帶著濕氣的肥料或保存時間較長的肥料，不可再使用。容易透光的透明的肥料，因會引起肥料用完傳感器的錯誤指示，故不可使用這類肥料。尿素肥料因其容易吸收空氣中的水分，從而導致排肥裝置等因肥料而堵塞，所以把尿素肥料使用在側邊施肥中的話，肥料的處理及清掃是很必要的。

5.2 對大田耕整的要求

秸稈量多的田塊整地前清除秸稈或者完全埋入土中，平整土地使土壤表面無凹凸起伏。耕作時土壤要有一定的耕深，特別對秸稈還田的田塊，要求耕深達15 cm以上，一方面可以將秸稈掩埋于土層內，同時保證有一定量的泥漿覆蓋肥料。田間水層的控制一般距離地表面2～3 cm，水量過多會增加肥料的流動性，影響肥料的使用效果，水量過少會導致肥料不能很好地被土壤所完全覆蓋。側深施肥機對水田沉漿要求也較高，沉漿不足的田塊，開溝效果不佳，未能達到“側三深五”的效果，沉漿過度或打漿不勻的田塊，會出現漏肥情況。

5.3 對秧苗的要求

按照培育壯苗的技術規范，培育出具有早生根系、植高標準、葉片不軟不披、苗質均勻一致的標準壯苗。葉齡3～4葉，秧齡15～20天，苗高14～18 cm，苗基部扁寬，葉片挺立有彈性，葉色翠綠，根多色白，苗高適宜，基部粗壯，均勻整齊。

5.4 對機手的要求

機手要經過專業培訓，熟悉設備的各項性能，熟練地掌握設備的操作要領和注意事項，能夠根據不同的田塊、作物要求對設備進行各類調節，確保機械以最佳的狀態投入工作中，保障水稻種植工作的順利開展。

6 側深施肥機使用過程中注意事項

在作業中急停時，管道中流動的肥料會集中在一處排出，從而導致局部施肥過量，作物生長過旺。因此插秧機駕駛員要能夠熟悉掌握機械的操作。

肥料在本機起步同時從排肥裝置部位排出，但經由輸送管道到達土壤還需要少許時間。作業開始時，應平緩啟動機器。突然起步（高速啟動）時，大約有1 m的距離沒肥，慢慢啟動時的距離約為10 cm沒肥。側深施肥插秧機不能倒車，倒車會造成施肥口的堵塞。肥箱內部應避免受潮或泥污。肥箱內部等如受潮或被泥水弄臟，肥料堵塞后會無法順利排肥，濾網上殘留的結塊肥料不要使用，這些都會造成肥料堵塞以及作物生長發育不均。

施肥量按農藝要求確定，作業前作好調整，嚴防排肥口堵塞。每天作業完畢后要清掃肥料箱，第二天加入新肥料再作業。定期對施肥部、變速箱、插植部等進行清洗以及加油，防止肥料附著易生銹。

7 存在的問題

水稻側深施肥需要專用緩釋肥，應根據當地土壤情況配備氮、磷、鉀不同比例的復合肥，最好達到70天緩釋期甚至120天，市面上的許多緩釋肥因為緩釋包裹層不過關，達不到設定的天數，質量好的價格又偏高，這在一定程度上影響該技術的大面積推廣。水稻插秧機安裝了側深施肥裝置，再加上添加的肥料，使得插秧機的自重增加，插秧時有壅泥現象，影響栽插速度和質量，需要應用柴油版14.71 kW（20馬力）以上的機型進行機插秧側深施肥作業，并配套平地輪與插秧同步進行，解決水田泥漿沉淀標準高的影響。

水稻側深施肥插秧機作業過程中增加了補肥和排除故障的環節，影響作業效率，增加了人工成本。但因為水稻總的生長過程少施1～2次肥料，因此總的節省了人工。要注意的是，水稻側深施肥插秧機不適宜在土質較軟的田塊作業，容易陷入泥中無法作業。

8 結語

水稻側深施肥機插秧技術改變了傳統施肥方式，具有節肥、省工、增效、環保等特點，是水稻生產技術的又一次飛躍。但因前期投入大，對緩釋肥要求高，要達到全面推廣，需要技術部門不斷加強技術創新，提高緩釋肥的質量，降低肥料成本，提高機械的可操作性和適應性。相關部門要做好技術培訓和技術指導，使機手能夠熟練地操作機器，會排除故障，同時政府也要加大補貼額度，使這項技術能夠大面積推廣，推動現代農業的可持續發展。