果树施肥是果树生产中的关键作业环节,施肥质量直接影响果树养分的吸收,合理施肥是保证果树丰产、稳产和增产的重要举措。果树施肥普遍存在重视化肥而忽视有机肥的现象,导致土壤板结和肥力下降,严重影响了果园生产能力的提高和生产体系的良性发展。
我国果园开沟施肥作业主要依靠人工完成,其作业强度大、效率低、标准不稳定,机械化开沟施肥作业是解决此问题的关键,也是我国果园未来发展的趋势。目前,国内开沟施肥装备多为单行作业、单施有机肥或化肥,且缺乏开沟深度智能调节装置,开沟施肥效率低、效果差。
为此,本项目团队设计一种开沟深度可自动调节的牵引式果园基肥深施机器人,可自动混施有机肥和化肥,导航循迹作业,以提高果树开沟施肥的效率和施肥效果。首先,针对国内果园基肥深施机器人的现状和发展需求,开展果园主产区的实地调研,查阅相关文献并进行数据分析,了解果园基肥深施机器人的工作原理、性能指标及实际应用情况。其次,采用农机与农艺相结合的原则,综合运用农业装技术,基于我国果园主产区的主要施肥模式,研究并制定果园基肥深施机器人的整体设计方案和作业规范。再次,通过理论与试验相结合的研究方法,对关键作业部件和关键控制系统进行计算分析,缩短研发周期,降低研发成本,同时优化结构性能。根据设计方案,开展样机的三维设计、加工、试制和优化。最后,面向示范推广应,进行田间试验,验证果园基肥深施机器人在实际应用中是否能完成预定作业目标,确保样机的安全性与可靠性,并改进需要完善的结构和部件,进一步提升整机的作业性能和质量。
目前,该产品已在山东省多地进行实地推广实验,产品开沟施肥性能良好,达到预期目标,极大的节约了人力成本以及化肥用量,带来了较好的社会经济效益。