[发明专利]一种果园对靶变量液态施肥装置及施肥方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业施肥技术领域，特别涉及一种果园对靶变量液态施肥装置及施肥方法。

背景技术

果园施肥传统的模式是将灌溉和施肥分开进行，将肥料撒施、沟施或穴施，采用灌水或自然降雨以便融化肥料，促进果树生长结果。这种方法有很多弊端，果树根系远无法吸收到肥料，引起局部肥料过多或肥力不够，或者没有被根系吸收而流失降低肥料利用率，作物的生长发育及产量品质都受到影响。

为了解决以上问题，本发明做了有益改进。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种能定点定量地对果树根部对靶施肥灌水的变量液态施肥装置及施肥方法，从而解决果园高效施肥的问题。

（二）技术方案

本发明是通过以下技术方案实现的：一种果园对靶变量液态施肥装置，包括设置在拖拉机车架上的传感系统、施肥机构和控制器；所述传感系统用于探测果树枝条叶片位置的三维数据；所述施肥机构用于对果树的根部进行施肥；所述控制器接收所述三维数据，对果树的根系进行预测模型计算，再通过调控拖拉机的行走机构和所述施肥机构定点定量将肥水溶液施进土壤中果树的根部。

其中，所述控制器包括单片机。

优选地，所述传感系统包括超声波传感器。

进一步，所述施肥机构包括储肥罐、组合梁、设置在所述组合梁上的施肥器和设置在所述施肥器上的施肥阀，所述储肥罐通过施肥管路与所述施肥器连接；所述控制器与所述施肥阀连接，用于控制所述施肥阀的打开时间和开度大小。

再进一步，所述储肥罐内设有电动的肥水搅拌机构。

其中，所述施肥阀与单独设置在拖拉机上的清水容器连接，所述清水容器与所述控制器连接。

进一步，所述施肥机构还包括电机驱动的折叠旋转机构；所述折叠旋转机构设置在所述组合梁上，并与所述施肥器连接；所述折叠旋转机构可带动所述施肥器旋转；该折叠旋转机构内设置有能够计算所述折叠旋转机构的抬升量的单片机；所述单片机接收所述控制器发出的信号，可通过控制所述电机调节施肥器的施肥深度。

其中，所述组合梁上设有电动器和该电动器驱动的移动梁；所述电动器与所述控制器连接；所述移动梁可带动所述施肥器沿所述组合梁移动。

进一步，所述行走机构上设置有伸缩杆，用于调节行走机构的转向前轮的轮间距长度。

再进一步，所述行走机构还包括独立设置在所述转向前轮上的转向杆。

其中，所述果园对靶变量液态施肥装置还包括设置在拖拉机车架两侧的避障板。

本发明还提供一种采用如上所述的果园对靶变量液态施肥装置的施肥方法，包括以下步骤：

S1通过传感系统探测果树枝条叶片位置的三维数据，并将该三维数据向控制器传送；

S2所述控制器接收所述三维数据，计算果树的空间坐标位置信号和果树生长作物体积生物量，并通过根系预测模型计算果树的根系分布；

S3所述控制器调控拖拉机的行走机构和施肥机构，定点定量将肥水溶液施进土壤中果树的根部；

S4完成所述果树的施肥后，循环运行至其它果树进行施肥。

进一步，所述步骤S3具体包括以下步骤：

所述控制器调节施肥系统中移动梁在组合梁上的位置，从而带动施肥器，实现横向施肥位置的调节；

所述控制器通过控制折叠旋转机构带动所述施肥器旋转，实现施肥器施肥深度的调节；

所述控制器通过施肥阀控制所述施肥器的施肥量。

（三）有益效果

与现有技术和产品相比，本发明有如下优点：

本发明通过传感系统定位果树，根据果树枝条生长预测根系分布，定点定量将肥水一次性施进土壤中果树的根部，通过复杂创新的装置实现对靶施肥灌水，能解决果园高效施肥的问题，提高了肥料的利用率，从而提高了果树作物的生长发育、产量及品质，具有很好的市场前景。

附图说明

图1是本发明的液态施肥装置的立体结构图；

图2是本发明的液态施肥装置的主视结构图；

图3是本发明的施肥方法步骤方框示意图。

附图中，各标号所代表的组件列表如下：

1.控制器；2.设置界面；3.伸缩杆；4.转向杆；5.避障板；6.折叠旋转机构；7.超声波传感器；8.复位弹簧；9.锁止器；10.施肥盘；11.施肥阀；12.施肥器；13.电推杆；14.电动器；15.施肥罐；16.组合梁；17.移动梁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。