[发明专利]一种果园对靶施肥机及其变量控制方法

说明书

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，特别涉及一种果园对靶施肥机及其变量控制方法。

背景技术

我国是农业生产大国，但由于相关农业机械发展滞后使得我国难以步入农业强国的行列。精准农业以按照田间每一操作单元的具体条件，精细准确地调整各项土壤和作物管理措施，最大限度地优化各项农业投入，以获取最高产量和最大经济效益，同时保护农业生态环境为目的，是我国发展农业机械的一个重要指导方向。

施肥是保证作物生长和提高产量的有效措施。有关资料显示，目前，我国化肥总产量距世界第二，总施量居世界第一。但传统粗放式施肥方式往往会造成大量化肥浪费、土壤元素失调、破坏作物生态环境，同时不均衡施肥不但没有起到应有效果，反而会影响作物生长、降低果实品质，更甚者直接破坏根系，造成作物枯萎。在这种情况下，变量施肥技术成为一种提高施肥效率有效解决手段。变量施肥又称精准施肥，主要以不用空间单元的产量数据域土壤理化性质、病虫草害、气候等多层数据的综合分析为依据，以作为生长模型、作物营养专家系统为支持，以高产、优质、环保为目的的变量处方施肥理论和技术。

目前，变量施肥机械在我国也逐渐发展起来。公开号为201010017129的发明专利提出一种水稻智能变量施肥机及其变量施肥方法，该发明利用高光谱遥感系统和图像采集系统信息融合技术，检测水稻N、P、K含量，根据元素盈亏施肥。公开号为201410037916的发明专利提出一种果园对靶变量液态施肥装置及施肥方法，该发明利用超声波传感器探测果树三维数据，并根据该数据控制施肥机构定量施肥。但以上发明忽略作物不同根系位置施肥量不同的特性，没有实现单株果树不同根系位置的变量施肥。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种果园对靶施肥机及其变量控制方法，能实现果树不同根系位置调整施肥量的不同，从而进一步提高果园施肥效果。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种果园对靶施肥机，包括：

设置于拖拉机1上的探测装置，用于采集靶标和速度信息；

设置于拖拉机1后端的变量施肥机构；

以及，设置于拖拉机1上的控制器13，控制器13根据获取的靶标和速度信息，控制变量施肥机构完成排肥。

所述探测装置包括靶标探测装置和速度探测装置，所述靶标探测装置设置于拖拉机前端支架15上，包括若干用于探测果树树冠半径的超声波测距传感器和用于探测果树中心位置的红外传感器；

所述速度探测装置设置于拖拉机1的限深轮7上，包括若干速度传感器，用于采集拖拉机1的行驶速度。

所述控制器13包括ARM，用于根据超声波测距传感器信号计算树冠半径、记录树干中心所在位置以及计算排肥器所在位置对应的排肥电机转速，控制器13搭载一块液晶屏用于施肥量的输入、数据显示以及系统开关控制，所述控制器还包括所述探测装置的控制电路。

所述变量施肥机构包括两个独立控制的排肥器。

所述每个排肥器包括位于肥箱3下方的排肥器壳体4，排肥器壳体4的一侧有盖板5，排肥器壳体4的上部有矩形进肥口，矩形进肥口处设置有带有若干排肥口201的排肥盘2，排肥盘2通过阶梯轴固定在设置在盖板5的双轴承座11上，排肥器壳体4中有两个链轮19及位于两个链轮19间的双侧带耳链条20，双侧带耳链条20上设置有等间距若干排肥斗18，步进电机12与链轮19连接带动其转动，进而带动排肥斗18转动，排肥器壳体4底部的一端有与导肥管9连通的出肥口。

所述排肥盘2上均布由若干排肥口201，沿转动方向，每个排肥口201的前方设置有一个相应的凸起202，凸起202的外边沿与排肥斗18对应，排肥斗18在双侧带耳链条20的带动下水平移动，与凸起202接触时对其进行推动，排肥斗18与该凸起202后方的排肥口201对齐，排肥斗18与排肥口201持续向前运动，排肥口201与排肥器壳体4上的矩形排肥口401重合时，肥料通过重合处落入排肥斗18实现注肥，排肥斗18向前运动，在整个排肥器壳体4上的矩形排肥口401内不断充肥直至退出矩形排肥口401，排肥斗18继续向前运动，排肥盘2与排肥斗18脱离接触，当排肥斗18转动到下端时，排肥斗18内的肥在重力的作用下落入导肥管9。

本发明还提供了一种所述果园对靶施肥机的变量控制方法，包括以下步骤：

步骤1，在控制器14中输入平均每棵果树施肥量；