[實用新型]一種精細化作物施肥系統

有效

• 申請號: 201420189720.2
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN203860039U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 丁希斌;劉飛;何勇;張初;孔汶汶;馮雷
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A01C23/04
• 分類號: A01C23/04;A01C23/00;A01C21/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 蔣瓊

技術領域

本實用新型涉及施肥裝置，尤其涉及一種精細化作物施肥系統。

背景技術

化肥是農業生產中投資最大的化學物質，其支出約占其生產支出的50%。化肥對糧食的貢獻率占40%左右，我國要以占世界7%的土地養活20%多的人口，化肥的重要性不言而喻。

我國氮肥的當季利用率一般為30%～35%，鉀肥為35%～50%，磷肥為10%～20%，遠低于發達國家。當季未被利用的化肥，氮肥大部分隨雨水流失或變成氣體損失；鉀肥被土壤吸附或淋失；磷肥則多被固定。這不僅造成直接的經濟損失，而且部分地區因施肥不當已產生了相當嚴重的水土流失、土壤生產力下降、水體富營養化等環境問題。

絕大多數陸生植物依靠根吸收養分，但植物的葉片也可以吸收外源物質。將不同形態和種類的養分噴施于作物葉片，作物對葉面吸收的養分利用效果與根部施肥是一樣的。葉面施肥打破了土壤根部施肥的傳統方式，作為對作物土壤施肥的一種直接、高效的輔助措施，它的優點有：

（1）養分吸收快，肥效好。作物葉片對養分的吸收速率遠大于根部，可以及時補充作物養分。

（2）針對性強，可解決農業生產中的一些特殊問題。在鹽堿、干旱等環境下，根部養分吸收受到抑制，葉面噴施效果良好。噴施作物生長所缺乏的營養元素可及時矯正或改善作物缺素癥，尤其是微量元素。

（3）養分利用率高，肥料用量少，環境污染風險小。葉面施肥養分不經過土壤作用，避免了土壤固定和淋溶等損失，提高了養分利用率。一般土壤施肥當季氮利用率只有25%～35%，而葉面施肥在24h內即可吸收70%以上，肥料用量僅為土壤施肥的1/10～1/5，使用得當可減少1/4左右的土壤施肥，從而降低了由于大量施肥而導致的土壤和水源污染的風險。

（4）施用方法簡便、經濟，不受作物生育期的影響，減少了農業生產投資。

目前應用于肥料、農藥噴施的普通型機動噴霧機，適應大面積作業，功率高，但是噴施劑量一致，靈活性差，無法做到變量施肥，若要改變劑量，只能更換不同噴量的噴頭，且噴施面積大，無法做到精準施肥。

公開號為CN2640617Y的中國專利文獻公開了一種自動對靶變量施藥機動噴霧機，包括圖像監測裝置、噴霧裝置、輔助信號裝置、藥液供給裝置和計算機；其中，圖像監測裝置、噴霧裝置、輔助信號裝置分別與計算機連接，藥液供給裝置與噴霧裝置連接；通過圖像監測裝置、輔助信號裝置和計算機配合工作，能根據施藥目標的有、無自動對靶施藥；噴霧裝置由一個以上的噴霧單元組成，每個噴霧單元由一個以上噴桿組成，噴桿上設有一個以上相同噴量的噴頭和開關，各噴桿的噴頭噴量不同，噴桿開關通過管線與計算機連接，計算機對各噴桿進行開關控制，可實現不同的噴量組合，從而能根據施藥目標的特征變化和機組行走速度的變化自動調節噴施劑量，達到變量施藥的目的。

上述的自動對靶變量施藥機動噴霧機也可用于施肥，盡管其能夠根據圖像監測裝置判斷對象的有無及目標對象的一些特征信息，進行變量施藥、施肥，但是圖像提供的信息量極其有限，并不能夠分析作物所需元素情況，且該實用新型中噴桿、噴頭的位置固定，只能對其正前方的有限區域噴施，如需對整株作物噴施，還需對噴桿、噴頭的位置重新進行調整和固定。

實用新型內容

本實用新型提供了一種精細化作物施肥系統，能夠通過雙目相機和光譜儀全面分析作物的特征信息，從而實現精細化施肥，且結構簡單，噴施更加靈活。

一種精細化作物施肥系統，包括：全方位移動平臺以及設于所述全方位移動平臺上的施肥裝置、檢測裝置和控制裝置，所述全方位移動平臺、施肥裝置和檢測裝置受控于所述的控制裝置；

所述的施肥裝置包括：

肥料箱；

出液管，一端與輸送泵相連，另一端連通有噴桿，所述噴桿設有若干噴頭；

輸送泵，通過管路與所述肥料箱的底部連通，用于將肥料泵入出液管；

驅動裝置，與所述的輸送泵相連，用于驅動所述的輸送泵運行；

機械臂，所述的噴桿固定在該機械臂上；

所述的檢測裝置包括固定在所述機械臂上的雙目相機和光譜儀。

雙目相機、光譜儀能夠采集作物特征信息，控制裝置能夠接收檢測裝置的信息，并進行處理后，制備出施肥處方。驅動裝置驅動輸送泵運行，輸送泵將肥料箱內的肥料泵入出液管，從而肥料可經噴桿、噴頭噴出。機械臂則能夠帶動噴桿、噴頭，使肥料噴施在適宜的位置。驅動裝置及機械臂的運動受控于控制裝置。