一種根據(jù)作物莖葉營養(yǎng)含量自動施肥的系統(tǒng)和設(shè)備及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及作物施肥領(lǐng)域，具體是指一種根據(jù)作物莖葉營養(yǎng)含量自動施肥的系統(tǒng) 和設(shè)備及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 農(nóng)業(yè)發(fā)展受到越來越多的關(guān)注，在農(nóng)業(yè)方發(fā)展面開始朝著自動化和無人化的方向 邁進(jìn)。在提供作物最適宜的生長環(huán)境的同時，人們對作物每個生長時期作物的營養(yǎng)成分含 量進(jìn)行監(jiān)督，W保障作物W最好的生長速度生長。
[0003] CN201420462226.9描述了一種農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)，尤其是一種農(nóng)作物生長進(jìn)度監(jiān)控系 統(tǒng)。該系統(tǒng)包括設(shè)于待監(jiān)控地塊兩側(cè)的用于監(jiān)測農(nóng)作物高度的傳感器陣列，所述的傳感器 陣列連接分區(qū)控制器，所述的分區(qū)控制器連接有無線發(fā)送裝置，所述的無線發(fā)送裝置與無 線接收裝置進(jìn)行連接并通訊，所述的無線接收裝置連接根據(jù)傳感器信號結(jié)果顯示農(nóng)作物生 長進(jìn)度的控制主機。
[0004] 但上述專利只是提供一種檢測農(nóng)作物的高度及生長外部狀態(tài)來了解各個片區(qū)的 農(nóng)作物生長狀態(tài)，并不能檢測到作物莖葉中營養(yǎng)含量來及時補充作物所需肥料，也沒有研 究報道根據(jù)作物莖葉營養(yǎng)含量來實現(xiàn)自動施肥的方法和設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種根據(jù)作物莖葉營養(yǎng)含量自動施肥的系統(tǒng)，其特 征在于該系統(tǒng)包括莖葉營養(yǎng)含量檢測模塊、中央分析控制模塊W及自動施肥模塊；
[0006] 其中莖葉營養(yǎng)含量檢測模塊包含農(nóng)產(chǎn)品快速檢測設(shè)備，測定作物莖葉中營養(yǎng)含量 數(shù)據(jù)；
[0007] 中央分析控制模塊中包括莖葉營養(yǎng)含量分析模塊、運算模塊、輸入模塊，輸入模塊 連接莖葉營養(yǎng)含量分析模塊和運算模塊；
[000引所述莖葉營養(yǎng)含量模塊接收莖葉中營養(yǎng)含量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并與莖葉營養(yǎng)含量標(biāo) 準(zhǔn)數(shù)據(jù)比對進(jìn)行缺素分析，并輸出缺素結(jié)果到運算模塊；
[0009] 所述運算模塊中設(shè)有缺素結(jié)果與施肥信息之間的運算公式，根據(jù)運算公式得到與 缺素結(jié)果相匹配的施肥信息，并傳輸?shù)阶詣邮┓誓K；
[0010] 所述輸入模塊包括施肥信息參數(shù)的調(diào)整輸入端和作物相關(guān)信息輸入端；
[001U 自動施肥模塊根據(jù)施肥信息對作物刪己。
[0012] 所述缺素結(jié)果包括淀粉、蛋白質(zhì)、糖、脂肪、纖維素、葡萄糖、番茄素、維生素 A、維生 素 B3、維生素 C、維生素 B、蘋果酸、果膠、胡蘿h素、葉酸、巧、儀、儘、鋒、鐵、鐘，缺素結(jié)果由莖 葉中營養(yǎng)含量數(shù)據(jù)和莖葉營養(yǎng)含量標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比對來確定，確定方法為當(dāng)所述莖葉中營養(yǎng)含 量數(shù)據(jù) <莖葉營養(yǎng)含量標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，即為該營養(yǎng)成分缺素結(jié)果；
[0013] 所述莖葉營養(yǎng)含量標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是指根據(jù)作物特定生長時期莖葉所具備的最低營養(yǎng) 含量數(shù)據(jù)。
[0014] 優(yōu)選的，所述農(nóng)產(chǎn)品快速檢測設(shè)備包括光譜檢測儀、光譜數(shù)據(jù)分析裝置，莖葉營養(yǎng) 含量數(shù)據(jù)輸出設(shè)備。
[0015] 優(yōu)選的，所述莖葉中營養(yǎng)含量數(shù)據(jù)還可通過預(yù)先人工輸入;所述預(yù)先人工輸入是 指工作人員將采用化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)方法檢測得到的莖葉中營養(yǎng)含量數(shù)據(jù)通過輸入模塊輸入到中 央分析控制模塊中。
[0016] 優(yōu)選的，所述中央分析控制模塊中的運算公式為：與（化戶,句=/化/?, W, C, r,似.0);
[0017] 所述預(yù)算公式中祭:表示莖葉中營養(yǎng)含量數(shù)據(jù)與作物相關(guān)信息^及±壤營養(yǎng)信息 的組合；
[001引所述運算公式f表示組合巧與施肥信息之間的對應(yīng)關(guān)系；
[0019] 所述施肥信息包括肥料品種、肥料總重量、濃度、施肥時間W及自動施肥方式；
[0020] 運算公式中所述N表示莖葉中營養(yǎng)含量數(shù)據(jù);所述P表示作物相關(guān)信息;所述S表示 ±壤營養(yǎng)信息;所述F表示肥料的品種;所述R表示所述肥料各品種的重量比例;所述W表示 所述每畝所施肥料的重量;所述C表示肥料的濃度;所述T表示施肥時間，表示檢測得到缺素 結(jié)果后開始施肥的時間，即施肥起始時間;所述M表示自動施肥方式;所述0表示其他施肥信 息；
[0021 ]所述其他施肥信息包括施肥周期、自動施肥流量；
[0022] 其中運算公式中的N，P、S、F、R、W、C、T、M、0可W在自動施肥前通過輸入模塊進(jìn)行人 工設(shè)定、調(diào)整或保存。
[0023] 優(yōu)選的，所述作物相關(guān)信息包括作物品種、作物占地面積、作物種植地址、作物生 長時期；
[0024] 所述作物品種包括花生、大豆、西紅柿、白菜、水稻、棉花；
[0025] 所述作物生長時期包括播種期、苗期、花期、結(jié)芙期、成熟期。
[0026] 優(yōu)選的，所述±壤營養(yǎng)信息是指±壤中所含包括氮素、憐素、鐘素的含量信息。
[0027] 優(yōu)選的，自動施肥前可選擇預(yù)存的運算公式中的各自動施肥信息值。
[0028] 優(yōu)選的，所述肥料品種F包括氮肥、鐘肥、憐肥、復(fù)合肥、固氮菌肥、微生物肥、有機 碳肥、水溶性肥料；
[0029] 所述施肥方式M包括深施、淺施、表施、勻施、沖施、莖葉表面施、撒施法、條施法、穴 施法、環(huán)施法、噴施法。
[0030] 優(yōu)選的，其中所述缺素結(jié)果為纖維素時，所述施肥時間0 < T <地，每畝所施肥料的 重量為1 g含W含50kg，肥料品種為氮肥、鐘肥、憐肥、復(fù)合肥、固氮菌肥、微生物肥、有機碳肥、 水溶性肥料、中量元素、微量元素的一種或幾種；
[0031 ]優(yōu)選的，所述自動施肥模塊中包括肥料組成自動調(diào)配系統(tǒng)W及自動施肥的噴灌或 微灌系統(tǒng)；
[0032] 所述肥料組成自動調(diào)配系統(tǒng)是指能夠接受施肥信息數(shù)據(jù)自動配置所需肥料的系 統(tǒng)，包括稱量系統(tǒng)、攬拌系統(tǒng)、肥料輸送系統(tǒng)；
[0033] 所述自動施肥噴灌系統(tǒng)包括固定式噴灌系統(tǒng)、半固定式噴灌系統(tǒng)W及移動式噴灌 系統(tǒng)；
[0034] 所述自動施肥微灌系統(tǒng)包括滴灌系統(tǒng)、微噴灌系統(tǒng)、霧噴系統(tǒng)、地埋灌概系統(tǒng)、小 管出流灌系統(tǒng)W及滲灌系統(tǒng)。
[0035] 本發(fā)明還提供一種根據(jù)作物莖葉營養(yǎng)含量自動施肥的設(shè)備組，其特征在于包括農(nóng) 產(chǎn)品快速檢測設(shè)備、中央分析控制設(shè)備W及自動施肥設(shè)備并依次連接；
[0036] 所述農(nóng)產(chǎn)品快速檢測設(shè)備是指通過檢測儀檢測莖葉數(shù)據(jù)并將其傳輸給數(shù)據(jù)分析 裝置，分析得到莖葉營養(yǎng)含量數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)通過輸出設(shè)備輸出到中央分控制模塊的設(shè) 備，包括檢測儀、數(shù)據(jù)分析裝置、莖葉營養(yǎng)含量數(shù)據(jù)輸出設(shè)備；
[0037] 所述中央分析控制設(shè)備是指能夠?qū)z測到的莖葉營養(yǎng)含量數(shù)據(jù)與莖葉營養(yǎng)含量 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對分析得到缺素結(jié)果，能夠通過運算將缺素結(jié)果與施肥信息相匹配，并且 還能夠輸入肥信息參數(shù)和缺素結(jié)果的設(shè)備，；
[0038] 所述自動施肥設(shè)備是指能夠接受中央分析控制系統(tǒng)輸出的施肥信息數(shù)據(jù)并進(jìn)行 自動施肥操作的系統(tǒng)，包括肥料組成自動調(diào)配裝置和自動施肥噴灌或微灌裝置；
[0039] 所述檢測儀器包括光譜檢測儀，所述檢測莖葉數(shù)據(jù)包括莖葉光譜數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù) 分析裝置包括光譜數(shù)據(jù)分析裝置。
[0040] 本發(fā)明還提供應(yīng)用上所述系統(tǒng)或設(shè)備組解決作物莖葉營養(yǎng)含量不足的自動施肥 方法，其中所述作物品種包括花生、大豆、西紅柿、白菜、水稻、棉花;所述肥料品種包括氮 月己、鐘肥、憐肥、復(fù)合肥、固氮菌肥、微生物肥、有機碳肥、水溶性肥料。
[0041] 本發(fā)明的有益效果：
[0042] 1、解決作物在生長期間莖葉營養(yǎng)含量不足的情況下，自動施肥W補償作物生長過 程中營養(yǎng)元素的缺失；
[0043] 2、節(jié)約人力成本，自動檢測作物莖葉缺素情況情況，實現(xiàn)自動化施肥；
[0044] 3、自動調(diào)節(jié)作物的生長發(fā)育和形態(tài)建成、縮短培養(yǎng)周期、提高品質(zhì)，而且能夠大大 減少能耗，降低成本；
[0045] 4、該方法具有監(jiān)控和管理功能，實現(xiàn)作物生長期間自動施肥系統(tǒng)更加智能化和人 性化。
【具體實施方式】
[0046] 下面對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步說明：
[0047] 實施例1
[0048] W長葉期渡菜作為實驗作物，采用本發(fā)明提供的系統(tǒng)來解決根據(jù)作物莖葉營養(yǎng)含 量的自動施肥問題，系統(tǒng)包括莖葉營養(yǎng)含量檢測模塊、中央分析控制模塊W及自動施肥模 塊；
[0049] 其中莖葉營養(yǎng)含量檢測模塊包含農(nóng)產(chǎn)品快速檢測設(shè)備，測定作物莖葉中營養(yǎng)含量 數(shù)據(jù)；
[0050] 中央分析控制模塊中包括莖葉營養(yǎng)含量分析模塊、運算模塊、輸入模塊，輸入模塊 連接莖葉營養(yǎng)含量分析模塊和運算模塊；
[0051] 所述莖葉營養(yǎng)含量模塊接收莖葉中營養(yǎng)含量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并與莖葉營養(yǎng)含量標(biāo) 準(zhǔn)數(shù)據(jù)比對進(jìn)行缺素分析，并輸出缺素結(jié)果到運算模塊；
[0052] 所述運算模塊中設(shè)有缺素結(jié)果與施肥信息之間的