一種根據(jù)溫度積量和溫度積量差調(diào)整施肥的系統(tǒng)和設備及其方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及作物施肥領域，具體是指一種根據(jù)溫度積量和溫度積量差調(diào)整施肥的 系統(tǒng)和設備及其方法。
【背景技術】
[0002] 溫度是自然界調(diào)控植物由營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)變主要因子之一，植物的生理活 動、生化反應，生長發(fā)育等要在一定的溫度范圍內(nèi)進行。溫度也是農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)成分(糖、蛋白 質(zhì)、維生素等)形成的重要因素，運些營養(yǎng)成分在作物生長過程中逐漸形成，每種農(nóng)產(chǎn)品對 于白天或者夜間的溫度的要求是不一樣的，當白天溫度過高或者夜間溫度太低，種子的發(fā) 芽率降低，營養(yǎng)成分會偏低。
[0003] 王聰艷等人在安徽農(nóng)業(yè)科學雜志上發(fā)表的《溫度對西瓜種子發(fā)芽的影響》研究指 出將種子放在不同的溫度下進行發(fā)芽培養(yǎng)，種子的日發(fā)芽動態(tài)差異較大。在15Γ恒溫培養(yǎng) 條件下的種子在第6天開始發(fā)芽，而在2(TC和25Γ恒溫培養(yǎng)條件下的種子分別在第4天和第 3天就開始發(fā)芽。運表明在溫度不斷升高，且低于燒苗或燒壞種子的溫度情況下，溫度升高， 種子發(fā)芽的時間變短，運說明在種子適宜發(fā)芽溫度區(qū)間內(nèi)，需要溫度達到一定的積累量種 子才能發(fā)芽。
[0004] 西北農(nóng)林科技大學的碩±研究論文《結(jié)果期不同溫度和光照處理度番茄品質(zhì)的影 響》中顯示:番茄結(jié)果期4個不同生理時期的光合作用表現(xiàn)不一致，溫室番茄結(jié)果初期、轉(zhuǎn)色 期在溫室內(nèi)自然溫度增加3~5°C (約27±2°C)，處理下番茄葉片光合作用最強;而果實膨大 期在溫室內(nèi)自然溫度增加6~8°C (約30±2°C)，并且在溫室內(nèi)自然光照處理下番茄葉片光 合作用最強;在近成熟期在溫室內(nèi)自然溫度，處理下番茄葉片光合作用最強，光合作用增強 會影響番茄的內(nèi)在品質(zhì)。
[0005] 雖然研究表明作物在生長過程中需要一定的溫度積量，但自然環(huán)境下的溫度情況 經(jīng)常不能滿足作物對溫度的需求，目前對于溫度補償?shù)姆椒ㄓ泻芏啵菂s很少有研究報 道對作物增加施肥量來彌補作物所需，并且也沒有研究報道根據(jù)溫度積量和溫度積量差來 對作物施肥的方法和設備。在農(nóng)作物的生長過程中，肥料是必不可少的，為植物施W合適的 肥料不僅可提高作物生長速率，還能彌補溫度積量不足情況下的生長差值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種根據(jù)溫度積量和溫度積量差調(diào)整施肥的系統(tǒng)， 其特征在于該系統(tǒng)包括溫度檢測模塊、中央分析控制模塊W及自動施肥模塊；
[0007] 其中溫度檢測模塊包含溫度檢測設備，測定作物所處環(huán)境下的溫度數(shù)據(jù)；
[000引中央分析控制模塊中包括溫度分析模塊、運算模塊、輸入模塊，輸入模塊連接溫度 分析模塊和運算模塊.
[0009]所述溫度分析模塊接收溫度數(shù)據(jù)進行分析和溫度積量差分級，并輸出溫度積量差 級別到運算模塊；
[0010] 所述運算模塊中設有溫度積量差級別與施肥信息之間的運算公式，根據(jù)運算公式 得到與溫度積量差級別相匹配的施肥信息，并傳輸?shù)阶詣邮┓誓K；
[0011] 所述輸入模塊包括施肥信息參數(shù)的調(diào)整輸入端、溫度信息輸入端和作物相關信息 輸入端；
[0012] 自動施肥模塊根據(jù)施肥信息對作物施肥。
[0013] 所述溫度積量差級別K為{D，X}或者{N，Y}，所述{D，X}表示白天的溫度積量差級 別，0 < X含7;所述{N，Y}表示夜間的溫度積量差級別，0 < Y含6;所述溫度積量差級別由白天 溫度積量或者夜間溫度積量與作物所需白天或者夜間的溫度積量的差值來確定，所述X表 示白天溫度積量差度，所述Y表示夜間溫度積量差度；
[0014] X的確定方法為:35X~35(X+1 rc =白天溫度積量-作物所需白天溫度積量；
[001引 Y的確定方法為:35Y~35(Υ+1 rc =夜間溫度積量-作物所需夜間溫度積量；
[0016] 所述白天溫度積量是指一周內(nèi)每天白天平均溫度的總和；
[0017] 所述夜間溫度積量是指一周內(nèi)每天夜間平均溫度的總和；
[0018] 所述白天平均溫度是指上午即寸到下午即寸的平均溫度；
[0019] 所述夜間平均溫度是指下午即寸到第二天上午即寸的平均溫度。
[0020] 優(yōu)選的，所述溫度檢測設備中包括溫度傳感器、溫度數(shù)據(jù)輸出設備。
[0021] 優(yōu)選的，所述溫度積量差級別還可通過預先人工輸入或者通過連接互聯(lián)網(wǎng)獲取； 所述預先人工輸入是指工作人員根據(jù)未來一天或者一周的溫度情況來預先設定溫度積量 差級別;所述通過連接互聯(lián)網(wǎng)獲取是指溫度分析模塊中設有能夠自動獲取未來一天或一周 溫度信息的系統(tǒng)，該系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)通過有線或無線方式連接。
[002^ 優(yōu)選的，所述中央分析控制模塊中的運算公式為:與終，戶，巧=八戶，A W, C, Γ, M, 0).
[0023] 所述運算公式中表示溫度積量差級別與作物相關信息^及±壤濕度的組合；
[0024] 所述運算公式f表示溫差級別與作物相關信息的組合取與施肥信息之間的對應關 系；
[0025] 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；
[0026] 運算公式中所述K表示溫度積量差級別;所述P表示作物相關信息;所述Η表示±壤 濕度;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Τ表示施肥時間，施肥時間是指達到溫度積量 差級別后開始施肥的時間，即施肥起始時間;所述Μ表示自動施肥方式;所述0表示其他施肥 信息；
[0027] 所述其他施肥信息包括施肥周期、自動施肥流量；
[0028] 其中運算公式中的1(、口少、山1?、胖、(：、1\1、0可^在自動施肥前通過輸入模塊進行人 工設定、調(diào)整或保存。
[0029] 優(yōu)選的，所述作物相關信息包括作物品種、作物占地面積、作物生長時期、作物的 適宜溫度積量；
[0030] 所述作物品種包括番茄、黃瓜、白菜、馬鈴馨、豆角、蘿l·、西瓜、大豆、玉米、水稻、棉 花；
[0031] 所述作物生長時期包括播種期、幼苗期、快速生長期、開花期、結(jié)果期。
[0032] 優(yōu)選的，自動施肥前可選擇預存的運算公式中的各自動施肥信息值。
[0033] 優(yōu)選的，所述肥料品種F包括氮肥、鐘肥、憐肥、復合肥、復混肥、微生物肥、水溶性 肥料、±壤調(diào)理劑及功能性肥料；
[0034] 所述施肥方式Μ包括撒施、條施、溝施、穴施、沖施、微灌施肥、葉面噴施及精準施 肥。
[0035] 優(yōu)選的，其中所述溫度積量差級另化> {D，3}級時或者1(>陽，2}，所述施肥時間0< Τ<^，每畝所施肥料的重量為1kg含W含50kg，肥料品種為氮肥、鐘肥、憐肥、復合肥、復混 月己、微生物肥、水溶性肥料、±壤調(diào)理劑及功能性肥料的一種或幾種。
[0036] 優(yōu)選的，其中所述溫度積量差級另化> {D，引級時或者Κ>陽，4}，所述施肥時間0 < T<0.5h，每畝所施肥料的重量為10kg含W含50kg，肥料品種為氮肥、鐘肥、憐肥、復合肥、復 混肥、微生物肥、水溶性肥料、±壤調(diào)理劑及功能性肥料的一種或幾種。
[0037] 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及自動施肥噴灌或微 灌系統(tǒng)；
[0038] 所述肥料組成自動調(diào)配系統(tǒng)是指能夠接受中央分析控制裝置的施肥信息數(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)、肥料運輸系統(tǒng)；
[0039] 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)；
[0040] 所述自動施肥微灌系統(tǒng)包括滴灌系統(tǒng)、微噴灌系統(tǒng)、小管出流灌系統(tǒng)W及滲灌系 統(tǒng)。
[0041] 本發(fā)明還提供一種根據(jù)溫度積量和溫度積量差調(diào)整施肥的設備組，其特征在于包 括溫度檢測設備、中央分析控制設備W及自動施肥設備并依次連接；
[0042] 所述溫度檢測設備是指測定作物所處環(huán)境下的溫度強度的設備，包括溫度傳感 器、溫度信息輸出裝置，溫度傳感器通過信號連接溫度信息輸出裝置；
[0043] 所述中央分析控制設備是指能夠?qū)z測到的溫度信息進行分析得到溫度積量差 級別，能夠通過運算將溫度積量差級別、作物相關信息與施肥信息相匹配，并且還設有輸入 施肥信息參數(shù)和溫度信息數(shù)據(jù)的輸入設備，；
[0044] 所述自動施肥設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滴灌裝置。
[0045] 本發(fā)明還提供應用上所述系統(tǒng)或設備組解決溫度積量差下作物生長異常的自動 施肥方法，其中所述作物品種包括番茄、黃瓜、白菜、馬鈴馨、豆角、蘿l·、西瓜、大豆、玉米、水 稻、棉花;所述肥料品種包括氮肥、鐘肥、憐肥、復合肥、復混肥、微生物肥、水溶性肥料、±壤 調(diào)理劑及功能性肥料。
[0046] 本發(fā)明的有益效果：
[0047] 1、解決溫度積量不足或過大的情況下，自動施肥W補償作物生長過程中營養(yǎng)元素 的缺失；
[0048] 2、節(jié)約人力成本，自動檢測環(huán)境溫度情況，實現(xiàn)自動化施肥；
[0049] 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；
[0050] 4、該方法具有監(jiān)控和管理功能，使溫度積量過大或不足的情況下自動施肥系統(tǒng)更 加智能化和人性化。
【具體實施方式】
[0051 ]下面對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明：
[0化2]實施例1
[0053] W播種期西瓜作為實驗作物，采用本發(fā)明提供的系統(tǒng)來解決西瓜種子發(fā)芽期溫度 積量差的自動施肥問題，該系統(tǒng)包括溫度檢測模塊、中央分析控制模塊W及自動施肥模塊；
[0054] 其中溫度檢測模塊包含溫度檢測設備，測定作物所處環(huán)境下的溫度數(shù)據(jù)；中央分 析控制模塊中包括溫度分析模塊、運算模塊、輸入模塊，輸入模塊連接溫度分析模塊和運算 模塊;溫度分析模塊接收溫度數(shù)據(jù)進行分析和溫度積量差分級，并輸出溫度積量差級別到 運算模塊;運算模塊中設有溫度積量差級別與施肥信息之間的運算公式，根據(jù)運算公式得 到與溫度積量差級別相匹配的施肥信息，并傳輸?shù)阶詣邮┓誓K;輸入模塊包括施肥信息 參數(shù)的調(diào)整輸入端、溫度信息輸入端和作物相關信息輸入端；自動施肥模塊根據(jù)施肥信息 對作物施肥。
[0055] 10畝西瓜種子(P:作物相關信息)所需白天溫度積量為25°CX7d(天），環(huán)境溫度周 一為12°C，周二為14°C，周Ξ為12°C，周四為16°C，周五為20°C，周六為15°C，周日為10°C; - 周平均環(huán)境濕度為60 %。
[0056] 首先在作物相關信息輸入端輸入西