土壤菌相预测智能施肥系统及其施肥装置

1.本发明涉及农用器械技术领域，具体为土壤菌相预测智能施肥系统及其施肥装置。


背景技术：

2.施肥是将肥料施于土壤中或喷洒在植物上，提供植物所需养分，并保持和提高土壤肥力的农业技术措施。施肥的主要目的是增加作物产量，改善作物品质，培肥地力以及提高经济效益，因此合理和科学施肥是保障粮食安全和维护农业可持续性发展的主要手段之一。
3.在作物生长期施肥，大多采用在作物的根系附近开穴挖沟，将肥料施撒入。但是该方式费时费力，还容易对植物的根系造成较大的破坏。同时施肥后，一定改变的土壤的地质，对应土壤原生菌增殖造成影响。故施肥前，需要进行预测，根据预测结果调整施肥，减小对菌群的影响。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了土壤菌相预测智能施肥系统及其施肥装置，解决了现有施肥装置费时费力，以及施肥对土壤原生菌的问题。
5.为解决以上技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：本发明首先提出一种土壤菌相预测智能施肥装置，包括底板，所述底板的上方设置有容器，所述容器的下端固定连接有三通阀，所述三通阀下部一个管口连接有套筒，且该管口连接于套筒的侧壁，所述套筒的固定连接于底板的前部，所述套筒的中部穿插设置有插杆，所述插杆上设置有滑动段，所述滑动段的中部设置有滑轨，所述滑轨上滑动设置有推杆，所述推杆的上端固定连接有齿面柱，所述插杆的上端固定连接有第二液压缸，所述齿面柱的上部设置有第三液压缸；所述三通阀下部另一个管口连接有水泵，所述水泵上固定连接有输送管，所述输送管的另一端固定连接于插杆的上端，所述滑轨的下部设置有出液口，所述插杆的内部设置有通道，所述通达连通输送管和出液口。
6.优选的，所述底板的上端面固定连接有立柱，所述立柱上滑动设置有滑块，所述滑块的一端固定于插杆的上端，所述第三液压缸固定于立柱的上端。
7.优选的，所述底板的上端面固定连接有第一液压缸，所述第一液压缸的上端延伸设置有伸缩杆，且伸缩杆和滑块的另一端固定连接。
8.优选的，所述第二液压缸设置有两个，且位于齿面柱的两侧。
9.优选的，所述第三液压缸设置有两个，且位于齿面柱的两侧。
10.优选的，所述第二液压缸和第三液压缸的延伸端均和齿面柱的齿壁配合。
11.优选的，所述底板的上端中部固定连接有动力源，所述容器固定于动力源的上部。
12.优选的，所述底板的后部设置有车轮，所述底板的上端固定连接有推手，所述车轮
位于推手的下方。
13.本发明还提出一种壤菌相预测智能施肥系统，包括以下内容：步骤一、建立土壤菌群模型：对检测土壤进行不同深度位置检测，并建立全年的土壤菌群分布立体模型；步骤二、确定菌群增殖影响系数：
①
通过所施肥料中的元素种类以及元素的数量对菌群的影响，获得系数；
②
通过所施肥料的深度对菌群的影响，获得系数；步骤三、预测土壤菌群变化：通过步骤二中的系数，并根据土壤的温湿预测施肥后土壤中的菌群种类和增殖的影响优选的，所述步骤二中的
①
和
②
的系数均由于实验获得。
14.本发明与现有技术相比，具备以下有益效果：1、本发明采用插杆、推杆、齿面柱、第二液压缸、第三液压缸等部件，实现定深定量进行施肥，同时插孔的方式，减速作物根系伤害。
15.2、本发明可进行固体肥料和液体肥料两种选择。
16.3、本发明通过施肥前预测，降低对土壤原生菌影响，提高土壤的活性。
附图说明
17.图1为本发明的立体示意图。
18.图2为本发明的插杆处的结构示意图。
19.图3为本发明的侧视示意图。
20.图4为本发明的俯视示意图。
21.图5为图2中a出的放大图。
22.图6为本发明的预测方法的流程图。
23.图中标号：1、底板；2、第一液压缸；3、立柱；4、插杆；5、套筒；6、输送管；7、三通阀；8、水泵；9、动力源；10、容器；11、车轮；12、推手；13、齿面柱；14、滑块；15、滑轨；16、推杆；17、第二液压缸；18、第三液压缸；19、滑动段；20、出液口。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.如图1-图5所示，本发明实施例提供土壤菌相预测智能施肥装置，包括底板1，底板1的上方设置有容器10，容器10用于存放肥料，肥料可以是固体小颗粒，也可以是液体，当肥料是固体小颗粒时，需要设置防堵塞的机构，如在容器10中设置振动装置，以振动的方式，避免发生堵塞，同时根据需要可将容器10更改成漏斗型，容器10的下端固定连接有三通阀7，根据肥料的不同，更改三通阀7的连通方式，三通阀7下部一个管口连接有套筒5，且该管口连接于套筒5的侧壁，当肥料为固体小颗粒时，套筒5和三通阀7连通，套筒5的固定连接于底板1的前部。
26.套筒5的中部穿插设置有插杆4，用于插入地下，插杆4上设置有滑动段19，插杆4穿插在套筒5中，其中滑动段19处在套筒5中形成一腔室，且该处的腔室和三通阀7连通，滑动段19的中部设置有滑轨15，滑轨15上滑动设置有推杆16，推杆16可在滑动段19上滑动，推杆16的上端固定连接有齿面柱13，插杆4的上端固定连接有第二液压缸17，齿面柱13的上部设置有第三液压缸18，第二液压缸17和第三液压缸18均用于夹持齿面柱13，控制推杆16的运动。
27.装置使用时，套筒5通过三通阀7和容器10连通，随着插杆4向下插入土壤的过程中，固体肥料小颗粒随着重力作用进入滑动段19处的腔室中，并随着插杆4进入土壤中，根据需求，第三液压缸18动作松开齿面柱13，同时第二液压缸17动作夹紧齿面柱13，此时推杆16随着插杆4一起动作，推杆16经过套筒5时，肥料被推杆16挡住无法下落，控制第二液压缸17和第三液压缸18可以控制施肥量，控制插杆4的深度，可以控制施肥的深度，接着，拔出插杆4，同时第三液压缸18动作夹紧齿面柱13，同时第二液压缸17动作松开齿面柱13，随着插杆4的上提，推杆16位置的不变，可将滑动段19处的粉料挤入土壤中，实现土壤施肥，该方式可将肥料填入指定深度的土壤中，同时又可以实现施肥量的控制。
28.三通阀7下部另一个管口连接有水泵8，肥料是液体时，通过三通阀7将容器10和水泵8连通，水泵8上固定连接有输送管6，输送管6的另一端固定连接于插杆4的上端，滑轨15的下部设置有出液口20，插杆4的内部设置有通道，通达连通输送管6和出液口20，首先插杆4插入指定深度的土壤中，然后启动水泵8，将液体肥料通过输送管6、通道和出液口20注入土壤中。
29.底板1的上端面固定连接有立柱3，提供支撑用，立柱3上滑动设置有滑块14，滑块14的一端固定于插杆4的上端，第三液压缸18固定于立柱3的上端，底板1的上端面固定连接有第一液压缸2，第一液压缸2的上端延伸设置有伸缩杆，且伸缩杆和滑块14的另一端固定连接，装置工作时，启动第一液压缸2，通过滑块14驱动插杆4的升降。
30.第二液压缸17设置有两个，且位于齿面柱13的两侧，第三液压缸18设置有两个，且位于齿面柱13的两侧，第二液压缸17和第三液压缸18的延伸端均和齿面柱13的齿壁配合，第二液压缸17和第三液压缸18动作夹持齿面柱13，控制齿面柱13的运动状态。
31.底板1的上端中部固定连接有动力源9，用于提供转动的动，可以采用电力的形式驱动液压泵，提供液压源，也可以采用内燃机的形式驱动液压泵，通过液压源，容器10固定于动力源9的上部。
32.底板1的后部设置有车轮11，即车轮11后偏置的设置，使得装置的重心前置，即在重力的作用下，底板1倾斜，底板1的上端固定连接有推手12，车轮11位于推手12的下方，转移装置时，需要按压推手12，使得底板1的前端和地面离开。
33.本发明的工作原理如下：肥料为固体时，将肥料置入容器10中，通过三通阀7，容器10连通套管5，启动第一液压缸2，插杆4动作，并通过第二液压缸17和第三液压缸18的控制，肥料的定身定量的肥料施撒；肥料为固体时，通过三通阀7，容器10连通水泵8，启动第一液压缸2，插杆4动作掺入土壤中，将液体肥料通过输送管6、通道和出液口20注入土壤中。
34.如图6所示，本发明还提出土壤菌相预测智能施肥系统，包括以下内容：步骤一、建立土壤菌群模型：对检测土壤进行不同深度位置检测，并建立全年的土
壤菌群分布立体模型，即菌群在土壤中不同深度随着时间的分布。
35.步骤二、确定菌群增殖影响系数：
①
通过所施肥料中的元素种类以及元素的数量对菌群的影响，获得系数；
②
通过所施肥料的深度对菌群的影响，获得系数；
①
和
②
的系数均由于实验获得。
36.步骤三、预测土壤菌群变化：通过步骤二中的系数，并根据土壤的温湿预测施肥后土壤中的菌群种类和增殖的影响。
37.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。