甘蔗新植和宿根补苗补种一体机及其新植甘蔗补苗方法、宿根甘蔗补种方法

1.本发明涉及甘蔗种植设备，具体涉及甘蔗新植和宿根补苗补种一体机，还涉及甘蔗新植和宿根补苗补种一体机的新植甘蔗补苗方法，还涉及甘蔗新植和宿根补苗补种一体机的宿根甘蔗补种方法。


背景技术：

2.我国是世界上甘蔗生产大国，种植面积占全世界甘蔗种植面积的7.1％，仅次于巴西和印度的25.16％和21.21％，位居世界第三。国外甘蔗一次种植可以持续收获5-7年，我国蔗区由于土壤条件差，管理技术落后，宿根甘蔗年限一般只有2-3年。目前我国甘蔗平均产量普遍低于4.2吨/亩，最大的原因是宿根甘蔗的产量拉低了整体的水平。因此，宿根年限的长短和宿根蔗的丰产是降低甘蔗种植成本，提高种植甘蔗经济效益的关键。随着国家城镇化力度的加大，蔗区大量年轻劳动力逐渐走向城市，导致甘蔗生产无工可用，生产成本不断提高。为保证作为我国重要战略物资的甘蔗产业的可持续性发展，不受制于人，不被别人卡脖子，急需提出一种新型新植甘蔗补苗、宿根甘蔗补种的机械和相应的补种方法，以解决新植甘蔗缺塘断垄的现象，提高宿根甘蔗的产量和延长宿根年限。
3.目前，出现甘蔗缺塘断垄的原因主要有以下几个方面：第一，无论是人工种植还是机械种植都会出现新植甘蔗种苗质量不过关和种苗投放不均匀的情况导致后期出苗质量差；第二，天气干燥和降雨量不足；第三，机械收获或者人工收获蔗蔸破差率高导致蔗桩腐败变质；第四，机械收获和运输处的反复碾压破坏宿根；第五，随着宿根年限的增长，宿根发病率逐渐升高，宿根年限缩短；第六，新植甘蔗和宿根中耕管理不到位等。以上都是制约我国糖料蔗产业而持续性发展的重要因素，农民不增收，糖厂亏损。
4.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种体积小巧从而在田间移动灵活的甘蔗新植和宿根补苗补种一体机。
6.本发明的另一目的是：提供一种易于对新植甘蔗补苗的甘蔗新植和宿根补苗补种一体机的新植甘蔗补苗方法。
7.本发明的再一目的是：提供一种易于对宿根甘蔗补种的甘蔗新植和宿根补苗补种一体机的宿根甘蔗补种方法。
8.为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
9.甘蔗新植和宿根补苗补种一体机，包括机架结构、楼梯、观察网、投苗器、底板、苗盘结构、水箱总成、行走轮结构、鸭嘴入土结构；楼梯设置在机架结构的侧面，投苗器、底板、苗盘结构、水箱总成从前往后依次设置在机架结构上，底板和投苗器之间设置观察网，鸭嘴
入土结构设置在投苗器的下方，行走轮结构设置在机架结构的下方，且位于鸭嘴入土结构的后部；机架结构由农机牵引，鸭嘴入土结构用于将竖直放入投苗器的蔗苗插入土中，苗盘结构包括位于两侧的苗盘和位于中部的座椅。
10.作为一种优选，鸭嘴入土结构包括手柄、连杆、摆杆、摆杆转轴、第一复位弹簧、软轴、软轴复位弹片、苗斗、第一鸭嘴结构、第二鸭嘴结构、第二复位弹簧；机架结构上设有鸭嘴入土结构销座；沿着左右方向延伸的摆杆转轴与机架结构相对固定；在前后上下方向的竖直平面内，手柄的中部与鸭嘴入土结构销座转动式连接，手柄的下端与连杆的上端转动式连接，连杆的下端与摆杆的中部转动式连接，摆杆的后端与摆杆转轴转动式连接，第一复位弹簧安装在机架结构和摆杆之间；第一鸭嘴结构和第二鸭嘴结构转动式连接，整体构成的开口朝下的开合式腔体结构固定在摆杆的前端，第一鸭嘴结构和第二鸭嘴结构之间装有将第一鸭嘴结构和第二鸭嘴结构拉紧闭合的第二复位弹簧，苗斗设置在第一鸭嘴结构和第二鸭嘴结构的上方且与开合式腔体结构连通；软轴的后端通过软轴复位弹片与机架结构相接，软轴依次穿过摆杆的中部设置的第三安装片、设置在第二鸭嘴结构上的第二安装片，前端与设置在第一鸭嘴结构上的第一安装片相接，控制第一鸭嘴结构和第二鸭嘴结构的开合。
11.作为一种优选，第一鸭嘴结构包括依次设置的竖板、连接板、鸭嘴部，竖板位于连接板的前后两侧，鸭嘴部的上端与连接板相接，第一鸭嘴结构的上端固连第一安装片；第二鸭嘴结构包括依次设置的竖板、连接板、鸭嘴部，竖板位于连接板的前后两侧，鸭嘴部的上端与连接板相接，第二鸭嘴结构的上端固连第二安装片；第一鸭嘴结构的竖板和第二鸭嘴结构的竖板通过内侧上部的转动部相接，第二复位弹簧安装在第一鸭嘴结构的前侧竖板和第二鸭嘴结构的前侧竖板之间。
12.作为一种优选，转动部包括安装部、位于第一鸭嘴结构的竖板内侧上部的圆弧部、位于第二鸭嘴结构的竖板内侧上部的缺口部，安装部固定在第二鸭嘴结构的竖板表面，安装部的悬空部位与缺口部的位置相应，圆弧部与安装部转动式连接，从而缺口部留出圆弧部的转动空间。
13.作为一种优选，投苗器包括位于上方的漏斗段和位于下方的竖直的圆筒段，圆筒段的下端与苗斗的上端正对。
14.作为一种优选，苗盘结构还包括苗盘架、座椅支撑架；座椅支撑架固定在苗盘架上，座椅安装在座椅支撑架上；苗盘架的左边和右边各设有一行苗盘；每行苗盘均包括多个苗盘，沿着上下方向依次排列。
15.作为一种优选，水箱总成包括水箱主体、水箱盖、带丝管子接头、第一阀门、水管、管子外接头、第二阀门；水箱主体的上端设置水箱盖，水箱主体的下端设置带丝管子接头作为出水口，带丝管子接头、管子外接头、水管依次相接，水管向前延伸至机架结构前部，水管的出水口位于鸭嘴入土结构的后方，水管上设有靠近管子外接头的第一阀门，水管上还设有靠近座椅的第二阀门。
16.作为一种优选，机架结构包括架体、悬挂装置、行走轮结构安装架；悬挂装置设置在架体的前端上方，与农机连接；行走轮结构安装架设置在架体的中部下方，与行走轮结构连接。
17.甘蔗新植和宿根补苗补种一体机的新植甘蔗补苗方法，包括以下步骤：
18.s1、育苗：在甘蔗新植时期，选择质量较高的蔗种，在对应种植地块的田间地头进行种苗种植；
19.s2、水肥准备：在蔗苗移栽前期，将水、肥料、药按比例混合，置入水箱总成；
20.s3、机械蔗苗移栽：将田间地头育好的蔗苗或者蔗苗较密的地方多余蔗苗拔出，将完整蔗根放置到一体机的苗盘结构内并进行机械移栽；
21.s4、施加水肥：对栽植并覆土完成的蔗苗进行水肥施加；
22.s5、完成新植甘蔗补苗。
23.甘蔗新植和宿根补苗补种一体机的宿根甘蔗补种方法，包括以下步骤：
24.s1、水肥准备：在甘蔗收获时，将水、肥料、药按比例混合，置入水箱总成；
25.s2、蔗种准备：在甘蔗收获时期，在对应地块选择质量较高的甘蔗，切成段并放置在一体机的苗盘结构内；
26.s3、机械蔗种移栽：将切好的蔗种种植到缺塘断垄的地方；
27.s4、施加水肥：蔗种种植并覆土进行水肥施加；
28.s5、完成宿根甘蔗补种。
29.本发明具有如下优点：
30.1.对投苗器、鸭嘴入土结构、苗盘结构、水箱总成等布置进行优化，将一体机设置为人工放料、机器自动投料、人工控制浇水的模式，有效精简一体机结构，使得小巧的体积适合在蔗田间移动和转向，尤其适合新植和宿根补苗补种的场景。
31.2.对鸭嘴入土结构进行优化，上拉手柄，摆杆的前端会下降，带动鸭嘴结构下降入土，同时在软轴的作用下，第一鸭嘴结构和第二鸭嘴结构下端开口，实现边开口边入土，将蔗苗插入土壤中。
32.3.对第一鸭嘴结构和第二鸭嘴结构进行优化设计，包括第二复位弹簧的位置优化、转动部的结构优化、第一安装片和第二安装片的位置优化，使鸭嘴结构开合顺畅，不易失效。
33.4.对投苗器进行设计，使之作为人工放料的简易结构。
34.5.对苗盘结构进行设计，座椅设置在中间，便于操作人员操作，苗盘采用层叠结构，可放置较多的蔗苗。
35.6.对水箱总成进行设计，设计了第二阀门，在需要浇水时才开启，尤其适合新植和宿根补苗补种的场景。
36.7.克服目前甘蔗新植出苗率不高、宿根甘蔗缺塘断垄、年限短而影响甘蔗产量的现象，既能保证新植甘蔗的出苗量，又能延长宿根年限，在劳动力极度匮乏的情况下，减少了因缺塘断垄造成宿根年限短而翻耕新植的劳动量消耗，降低了劳动成本，弥补了机械化新植补苗、宿根补种以延长宿根年限技术的空白。
附图说明
37.图1是本发明一体机的结构示意图。
38.图2是机架结构的示意图。
39.图3是鸭嘴入土结构的示意图。
40.图4是鸭嘴入土结构的局部放大图。
41.图5是第一鸭嘴结构的示意图。
42.图6是第二鸭嘴结构的示意图。
43.图7是水箱总成的示意图。
44.图8是水箱总成的主视图。
45.图9是水箱总成的侧视图。
46.图10是鸭嘴入土结构的立体图。
47.图中，1为机架结构、2为楼梯、3为观察网、4为投苗器、5为底板、6为苗盘结构、7为水箱总成、8为行走轮结构、9为鸭嘴入土结构。
48.101为悬挂装置、102为鸭嘴入土结构销座、103为行走轮结构安装架。
49.601为苗盘(或种盘)、602为座椅、603为座椅支撑架。
50.701为水箱主体、702为水箱盖、703为带丝管子接头、704为第一阀门、705为水管、706为管子外接头、707为第二阀门。
51.901为手柄、902为连杆、903为摆杆、904为摆杆转轴、905为第一复位弹簧、906为软轴、907为软轴复位弹片、908为苗斗、909为第一鸭嘴结构、910为第二鸭嘴结构、911为第二复位弹簧、912鸭嘴固定杆、913为竖板，914为连接板，915为鸭嘴部，916为安装部，917为圆弧部，918为缺口部，919为第一安装片，920为第二安装片，921为第三安装片。
具体实施方式
52.下面将结合具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。
53.实施例一
54.甘蔗新植和宿根补苗补种一体机，包括机架结构、楼梯、观察网、投苗器、底板、苗盘结构、水箱总成、行走轮结构、鸭嘴入土结构。楼梯设置在机架结构的侧面，投苗器、底板、苗盘结构、水箱总成从前往后依次设置在机架结构上，底板和投苗器之间设置观察网，鸭嘴入土结构设置在投苗器的下方，行走轮结构设置在机架结构的下方，且位于鸭嘴入土结构的后部；机架结构由农机牵引，鸭嘴入土结构用于将竖直放入投苗器的蔗苗插入土中，苗盘结构包括位于两侧的苗盘和位于中部的座椅。
55.具体结构如下：
56.机架结构包括架体、悬挂装置、行走轮结构安装架、鸭嘴入土结构销座；悬挂装置设置在架体的前端横梁上，与农机连接；行走轮结构安装架设置在架体的中部下方，与行走轮结构连接；鸭嘴入土结构销座设置在架体中部的横梁上。
57.楼梯的数量为两个，设置在架体左右两侧，便于操作者上下。
58.观察网设置在架体上端面，便于操作者观察鸭嘴入土结构的工作情况。
59.投苗器设置在架体的前部，位于悬挂装置后方。投苗器包括位于上方的漏斗段和位于下方的竖直的圆筒段，圆筒段的下端与苗斗的上端正对。
60.底板设置在架体上端面，便于操作者踩踏。
61.苗盘结构包括苗盘、座椅、苗盘架、座椅支撑架；座椅支撑架固定在苗盘架上，座椅安装在座椅支撑架上；苗盘架的左边和右边各设有一行苗盘；每行苗盘均包括多个苗盘，沿着上下方向依次排列。座椅供操作者以坐姿工作。
62.水箱总成包括水箱主体、水箱盖、带丝管子接头、第一阀门、水管、管子外接头、第
二阀门；水箱主体的上端设置水箱盖，水箱主体的下端设置带丝管子接头作为出水口，带丝管子接头、管子外接头、水管依次相接，水管向前延伸至机架结构前部，水管的出水口位于鸭嘴入土结构的后方，水管上设有靠近管子外接头的第一阀门，水管上还设有靠近座椅的第二阀门。第一阀门作为总阀门，在一体机不使用时关闭。第二阀门根据需要人工控制开关，从而控制洒水动作。
63.行走轮结构包括两个行走轮，每个行走轮均安装在一个行走轮结构安装架上。
64.鸭嘴入土结构包括手柄、连杆、摆杆、摆杆转轴、第一复位弹簧、软轴、软轴复位弹片、苗斗、第一鸭嘴结构、第二鸭嘴结构、第二复位弹簧；沿着左右方向延伸的摆杆转轴与机架结构的行走轮结构安装架相对固定；在前后上下方向的竖直平面内，手柄的中部与鸭嘴入土结构销座转动式连接(本实施例是手柄的铰链与销座连接)，手柄的下端与连杆的上端转动式连接(本实施例是铰接)，连杆的下端与摆杆的中部转动式连接(本实施例是连杆下端的轴承与摆杆上的轴座链接)，摆杆的后端与摆杆转轴转动式连接(本实施例是摆杆的一端通过轴承连接的方式与摆杆转轴中部链接)，第一复位弹簧安装在机架结构和摆杆之间；第一鸭嘴结构和第二鸭嘴结构转动式连接，整体构成的开口朝下的开合式腔体结构固定在摆杆的前端，第一鸭嘴结构和第二鸭嘴结构之间装有将第一鸭嘴结构和第二鸭嘴结构拉紧闭合的第二复位弹簧，苗斗设置在第一鸭嘴结构和第二鸭嘴结构的上方且与开合式腔体结构连通；软轴的后端通过软轴复位弹片与机架结构相接，软轴依次穿过摆杆的中部设置的第三安装片、设置在第二鸭嘴结构上的第二安装片，前端与设置在第一鸭嘴结构上的第一安装片相接，控制第一鸭嘴结构和第二鸭嘴结构的开合。
65.第一鸭嘴结构包括依次设置的竖板、连接板、鸭嘴部，竖板位于连接板的前后两侧，鸭嘴部的上端与连接板相接，第一鸭嘴结构的上端固连第一安装片；第二鸭嘴结构包括依次设置的竖板、连接板、鸭嘴部，竖板位于连接板的前后两侧，鸭嘴部的上端与连接板相接，第二鸭嘴结构的上端固连第二安装片；第一鸭嘴结构的竖板和第二鸭嘴结构的竖板通过内侧上部的转动部相接，第二复位弹簧安装在第一鸭嘴结构的前侧竖板和第二鸭嘴结构的前侧竖板之间，即第二复位弹簧的端部均固定在竖板的前侧面。
66.鸭嘴入土结构还包括顶板和导向轴；顶板包括水平部分和折边部分，向下弯折的折边部分位于水平部分的前后两侧；安装部、圆弧部、折边部分通过转轴连接；导向轴固定在前后两折边部分之间；第一鸭嘴结构的竖板和第二鸭嘴结构的竖板均设有圆弧形的导向槽，导向槽与导向轴配合。
67.转动部包括安装部、位于第一鸭嘴结构的竖板内侧上部的圆弧部、位于第二鸭嘴结构的竖板内侧上部的缺口部，安装部固定在第二鸭嘴结构的竖板表面，安装部的悬空部位与缺口部的位置相应，圆弧部与安装部转动式连接，从而缺口部留出圆弧部的转动空间。
68.本发明的操作方法为：
69.在新植甘蔗补苗时，将田间地头实现育好的蔗苗或从生长较密的地方将完整蔗苗拔出放置到一体机的苗盘内部。一体机由拖拉机拖动，操作工坐在座椅上人工将两侧苗盘内的蔗苗取出放入投苗器内。行至需补苗的位置时，操作工单手上提鸭嘴入土结构的手柄，手柄的下端向下，摆杆绕后方转动中心转动，从而摆杆的前端带动开合式腔体结构向下移动并并插入土中。在杠杆力的作用下，摆杆以摆杆转轴为中心转动，并拉伸第一复位弹簧，与此同时，软轴在开合式腔体结构下移时张紧，第一鸭嘴结构和第二鸭嘴结构下端尖部在
入土过程中被分开，第二复位弹簧被拉伸。蔗苗经投苗器进入苗斗后被栽植入土。随后下压手柄，开合式腔体结构整体上移，第一复位弹簧提升摆杆，第二复位弹簧将第一鸭嘴结构和第二鸭嘴结构合拢。在此之后，转动第二阀门，混合好的水肥药从水箱内流出对补种的蔗苗进行施肥浇水施药。
70.对于宿根甘蔗补种，只需在砍收甘蔗时，进行补种即可，流程与新植甘蔗补种相同。
71.实施例二
72.甘蔗新植和宿根补苗补种一体机的新植甘蔗补苗方法，包括以下步骤：
73.s1、育苗：在甘蔗新植时期，选择质量较高的蔗种，在对应种植地块的田间地头进行种苗种植；
74.s2、水肥准备：在蔗苗移栽前期，将水、肥料、药按比例混合，置入水箱总成；
75.s3、机械蔗苗移栽：将田间地头育好的蔗苗或者蔗苗较密的地方多余蔗苗拔出，将完整蔗根放置到一体机的苗盘结构内并进行机械移栽；
76.s4、施加水肥：对栽植并覆土完成的蔗苗进行水肥施加；
77.s5、完成新植甘蔗补苗。
78.实施例三
79.甘蔗新植和宿根补苗补种一体机的宿根甘蔗补种方法，包括以下步骤：
80.s1、水肥准备：在甘蔗收获时，将水、肥料、药按比例混合，置入水箱总成；
81.s2、蔗种准备：在甘蔗收获时期，在对应地块选择质量较高的甘蔗，切成段并放置在一体机的苗盘结构内；
82.s3、机械蔗种移栽：将切好的蔗种种植到缺塘断垄的地方；
83.s4、施加水肥：蔗种种植并覆土进行水肥施加；
84.s5、完成宿根甘蔗补种。
85.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。