一种盐碱地农作物播种施肥装置及肥料制备方法

技术领域

本发明涉及农作物种植技术领域，特别涉及一种盐碱地农作物播种施肥装置及肥料制备方法。

背景技术

对于农作物的种植，一般包括松土、播种、浇水、施肥等流程，现在的农作物种植作业一般是采用农用机械进行，且现有的农用机械也具有比较完善的功能，包括能进行旋耕、播种、施肥等作业；但也具有一些问题，例如现有的农用设备在进行覆土操作时，一般是利用设置在装置尾部的刮板对土壤进行推动，以将土壤推动覆盖至种子表面，完成覆土作业，但该种方式存在不确定性，不能保证每个播种区域都能得到覆土处理；另一方面，施肥是农作物种植作业中必不可少的环节，每种农作物对肥料的配比都有着不同的需求，因此，对不同的农作物，需要对肥料进行不同的配比调制。

公告号为CN208446006U的中国专利公开一种农作物种子播种施肥装置，包括平台、播种箱、肥料箱，所述平台的下端面固定连接支撑板的上端面，所述支撑板的下部转动连接第一转轴，所述第一转轴固定连接第一飞轮和行走轮的中心，所述第一飞轮通过第一皮带连接第二飞轮，第二飞轮通过第二皮带连接第三飞轮，第二飞轮与第三飞轮中心固定插接的第三转轴与第四转轴带动第一拨物料转盘与第二拨物料转盘转动，使种子与肥料同步落下进行播种，还可以通过调节转轮上凹槽的大小来控制每次施肥量的多少；从记载的技术方案可看出，该专利解决的是控制施肥量，以及调节入土深度的问题，但未记载关于如何进行覆土的技术方案，没有解决上述技术问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明能在农作物种植时，改变覆土作业模式，保证将土壤覆盖至种子的表面。

本发明所使用技术方案是：一种盐碱地农作物播种施肥装置，包括机架，机架上设置有用于施肥的肥料箱；机架上设置有用于播种的播种设备，机架的底部设置有松土组件，机架的底部固定连接有刮板，刮板上固定连接有锥形筒，在锥形筒的上方滑动设置有钻孔组件，钻孔组件包括连接架，连接架上固定设置有输送筒，输送筒的内部旋转设置有钻土输送轴，锥形筒的底端设置有与输送筒外圆周配合的通孔；输送筒运动并与地面接触时，输送筒的外圆周与锥形筒的底端通孔配合，通过钻土输送轴转动并将土壤向上运输，使土壤运输掉落至锥形筒的内部；在机架的底端设置有导管，用于将农作物种子运输至钻好的孔中；在机架的底部还设置有压土组件，压土组件包括压杆，通过压杆对土壤进行局部压实。

进一步地，所述肥料箱的底部连通设置有施肥管，机架上固定连接有播种架，播种设备固定设置在播种架上，机架上还设置有用于行进的行进滚子。

进一步地，所述松土组件包括与机架底部固定连接的连接座，连接座上旋转安装有松土转轴，连接座上固定设置有电机一，电机一的输出轴上连接有皮带结构一，且通过皮带结构一驱动松土转轴转动。

进一步地，所述钻孔组件包括固定安装在机架底部的电缸二，电缸二的伸缩杆与连接架固定连接。

进一步地，所述连接架上固定连接有安装架，连接架上固定设置有电机二，电机二的输出轴上连接有皮带结构二，钻土输送轴通过皮带结构二驱动，皮带结构二上的皮带轮旋转安装在安装架上。

进一步地，所述钻土输送轴的一端固定连接有花键轴，花键轴与皮带结构二上的皮带轮滑动连接，在连接架上固定安装有电缸三，电缸三的伸缩杆上固定连接有连接杆，连接杆与花键轴旋转连接。

进一步地，所述刮板上设置有震动电机，用于使锥形筒震动。

进一步地，所述压土组件包括固定安装在机架底部的电缸一，电缸一的伸缩杆上固定连接有压座，压座上滑动设置有呈线性阵列的压杆，压杆上套设有用于提供弹力的弹簧，弹簧连接在压座与弹簧端部之间。

本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明中完成覆土后，通过电缸一控制压座运动，利用压杆对覆盖在种子上的土壤进行压实处理，该种压实方式能对土壤进行局部压实，能保证种子稳定的位于土壤中，且不会将土壤压得很紧实，不会影响其生长；(2)本发明中土壤从锥形筒底端通孔重新掉落至钻好的孔中，实现对种子的覆盖，震动电机能使锥形筒产生震动，即充分地抖落锥形筒内侧得到土壤；(3)现有的设备一般是利用设置在装置尾部的刮板对土壤进行推动，以将土壤推动覆盖至种子表面，完成覆土作业，但该种方式存在不确定性，不能保证每个播种区域都能得到覆土处理，本发明替换常规的覆土方式，能保证土壤覆盖至种子的表面。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明松土组件示意图。

图3为本发明整体结构正投影示意图。

图4为本发明图3中A标记处局部放大图。

图5为本发明钻孔组件安装示意图。

图6为本发明连接架和输送筒的安装示意图。

图7为本发明钻土输送轴与电缸三安装示意图。

图8为本发明锥形筒和输送筒的剖视图。

图9为表1的数据内容。

图10为表2数据内容。

图11为表3数据内容。

图12为表4数据内容。

图13为表5数据内容。

图14为单因素效应图。

图15为P

图16为Predictedvs.Actual图。

图17为Residualsvs.Predicted图。

附图标记：1-机架；2-肥料箱；3-播种设备；4-连接座；5-电机一；6-皮带结构一；7-松土转轴；8-刮板；9-导管；10-锥形筒；11-电缸一；12-压座；13-压杆；14-弹簧；15-震动电机；16-电缸二；17-电缸三；18-皮带结构二；19-电机二；20-连接架；21-输送筒；22-钻土输送轴；101-行进滚子；102-播种架；201-施肥管；2001-安装架；1701-连接杆；2201-花键轴。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，如图1和图2所示，机架1上设置有用于施肥的肥料箱2；机架1上设置有用于播种的播种设备3，机架1的底部设置有松土组件；肥料箱2的底部连通设置有施肥管201，机架1上固定连接有播种架102，播种设备3固定设置在播种架102上，机架1上还设置有用于行进的行进滚子101；松土组件包括与机架1底部固定连接的连接座4，连接座4上旋转安装有松土转轴7，连接座4上固定设置有电机一5，电机一5的输出轴上连接有皮带结构一6，且通过皮带结构一6驱动松土转轴7转动。

如图3、图5、图6、图7和图8所示，机架1的底部固定连接有刮板8，刮板8上固定连接有锥形筒10，在锥形筒10的上方滑动设置有钻孔组件，钻孔组件包括连接架20，连接架20上固定设置有输送筒21，输送筒21的内部旋转设置有钻土输送轴22，锥形筒10的底端设置有与输送筒21外圆周配合的通孔；输送筒21运动并与地面接触时，输送筒21的外圆周与锥形筒10的底端通孔配合，通过钻土输送轴22转动并将土壤向上运输，使土壤运输掉落至锥形筒10的内部；在机架1的底端设置有导管9，用于将农作物种子运输至钻好的孔中；钻孔组件还包括固定安装在机架1底部的电缸二16，电缸二16的伸缩杆与连接架20固定连接；连接架20上固定连接有安装架2001，连接架20上固定设置有电机二19，电机二19的输出轴上连接有皮带结构二18，钻土输送轴22通过皮带结构二18驱动，皮带结构二18上的皮带轮旋转安装在安装架2001上；钻土输送轴22的一端固定连接有花键轴2201，花键轴2201与皮带结构二18上的皮带轮滑动连接，在连接架20上固定安装有电缸三17，电缸三17的伸缩杆上固定连接有连接杆1701，连接杆1701与花键轴2201旋转连接；刮板8上设置有震动电机15，用于使锥形筒10震动。

如图3和图4所示，在机架1的底部还设置有压土组件，压土组件包括压杆13，通过压杆13对土壤进行局部压实；压土组件还包括固定安装在机架1底部的电缸一11，电缸一11的伸缩杆上固定连接有压座12，压座12上滑动设置有呈线性阵列的压杆13，压杆13上套设有用于提供弹力的弹簧14，弹簧14连接在压座12与弹簧14端部之间。

本装置可以针对籽粒状种子进行播种，所施用的肥料根据不同作物添加即可；以绿豆进行播种施肥为例，可以通过以下试验得出适应绿豆种植的肥料配比。

在前期调研中，对特定地种植绿豆时，肥料投入品进行调查，发现当前绿豆种植户多数以底施肥料600kg/ha(N-P

试验采用绿豆品种嫩绿7号，设计氮肥、磷肥和钾肥三个因素，每个因素三个水平，分别为氮肥(52.5kg/ha、75kg/ha和97.5kg/ha)、磷肥(90kg/ha、135kg/ha和180kg/ha)、磷肥(90kg/ha、135kg/ha和180kg/ha)，所有肥料全部一次性底施；试验共设置17个处理，每个处理3次重复；小区面积3m×3m，周围预留隔离带；绿豆生长期间未灌溉，病虫草害防治按照常规统一处理；检测绿豆产量，分析施肥对其影响。

试验处理数据如表1(图9)所示，通过不同方程拟合得出如表2(图10)的试验结果数据，通过试验结果进行模型选取，绿豆的产量差异较大，不同处理间产量变化幅度为：1034.5～1529.7kg/ha；由表2可以看出，线性方程及二因素交互关系模型R

(R

所得出的拟合统计量-1如表3(图11)所示，产量拟合结果如表4(图12)所示，从表3中可以得出，方程(1)中的预测R

通过对表4数据分析察，发现AB、AC两项P值不显著，因此可以将两项逐步删除后重新进行拟合；调整后的拟合施肥模型如方程(2)：

所得出的拟合统计量如表5(图13)所示，方程(2)中的预测R

随后进行方程检验，得到拟合方程后，一般还要对其进行检验根据Predictedvs.Actual图和Residualsvs.Predicted图(图16-17)可以看出，试验数据计算产生的残差基本符合正态分布，各数据点的分布呈无规律状，表明该方程拟合度较好，可以在后续的试验中进行使用。

通过试验得出结论如下：

1.根据试验结果，通过回归拟合得出滨海盐碱区绿豆肥料效应方程为：

2.为了求得最大产量，对所得的回归拟合方程分别对各自变量求一阶偏导数，令其得到一个三元一次方程组，对方程组求解后可得出产量最大时的施肥量。根据方程求得当氮肥投入量85.64kg/ha、磷肥投入量179.815kg/ha、钾肥投入量179.84kg/ha，产量达到最高可达1534.85kg/ha。考虑到钾肥的价格较贵，因此在钾肥投入量较少时的最高产量为1519.55kg/ha，此时的肥料投入量为，氮肥83.91kg/ha、磷肥180kg/ha、钾肥90kg/ha。

本发明提出的播种施肥装置的工作原理：

本实施例在进行播种施肥工作时，肥料置于肥料箱2中；装置整体行进时，通过电机一5工作，在皮带传动下，使松土转轴7转动，实现松土；刮板8的底部对土壤进行刮平；肥料通过施肥管201进行投放；然后通过播种设备3进行播种时，首先进行钻孔处理，即通过电缸二16控制连接架20下降，使输送筒21的底端贴合在土壤表面，此时输送筒21的外圆周与锥形筒10的底端通孔配合，形成封堵；电机二19工作，在皮带传动下，钻土输送轴22转动，同时电缸三17控制连接杆1701下降，以使钻土输送轴22向下运动，进而钻入土壤中，利用螺旋输送将土壤运输至输送筒21的顶部，并通过输送筒21顶部掉落至锥形筒10的内侧，输送筒21和钻土输送轴22向上运动并脱离土壤表面，使得钻好的孔暴露；通过播种设备3进行播种，种子掉落至导管9中，然后通过导管9掉落至钻好的孔内，然后输送筒21再向上运动，且与锥形筒10底端的通孔脱离配合，即解除封堵，土壤从锥形筒10底端通孔重新掉落至钻好的孔中，实现对种子的覆盖，震动电机15能使锥形筒10产生震动，即充分地抖落锥形筒10内侧得到土壤；完成覆土后，通过电缸一11控制压座12运动，利用压杆13对覆盖在种子上的土壤进行压实处理，该种压实方式能对土壤进行局部压实，能保证种子稳定的位于土壤中，且不会将土壤压得很紧实，不会影响其生长。