一種根據作物莖葉營養含量自動施肥的系統和設備及其方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及作物施肥領域，具體是指一種根據作物莖葉營養含量自動施肥的系統 和設備及其方法。
【背景技術】
[0002] 農業發展受到越來越多的關注，在農業方發展面開始朝著自動化和無人化的方向 邁進。在提供作物最適宜的生長環境的同時，人們對作物每個生長時期作物的營養成分含 量進行監督，W保障作物W最好的生長速度生長。
[0003] CN201420462226.9描述了一種農業監測系統，尤其是一種農作物生長進度監控系 統。該系統包括設于待監控地塊兩側的用于監測農作物高度的傳感器陣列，所述的傳感器 陣列連接分區控制器，所述的分區控制器連接有無線發送裝置，所述的無線發送裝置與無 線接收裝置進行連接并通訊，所述的無線接收裝置連接根據傳感器信號結果顯示農作物生 長進度的控制主機。
[0004] 但上述專利只是提供一種檢測農作物的高度及生長外部狀態來了解各個片區的 農作物生長狀態，并不能檢測到作物莖葉中營養含量來及時補充作物所需肥料，也沒有研 究報道根據作物莖葉營養含量來實現自動施肥的方法和設備。

【發明內容】

[0005] 為解決上述問題，本發明提供一種根據作物莖葉營養含量自動施肥的系統，其特 征在于該系統包括莖葉營養含量檢測模塊、中央分析控制模塊W及自動施肥模塊；
[0006] 其中莖葉營養含量檢測模塊包含農產品快速檢測設備，測定作物莖葉中營養含量 數據；
[0007] 中央分析控制模塊中包括莖葉營養含量分析模塊、運算模塊、輸入模塊，輸入模塊 連接莖葉營養含量分析模塊和運算模塊；
[000引所述莖葉營養含量模塊接收莖葉中營養含量數據進行分析，并與莖葉營養含量標 準數據比對進行缺素分析，并輸出缺素結果到運算模塊；
[0009] 所述運算模塊中設有缺素結果與施肥信息之間的運算公式，根據運算公式得到與 缺素結果相匹配的施肥信息，并傳輸到自動施肥模塊；
[0010] 所述輸入模塊包括施肥信息參數的調整輸入端和作物相關信息輸入端；
[001U 自動施肥模塊根據施肥信息對作物刪己。
[0012] 所述缺素結果包括淀粉、蛋白質、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，缺素結果由莖 葉中營養含量數據和莖葉營養含量標準數據比對來確定，確定方法為當所述莖葉中營養含 量數據 <莖葉營養含量標準數據，即為該營養成分缺素結果；
[0013] 所述莖葉營養含量標準數據是指根據作物特定生長時期莖葉所具備的最低營養 含量數據。
[0014] 優選的，所述農產品快速檢測設備包括光譜檢測儀、光譜數據分析裝置，莖葉營養 含量數據輸出設備。
[0015] 優選的，所述莖葉中營養含量數據還可通過預先人工輸入;所述預先人工輸入是 指工作人員將采用化學標準方法檢測得到的莖葉中營養含量數據通過輸入模塊輸入到中 央分析控制模塊中。
[0016] 優選的，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] 所述預算公式中祭:表示莖葉中營養含量數據與作物相關信息^及±壤營養信息 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關系；
[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表示莖葉中營養含量數據;所述P表示作物相關信息;所述S表示 ±壤營養信息;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行人 工設定、調整或保存。
[0023] 優選的，所述作物相關信息包括作物品種、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、結芙期、成熟期。
[0026] 優選的，所述±壤營養信息是指±壤中所含包括氮素、憐素、鐘素的含量信息。
[0027] 優選的，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。
[0028] 優選的，所述肥料品種F包括氮肥、鐘肥、憐肥、復合肥、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、環施法、噴施法。
[0030] 優選的，其中所述缺素結果為纖維素時，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 ]優選的，所述自動施肥模塊中包括肥料組成自動調配系統W及自動施肥的噴灌或 微灌系統；
[0032] 所述肥料組成自動調配系統是指能夠接受施肥信息數據自動配置所需肥料的系 統，包括稱量系統、攬拌系統、肥料輸送系統；
[0033] 所述自動施肥噴灌系統包括固定式噴灌系統、半固定式噴灌系統W及移動式噴灌 系統；
[0034] 所述自動施肥微灌系統包括滴灌系統、微噴灌系統、霧噴系統、地埋灌概系統、小 管出流灌系統W及滲灌系統。
[0035] 本發明還提供一種根據作物莖葉營養含量自動施肥的設備組，其特征在于包括農 產品快速檢測設備、中央分析控制設備W及自動施肥設備并依次連接；
[0036] 所述農產品快速檢測設備是指通過檢測儀檢測莖葉數據并將其傳輸給數據分析 裝置，分析得到莖葉營養含量數據并將該數據通過輸出設備輸出到中央分控制模塊的設 備，包括檢測儀、數據分析裝置、莖葉營養含量數據輸出設備；
[0037] 所述中央分析控制設備是指能夠將檢測到的莖葉營養含量數據與莖葉營養含量 標準數據進行比對分析得到缺素結果，能夠通過運算將缺素結果與施肥信息相匹配，并且 還能夠輸入肥信息參數和缺素結果的設備，；
[0038] 所述自動施肥設備是指能夠接受中央分析控制系統輸出的施肥信息數據并進行 自動施肥操作的系統，包括肥料組成自動調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，所述檢測莖葉數據包括莖葉光譜數據，所述數據 分析裝置包括光譜數據分析裝置。
[0040] 本發明還提供應用上所述系統或設備組解決作物莖葉營養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、復合肥、固氮菌肥、微生物肥、有機碳肥、水溶性肥料。
[0041] 本發明的有益效果：
[0042] 1、解決作物在生長期間莖葉營養含量不足的情況下，自動施肥W補償作物生長過 程中營養元素的缺失；
[0043] 2、節約人力成本，自動檢測作物莖葉缺素情況情況，實現自動化施肥；
[0044] 3、自動調節作物的生長發育和形態建成、縮短培養周期、提高品質，而且能夠大大 減少能耗，降低成本；
[0045] 4、該方法具有監控和管理功能，實現作物生長期間自動施肥系統更加智能化和人 性化。
【具體實施方式】
[0046] 下面對本發明的【具體實施方式】作進一步說明：
[0047] 實施例1
[0048] W長葉期渡菜作為實驗作物，采用本發明提供的系統來解決根據作物莖葉營養含 量的自動施肥問題，系統包括莖葉營養含量檢測模塊、中央分析控制模塊W及自動施肥模 塊；
[0049] 其中莖葉營養含量檢測模塊包含農產品快速檢測設備，測定作物莖葉中營養含量 數據；
[0050] 中央分析控制模塊中包括莖葉營養含量分析模塊、運算模塊、輸入模塊，輸入模塊 連接莖葉營養含量分析模塊和運算模塊；
[0051] 所述莖葉營養含量模塊接收莖葉中營養含量數據進行分析，并與莖葉營養含量標 準數據比對進行缺素分析，并輸出缺素結果到運算模塊；
[0052] 所述運算模塊中設有缺素結果與施肥信息之間的