一种根据温度积量和温度积量差调整施肥的系统和设备及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及作物施肥领域，具体是指一种根据溫度积量和溫度积量差调整施肥的 系统和设备及其方法。
【背景技术】
[0002] 溫度是自然界调控植物由营养生长向生殖生长转变主要因子之一，植物的生理活 动、生化反应，生长发育等要在一定的溫度范围内进行。溫度也是农产品营养成分(糖、蛋白 质、维生素等)形成的重要因素，运些营养成分在作物生长过程中逐渐形成，每种农产品对 于白天或者夜间的溫度的要求是不一样的，当白天溫度过高或者夜间溫度太低，种子的发 芽率降低，营养成分会偏低。
[0003] 王聪艳等人在安徽农业科学杂志上发表的《溫度对西瓜种子发芽的影响》研究指 出将种子放在不同的溫度下进行发芽培养，种子的日发芽动态差异较大。在15Γ恒溫培养 条件下的种子在第6天开始发芽，而在2(TC和25Γ恒溫培养条件下的种子分别在第4天和第 3天就开始发芽。运表明在溫度不断升高，且低于烧苗或烧坏种子的溫度情况下，溫度升高， 种子发芽的时间变短，运说明在种子适宜发芽溫度区间内，需要溫度达到一定的积累量种 子才能发芽。
[0004] 西北农林科技大学的硕±研究论文《结果期不同溫度和光照处理度番茄品质的影 响》中显示:番茄结果期4个不同生理时期的光合作用表现不一致，溫室番茄结果初期、转色 期在溫室内自然溫度增加3~5°C (约27±2°C)，处理下番茄叶片光合作用最强;而果实膨大 期在溫室内自然溫度增加6~8°C (约30±2°C)，并且在溫室内自然光照处理下番茄叶片光 合作用最强;在近成熟期在溫室内自然溫度，处理下番茄叶片光合作用最强，光合作用增强 会影响番茄的内在品质。
[0005] 虽然研究表明作物在生长过程中需要一定的溫度积量，但自然环境下的溫度情况 经常不能满足作物对溫度的需求，目前对于溫度补偿的方法有很多，但是却很少有研究报 道对作物增加施肥量来弥补作物所需，并且也没有研究报道根据溫度积量和溫度积量差来 对作物施肥的方法和设备。在农作物的生长过程中，肥料是必不可少的，为植物施W合适的 肥料不仅可提高作物生长速率，还能弥补溫度积量不足情况下的生长差值。
【发明内容】
[0006] 为解决上述问题，本发明提供一种根据溫度积量和溫度积量差调整施肥的系统， 其特征在于该系统包括溫度检测模块、中央分析控制模块W及自动施肥模块；
[0007] 其中溫度检测模块包含溫度检测设备，测定作物所处环境下的溫度数据；
[000引中央分析控制模块中包括溫度分析模块、运算模块、输入模块，输入模块连接溫度 分析模块和运算模块.
[0009]所述溫度分析模块接收溫度数据进行分析和溫度积量差分级，并输出溫度积量差 级别到运算模块；
[0010] 所述运算模块中设有溫度积量差级别与施肥信息之间的运算公式，根据运算公式 得到与溫度积量差级别相匹配的施肥信息，并传输到自动施肥模块；
[0011] 所述输入模块包括施肥信息参数的调整输入端、溫度信息输入端和作物相关信息 输入端；
[0012] 自动施肥模块根据施肥信息对作物施肥。
[0013] 所述溫度积量差级别K为{D，X}或者{N，Y}，所述{D，X}表示白天的溫度积量差级 别，0 < X含7;所述{N，Y}表示夜间的溫度积量差级别，0 < Y含6;所述溫度积量差级别由白天 溫度积量或者夜间溫度积量与作物所需白天或者夜间的溫度积量的差值来确定，所述X表 示白天溫度积量差度，所述Y表示夜间溫度积量差度；
[0014] X的确定方法为:35X~35(X+1 rc =白天溫度积量-作物所需白天溫度积量；
[001引 Y的确定方法为:35Y~35(Υ+1 rc =夜间溫度积量-作物所需夜间溫度积量；
[0016] 所述白天溫度积量是指一周内每天白天平均溫度的总和；
[0017] 所述夜间溫度积量是指一周内每天夜间平均溫度的总和；
[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] 所述夜间平均溫度是指下午即寸到第二天上午即寸的平均溫度。
[0020] 优选的，所述溫度检测设备中包括溫度传感器、溫度数据输出设备。
[0021] 优选的，所述溫度积量差级别还可通过预先人工输入或者通过连接互联网获取； 所述预先人工输入是指工作人员根据未来一天或者一周的溫度情况来预先设定溫度积量 差级别;所述通过连接互联网获取是指溫度分析模块中设有能够自动获取未来一天或一周 溫度信息的系统，该系统与互联网通过有线或无线方式连接。
[002^ 优选的，所述中央分析控制模块中的运算公式为:與終，戶，巧=八户，A W, C, Γ, M, 0).
[0023] 所述运算公式中表示溫度积量差级别与作物相关信息^及±壤湿度的组合；
[0024] 所述运算公式f表示溫差级别与作物相关信息的组合取与施肥信息之间的对应关 系；
[0025] 所述施肥信息包括肥料品种、肥料总重量、浓度、施肥时间W及自动施肥方式；
[0026] 运算公式中所述K表示溫度积量差级别;所述P表示作物相关信息;所述Η表示±壤 湿度;所述F表示肥料的品种;所述R表示所述肥料各品种的重量比例;所述W表示所述每亩 所施肥料的重量;所述C表示肥料的浓度;所述Τ表示施肥时间，施肥时间是指达到溫度积量 差级别后开始施肥的时间，即施肥起始时间;所述Μ表示自动施肥方式;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、自动施肥流量；
[0028] 其中运算公式中的1(、口少、山1?、胖、(：、1\1、0可^在自动施肥前通过输入模块进行人 工设定、调整或保存。
[0029] 优选的，所述作物相关信息包括作物品种、作物占地面积、作物生长时期、作物的 适宜溫度积量；
[0030] 所述作物品种包括番茄、黄瓜、白菜、马铃馨、豆角、萝l·、西瓜、大豆、玉米、水稻、棉 花；
[0031] 所述作物生长时期包括播种期、幼苗期、快速生长期、开花期、结果期。
[0032] 优选的，自动施肥前可选择预存的运算公式中的各自动施肥信息值。
[0033] 优选的，所述肥料品种F包括氮肥、钟肥、憐肥、复合肥、复混肥、微生物肥、水溶性 肥料、±壤调理剂及功能性肥料；
[0034] 所述施肥方式Μ包括撒施、条施、沟施、穴施、冲施、微灌施肥、叶面喷施及精准施 肥。
[0035] 优选的，其中所述溫度积量差级另化> {D，3}级时或者1(>阳，2}，所述施肥时间0< Τ<^，每亩所施肥料的重量为1kg含W含50kg，肥料品种为氮肥、钟肥、憐肥、复合肥、复混 月己、微生物肥、水溶性肥料、±壤调理剂及功能性肥料的一种或几种。
[0036] 优选的，其中所述溫度积量差级另化> {D，引级时或者Κ>阳，4}，所述施肥时间0 < T<0.5h，每亩所施肥料的重量为10kg含W含50kg，肥料品种为氮肥、钟肥、憐肥、复合肥、复 混肥、微生物肥、水溶性肥料、±壤调理剂及功能性肥料的一种或几种。
[0037] 优选的，所述自动施肥模块中包括肥料组成自动调配系统W及自动施肥喷灌或微 灌系统；
[0038] 所述肥料组成自动调配系统是指能够接受中央分析控制装置的施肥信息数据自 动配置所需肥料的系统，包括称量系统、揽拌系统、肥料运输系统；
[0039] 所述自动施肥喷灌系统包括固定式喷灌系统、半固定式喷灌系统W及移动式喷灌 系统；
[0040] 所述自动施肥微灌系统包括滴灌系统、微喷灌系统、小管出流灌系统W及渗灌系 统。
[0041] 本发明还提供一种根据溫度积量和溫度积量差调整施肥的设备组，其特征在于包 括溫度检测设备、中央分析控制设备W及自动施肥设备并依次连接；
[0042] 所述溫度检测设备是指测定作物所处环境下的溫度强度的设备，包括溫度传感 器、溫度信息输出装置，溫度传感器通过信号连接溫度信息输出装置；
[0043] 所述中央分析控制设备是指能够将检测到的溫度信息进行分析得到溫度积量差 级别，能够通过运算将溫度积量差级别、作物相关信息与施肥信息相匹配，并且还设有输入 施肥信息参数和溫度信息数据的输入设备，；
[0044] 所述自动施肥设备是指能够接受中央分析控制系统输出的施肥信息数据并进行 自动施肥操作的系统，包括肥料组成自动调配装置和自动施肥喷灌或滴灌装置。
[0045] 本发明还提供应用上所述系统或设备组解决溫度积量差下作物生长异常的自动 施肥方法，其中所述作物品种包括番茄、黄瓜、白菜、马铃馨、豆角、萝l·、西瓜、大豆、玉米、水 稻、棉花;所述肥料品种包括氮肥、钟肥、憐肥、复合肥、复混肥、微生物肥、水溶性肥料、±壤 调理剂及功能性肥料。
[0046] 本发明的有益效果：
[0047] 1、解决溫度积量不足或过大的情况下，自动施肥W补偿作物生长过程中营养元素 的缺失；
[0048] 2、节约人力成本，自动检测环境溫度情况，实现自动化施肥；
[0049] 3、自动调节作物的生长发育和形态建成、缩短培养周期、提高品质，而且能够大大 减少能耗，降低成本；
[0050] 4、该方法具有监控和管理功能，使溫度积量过大或不足的情况下自动施肥系统更 加智能化和人性化。
【具体实施方式】
[0051 ]下面对本发明的【具体实施方式】作进一步说明：
[0化2]实施例1
[0053] W播种期西瓜作为实验作物，采用本发明提供的系统来解决西瓜种子发芽期溫度 积量差的自动施肥问题，该系统包括溫度检测模块、中央分析控制模块W及自动施肥模块；
[0054] 其中溫度检测模块包含溫度检测设备，测定作物所处环境下的溫度数据；中央分 析控制模块中包括溫度分析模块、运算模块、输入模块，输入模块连接溫度分析模块和运算 模块;溫度分析模块接收溫度数据进行分析和溫度积量差分级，并输出溫度积量差级别到 运算模块;运算模块中设有溫度积量差级别与施肥信息之间的运算公式，根据运算公式得 到与溫度积量差级别相匹配的施肥信息，并传输到自动施肥模块;输入模块包括施肥信息 参数的调整输入端、溫度信息输入端和作物相关信息输入端；自动施肥模块根据施肥信息 对作物施肥。
[0055] 10亩西瓜种子(P:作物相关信息)所需白天溫度积量为25°CX7d(天），环境溫度周 一为12°C，周二为14°C，周Ξ为12°C，周四为16°C，周五为20°C，周六为15°C，周日为10°C; - 周平均环境湿度为60 %。
[0056] 首先在作物相关信息输入端输入西