本发明属于农业生产种植技术领域，具体涉及一种甘蔗种植方法。
背景技术：
甘蔗是一种茎用类水果，其富含大量蔗糖、纤维素等成分，具有滋养润燥的功效，深受广大消费者喜爱。甘蔗的种植主要采用茎芽繁殖的方式，首先选取品质优良的种茎，然后将种茎切段并逐截埋入蔗沟中，种茎在蔗沟中排布时一般要求茎芽沿水平方向向两侧伸展，确保两侧茎芽生长速度同步，同时避免茎芽被种茎压住。由于甘蔗整体呈圆柱形，且茎芽相对于种茎的体积极小，因此现有技术中的播种设备无法有效识别甘蔗种茎的茎芽朝向，如要确保种茎正确摆放，一般只能采用人工操作，种植效率低下。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种能够实现甘蔗定向播种的甘蔗种植方法。
为实现上述目的本发明提供了以下技术方案：一种甘蔗种植方法，包括如下步骤：
步骤1：采用甘蔗种茎茎芽标定系统对甘蔗种茎茎芽进行标定，该标定物与甘蔗种茎的茎芽之间按照特定位置关系排布；该标定物能够被播种机捕捉或识别；
步骤2：采用甘蔗播种机对标定后的甘蔗种茎进行定向播种。
所述步骤1中，所述标定物为竹签，在甘蔗种茎上添加标定物的过程即是将竹签沿甘蔗种茎径向以特定角度穿插在甘蔗种茎内，并使竹签的两端均凸伸在甘蔗种茎的外部。
将竹签沿甘蔗种茎径向以特定角度穿插在甘蔗种茎内的具体方法为：在定位输送机构的进料端两侧各安排一名操作人员；两名操作人员手握甘蔗种茎两端将茎芽翻转至特定角度，然后将甘蔗种茎卡固在卡槽内，同时确保甘蔗种茎的茎芽在输送带宽度方向上能够避开输送带下游的打标装置和切断装置分别所对应的打标位置和切断位置；输送带运送甘蔗种茎向下游间歇式进给，甘蔗种茎依次经过打标装置和切断装置，打标装置将一头削尖的竹签射入甘蔗种茎内，切断装置将甘蔗种茎切分成多段，每段甘蔗种茎上确保至少留有3个茎芽；甘蔗种茎到达输送带末端时，卡槽内的夹紧机构在引导条的驱动下向两侧张开，使甘蔗种茎能够从输送带末端自由滑落；甘蔗种茎从输送带末端掉落后沿着接料板滚动至收集装置，此时储料架上的锁止机构处于解锁状态，甘蔗种茎沿着储料架两竖直夹板之间的间隙向下掉落，在掉落过程中甘蔗种茎上的竹签由于受到拨丝的阻挡会始终处于大致水平的姿态；当储料架装满后，首先控制两组引导机构向储料架两侧分离，同时控制压杆上行使锁止机构锁止，然后将储料架从接料板下方移出，并换上空的储料架继续接料。
所述步骤2中，采用甘蔗播种机对标定后的甘蔗种茎进行定向播种的具体方法为：将甘蔗播种机钩挂在拖拉机尾部并将拖拉机尾部的动力输出轴与甘蔗播种机的动力输入轴传动连接；将收集在储料架中的甘蔗种茎连同储料架搬运到播种机的载物台上，并在载物台上布置一名操作人员；开动拖拉机并使其沿着蔗沟行驶，在此过程中操作人员将储料架插接在播种机下料机构上，待储料架内的甘蔗种茎放空时，拆下空储料架并换上满储料架，实现甘蔗种茎的连续供料；甘蔗种茎由下料机构下方至导料机构，并由导料机构定向引导至地面，拱土机构翻起的土壤越过拱土机构尾端时能够重新回填如蔗沟，从而将甘蔗种茎掩埋。
本发明的技术效果在于：本发明首先对甘蔗种茎的茎芽进行标定，使得茎芽容易被识别，然后在播种机上设施相应的识别引导机构，实现甘蔗种茎的定向播种，提高了出芽率，同时确保了秧苗生长的一致性。
附图说明
图1是标定后的甘蔗种茎示意图；
图2是本发明的实施例所提供的收集装置的立体结构示意图；
图3是本发明的实施例所提供的打标装置的签盒结构主视图；
图4是本发明的实施例所提供的打标装置的其中一个工位的结构示意图；
图5是图4所示状态下的打标装置联动机构原理图；
图6是本发明的实施例所提供的打标装置的另一工位的结构示意图；
图7是图6所示状态下的打标装置联动机构原理图；
图8是本发明的实施例所提供的打标装置的又一工位的结构示意图；
图9是图8所示状态下的打标装置联动机构原理图；
图10是本发明的实施例所提供的切断装置的立体结构示意图；
图11是本发明的实施例所提供的切断装置的侧视图；
图12是本发明的实施例所提供的收集装置的其中一个工位的立体结构示意图；
图13是图12所示状态下的收集装置的主视图；
图14是图12所示状态下的收集装置的剖视图；
图15是本发明的实施例所提供的收集装置另一工位的立体结构示意图；
图16是图15所示状态下的收集装置的主视图；
图17是图15所示状态下的收集装置的剖视图；
图18是本发明的实施例所提供的定位输送机构的结构示意图；
图19是本发明的实施例所提供的播种机立体结构示意图；
图20是本发明的实施例所提供的播种机另一视角的立体结构示意图；
图21是本发明的实施例所提供的播种机构立体结构示意图；
图22是本发明的实施例所提供的播种机构的侧视图；
图23是本发明的实施例所提供的播种机构的俯视图。
具体实施方式
结合图1至图23，对本发明作进一步地说明：
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
如图2所示，一种甘蔗种茎茎芽标定系统，包括定位输送装置、标定物500，打标装置200、切断装置300，以及收集装置400；所述定位输送装置被装配为能够使甘蔗种茎600以固定姿态进行输送，所述打标装置200和切断装置300顺序设置在定位输送装置上方，打标装置200用于将标定物500固定在甘蔗种茎600上，切断装置300用于将标定后的甘蔗种茎600切成小段，所述收集装置400设置在定位输送装置的末端用于收集加工后的甘蔗种茎600。该标定物500与甘蔗种茎600的茎芽601之间按照特定位置关系排布，且该标定物500能够被播种机捕捉或识别，这样以来播种设备就能够分辨出甘蔗种茎600上茎芽601的位置，进而实现甘蔗种茎600的定向输送和播种。
如图2所示所述定位输送装置包括在同一水平面内平行间隔设置的多条输送带100；每条输送带100上均设有沿带长方向间隔设置的多个卡槽101，卡槽101的槽宽大于甘蔗种茎600的直径，各输送带100上的卡槽101沿输送带100宽度方向一一对齐，其中至少最两侧的两条输送带100上的卡槽101内设有夹紧机构。各条输送带100之间的间隙即为甘蔗种茎600的打标位置和切断位置，因此操作人员在摆放甘蔗种茎600时，需要使茎芽601尽量避开各间隙的中心位置，以免误伤茎芽601。
优选的，如图18所示，所述夹紧机构包括卡槽101两侧槽壁上对称设置的两个摆块102，所述摆块102与卡槽101的槽壁铰接，摆块102与卡槽101的槽壁之间设有弹性单元，弹性单元被装配为其弹力能够驱使摆块102向卡槽101中心摆动以夹紧卡槽101内甘蔗种茎600。带有夹紧机构的输送带100的末端设有触发机构，所述触发机构被装备为当卡槽101运行至输送带100末端时触发机构能够驱动夹紧机构的两摆块102向相互远离的方向摆动。
具体的，所述摆块102包括挤压端和驱动端，挤压端和驱动端之间是与卡槽101槽壁实施铰接的交接部，所述挤压端自卡槽101侧壁斜向下的朝向卡槽101中心设置，所述挤压端的上部为斜坡面，挤压端的端部为圆弧面；所述驱动端连接有一顶杆104，所述驱动端开设有腰型孔103，所述顶杆104上设有与顶杆104长度方向垂直的销轴，所述销轴与腰型孔103构成滑动铰接配合，所述顶杆104的长度方向与卡槽101的槽深方向平行，顶杆104沿自身长度方向滑动设置在卡槽101侧壁上，所述顶杆104远离腰型孔103的一端贯穿至卡槽101底面下方，且该端连接有驱动块106，驱动块106与顶杆104相背的一侧为平滑的拱形结构，所述弹性单元为套装在顶杆104上的弹簧105，所述弹簧105抵靠驱动块106和卡槽101之间。本实施例中仅在最外侧的两条输送带100上设置夹紧机构就能够达到固定甘蔗种茎600的目的，最外侧的两输送带100上的卡槽101槽壁较宽并且是中空结构，这样便于摆块102和顶杆104的安装，槽壁内部设有肋板，顶杆104滑动设置在肋板上，弹簧105的一端也抵靠在肋板上，使弹簧105大部分结构隐藏在槽壁内部，整体结构更加紧凑。
优选的，所述触发机构是具有一弧形引导面的引导条107，该引导条107被装配为在卡槽101逐渐接近输送带100末端的过程中，弧形引导面能够逐渐压缩所述驱动块106并克服弹簧105的弹力做功，直至摆块102的所述斜坡面与卡槽101的内侧壁平齐。
所述标定物500为竹签，其标定方式为：竹签沿甘蔗种茎600的径向贯穿甘蔗种茎600，并使竹签两端在甘蔗种茎600的两侧形成两段悬伸段，竹签的长度方向与甘蔗种茎600的茎芽601所在纵切面平行或垂直。图1所示实施例中，竹签与甘蔗种茎600两侧的茎芽601处于同一平面内，竹签一方面便于播种机构对茎芽601进行定位，另一方面当种茎植入蔗沟中以后，竹签能够防止甘蔗种茎600翻滚。
如图3～9所示，所述打标装置200包括签盒201，所述签盒201底部为v字形，签盒201底部设有出签口，出签口下端设有两端敞口的水平导槽202，所述水平导槽202的一端设有顶针203，所述顶针203与水平导槽202的长度方向平行，且顶针203沿水平导槽202的长度方向往复运动设置，所述水平导槽202远离顶针203的一端接有一斜向下设置的滑道204，所述滑道204下端设有一喷管205，所述喷管205的管壁上开设有通孔207，所述滑道204与通孔207平滑连通，所述喷管205内设有一活塞206，所述活塞206沿竖直方向往复运动设置使活塞206能够堵住所述通孔207或运动至通孔207上方，所述喷管205的管壁上还设有高压气源接口208，所述高压气源接口208通过管路与高压气源连通，且管路上设有控制高压气流通断的阀门，所述高压气源接口208设置在通孔207下方的喷管205管壁上。所述顶针203由气缸驱动，且顶针203与活塞206之间设有联动机构，该联动机构被装配为在顶针203插入水平导槽202的过程中活塞206向上运动，而在顶针203拔出水平导槽202的过程中活塞206向下运动。该联动机构包括第一活动块209、第二活动块210和l型杠杆211，所述第一活动块209与顶针203相对铰接，同时与l型杠杆211的第一臂滑动连接，所述第二活动块210与活塞206上端的推杆铰接，同时与l型杠杆211的第二臂滑动连接，所述l型杠杆211的顶角铰接设置在一固定支架上。所述喷管205下端设有一变径段，该变径段的内径小于喷管205上部内径，且变径段内壁与喷管205上部内壁之间设有圆锥过渡面。所述打标装置200沿定位输送装置的宽度方向间隔设置多个。本发明利用高压气体作为动力，确保竹签能够充分贯穿甘蔗种茎600，另外在实际使用过程中可在各喷管205的下端间隔设置缓冲块，缓冲块能够将竹签拦停避免喷射力度过大时竹签穿出甘蔗种茎600，缓冲块可以采用尼龙材料制成。
如图10、11所示，所述切断装置300包括沿定位输送装置宽度方向间隔设置的多个盘刀303，各盘刀303同轴设置在同一转轴302上，所述转轴302转动设置在一活动支架301上且活动支架301上设有用于驱动转轴302转动的电机304，所述活动支架301沿竖直方向往复运动设置，活动架301由气缸驱动。
进一步的，所述切断装置300还包括压料机构，所述压料结构包括压块307，所述压块307位于转轴302下方的各盘刀303之间，压块307相对于活动支架301沿竖直方向往复运动设置，且压块307与活动支架301之间设有压簧306，具体结构如图11所示，压块307上方连有导杆305，导杆305沿竖直方向与与活动支架301构成滑动配合，且导杆305上设有与活动支架301挡接的凸缘来限制导杆305的滑动行程。压料机构能够避免甘蔗种茎600被截断后中间未被夹紧机构夹紧的茎段在盘刀303的带动下出现偏转。
进一步的，所述压块307的底面上设有弧形槽，所述弧形槽内壁上设有弹性材料如海绵制成的缓冲垫308，以适应不同种茎之间的尺寸差异。
如图12～17所示，所述收集装置400包括储料架403和布料机构，所述储料架403包括平行间隔设置两竖直夹板以及连接两竖直夹板底部的底板；所述布料机构包括设置在输送带100末端下方的滑梯状接料板401，以及设置在接料板401下方两侧的两组导料机构，每组导料机构包括两间隔立柱404以及沿立柱404高度方向均匀间隔设置的拨丝405，所述拨丝405向接料板401中心方向悬伸设置，且拨丝405悬伸端斜向下弯曲设置，所述拨丝405由弹性材料制成，两组导料机构分别沿接料板401宽度方向往复运动设置；接料时储料架403位于接料板401下方的两组导料机构之间。所述储料架403顶部设有锁止机构，所述锁止机构被装配为能够在解锁和锁止两个工位间进行切换，位于锁止工位时，锁止机构能够阻止甘蔗种茎600进出于储料架403，位于解锁工位时，甘蔗种茎600能够自由进出于储料架403。
具体的，所述储料架403的其中一竖直夹板的顶部设有锁止块406，所述锁止块406的中部与夹板铰接，且锁止块406的两端分别凸伸至该竖直夹板的内外两侧，该锁止块406与该竖直夹板之间的铰接轴上设有扭簧，扭簧的弹力能够驱使锁止块406上位于竖直夹板内侧的一端向下摆动；位于竖直夹板外侧的锁止块406的上方设有一压杆407，所述压杆407沿竖直方向往复运动设置，压杆407由气缸驱动，当压杆407下行时压杆407的下端能够驱动锁止块406克服扭簧的弹力摆动，直至锁止块406内端与竖直夹板的内侧板面平齐。所述接料板401下端还设有与接料板401相对间隔设置的竖直挡杆402，所述竖直挡杆402沿竖直方向与储料架403上远离接料板401一侧的竖直夹板正对设置。本发明将多根甘蔗种茎600收集在一个模块中进行存放，播种时直接将各模块排布在播种机上进行吐料，避免中间进行二次整理。甘蔗掉入储料架403的过程中，甘蔗种茎600上的竹签由于受到拨丝405的阻挡会始终处于大致水平的姿态，这样便于后续在播种机上进行吐料。
上述打标装置200和切断装置300均有电控系统自动控制，输送带100上设有用于检测甘蔗种茎600位置的传感器，电控系统根据各传感器采集的信号控制打标装置200和切断装置300动作。
如图1所示，本发明的原理为：采用甘蔗种茎600茎芽601标定系统在甘蔗种茎600上添加标定物500，该标定物500与甘蔗种茎600的茎芽601之间按照特定位置关系排布；该标定物500能够被播种机捕捉或识别。
标定物500选用竹签，竹签易制备且成本低廉，使用前先用消毒液浸泡然后晾干即可，在甘蔗种茎600上添加标定物500的过程即是将竹签沿甘蔗种茎600径向以特定角度穿插在甘蔗种茎600内，并使竹签的两端均凸伸在甘蔗种茎600的外部。
将竹签沿甘蔗种茎600径向以特定角度穿插在甘蔗种茎600内的具体方法为：在定位输送机构的进料端两侧各安排一名操作人员；两名操作人员手握甘蔗种茎600两端将茎芽601翻转至特定角度本发明的实施例中，由于竹签与茎芽601在同一平面内，而竹签又是竖直射入甘蔗种茎600的，因此在摆放甘蔗种茎600时，应当将种茎两侧的茎芽601分别朝向上下两侧，然后将甘蔗种茎600卡固在卡槽101内，同时确保甘蔗种茎600的茎芽601在输送带100宽度方向上能够避开输送带100下游的打标装置200和切断装置300分别所对应的打标位置和切断位置；输送带100运送甘蔗种茎向下游间歇式进给，甘蔗种茎600依次经过打标装置200和切断装置300，打标装置200将一头削尖的竹签射入甘蔗种茎600内，切断装置300将甘蔗种茎600切分成多段，每段甘蔗种茎600上确保至少留有3个茎芽601；甘蔗种茎600到达输送带100末端时，卡槽101内的夹紧机构在引导条107的驱动下向两侧张开，使甘蔗种茎600能够从输送带100末端自由滑落；甘蔗种茎600从输送带100末端掉落后沿着接料板401滚动至收集装置400，此时储料架403上的锁止机构处于解锁状态，甘蔗种茎600沿着储料架403两竖直夹板之间的间隙向下掉落，在掉落过程中甘蔗种茎600上的竹签由于受到拨丝405的阻挡会始终处于大致水平的姿态；当储料架403装满后，首先控制两组引导机构向储料架403两侧分离，同时控制压杆407上行使锁止机构锁止，然后将储料架403从接料板401下方移出，并换上空的储料架403继续接料。
如图19～23所示，一种甘蔗播种机，包括下料机构710、导料机构720，以及上述的储料架403；所述下料机构710包括用于与储料架403实施插接的插接部711，所述插接部711由两块与储料架403量竖直夹板平行的挡板构成，所述储料架403底板向上的倒插在插接部711内；所述下料机构710还包括竖直设置在插接部711两侧的转杆712，所述转杆712转动设置在机架上，所述转杆712上设有上下两半圆形托盘713，且沿竖直方向看两托盘713关于转杆712中心对称设置，所述转杆712与甘蔗种茎600上各标定物500的凸伸部一一对应设置，且转杆712转动过程中转杆712上的两半圆形托盘713能够交替撑拖最下方甘蔗种茎600的凸伸部和次下方甘蔗种茎600的凸伸部；所述导料机构720位于下料机构710下端，导料机构720包括两平行设置的斜坡状滑道721，沿竖直方向看，两斜坡状滑道721与甘蔗种茎600的长度方向平行，且两斜坡状滑道721分别对应甘蔗种茎600两侧的凸伸部设置。本发明的播种机基于上述茎芽标定原理，对传统播种机进行了适应性改造，使得播种机能够对甘蔗种茎600上的标定物500进行定向引导，从而实现甘蔗种茎600的定向播种，保障了出芽率和秧苗生长的一致性，本发明中的播种机为拖拉机后挂式播种机，制造成本低，使用方便。
当储料架403插接在插接部711上时，插接部711的其中一侧挡板的顶部能够挤压所述锁止块406，并使锁止块406克服扭簧的弹力摆动，直至锁止块406内端与竖直夹板的内侧板面平齐，从而将锁止机构转换成解锁状态，确保甘蔗种茎600能够顺利落入下料机构710内。
所述导料机构720下端还设有拱土机构730，所述拱土机构730前端为喙状结构731(本发明关于甘蔗播种机的表述中，所谓“前”“后”等表示方位的表述是基于播种机的实际使用状态而言的，即播种机播种时的行进方向为前方，行进方向的反向为后方)，拱土机构730后方设有自喙状结构731两侧向后延伸的两块尾板732，两尾板732自下而上呈收拢状设置，两尾板732后半段的上端敞口设置，且引导机构的两滑道721通过该敞口段斜向下延伸至两尾板732之间。拱土机构730能够将蔗沟中疏松的土壤拱起，为甘蔗种茎600的摆放腾出空间，同时土壤越过拱土机构730尾端后能够自动回填，从而将摆放好的甘蔗种茎600掩埋。
优选的，所述转杆712通过带轮机构与一过渡轴715构成传动配合，该过渡轴715上设有蜗轮71，所述蜗轮71与一蜗杆705构成传动配合，所述蜗杆705沿机架宽度方向设置，所述蜗杆705通过齿轮机构与动力输入轴704构成传动配合，所述动力输入轴704向机架前方凸伸设置用于连接拖拉机尾部动力输出轴。如图19、20所示，本发明的播种机供设有四组播种机构，其中每两组播种机构对应一条蔗沟设置，每条蔗沟实施双排摆种，实现合理密植。各播种机构的下料转杆712均由播种机前方横向设置的蜗杆705驱动，其传动路径如图23所示，传动机构简单可靠。所述机架前端设有连接臂702用于连接拖拉机尾部挂具。所述机架上设有一水平载物台701用于堆放装有甘蔗种茎600的储料架403，为确保载物台701的结构强度，在载物台701尾端与连接臂702之间设有一斜拉杆703。
本发明还提供了一种甘蔗种植方法，包括如下步骤：
步骤1：采用甘蔗种茎600茎芽标定系统对甘蔗种茎600茎芽进行标定，该标定物500与甘蔗种茎600的茎芽之间按照特定位置关系排布；该标定物500能够被播种机捕捉或识别；
步骤2：采用甘蔗播种机对标定后的甘蔗种茎600进行定向播种。
所述步骤2中，采用甘蔗播种机对标定后的甘蔗种茎600进行定向播种的具体方法为：将甘蔗播种机钩挂在拖拉机尾部并将拖拉机尾部的动力输出轴与甘蔗播种机的动力输入轴704传动连接；将收集在储料架403中的甘蔗种茎600连同储料架403搬运到播种机的载物台701上，并在载物台701上布置一名操作人员；开动拖拉机并使其沿着蔗沟行驶，在此过程中操作人员将储料架403插接在播种机下料机构710上，待储料架403内的甘蔗种茎600放空时，拆下空储料架403并换上满储料架403，实现甘蔗种茎600的连续供料；甘蔗种茎600由下料机构710下方至导料机构720，并由导料机构720定向引导至地面，拱土机构730翻起的土壤越过拱土机构730尾端时能够重新回填如蔗沟，从而将甘蔗种茎600掩埋。