一种家禽精准放牧机及除草除虫害的生态方法与流程

[0001]
本发明涉及一种精准放牧家禽的机械，尤其涉及一种家禽精准放牧机及除草除虫害的生态方法。


背景技术：

[0002]
杂草和虫害是影响水稻产量的重要因素，特别在长江以南，杂草和虫害生长、繁殖快，增加了防治的难度。
[0003]
杂草是农作物减产的最主要因素之一，常年全球农业因草害损失超950亿美元，而病害和虫害的损失分别为第二、三位。中国农田草害面积约7880万公顷，常年杂草防控费用约235亿元人民币，仍造成粮、棉、油损失1460万吨，直接经济损失近千亿元人民币。目前，在全球，农田杂草防控主要以化学除草剂为主体，化学除草剂的长期大量使用，严重影响环境和农产品质量、显著降低农田生物多样性。单一除草剂的长期使用导致杂草产生抗药性；长残效除草剂导致下茬作物减产甚至土地退化。保障生态和粮食安全，发展绿色食品生产，是各级政府、广大城乡居民的共同目标。
[0004]
水稻是我国的主要粮食作物，旱地作物是我国最主要的作物，杂草危害可造成作物减产10～20％，草害严重时减产可达50％以上。我国作物生产已开始从单纯追求高产转向以健康、安全为前提的优质高产。杂草防除尽量减少化学除草剂的使用，提倡生物、生态措施综合治理杂草。大面积作物生产中，除使用除草剂外，目前尚无有效技术控制杂草。
[0005]
水稻中的虫害主要以福寿螺为主，福寿螺个体大、食性广、适应性强、生长繁殖快、产量高，主要分布在广东、广西、江西、福建、湖南等省，福寿螺严重危害水稻，是水稻种植的一大患害。中国作为世界水稻播种面积第二、稻谷产量第一的国家的同时，也饱受外来物种福寿螺的侵害。福寿螺以水稻为食，在水稻移栽后疯狂啮食叶片和幼嫩分蘖，一夜之间就能把刚插的禾苗全部啃光，致使水稻基本苗数不足，并影响水稻的正常生长。严重的甚至造成缺苗30％以上、减产50％以上。平均每年造成的经济损失可达数十亿元。
[0006]
常见的福寿螺防治手段包括人工捡螺、鸭子食螺，以及施药。但人工捡螺和施药的方法会耗费人力，而鸭子食螺的方式有踩苗减产的可能。
[0007]
专利cn103477920 b公开了一种生态除草方法基于加快耗竭杂草种子库的生态控草体系研究，通过过滤稻田灌溉水(阻断杂草种子随灌溉水流的传播)及浸田期捞除漂浮杂草种子(加速耗竭杂草种子库)的生态控草技术对稻麦连作田杂草有良好的防除效果，并使得土壤种子库中杂草种子密度逐年持续下降。
[0008]
专利cn201910179404.4公开了一种用茶籽饼加两段式稻田养鸭全过程系统控制稻田福寿螺的生态方法。所述方法包括如下步骤：耘田后插田前每亩撒施45—55kg，优选50kg茶籽饼；把稻田用0.8—1.2m，优选1m高的尼龙网围起来，便于养鸭和控制外来移居福寿螺和黄鼠狼；插田后10d，选择晴天放入第一批稻田鸭，利用鸭子吞食掉田埂上、杂草上、以至稻株上的福寿螺卵块和幼小的螺，随着鸭子的长大，鸭子消灭移居进来的大螺；水稻抽穗后，将第一批放养的鸭子移出稻田，以防止大鸭子伤穗子；在水稻进入分蘖末期第二批小
鸭要求已经孵出壳，齐穗期后则放入第二批鸭子，继续吞食福寿螺卵块和小螺。本发明不仅能显著降低控螺成本，增加经济效益的同时，使稻田产出的鸭子和稻谷没有农药和除草剂的污染，更安全。
[0009]
无论是上述发明专利，还是已公开发表的文献，在防治作物杂草、虫害的危害方面都有共同的特点，一是采取生物、生态、化学、物理方法防治；二是在当前和未来绿色发展背景下，上述方法在大面积生产中都难以实现不施用化学农药而确保不减产。


技术实现要素：

[0010]
本发明所要解决的技术问题是，针对现有作物有机除草、除虫害技术中存在的缺陷，提供一种家禽精准放牧机，模拟人工清除杂草、清除害虫的方法，用机器牧养家禽，用家禽替代人工除草、除害虫，在作物生长期间，稻农驾驶家禽放牧机，引导、驱使家禽在田间不断行走，踩草的同时还可捕食其它幼虫、幼虫卵块、成虫，同时确保不减产。
[0011]
本发明还提供了一种除草除虫害的生态方法，采用生物防治杂草、防虫，并在大面积生产中都实现不施用化学农药而确保不减产。
[0012]
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
[0013]
一种家禽精准放牧机，包括第一横梁，所述第一横梁下方安装有轮毂，所述第一横梁上安装有操作梁和电机，所述电机的转轴连接的联杆一端，所述联杆的另一端连接有第二横梁，所述第二横梁下方等分安装有多个第一隔板和固定件，所述第一隔板竖直设置，且与所述第二横梁垂直，每个所述固定件上连接有连接件，所述连接件与穿于家禽身上的马甲连接。
[0014]
本发明采取模拟人工清除杂草、清除虫害的方法，用家禽替代人工除草、除虫害，而实现方法是发明家禽精准放牧机。在作物生长期间，农民驾驶家禽精准放牧机，引导、驱使家禽在田间不断行走，踩草的同时还可捕食其它幼虫、幼虫卵块、成虫。本发明有效、持续、降低作物杂草、虫害发生量，可持续的有机除草、除虫害。
[0015]
本发明中，轮毂带动家禽精准放牧机往前移动，图1中箭头为家禽精准放牧机的前进方向，与图中箭头方向一致为向前，与图中箭头方向相反为向后(下同)。电机可将联杆抬起或放下，从而带动第二横梁、连接件和家禽一并抬起或放下，放下时家禽的脚落于地面，第一隔板使相邻的家禽相互分开，连接件牵引马甲领，家禽自如且省力地跟进。家禽的头和颈可自由伸展捕食作物秆上的虫和卵；家禽的脚活动自如，家禽的蹼踩踏杂草、虫害，还可捕食其它害虫的幼虫、成虫、卵块。
[0016]
优选地，所述第二横梁下方竖直等分安装有多个第二隔板，所述第一隔板与所述第二隔板垂直连接，所述固定件安装于所述第一隔板或所述第二隔板上，且位于所述第二隔板前侧，家禽置于所述第二隔板前侧。每组第一隔板与第二隔板之间容纳一只家禽。第二隔板位于家禽的后方，在家禽与家禽精准放牧机前行不同步时从尾部推动家禽前行，同时也有镇压杂草的作用。
[0017]
优选地，所述轮毂内侧安装有驱动装置，驱动装置带动轮毂向前行驶。
[0018]
优选地，所述轮毂的斜上方安装有被动辅助轮，所述被动辅助轮位于所述轮毂的前侧。被动辅助轮用于辅助家禽精准放牧机上田埂。
[0019]
优选地，所述电机为步进电机。到达行末，驾驶员通过步进电机抬起联秆，将所有
家禽向斜后方抬起，家禽的脚离开地面。
[0020]
优选地，所述轮毂外面装有窄刀。运动时增大附着力，便于在稻田中运动。
[0021]
本发明还公开了上述家禽精准放牧机的除草除虫害的生态方法，包括以下步骤：
[0022]
s1、给多只家禽分别穿上马甲，每个连接件与一只家禽的马甲连接，家禽均处于作物的行间；
[0023]
s2、驾驶员手扶操作梁往前走，家禽脚踩踏杂草和虫害走一个单程；
[0024]
s3、一个单程完成后，驾驶员通过电机抬起联杆，将所有家禽向斜后方抬起，家禽的脚离开地面，轮毂上田埂后转弯90度，在田埂上行驶一个单程宽度后，再转弯90度，驶入下一个单程的起点，通过电机放下联杆，家禽的脚着地；轮毂向前行驶，开始下一单程作业。
[0025]
本发明采用家禽精准放牧机，解决了牧养家禽除草作业时家禽的月龄、苗龄、草龄要求严格的问题，增大家禽的月龄、苗龄、草龄弹性，还能显著提高牧养家禽的效率，减少牧养家禽成本；减缓牧养家禽过程中家禽聚集导致的伤苗、伤禾问题。
[0026]
其中，一个单程是指从田一侧的田埂到对侧的田埂的行程，单程宽度是指第一横梁和第二横梁的宽度。
[0027]
优选地，当田埂过高时，被动辅助轮先上田埂，轮毂再上田埂，完成上田埂环节。
[0028]
进一步地，若作物为水稻，则家禽选择鸭，水稻直播后20d—22d或插田后8d—10d，选择晴天用家禽精准放牧机牧鸭除草、除虫害，鸭龄25d以上；
[0029]
直播后32d—40d或插田后20d—25d，选择晴天第二次用家禽精准放牧机牧鸭除草、除虫害，鸭龄47d—60d；
[0030]
如果需要，还可在第一次、第二次期间，在第二次后至抽穗期间，选晴天用家禽精准放牧机牧鸭除草、除虫害。
[0031]
进一步地，若作物为旱地作物，则家禽选择鸡，旱地作物直播后10d—22d或移栽后10d—30d，选择晴天用家禽精准放牧机牧鸡除草，鸡龄30d以上；
[0032]
旱地作物直播后32d—40d或移栽后20d—45d，选择晴天第二次用用家禽精准放牧机牧鸡除草，鸡龄50d以上；
[0033]
如果需要，还可在第一次、第二次期间，在第二次后至采收期间，选晴天用家禽精准放牧机牧鸡除草。
[0034]
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明对比现有技术具有以下优势：
[0035]
(1)基于现代农业特点，将牧养家禽除草产业化。牧养家禽除草，在我国已有1000多年历史，是传统农业中的精华，但在现代农业背景下，牧养家禽除草没有产业化，尚无牧养家禽除草专业服务，其原因是人工牧养家禽存在家禽作业时控制难、家禽容易聚集的问题，其根本原因是家禽不能精准控制。本发明从本质上解决了这个问题，操作精准牧养家禽机，有效控制鸡作业、出行、归棚，由专业户进行服务，实现产业化。
[0036]
(2)基于社会化服务特点，将牧养家禽除草机械化。要实现牧养家禽除草，必须实现由人工牧养家禽向机械化牧养家禽转变。本发明创制手扶式精准牧养家禽机，对家禽的指挥由手持竹秆、用嘴吆喝转变为机械引领、后推助力，一家禽一空、一家禽一行，防止聚集、各自为阵，避免重复、提高效率，实现了牧养家禽机械化；
[0037]
(3)基于鸡与旱地作物的生物学特点，实现鸡与旱地作物无约束耦合，实现时空二
维精准作业。人工牧鸡除草除虫害，受制于苗情、草情、鸡情，难以在预定的时间作业，而采用放牧机作业，增大时间弹性，可全时段自由作业；受制于苗情、草情、鸭情，难以在预定的空间作业，而采用放牧机作业，强化鸡的纵向运动，约束鸡的横向活动，实现精准作业。牧养家禽除草的一个限制因素是旱地作物个体大小与鸡个体大小必须吻合，即小鸡配旱地作物生长前期，大鸡配旱地作物生长中后期。但在实践中由于气候、疫情、苗情等的变化，常出现苗小鸡大、苗大鸡小、草大鸡小的现象，下田牧养家禽成为空谈。本发明利用放牧机，提高扩大了作业时旱地作物苗、鸡群的弹性，即如果出现苗小鸡大的情况，也可将鸡限制在鸡库中作业，避免踩踏小苗，可正常作业，保障抢抓除草的最佳时段作业，做到不误农时、精准防控。旱地作物大户，可常年养殖成年鸡，一旦杂草发芽出苗，即牧养家禽除草，将杂草消灭在萌芽状态。将杂草消灭在萌芽状态是除草的关键，但由于气候(如下雨)、土壤过湿(如持续下雨)等原因，即算是化学除草，也存在困难，因为难以施药，在下雨或土壤太湿的条件下施用化学除草剂效果不佳。而采用本发明的方法，可实现全天候、全苗情作业。
[0038]
(4)基于鸭与水稻的生物学特点，实现鸭稻无约束耦合，实现时空二维精准作业。放牧机多次作业，全面有力灭杀杂草、福寿螺。
[0039]
(5)利用手扶式精准牧养家禽机多次作业，成本低、没有约束条件，全面有力灭杀杂草；
[0040]
(6)不用农药和化学合成剂，避免对旱地作物环境的危害；
[0041]
(7)全过程有效控制杂草的同时，控制其它虫害。
附图说明
[0042]
图1为本发明所述的家禽精准放牧机的结构示意图。
[0043]
图2为第一隔板和第二隔板的结构示意图。
[0044]
图3为本发明所述的家禽马甲示意图。
具体实施方式
[0045]
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
[0046]
实施例
[0047]
如图1所示，本发明由两部分组成，一部分是作物管理系统，另一部分是牧家禽机械系统。
[0048]
若机播或条直播、穴栽方式种植旱地作物为前提，实现旱地作物成行种植，要求行间宽度≥15cm，方便鸡在行间自由穿行；株距在不影响旱地作物生长的前提下尽量缩小，利于旱地作物植株利用茎叶群体形成的物理空间抑制杂草，而不必考虑鸡在株间的穿行。一次可作业6—60个旱地作物行间，一个单程完成。
[0049]
若机插或条直播、条点播方式种植水稻为前提，实现水稻成行种植，要求行间宽度≥20cm，方便鸭在行间自由穿行。一次可作业6—40个水稻行间，一丘田中最后一个单程行数少时，可在优先未作业的行间的前提下，部分鸭重复上一次的作业行间。
[0050]
一种家禽精准放牧机，包括第一横梁1、轮毂2、操作梁3、电机4、联杆5、第二横梁6、固定件7、连接件8、第一隔板9、第二隔板10、被动辅助轮11、驱动轮架12和驾驶总控13。
[0051]
第一横梁1是总成的横梁，第一横梁1是整个系统的底盘，承载所有零部件的重量并与主要零部件连接。
[0052]
第一横梁1下方通过驱动轮架12安装有轮毂2，轮毂2内侧安装有驱动装置。驱动装置为直流电机，轮毂2的宽度小于作物行间距，由轮毂2单向转动完成行驶。轮毂2外环表面镶有窄刀，呈块状，运动时增大附着力，便于在稻田中运动。轮毂2的斜上方安装有被动辅助轮11，被动辅助轮11位于轮毂2的前侧。
[0053]
第一横梁1上安装有操作梁3和电机4。操作梁3用于驾驶员手扶操作，操作梁3的端部设有驾驶总控13。电机4采用步进电机，电机4的转轴连接有联杆5，联杆5的另一端连接有第二横梁6。第一横梁1和第二横梁6之间还装有多个连接杆，连接杆两端分别与第一横梁1和第二横梁6转动连接。第二横梁6下方竖直等分安装有多个第一隔板9。第二横梁6下方竖直等分安装有多个第二隔板10。如图2所示，第一隔板9平行于前进方向设置，第一隔板9与第二隔板10之间的夹角为直角。第一隔板9与第二隔板10构成一个容纳家禽的开放库，一个开放库容纳一只家禽，库的后端是第二隔板10，第二隔板10在家禽的尾部后侧，并在家禽与家禽精准放牧机前行不同步时从尾部推动家禽前行，同时也有镇压杂草的作用。
[0054]
固定件7安装于第一隔板9或第二隔板10上，固定件7位于第一隔板9或第二隔板10的上方。每个固定件7上连接有连接件8，连接件8与穿于家禽身上的马甲连接，连接件8引导、牵引家禽向前运动。固定件7可采用金属杆，连接件8可采用绳索。
[0055]
如图3所示，兜家禽马甲包括马甲纲14、马甲纲15、马甲纲16、马甲纲17、马甲底兜18、马甲领19。马甲纲14、马甲纲15、马甲纲16、马甲纲17、马甲底兜18包覆家禽的身体，家禽的头从马甲领19上伸出，家禽左脚为编号20所示，家禽的右脚为编号21所示，都能自由活动，不受影响。马甲领19与连接件8进行连接，马甲底兜18保证能将家禽的身体能通过兜家禽马甲被整体提起来。兜家禽马甲将鸡开放式包裹，在保证家禽脚行动自如，头、颈伸展自如的前提下，既能带动家禽身体前行，又能约束身体的横向活动，防止破坏小苗。如果杂草生长繁茂，可增加一倍的库，每库一只家禽，每一个行间二只家禽。
[0056]
一个单程完成，驾驶员通过步进电机抬起桥库联秆，将所有家禽向斜后方抬起，家禽脚离开地面，驱动轮转动上田埂后转弯90度，在田埂上行驶一个单程的宽度后，再转弯90度，驶入下一个单程的起点，放下桥库联秆，家禽身体落下，脚着地；驱动轮向前行驶，开始下一单程作业。如遇田埂过高，可让被动辅助轮先上田埂，驱动轮再上田埂，再将机体转90度，完成上埂、转体环节。
[0057]
作物生长后期如果需要还可作业，由于作业时引领绳牵引马甲领，家禽无机会啄食顶部的稻穗和果实。
[0058]
实施例1
[0059]
2019年10月至2020年5月油菜机械化精准牧鸡除草的生态方法在湖南省长沙市长沙县路口镇明月村泉塘组实施，步骤如下：
[0060]
(1)10月28日采用滚筒式直播机种植油菜，每亩播种0.4公斤种子，每个单程播种10行，行距40cm；株距不规则，呈直线点状，形成有序的行和行间。
[0061]
(2)整地前不施用除草剂，油菜全生育期不施用除草剂；常规水、肥管理。
[0062]
(3)直播后23d用家禽精准放牧机牧鸡除草，鸡龄38d，除草的同时捕食其它害虫的幼虫、成虫，一台家禽精准放牧机一天除草58亩。直播后41d第二次用家禽精准放牧机牧鸡
除草，用同一批鸡，鸡龄56d，一台家禽精准放牧机一天除草55亩。
[0063]
(4)牧鸡前每只鸡穿上兜鸡马甲，一个开放库放一只鸡，开放库的后端是第二隔板；第二隔板行使兜住鸡的尾部，并在鸡与家禽精准放牧机前行不同步时从尾部推动鸡前行，同时也有镇压杂草的作用。由系在固定件上的连接件牵引马甲领，鸡自如且省力地跟进。鸡头和颈可自由伸展捕食稻茎秆上的虫和卵；鸡脚活动自如，鸡脚踩踏杂草，并捕食其它害虫的幼虫、成虫、卵块。
[0064]
(5)一次作业15个油菜行间，一个单程完成，通过步进电机抬起联秆，将所有鸡向斜后方抬起，鸡脚离开地面，驱动轮转动上田埂后转弯90度，在田埂上行驶6m后，转弯90度，驶入下一个单程的起点，放下联秆，鸡身体落下，脚着地；轮毂向前行驶，开始下一单程作业。如遇田埂过高，可让被动辅助轮先上田埂，驱动轮再上田埂，再将机体转90度，完成上埂、转体环节。
[0065]
(6)整个油菜生长期间，生长发育正常，没有出现倒伏，产量持平，农药减少。与常规栽培比较，防控杂草危害每亩减少成本56元，实现了减成本不减产。最重要的是实现了农药零投入，着眼于未来，生态效益巨大。
[0066]
表1.油菜机械化精准牧鸡除草的生态方法种植效益对照表(元、亩)
[0067][0068][0069]
实施例2
[0070]
2019年3月至2019年7月早稻机械化精准牧鸭除草除福寿螺的生态方法在湖南省长沙市长沙县路口镇明月村泉塘组实施，步骤如下：
[0071]
(1)4月8日采用滚筒式直播机种植水稻，每个单程播种10行，行距21cm；株距13cm，形成有序的行和行间。
[0072]
(2)整田前不施用除草剂，早稻全生育期不施用除草剂；常规水、肥管理。
[0073]
(3)直播后22d用家禽精准放牧机牧鸭除草、除福寿螺，鸭龄39d，除草的同时吞食小福寿螺，捕食其它害虫的幼虫、成虫，一台家禽精准放牧机一天除草除福寿螺54亩。直播后39d第二次用家禽精准放牧机牧鸭除草、除福寿螺，用同一批鸭，鸭龄56d，一台家禽精准放牧机一天除草除福寿螺49亩。
[0074]
(4)牧鸭前每只鸭穿上兜鸭马甲，一个开放库放一只鸭，开放库的后端是第二隔板；第二隔板行使兜住鸭的尾部，并在鸭与家禽精准放牧机前行不同步时从尾部推动鸭前行，同时也有镇压杂草的作用。由系在固定件上的连接件牵引马甲领，鸭自如且省力地跟进。鸭头和颈可自由伸展捕食稻茎秆上的虫和卵；鸭脚活动自如，鸭蹼踩踏杂草、福寿螺，并捕食其它害虫的幼虫、成虫、卵块。
[0075]
(5)一次作业40个水稻行间，一个单程完成，稻农通过步进电机抬起联秆，将所有鸭向斜后方抬起，鸭蹼离开地面，驱动轮转动上田埂后转弯90度，在田埂上行驶8.4m后，转
弯90度，驶入下一个单程的起点，放下联秆，鸭身体落下，脚蹼着地；轮毂向前行驶，开始下一单程作业。如遇田埂过高，可让被动辅助轮先上田埂，驱动轮再上田埂，再将机体转90度，完成上埂、转体环节。
[0076]
(6)水稻齐穗后2d换一批新鸭作业，鸭龄32d，由于作业时连接件牵引马甲领，同时鸭足、颈短小，无机会啄食顶部的稻穗，一台家禽精准放牧机一天除草除福寿螺45亩。
[0077]
(7)整个早稻生长期间，生长发育正常，没有出现倒伏，产量持平，农药减少。与常规栽培比较，防控杂草危害、福寿螺危害每亩减少成本99元，实现了减成本不减产。最重要的是实现了农药零投入，着眼于未来，生态效益巨大。
[0078]
表2.早稻机械化精准牧鸭除草除福寿螺的生态方法种植效益对照表(元、亩)
[0079][0080]
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。