一种基于土壤环境的施肥装置的制作方法

本技术涉及土壤施肥技术的领域，尤其是涉及一种基于土壤环境的施肥装置。

背景技术：

1、土壤是母质、气候、生物、地形和时间等因素共同作用下形成的自然体，在不同的自然环境中，土壤的形成过程和性状各具特色。土壤具有天然肥力，是农业发展和人类生存的物质基础。

2、施肥，是当土壤里的营养不能提供植被生长发育所需要时，人为对植物进行营养元素补充的行为。施肥的作用主要是给植物提供氮磷钾等营养成分，是保证植被能够快速生长的重要措施。向土壤中施加肥料，可以给农作物补充生长发育所需的营养元素，从而提高农作物的质量和产量。

3、相关技术中记载的施肥方式，通常包括撒施和冲施。撒施是指将肥料均匀撒于田面或撒后耕作的施肥方法，冲施又叫水冲肥，实际就是把固体的速效化肥溶于水中并以水带肥的方式施肥。两种施肥方式便捷，均应用广泛。但是，这两种施肥方式均不能根据土壤的实际情况进行施肥，一般就是通过人为判断，这就可能出现土壤养分供应过量或者养分不够的情况。当土壤养分供应过量时，一方面造成肥料资源的浪费，另一方面，可能造成作物中毒甚至死亡；当土壤养分不够时，作物生产质量会下降，这两种情况都会造成作物的大量减产。

技术实现思路

1、为了实现能够根据土壤环境进行定量施肥，以满足作物所需养分的精准供给，从而提高作物的生产质量，本技术提供一种基于土壤环境的施肥装置。

2、本技术提供的一种基于土壤环境的施肥装置及其使用方法采用如下的技术方案：

3、一种基于土壤环境的施肥装置，包括施肥车、取土机构、土壤氮磷钾传感器、控制组件、输送组件和收集箱；

4、所述取土机构、所述控制组件、所述输送组件和所述收集箱和均安装在所述施肥车上，所述取土机构包括取土组件，所述取土组件用于获取待施肥的土壤；

5、所述输送组件包括肥料供给箱和输送管，所述肥料供给箱和所述输送管均设置有多个，所述肥料供给箱和所述输送管一一对应设置，每个所述肥料供给箱装有不同养分的肥料；

6、所述土壤氮磷钾传感器安装在所述收集箱内，所述土壤氮磷钾传感器用于检测土壤中各种养分的含量；

7、所述控制组件包括处理器和多个第一电磁阀，所述土壤氮磷钾传感器、各所述第一电磁阀均和所述处理器电连接，所述处理器中设置有作物生长所需养分的含量和各所述输送管上的所述第一电磁阀打开后的肥料的流量，当所述肥料供给箱输送的肥料达到所需剂量时，所述处理器控制所述第一电磁阀关闭。

8、通过采用上述技术方案，使用时，取土组件获取待施肥的土壤，然后将获取的土壤放置在收集箱内，通过土壤氮磷钾传感器检测土壤中的氮、磷、钾的含量，并且将数据传输给处理器，处理器将获取的数据和理论所需数据进行对比，以确定土壤中氮、磷、钾的所需含量，并通过预先在处理器中输入的输送管上的第一电磁阀打开后的肥料的流量计算出第一电磁阀所需开启的时间，从而达到精准定量施肥的目的，而且氮肥、磷肥和钾肥分别设置并通过不同的第一电磁阀控制，根据土壤氮磷钾传感器的检测结果判断需要哪种肥料，从而实现按需供给。这样，通过本方案，作物降低了所需肥料供给不足或者过量的可能性，实现了能够根据土壤环境进行定量施肥的目的，满足了作物所需养分的精准供给，提高了作物的生产质量。

9、可选的，还包括土壤水分检测传感器和供水组件，所述土壤水分检测传感器安装在所述收集箱内，所述土壤水分检测传感器与所述处理器电连接，所述土壤水分检测传感器用于检测所述取土组件获取的土壤的水分含量，当所述土壤水分检测传感器检测的数值小于正常值时，所述供水组件对土壤进行注水。

10、通过采用上述技术方案，土壤水分检测传感器用于检测取土组件获取的土壤的水分含量，当水分含量较低时，不利于作物吸收肥料中的养分，当水分含量较低时，供水组件便进行注水以提高土壤中的水分含量。

11、可选的，所述供水组件包括储水箱、输水管和喷头，所述储水箱安装在所述施肥车上，所述输水管与所述储水箱连通，所述喷头安装在所述输水管远离所述储水箱的一端。

12、通过采用上述技术方案，当抽水泵工作时，抽水泵将储水箱内的水抽出并通过喷头喷出，以实现注水的目的。

13、可选的，所述输水管上安装有第二电磁阀，所述第二电磁阀与所述处理器电连接，所述处理器能够控制所述第二电磁阀的开度。

14、通过采用上述技术方案，处理器中可以设置不同的湿度阈值，不同的阈值代表土壤干燥程度不同，根据土壤湿度的不同，调节第二电磁阀的开度，从而可以调节注水量的多少。

15、可选的，所述取土组件包括安装架、升降板、取土筒、驱动电机、升降驱动件和螺旋刀片，所述安装架安装在所述施肥车上，所述升降驱动件安装在所述安装架上，所述升降板连接在所述升降驱动件上，所述升降驱动件带动所述升降板竖直升降，所述驱动电机安装在所述升降板上，所述取土筒安装在所述升降板上，所述驱动电机的输出轴延伸至所述取土筒内部且与所述取土筒转动连接，所述螺旋刀片固接在所述驱动电机的输出轴上。

16、通过采用上述技术方案，取土时，升降驱动件带动安装板竖直升降直至取土筒远离安装板的一端插入土壤中，驱动电机带动螺旋刀片转动，将土壤带到取土筒中，当驱动电机带动螺旋刀片反向转动时，便可以将土壤从取土筒中送出。

17、可选的，所述取土筒远离所述安装架的一端设置有多个锥齿，多个所述锥齿沿所述取土筒的周向间隔分布。

18、通过采用上述技术方案，多个锥齿能够便于取土筒插入到土壤中，以便于快速取土。

19、可选的，所述取土机构还包括水平驱动件和传送组件，所述水平驱动件和所述传送组件均设置在施肥车上，所述水平驱动件用于带动所述取土筒水平方向移动，所述传送组件用于将土壤传送至所述收集箱内。

20、通过采用上述技术方案，传送组件用于将土壤传送至收集箱内。这样，便实现取土和传送自动化运行，便可以随时随地对土壤进行取土和检测，以便获取实时土壤信息。

21、可选的，所述传送组件包括传送管、绞龙、输送电机、进料斗和送料管，所述传送管固定在所述施肥车上，所述绞龙穿设在所述传送管内，所述输送电机带动所述绞龙转动，所述进料斗和所述送料管均与所述传送管连通，所述进料斗位于所述传送管靠近所述取土组件的一端，所述送料管位于所述收集箱的上方。

22、通过采用上述技术方案，当取土筒完成取土，水平驱动件带动取土筒移动至进料斗的上方，此时，螺旋刀片反转，土壤从取土筒内掉落至进料斗内，并通过绞龙直接送至收集箱内以供检测。

23、可选的，所述输送组件还包括混合箱、搅拌组件和与所述混合箱连通的出料管，各所述输送管均与所述混合箱连通，所述搅拌组件用于将所述混合箱内的肥料搅拌均匀。

24、通过采用上述技术方案，当土壤需要多种肥料时，通过混合箱和搅拌组件实现肥料均匀混合，这样，经过混合的肥料能够避免施肥时某种肥料堆积，造成烧苗的状况。

25、可选的，所述搅拌组件包括搅拌电机、转轴和搅拌杆，所述搅拌电机固定在所述混合箱上，所述转轴延伸至所述混合箱内，所述搅拌杆安装在所述转轴上。

26、通过采用上述技术方案，搅拌电机通过转轴带动搅拌杆转动，将混合箱内的肥料实现均匀处理，以便于施肥。

27、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

28、1.本技术中设置有取土机构、土壤氮磷钾传感器、肥料供给箱、输送管、处理器和多个第一电磁阀，取土机构完成取土作业，通过土壤氮磷钾传感器检测土壤中的氮、磷、钾的含量，并且将数据传输给处理器，处理器将获取的数据和理论所需数据进行对比，以确定土壤中氮、磷、钾的所需含量，并通过预先在处理器中输入的输送管上的第一电磁阀打开后的肥料的流量计算出第一电磁阀所需开启的时间，从而达到精准按需供给的目的，满足了作物所需养分的精准供给，提高了作物的生产质量；

29、2.本技术中设置有土壤水分检测传感器、储水箱、抽水泵、输水管和喷头，通过土壤水分检测传感器检测土壤中的水分含量，当土壤的水分含量低于所需水分，处理器控制抽水泵工作以实现向土壤注水。这样，一方面便于肥料快速溶解以便于作物根部吸收，另一方面可以提高土壤的湿度，有助于作物生长；

30、3.本技术中取土机构包括取土组件和传送组件，利用取土组件和传送组件可以实现待施肥土壤的自动获取，而且可以实现将获取的土壤自动传送至检测处。这样便可以随时随地对土壤进行取土和检测，以便获取实时土壤信息。