[发明专利]一种水稻智能高精准施肥方法

说明书

技术领域

本发明属于水稻施肥技术领域，具体涉及一种水稻智能高精准施肥方法。

背景技术

水稻作为我国主要的粮食作物之一，在幼苗期、分叶期、拔节期、孕穗期、抽穗期等生长阶段对各种营养元素的需求，随着水稻品种、气候、土壤和施肥技术等条件的不同而变化，特别是不同生育时期水稻对氮、磷、钾三种主要营养元素需要量大，吸收量的差异十分显著，单纯依靠土壤供给，不能满足水稻生长发育的需要，必须另外施用。

我国的水稻种植区域分布极广，而不同地域的气候、土壤养分和降水量等均有不同，因此对水稻的施肥量也不能一概而论。目前已出现的精确农业变量施肥技术，是以作物生长模型、作物营养专家系统为支持，以高产、优质、环保为目的的施肥技术，要求对农业生态系统进行养分平衡研究，从而实现在每一操作单元上因作物营养水平的差异而按需施肥，但该方法需要实时测定土壤的养分情况和水稻的生长情况，操作复杂，难以实现大规模的普及和推广。

在水稻种植中，过量地施加肥料尤其是化肥不仅造成浪费，而且会对环境造成污染，破坏生态平衡。因此，目前需要一种能够因地制宜地对水稻进行合理施肥并控制施肥量的施肥方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够合理施肥的水稻智能高精准施肥方法。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种水稻智能高精准施肥方法，包括土壤检测、计算施肥、土壤监测和计算补肥，所述计算和监测过程均通过施肥控制系统完成，所述施肥控制系统包括控制中心，所述控制中心分别与探测组、信息输入单元、打印机和警示灯连接；所述探测组包括土壤水分传感器、盐分传感器和pH探头，所述信息输入单元包括键盘和USB接口，所述警示灯包括水分警示灯、盐分警示灯和酸度警示灯；具体步骤如下：

1)土壤检测：对种植水稻的土壤养分进行检测，然后将检测结果、水稻需肥特性和种植时间通过所述信息输入单元输入施肥控制系统，经系统计算打印出水稻的生长周期内的氮、磷、钾肥总量；

2)计算施肥：分三次施肥，按照计算出的氮肥总量的40～45％、磷肥总量的85～90％和钾肥总量的65～68％施加基肥；分蘖期按照计算出的氮肥总量的32～34％、磷肥总量的10～15％和钾肥总量的27～30％施加追肥；幼穗分化期按照计算出的氮肥总量的21～28％和钾肥总量的2～8％施加穗肥；

3)土壤监测：通过所述施肥控制系统的探测组对土壤的基本情况进行监测，一旦土壤中的水分、盐分或酸度超出控制中心设定的限定值，则控制中心联系相应警示灯发出警示；

4)计算补肥：所述施肥控制中心根据施肥前后土壤中的水分、盐分及酸度变化判断水稻营养情况，在水稻需要追加营养时计算出相应追加量并打印出来，然后根据计算出的追加量进行补肥。

优选的：所述的控制中心采用DSP芯片。

优选的：所述的土壤水分传感器采用Decagon的5TE。

本发明具有以下有益效果：通过对土壤进行检测，利用其检测结果并结合水稻的需肥特性能够计算出合理的施肥量，进行准确施肥，这样不仅减少了过多的肥料对环境的污染和破坏，还大大提高了肥料的利用率，降低生产成本，增加了农民收入。此外，在水稻成长过程中对土壤进行监测，能够避免不适宜的环境因素导致水稻减产。当土壤中缺水、缺肥或酸度不适宜时，警示灯会提醒人们及时地补水、补肥或者添加一定的草木灰或有机肥以改善水稻的生长环境。

附图说明

图1为本发明中施肥控制系统的电路原理图；

图2为探测组的电路原理图。

具体实施方式

本发明提供的一种水稻智能高精准施肥方法中，所述的计算和监测过程均通过施肥控制系统完成。如图1所示，所述施肥控制系统包括控制中心，所述控制中心分别与探测组、信息输入单元、打印机和警示灯连接。所述的控制中心可以采用单片机，以实现其录入数据并进行运算的功能，更好的是，所述的控制中心采用DSP芯片。

如图2所示，所述探测组包括土壤水分传感器、盐分传感器和pH探头，所述的土壤水分传感器采用Decagon的5TE，可以同时测定土壤的水分含量、电导率和温度，获得更全面的信息。探测组对土壤的基本情况进行监测，以便在出现不利于水稻生长的环境时及时作出提醒。所述信息输入单元包括键盘和USB接口，操作人员可以通过键盘或USB接口将相关信息，如土壤的基本情况、水稻的生长特性等输入控制中心，使控制中心计算出所需施肥量，做到因地制宜。所述警示灯包括水分警示灯、盐分警示灯和酸度警示灯，一旦土壤中的水分、盐分或酸度超出控制中心设定的限定值，相应的警示灯就会提醒人们采取措施。