本實(shí)用新型涉及牧草種植技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于牧草施肥的變量施肥系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

牧草是發(fā)展畜禽飼養(yǎng)業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。牧草種植集經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益為一體，不僅適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，而且還可促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。在畜牧業(yè)生產(chǎn)發(fā)達(dá)國(guó)家，牧草屬于作物生產(chǎn)的重要組成部分，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)重要地位。美國(guó)在20世紀(jì)50年代就將紫花苜蓿列入戰(zhàn)略物資名錄，草產(chǎn)業(yè)已成為美國(guó)農(nóng)業(yè)中的重要支柱產(chǎn)業(yè)，為發(fā)展健康農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)、改良中低產(chǎn)田和發(fā)展節(jié)糧型畜牧業(yè)方面做出了巨大貢獻(xiàn)。

隨著牧草行業(yè)的發(fā)展和整合，牧草產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在快速的變化，牧草種植面積不斷擴(kuò)大。同時(shí)，日益擴(kuò)大的種植面積與施肥時(shí)間快速、施肥量精確的需求越來越難以匹配。近年來，在牧草種植中使用了水肥一體化施肥技術(shù)。水肥一體化施肥技術(shù)是將灌溉與施肥融為一體的農(nóng)業(yè)技術(shù)，是借助壓力系統(tǒng)(或地形自然落差)，將可溶性固體或液體肥料，按土壤養(yǎng)分含量和作物(牧草)種類的需肥規(guī)律和特點(diǎn)，配兌成的肥液與灌溉水一起，通過可控管道系統(tǒng)供水、供肥，使水肥相融后，通過管道和滴頭形成滴灌、均勻、定時(shí)、定量，浸潤(rùn)作物根系發(fā)育生長(zhǎng)區(qū)域，使主要根系土壤始終保持疏松和適宜的含水量，同時(shí)根據(jù)不同的作物的需肥特點(diǎn)，土壤環(huán)境和養(yǎng)分含量狀況。因此通過使用牧草水肥一體化施肥技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)大面積的作物精確快速施肥。

但是現(xiàn)有的牧草水肥一體化施肥技術(shù)，需要在施肥的位置設(shè)置單獨(dú)的配施肥裝置，通過技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)配肥，然后將配好的肥料直接輸送相應(yīng)的草場(chǎng)。這種現(xiàn)有的牧草水肥一體化施肥技術(shù)由于受設(shè)備生產(chǎn)安裝成本高、運(yùn)轉(zhuǎn)施用技術(shù)性強(qiáng)、維護(hù)人工費(fèi)用等條件的限制已難以滿足行業(yè)發(fā)展的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種變量施肥系統(tǒng)，可以直接應(yīng)用于草場(chǎng)施肥，無需再單獨(dú)設(shè)置配肥裝置，可以解決現(xiàn)有的牧草水肥一體化施肥技術(shù)成本高、維護(hù)困難的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種變量施肥系統(tǒng)，所述變量施肥系統(tǒng)包括肥水儲(chǔ)罐、供肥泵、供水管道、噴灌系統(tǒng)和控制柜，所述肥水儲(chǔ)罐上設(shè)置有進(jìn)肥口，所述肥水儲(chǔ)罐內(nèi)設(shè)置有肥料攪拌槳，所述肥料攪拌槳通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，所述供肥泵的進(jìn)口通過吸肥管與所述肥水儲(chǔ)罐連通，所述供肥泵的出口通過供肥管與所述供水管道連通，所述供水管道的出水口與所述噴灌系統(tǒng)連接，所述控制柜內(nèi)的控制裝置能夠調(diào)整所述供肥泵的轉(zhuǎn)速以調(diào)整該供肥泵的排肥量。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)裝置為安裝在所述肥水儲(chǔ)罐上的減速電機(jī)，所述減速電機(jī)的輸出軸與所述肥料攪拌槳的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接。

優(yōu)選地，所述肥料攪拌槳的槳葉和轉(zhuǎn)軸均設(shè)置有防腐涂層。

優(yōu)選地，所述供肥管上安裝有壓力表和/或流量計(jì)，所述控制柜內(nèi)的控制裝置能夠接收所述壓力表和/或流量計(jì)所測(cè)得的信號(hào)，并根據(jù)所述信號(hào)調(diào)整所述供肥泵的排肥量。

優(yōu)選地，所述控制柜內(nèi)還設(shè)置有能夠?qū)崟r(shí)顯示所述供肥管內(nèi)的肥水流量的顯示器。

優(yōu)選地，所述變量施肥系統(tǒng)上還包括回流管和反沖洗管，所述回流管的兩端分別與所述肥水儲(chǔ)罐和所述供肥管連通，所述反沖洗管的兩端分別與所述供肥管和所述供水管道連通，所述反沖洗管上安裝有反沖洗閥，所述回流管上安裝有回流閥，所述供肥管上還安裝有阻止所述供水管道內(nèi)的水向供肥管內(nèi)流動(dòng)的單向閥，所述反沖洗管與所述供肥管的連接處位于所述單向閥與所述供肥泵的出口之間。

優(yōu)選地，所述肥水儲(chǔ)罐部分設(shè)置于地面以下。

優(yōu)選地，所述肥水儲(chǔ)罐采用玻璃鋼制作。

優(yōu)選地，所述吸肥管上還連通有加藥管，所述加藥管的另一端連接有蠕動(dòng)泵，所述蠕動(dòng)泵的進(jìn)口與藥箱連接。

優(yōu)選地，所述噴灌系統(tǒng)包括與所述供水管道的出水口連接的肥水分水器和連接在所述肥水分水器的出水口上的噴灌機(jī)，所述肥水分水器的每個(gè)出水口處均安裝有閥門。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于，本實(shí)用新型提供的變量施肥系統(tǒng)通過設(shè)置肥水儲(chǔ)罐和供肥泵，供肥泵可以將肥水儲(chǔ)罐內(nèi)儲(chǔ)存的液肥輸輸送至供水管道，然后與供水管道內(nèi)的水混合，并一同輸送至噴灌系統(tǒng)，通過噴灌系統(tǒng)灌溉各個(gè)噴灌圈區(qū)域的牧草。由于在肥水儲(chǔ)罐內(nèi)設(shè)置有肥料攪拌槳，可以避免存儲(chǔ)在肥水儲(chǔ)罐內(nèi)的液肥產(chǎn)生沉淀而影響施肥效果，因此，將本實(shí)用新型通過的變量施肥系統(tǒng)設(shè)置在相應(yīng)的草場(chǎng)后，無需在每個(gè)草場(chǎng)再單獨(dú)設(shè)置配肥系統(tǒng)，只需要設(shè)置一個(gè)總的配肥站，然后將配好的肥料運(yùn)送至肥水儲(chǔ)罐內(nèi)，就可以方便地對(duì)草場(chǎng)內(nèi)的各個(gè)噴灌圈內(nèi)的牧草進(jìn)行施肥灌溉，因此，通過使用本實(shí)用新型提供的變量施肥系統(tǒng)，就無需再在草場(chǎng)內(nèi)單獨(dú)設(shè)置配肥裝置，從而可以解決現(xiàn)有的牧草水肥一體化施肥技術(shù)成本高、維護(hù)困難的問題。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型提供的一種實(shí)施方式的變量施肥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示的變量施肥系統(tǒng)的肥水儲(chǔ)罐及其上安裝的零件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1所示的變量施肥系統(tǒng)的供水管道及噴灌系統(tǒng)等的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記說明：

1-肥水儲(chǔ)罐；2-供肥泵；3-供水管道；4-噴灌系統(tǒng)；5-控制柜；6-進(jìn)肥口；7-肥料攪拌槳；8-吸肥管；9-供肥管；10-減速電機(jī)；11-壓力表；12-流量計(jì)；13-回流管；14-反沖洗管；15-反沖洗閥；16-回流閥；17-單向閥；18-加藥管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。但這些例舉性實(shí)施方式的用途和目的僅用來例舉本實(shí)用新型，并非對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)際保護(hù)范圍構(gòu)成任何形式的任何限定，更非將本實(shí)用新型的保護(hù)范圍局限于此。

在本實(shí)用新型中限定了一些方位詞，在未作出相反說明的情況下，所使用的方位詞如“上、下、左、右”是指本實(shí)用新型提供的變量施肥系統(tǒng)在正常使用情況下定義的，并與附圖1中所示的上下左右方向一致?！皟?nèi)、外”是指相對(duì)于各零部件本身輪廓的內(nèi)外。這些方位詞是為了便于理解而采用的，因而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。

在本實(shí)用新型中，當(dāng)零部件被稱為“固定”在另一個(gè)零部件上，它可以直接在另一個(gè)零部件上，或者也可以存在居中的零部件。當(dāng)一個(gè)零部件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)零部件，它可以是直接連接到另一個(gè)零部件或者可能同時(shí)存在居中零部件。當(dāng)一個(gè)零部件被認(rèn)為是“設(shè)置”在另一個(gè)零部件上，它可以是直接設(shè)置在另一個(gè)零部件上或者可能同時(shí)存在居中零部件。

適當(dāng)參考圖1-圖3所示，本實(shí)用新型提供的基本實(shí)施方式的變量施肥系統(tǒng)包括肥水儲(chǔ)罐1、供肥泵2、供水管道3、噴灌系統(tǒng)4和控制柜5，所述肥水儲(chǔ)罐1上設(shè)置有進(jìn)肥口6，所述肥水儲(chǔ)罐1內(nèi)設(shè)置有肥料攪拌槳7，所述肥料攪拌槳7通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，所述供肥泵2的進(jìn)口通過吸肥管8與所述肥水儲(chǔ)罐1連通，所述供肥泵2的出口通過供肥管9與所述供水管道3連通，所述供水管道3的出水口與所述噴灌系統(tǒng)4連接，所述控制柜5內(nèi)的控制裝置能夠調(diào)整所述供肥泵2的轉(zhuǎn)速以調(diào)整該供肥泵2的排肥量。

在上述基本實(shí)施方式中，所述肥水儲(chǔ)罐1是用于儲(chǔ)存通過配肥站配好并運(yùn)送來的液肥，為了避免液肥在肥水儲(chǔ)罐1中較長(zhǎng)時(shí)間放置而出現(xiàn)沉淀的情況，在所述肥水儲(chǔ)罐1內(nèi)設(shè)置有肥料攪拌槳7，肥料攪拌槳7在肥水儲(chǔ)罐1內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，可以攪動(dòng)其內(nèi)的液肥，從而避免液肥內(nèi)溶解的物質(zhì)析出沉淀。

由于肥水儲(chǔ)罐1內(nèi)儲(chǔ)存的液肥具有腐蝕性，因此所述肥水儲(chǔ)罐1的內(nèi)表面應(yīng)當(dāng)具有防腐涂層，或者整體采用防腐材料制作，例如，所述肥水儲(chǔ)罐1可以采用玻璃鋼制作。

同樣地，由于肥料攪拌槳7長(zhǎng)時(shí)間處于液肥之中，為了避免其發(fā)生俯視損壞，所述肥料攪拌槳7的槳葉和轉(zhuǎn)軸均設(shè)置有防腐涂層，如防腐陶瓷涂層、噴鋅涂層或者噴鋁涂層、或者采用防腐材料制作。

需要注意的是，肥水儲(chǔ)罐1和肥料攪拌槳7的上設(shè)置的防腐涂層或者采用的防腐涂料以不與其中容納的液肥反應(yīng)為原則。

本實(shí)用新型中使用的供肥泵2可以采用各種適當(dāng)?shù)谋?，?yōu)選采用具有防腐能力的高壓流量泵。所述吸肥管8伸入所述肥水儲(chǔ)罐1內(nèi)的一端靠近所述肥水儲(chǔ)罐1的側(cè)壁，并且所述吸肥管8的下端位于所述肥水儲(chǔ)罐1的底部。從而可以在施肥時(shí)，能夠充分利用肥水儲(chǔ)罐1內(nèi)儲(chǔ)存的液肥。所述控制柜5內(nèi)的控制裝置可以通過調(diào)節(jié)變頻器，來控制所述供肥泵2的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)整供肥泵2的排肥量。所述控制裝置可以選用現(xiàn)有的各種適當(dāng)?shù)目刂平Y(jié)構(gòu)，例如工控機(jī)，PLC等。所述供水管道3的進(jìn)水口連接有水泵，通過水泵將水源處的水加壓，并通過供水管道3輸送至噴灌系統(tǒng)4。當(dāng)然，供水管道3也可以直接與高壓水源連接，此時(shí)無需再單獨(dú)設(shè)置水泵。

在本實(shí)用新型中，所述噴灌系統(tǒng)4可以包括與所述供水管道3的出水口連接的肥水分水器和連接在所述肥水分水器的出水口上的噴灌機(jī)，所述肥水分水器的每個(gè)出水口處均安裝有閥門。當(dāng)需要使用噴灌機(jī)時(shí)，可以打開相應(yīng)的肥水分水器的出水口上的閥門。在本變量施肥系統(tǒng)中，所述噴灌機(jī)可以單獨(dú)使用，也可以組合使用(幾個(gè)噴灌機(jī)同時(shí)使用)。

上述實(shí)施方式的變量施肥系統(tǒng)在使用時(shí)，首先通過運(yùn)輸車將配肥站通過測(cè)土配方技術(shù)配好的液肥運(yùn)送至變量施肥系統(tǒng)的肥水儲(chǔ)罐1處，通過肥水儲(chǔ)罐1的進(jìn)肥口6將液肥輸送至肥水儲(chǔ)罐1內(nèi)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)肥料攪拌槳7轉(zhuǎn)動(dòng)，使肥水儲(chǔ)罐1內(nèi)的液肥保持流動(dòng)，避免沉淀，然后根據(jù)噴灌系統(tǒng)4中連接的噴灌機(jī)的數(shù)量和施肥量，所述控制柜5內(nèi)的控制裝置控制供肥泵2的轉(zhuǎn)速，以滿足液肥的流量要求，供肥泵2通過吸肥管8將肥水儲(chǔ)罐1內(nèi)的液肥吸出，并通過供肥管9輸送至供水管道3，與供水管道3內(nèi)流動(dòng)的水混合，一同輸送至噴灌系統(tǒng)4，實(shí)現(xiàn)草場(chǎng)的各個(gè)噴灌圈區(qū)域的灌溉施肥。

當(dāng)使用的噴灌機(jī)的數(shù)量改變時(shí)，可以通過控制裝置控制供肥泵2，以調(diào)節(jié)液肥的輸送量。

在本實(shí)用新型中，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述肥料攪拌槳7的轉(zhuǎn)軸，因此可以采用任何可以輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，如圖2所示，本實(shí)用新型中優(yōu)選使用減速電機(jī)10作為驅(qū)動(dòng)裝置。所述減速電機(jī)10可以安裝在任何適當(dāng)?shù)奈恢茫缓笤谕ㄟ^傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述肥料攪拌槳7的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接即可。優(yōu)選地，所述減速電機(jī)10安裝在所述肥水儲(chǔ)罐1的上端蓋上，并與所述肥料攪拌槳7的轉(zhuǎn)軸同軸設(shè)置，二者通過聯(lián)軸器連接。

如圖3所示，在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述供肥管9上安裝有壓力表11和/或流量計(jì)12，從而可以測(cè)得流過供肥管9的液肥的流量和壓力。所述控制柜5內(nèi)的控制裝置能夠接收所述壓力表11和/或流量計(jì)12所測(cè)得的信號(hào)，并根據(jù)所述信號(hào)調(diào)整所述供肥泵2的排肥量。從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)精確供肥。在本實(shí)施方式中，所述壓力表11和流量計(jì)12可以通過線路與控制裝置連接，也可以采用無線傳輸?shù)姆绞健?/p>

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述控制柜5內(nèi)還設(shè)置有能夠?qū)崟r(shí)顯示所述供肥管9內(nèi)的肥水流量的顯示器。從而可以方便變量施肥系統(tǒng)的操作人員掌握實(shí)時(shí)的供肥情況。

在本實(shí)用新型中，所述肥水儲(chǔ)罐1可以設(shè)置在任何適當(dāng)位置。為了減少外部環(huán)境(如溫度)對(duì)肥水儲(chǔ)罐1內(nèi)的液肥的影響，優(yōu)選地，所述肥水儲(chǔ)罐1部分設(shè)置于地面以下。由于肥水儲(chǔ)罐1的部分設(shè)置于地面以下，可以使得位于肥水儲(chǔ)罐1內(nèi)的液肥位于地面以下，使得液肥所處的環(huán)境保持恒定，從而可以保證液肥的穩(wěn)定。

在一些情況下，需要在灌溉施肥的同時(shí)，給牧草打藥，因此在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述吸肥管8上還連通有加藥管18，所述加藥管18的另一端連接有蠕動(dòng)泵，所述蠕動(dòng)泵的進(jìn)口與藥箱連接。所述蠕動(dòng)泵優(yōu)選采用精密蠕動(dòng)泵，以精確控制農(nóng)藥的加注量。

在本實(shí)用新型中，當(dāng)對(duì)牧草施肥完成后，為了避免變量施肥系統(tǒng)中的管路被殘料的液肥堵塞，在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述變量施肥系統(tǒng)上還包括回流管13和反沖洗管14，所述回流管13的兩端分別與所述肥水儲(chǔ)罐1和所述供肥管9連通，所述反沖洗管14的兩端分別與所述供肥管9和所述供水管道3連通，所述反沖洗管14上安裝有反沖洗閥15，所述回流管13上安裝有回流閥16，所述供肥管9上還安裝有阻止所述供水管道3內(nèi)的水向供肥管9內(nèi)流動(dòng)的單向閥17，所述反沖洗管14與所述供肥管9的連接處位于所述單向閥17與所述供肥泵2的出口之間。

當(dāng)需要進(jìn)行反沖洗時(shí)，首先打開反沖洗閥15和回流閥16，并關(guān)閉供肥泵2，此時(shí)供水管道3內(nèi)的水通過反沖洗管14進(jìn)入供肥管9，由于供肥管9上設(shè)置有單向閥17，單向閥17在其兩側(cè)水壓基本相同時(shí)不導(dǎo)通，因此，反沖洗管14內(nèi)的水經(jīng)供肥管9、回流管13流入肥水儲(chǔ)罐1內(nèi)，從而對(duì)供肥管9進(jìn)行沖洗，當(dāng)肥水儲(chǔ)罐1內(nèi)的水較多時(shí)，啟動(dòng)供肥泵2，關(guān)閉回流閥43，供肥泵2通過吸肥管8將肥水儲(chǔ)罐1內(nèi)的水吸出，并通過供肥管9輸送至供水管道3，從而可以實(shí)現(xiàn)吸肥管8和供肥管9的沖洗。當(dāng)反沖洗完成后，關(guān)閉反沖洗閥15。

為了便于進(jìn)行反沖洗作業(yè)，所述反沖洗閥15和回流閥16均可以采用電磁閥，從而可以通過控制柜5內(nèi)的控制裝置方便的進(jìn)行反沖洗作業(yè)。

在本實(shí)用新型中，為了避免灰塵對(duì)供肥泵2和控制柜5的污染，在所述肥水儲(chǔ)罐1的上方可以設(shè)置防塵罩，供肥泵2、控制柜5和肥水儲(chǔ)罐1均位于防塵罩內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述控制柜5內(nèi)的控制裝置還可以控制噴灌機(jī)，從而可以實(shí)現(xiàn)噴灌機(jī)和供肥泵2的聯(lián)動(dòng)控制，即可以同時(shí)開啟或者同時(shí)關(guān)閉。

在本實(shí)用新型中，所述噴灌機(jī)上還可以設(shè)置故障報(bào)警裝置，當(dāng)噴灌機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，故障報(bào)警裝置發(fā)送故障信號(hào)，控制柜5內(nèi)的接收裝置接收該故障信號(hào)后并傳輸給控制裝置，控制裝置控制聲光報(bào)警器報(bào)警，提醒操作人員噴灌機(jī)出現(xiàn)故障。

本本實(shí)用新型中，通過設(shè)置控制柜5，可以在施肥時(shí)參考所施肥地塊面積、噴灌機(jī)運(yùn)行參數(shù)及遠(yuǎn)端實(shí)時(shí)壓力，通過變頻器來調(diào)整供肥泵的轉(zhuǎn)速以達(dá)到相應(yīng)的排肥量，同時(shí)施肥完畢后還可以控制遠(yuǎn)程電動(dòng)閥門實(shí)施管路清潔反沖洗作業(yè)。

以上實(shí)施方式的先后順序僅為便于描述，不代表實(shí)施方式的優(yōu)劣。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施方式僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施方式所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施方式技術(shù)方案的精神和范圍。