基于称重法的农作物育苗触发式灌溉装置及方法

本发明涉及育苗，具体是涉及一种基于称重法的农作物育苗触发式灌溉装置及方法。背景技术：1、在作物生产中，种子萌发率高和幼苗成活率高直接提高了作物产量，而基质的水分供应是控制发芽和成苗的关键环境因素。水分供应不足，直接降低种子发芽率并减缓种苗的生长速度。水分供应过多会导致种子吸胀损伤，发芽成苗率下降；同时易导致种苗徒长、猝倒病和沤根病的发生。种苗灌溉直接影响着种苗的生长质量。目前的集约化育苗生产中主要采用人工喷灌和自动喷灌两种方式。人工喷灌一般由操作人员根据以往种植经验判断灌溉频率及灌溉量，工作耗时长、效率低，且喷灌的均匀性差，影响种苗生长整齐度。自动喷灌大大提高了作业效率，但其对于灌溉量的掌握比较粗糙，水肥浪费严重，难以实现精准、节水灌溉。2、专利cn213427486u公开了一种自动化灌溉水稻育苗装置，驱动仓的一侧中部设置有喷灌主管，喷灌主管的两侧沿着驱动仓对称设置有多个喷灌支管，喷灌主管与喷灌支管的表面均设置有若干个喷头，套管的表面开设有槽口，喷灌主管和喷灌支管远离驱动仓的一端内壁设置有凸环，喷灌主管和喷灌支管靠近驱动仓的一端设置有连接齿，且喷灌主管上的连接齿与喷灌支管的连接齿之间通过齿条传动连接，喷灌主管位于连接齿的一端设置有电机。该专利提供的自动化灌溉水稻育苗装置采用喷头对幼苗的叶面进行喷洒，喷头左右转动做往复喷洒，能够避免持续对一个地方灌溉，从而影响幼苗整齐度，能够实现自动化均匀灌溉的效果。虽然解决了上述问题，但仍然存在以下问题：3、对于灌溉量没有提出合理的方案，一方面，操作人员根据以往种植经验人工判断是否需要浇水，浇水量与预估的需水量误差较大，易出现种苗基质灌溉饱和以后继续灌溉的情况，会导致育苗供水过多，温室内空气湿度变高，易导致病虫害的发生，还极大的浪费了水资源，同时随着灌溉用水进入地下的化学药剂也会对环境造成污染；另一方面，浇水后很容易出现各穴盘苗基质相对含水量不一致的问题，由于浇水前各穴盘苗的含水量因光照等外界因素的影响而不同，导致各穴盘苗的需水量不同，基质中水分过少会造成穴盘苗缺水甚至死亡，基质中水分过于饱和会造成根系缺氧。技术实现思路1、有鉴于此，本发明提供了一种基于称重法的农作物育苗触发式灌溉装置及方法，以解决浇水后很容易出现各穴盘苗基质相对含水量不一致的问题。2、第一方面，本发明提供了一种基于称重法的农作物育苗触发式灌溉装置，包括输送平台、回收池、控制平台、喷洒组件以及湿度测量组件，所述湿度测量组件用于测量育苗穴盘不同区域的湿度数据，所述输送平台上设有称重平台，以用于测量育苗穴盘的重量数据，输送平台底部与所述回收池上端连接，回收池侧壁沿竖直方向设有第一固定板，所述第一固定板上端与沿水平方向设置的第三固定板连接，所述控制平台设置在第一固定板上，控制平台分别与称重平台、喷洒组件、输送平台以及湿度测量组件进行电性连接，控制平台获取湿度数据、重量数据并计算喷洒组件的总喷洒量以及育苗穴盘不同区域各自对应的喷洒量，并控制喷洒组件对育苗穴盘进行划区域喷水；3、所述喷洒组件包括喷灌管、进水管、水泵以及营养液池，第三固定板上设有与其滑动连接的移动组件，所述喷灌管设置在移动组件下端，所述营养液池设置在回收池的一侧，所述进水管一端与设置在营养液池内的所述水泵连通，喷洒组件拥有多个喷洒区域，每个所述喷洒区域均设有喷灌管，每个喷灌管分别与进水管连通，且喷灌管上设有电磁阀；4、所述移动组件包括第一电机、齿轮以及与所述齿轮啮合传动的齿条，所述第一电机与第三固定板固定连接，第一电机的输出轴与齿轮连接，所述齿条与第三固定板滑动连接，齿条一端侧壁上设有与其垂直的第一连接板，所述喷灌管与第一连接板固定连接。5、第二方面，本发明提供了一种基于称重法的农作物育苗触发式灌溉方法，该方法包括以下步骤：6、s1：使用湿度测量组件对育苗穴盘中不同区域的基质进行湿度检测得到多个湿度数据，随后控制平台控制输送平台将育苗穴盘运送至称重平台对育苗穴盘称重得到实际重量数据；7、s2：控制平台获取所述湿度数据以及实际重量数据，并比较育苗穴盘预先设置的灌溉上限值、下限值与实际重量，控制平台控制输送平台将育苗穴盘运送至喷洒组件下方；若实际重量≤下限值，控制平台控制喷洒组件往复移动对不同区域进行喷水，当至穴盘苗的实际重量≥上限值，喷洒组件喷灌终止；其中，上限值为所选用育苗基质的田间持水量，下限值为凋萎系数（田间持水量为基质所能持有的最大含水量：凋萎系数为种苗在基质含水量极少的情况下，因供水不足而发生萎蔫的基质含水量）。基质田间持水量和凋萎系数均采用试验方式获得，培育种苗前期针对所选用的不同基质及作物种类进行相关试验，获取田间持水量和凋萎系数，将该数值输入在储存器中；8、s3：步骤s2完成之后，控制平台控制输送平台将穴盘苗输送走，将下一盘未喷灌的穴盘苗放置输出平台上，重复步骤s1~s2。9、由上述技术方案可知，本发明提供了一种基于称重法的农作物育苗触发式灌溉装置及方法，相比现有技术其有益效果是：10、1.考虑到由于环境等因素导致育苗穴盘各基质含水量存在差异，通过本发明提供的灌溉装置及方法，能够使灌溉后各穴盘及同一穴盘不同种苗的基质含水量均达到基质的田间持水量，以达到精准灌溉的效果；通过设置的湿度测量组件以及称重平台能够检测出育苗穴盘中的湿度数据以及实际重量数据，控制平台获取到实际重量数据与湿度数据并计算不同湿度区域的需水量，控制移动组件带动喷洒组件的移动以及不同喷洒区域电磁阀的开启，来完成对育苗穴盘划区域喷洒。11、2.本发明通过设置回收池，喷灌完毕后，剩余的营养液通过过滤网进行物理过滤，收集到回收池中。一方面大大节约了水、肥资源；另一方面避免多余的水、肥及化学药剂渗入地下，避免了环境污染。12、3.控制平台可以输入和存储灌溉上下限，管理人员可以根据灌溉上下限范围科学灌溉，同时对种苗的基质含水量进行监测，当基质含水量低于凋萎系数，种苗可能发生不可逆萎蔫的风险，以便于利用相关数据监测种苗生长状态。技术特征：1.一种基于称重法的农作物育苗触发式灌溉装置，其特征在于，包括输送平台、回收池、控制平台、喷洒组件以及湿度测量组件，所述湿度测量组件用于测量育苗穴盘不同区域的湿度数据，所述输送平台上设有称重平台，以用于测量育苗穴盘的重量数据，输送平台底部与所述回收池上端连接，回收池侧壁沿竖直方向设有第一固定板，所述第一固定板上端与沿水平方向设置的第三固定板连接，所述控制平台设置在第一固定板上，控制平台分别与称重平台、喷洒组件、输送平台以及湿度测量组件进行电性连接；2.如权利要求1所述的一种基于称重法的农作物育苗触发式灌溉装置，其特征在于，所述湿度测量组件设置在所述输送平台上方的第一固定板上，所述湿度测量组件包括与喷洒区域数量一一对应设置的多个湿度检测仪、第一电动推杆、第二电动推杆以及第二连接板，所述第一电动推杆沿垂直于第一固定板的长度方向设置在第一固定板上，所述第二电动推杆沿第一固定板的长度方向设置在第一电动推杆的伸出端上，所述第二连接板设置在第二电动推杆的伸出端上，且第一电动推杆以及第二电动推杆均垂直的第二连接板，多个所述湿度检测仪均匀设置在所述第二连接板上。3.如权利要求1所述的一种基于称重法的农作物育苗触发式灌溉装置，其特征在于，所述喷洒区域由左到右依次设有三个，分别为前喷洒区、中喷洒区以及后喷洒区，所述前喷洒区、后喷洒区的喷灌管长度相同，所述中喷洒区的喷灌管长度比前喷洒区、后喷洒区的喷灌管长度长，所述喷灌管上设有多个喷头。4.如权利要求2或3所述的一种基于称重法的农作物育苗触发式灌溉装置，其特征在于，所述喷头沿竖直方向倾斜设置在喷灌管上，所述湿度检测仪沿竖直方向倾斜设置在第二连接板上，且所述倾斜角度相同。5.如权利要求1所述的一种基于称重法的农作物育苗触发式灌溉装置，其特征在于，所述控制平台包括显示器、操作键盘、储存器以及可编程控制器，所述显示器的信号输入端分别与操作键盘的信号输出端以及可编程控制器的信号输出端连接，所述储存器的信号输入端分别与称重平台的信号输出端以及湿度测量组件的信号输出端连接，储存器的信号输出端与可编程控制器的信号输入端连接，可编程控制器的信号输出端与第一电机的信号输入端以及多个电磁阀的信号输入端连接。6.如权利要求4所述的一种基于称重法的农作物育苗触发式灌溉装置，其特征在于，所述营养液池中设有搅拌轴以及螺旋搅拌叶片，营养液池内壁上设有用于驱动所述搅拌轴转动的第二电机，搅拌轴与所述第二电机的输出轴固定连接，所述螺旋搅拌叶片设置在搅拌轴上，所述第二电机的信号输出端与可编程控制器的信号输入端连接。7.如权利要求1所述的一种基于称重法的农作物育苗触发式灌溉装置，其特征在于，所述称重平台与回收池之间设有过滤网。8.一种基于称重法的农作物育苗触发式灌溉方法，其特征在于，其实施主体为如权利要求1~7中任一所述的一种基于称重法的农作物育苗触发式灌溉装置，该方法包括以下步骤：9.如权利要求8所述的一种基于称重法的农作物育苗触发式精准灌溉方法，其特征在于，步骤s2中，所述控制喷洒组件对不同区域进行喷水的具体包括以下步骤：10.如权利要求8所述的一种基于称重法的农作物育苗触发式精准灌溉方法，其特征在于，步骤s2中，喷洒组件进行喷洒之前，控制平台控制第二电机开启，以用于搅拌轴转动，带动螺旋搅拌叶片对营养液池中的营养液进行搅拌。技术总结本发明公开了基于称重法的农作物育苗触发式精准灌溉装置及方法，包括输送平台、回收池、控制平台、喷洒组件以及湿度测量组件，输送平台上设有称重平台，输送平台底部与回收池上端连接，控制平台设置在第一固定板上，控制平台分别与称重平台、喷洒组件、输送平台以及湿度测量组件进行电性连接；本发明通过湿度测量组件以及称重平台能够检测出育苗穴盘中的湿度数据以及实际重量数据，控制平台获取到实际重量数据与湿度数据并计算不同湿度区域的需水量，控制移动组件带动喷洒组件的移动以及不同喷洒区域电磁阀的开启，来完成对育苗穴盘划区域喷洒，使其灌溉后，各穴盘苗基质相对含水量一致。技术研发人员：王慧茹,李建设,高艳明,曹云娥,郑福顺,曹树槟,王月,李泳萱受保护的技术使用者：宁夏大学技术研发日：技术公布日：2024/3/31