滴灌精准施肥装置棉田施氮配肥能力研究

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1、2014年12月农业机械学报第45卷第12期doi:10．6041/j．issn．1000-1298．2014．12．010*滴灌精准施肥装置棉田施氮配肥能力研究112111陈剑张泽JohnAYunger吕新田敏侯振安(1．石河子大学农学院，石河子832000;2．伊利诺伊州长州立大学生物系，芝加哥60466)摘要:在SPAD营养诊断氮素施肥模型基础上，确定滴灌棉花不同生育期的最佳施氮量;结合单次灌溉时间、轮灌区面积的相关研究，确定不同规格配肥盘的配肥时间。通过对比配肥盘单位时间配肥量与施肥量之间的关系，确定滴灌精准施肥装置的施氮配肥能力。结果表明:滴灌棉田单位时

2、间施肥量只与单井出水量Q和特定棉花生育时期的施氮量Nd有关。该装置100、200、300g3个规格配肥盘无论在任何单井出水量情况下，都无法满足棉花全生育期追施氮肥的需要，400g与500g规格的配肥盘也只能满足特定单井出水量条件下的棉花追氮任务，并在此基础上对装置的优化与改进进行了阐述。关键词:滴灌棉田精准施肥装置配肥单位时间施氮量中图分类号:S224.22;S143.1文献标识码:A文章编号:1000-1298(2014)12-0062-07精准施肥装置不同规格配肥盘单次施肥时间，确定引言滴灌精准施肥装置在不同灌溉条件与棉花不同生育滴灌变量控制精准施肥装置是应用

3、在滴灌农田时期的配肥能力。可精确控制施肥量与施肥时间，并能提高注肥均匀1滴灌精准施肥装置工作原理与参数度的施肥装置。近几年国外重点对滴灌施肥系统的［1］［2］开发与设施农业小范围施肥控制领域进行了1.1滴灌精准施肥装置工作原理深入的研究，国内研究多集中在农田施入基肥的变滴灌精准施肥装置是一套与滴灌首部施肥管［3］量施肥机械。而当前用于农田滴灌的追肥施肥路相连接，并由自控系统向滴灌首部定时定量配装置依然沿用着施肥时间与施肥量不可控，且注肥入不同种类与质量固体可溶肥料的装置。该设备［7］均匀度较低的压差式施肥罐。滴灌施肥装置的研究主要由配肥装置(图1)、活塞密闭式施肥

4、装［8］大多只是分析了注肥均匀度与注肥时间之间的关置(图2)2部分组成(图3)。装置配肥是通过［4］系，变量施肥技术研究也主要集中在基肥撒施方步进电动机驱动配肥盘料仓从肥料箱接入肥料后［5］面。而对于农田滴灌精准追肥装置方面的研究旋转180°(图4)，将配肥盘料仓里的肥料通过下鲜有报道。料管漏入活塞密闭式施肥罐内(图2)，再由直线棉花是新疆的优势特色产业，种植面积约占全电动机驱动活塞密封施肥罐的下料口，最后开启国的1/3，产量占全国50%以上，是我国最大的优质施肥罐进水口电磁阀，并利用滴灌首部压差完成商品棉生产基地。它具有经济价值高、生育期长、需施肥。水、需肥量大

5、等特点，其中滴灌棉田80%以上的氮1.2装置施肥相关参数［6］肥依靠滴灌系统施入农田。为实现棉田滴灌施肥料箱:肥料箱总容积为400L，中间有一隔板，肥量、施肥时间的精确可控，提高施肥装置注肥均匀可实现2个配肥盘施用一种肥料，也可均分成2个度，需依据棉田实际施肥需要设置不同的配肥模式。肥料箱分别施入不同肥料。本文以自主研发的滴灌精准施肥装置为研究对象，料仓规格:试验设计了6种不同容积的配肥盘通过明确基于SPAD营养诊断的滴灌棉花不同生育料仓，分别为100、200、300、400、500、600g。时期最佳施氮量、单次灌水时间与轮灌区面积，研究配肥盘角速度:通过对11

6、0BYG350B-130型三收稿日期:2014-01-29修回日期:2014-08-06*“十二五”国家科技支撑计划资助项目(2012BAD41B02)、国家农业成果转化资金资助项目(2013G4108001)和师市科技型中小企业科研项目计划资助项目(2014QY13)作者简介:陈剑，博士生，主要从事变量控制精准施肥装置研究，E-mail:123392738@qq．com通讯作者:吕新，教授，博士生导师，主要从事作物信息技术与精准农业研究，E-mail:lxshz@126．com第12期陈剑等:滴灌精准施肥装置棉田施氮配肥能力研究63图4配肥系统构造图1滴灌变量控

7、制精准施肥装置主要构造Fig．4FertilizerdistributionsystemconfigurationFig．1Mainstructureofdripvariablecontrol1．配肥盘料仓2．下料口3．搅肥盘4．步进电动机precisionfertilizingdevice1．肥料箱2．配肥盘3．步进电动机4．直线电动机2装置配肥试验2.1装置配肥盘料仓容积规格分析配肥盘料仓容积越大，所需的施肥时间就越短，也可以满足较大轮灌区的施肥需求。但较大的配肥盘料仓容积有2个缺点:①无法实现更加精确的配肥，如500g整数倍配肥就没有以100g整数倍配肥的精

8、确度高。②