專利名稱：一種實現水稻旱作播種施肥的裝置和方法
技術領域：
本發明屬于水稻生產設備領域，尤其涉及實現水稻旱作播種施肥的裝置及方法。
背景技術：
我國水稻生產除了耕作機械化和收獲機械化水平較高外，總體水平一直較低。種植和施肥是水稻栽培技術體系中重要組成部分，但又是機械化水平低、水稻生產機械化操作薄弱的環節和技術提升難點。水稻生產傳統的作業模式，從棚屋育秧、泡田整地、作水移栽等環節來說，其機械化水平較低，使得農民或農業科研人員的勞動負擔繁重。棚屋育秧需要異地取土，且建棚屋需要大量材料投入。作水移栽需要大水漫灌，會造成水利資源浪費、人力投入成本增加等后果。在當前水稻直播設備的使用中，存在播種量和施肥量不能精量調控的問題，且操作不方便，易出現漏播現象。水稻旱作直播的方式有條播、撒播、穴播等方式。其中穴播方式播種精細，能提高出苗率，且便于水稻通風和除草；但由于缺乏合適的穴播工具，因而該方式一直不能推廣應用。水稻施肥技術一直在不斷地改進。目前推廣的測土配方技術，水稻氮肥后移技術、側條深施技術等，在提高水稻產量、減少因過量施用氮肥導致的環境污染問題取得了顯著的效果。但是，以上技術存在的不足是水稻旱作直播前底肥的撒施、播種和施肥分離，而且缺乏配套的機械設備，限制了技術的推廣應用。針對現有旱作直播播種量不能定量控制的不足，以及播種前撒施底肥的播種、施肥分離操作，導致的勞動力投入成本高、施肥不科學而肥料利用率低的問題，研制實現旱作水稻播種施肥的裝置，使農機和農藝緊密結合，可以省略育苗和移栽兩道勞動環節，是一種能夠實現開溝、播種、施肥工序一次性聯合作業的機械設備，可以精量控制播種量和施肥量、播種深度和施肥深度，以提高肥料利用率、節約肥料投入成本，由此可節省勞動力，解決在保障產量的前提下減少環境污染過負荷問題。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種實現水稻旱作播種施肥的裝置和方法，能夠實現開溝、播種、施肥工序一次性聯合作業。為了解決上述技術問題，本發明提供了一種實現水稻旱作播種施肥的裝置，包括播種施肥器、種子料箱、肥料料箱、播種漏斗、施肥漏斗、種子輸送管、肥料輸送管、連桿、播種開溝器、施肥開溝器，其中:播種施肥器的上方分別安裝種子料箱和肥料料箱，且種子料箱和肥料料箱各自的下方分別相應地開有種子出料口和肥料出料口，并為該兩個出料口配有擋板；在擋板的下方，通過播種漏斗與種子輸送管相連，通過施肥漏斗與肥料輸送管相連；種子輸送管的下端連接播種開溝器，肥料輸送管的下端連接施肥開溝器，該兩個開溝器和由所述連桿固定；播種施肥器包括的播種聯動轉軸的第一粗軸和第一細軸通過第一牙嵌式聯軸器聯接，施肥聯動轉軸的第二粗軸和第二細軸通過第二牙嵌式聯軸器聯接；第一粗軸和第二粗軸均作為主軸，相應地由作為動力軸的第一細軸和第二細軸通過轉動機械帶動轉動；第一粗軸與第一細軸之間剛性連接有播種量調節齒輪，第二粗軸與第二細軸之間剛性連接有施肥量調節齒輪，且播種量調節齒輪與施肥量調節齒輪聯動連接。優選地，在第一粗軸上開有種子出料口的第一凹槽，第二粗軸上開有肥料出料口的第二凹槽；第一凹槽在種子料箱的底部，隨著第一粗軸轉動將第一凹槽槽內的種子瀉入播種漏斗，第二凹槽在肥料料箱的底部，隨著第二粗軸轉動將第二凹槽槽內的肥料瀉入施肥漏斗。優選地，在第一粗軸上開有的第一凹槽和第二粗軸上開有的第二凹槽均為穴狀凹槽。 優選地，在第一粗軸的一側裝有第一擋板刷，用于擋住第一凹槽外的種子，在第二粗軸的一側裝有第二擋板刷，用于擋住第二凹槽外的肥料。優選地， 第一粗軸的下方裝有在第一標尺上下滑動的播種用量限位塊，用于調節所述擋板與第一粗軸的縫隙，根據第一標尺的刻度精細地調節播種量；第二粗軸的下方裝有在第二標尺上下滑動的施肥用量限位塊，用于調節所述擋板與第二粗軸的縫隙，根據第二標尺的刻度精細地調節施肥量。優選地，在播種開溝器的后面裝配有第一覆土板，在施肥開溝器的后面裝配有第
二覆土板。優選地，該裝置還包括含有固定軸、牽引架、第一拉桿、第二拉桿、第一固定立桿、第二固定立桿的架體部件，其中:播種施肥器通過牽引架固定在固定軸上，牽引架分別由第一拉桿、第二拉桿各自的一端與固定軸連接，第一拉桿的另一端固定在第一固定立桿上，第二拉桿的另一端固定在第二固定立桿上；該牽引架由牽引動力機械牽引。為了解決上述技術問題，本發明提供了一種用如前所述的裝置實現水稻旱作播種施肥的方法，包括:將該裝置由牽引動力機械通過牽引架連接到一固定軸上，該固定軸與播種聯動轉軸的第一粗軸和第一細軸配合，將動力傳至播種施肥器；打開種子料箱和肥料料箱上的擋板，使得種子順著播種施肥器中間的第一粗軸隨轉動的第一細軸轉動，經過播種漏斗進入種子輸送管，落入由一排開溝犁開出的條溝內；同時，使得肥料順著播種施肥器中間的第二粗軸隨轉動的第二細軸轉動，經過施肥漏斗進入肥料輸送管，落入由另一排開溝犁開出的另一條溝內。優選地，打開種子料箱和肥料料箱上的擋板后，具體包括:部分種子進入播種施肥器中間的第一粗軸的第一凹槽，隨轉動的第一細軸轉動，第一凹槽上的種子經過播種漏斗進入種子輸送管，落入由一排開溝犁開出的條溝內；第一凹槽外其余的種子被第一擋板刷擋住；部分肥料進入播種施肥器中間的第二粗軸的第二凹槽，隨轉動的第二細軸轉動，第二凹槽上的肥料經過肥料漏斗進入肥料輸送管，落入由另一排開溝犁開出的另一條溝內；第二凹槽外其余的肥料被第二擋板刷擋住。優選地，該方法還包括:通過開溝犁后的第一覆土板、第二覆土板的覆土鎮壓，促進種子和土壤緊密接觸以利于吸水發芽。本發明提供的實現水稻旱作播種施肥的裝置及方法，通過條狀開溝、穴狀播種的方式，可有效實現開溝、播種、施肥工序一次性聯合作業，并可以精量控制播種量和施肥量、播種深度和施肥深度，以提高肥料利用率、節約肥料投入成本，由此大大節省勞動力，有效地解決在保障產量的前提下減少因多施肥造成環境污染過負荷的問題。


圖1是本發明的實現水稻旱作播種施肥的裝置實施例結構的側視圖；圖2是圖1所示的裝置實施例中施肥播種器結構的剖面示意圖；圖3是本發明實現水稻旱作播種施肥的裝置實施例結構的后視圖。
具體實施例方式以下結合附圖和優選實施例對本發明的技術方案進行詳細地闡述。應該理解，以下列舉的實施例僅用于說明和解釋本發明，而不構成對本發明技術方案的限制。本發明提供的實現水稻旱作播種施肥的裝置實施例，其結構如圖1所示，包括播種施肥器I (圖1中虛框中所示)、種子料箱21、肥料料箱22、播種漏斗31、施肥漏斗32、種子輸送管41、肥料輸送管42、連桿5、播種開溝器61、施肥開溝器62,其中:
播種施肥器I的上方分別安裝種子料箱21和肥料料箱22，且種子料箱21和肥料料箱22各自的下方分別相應地開有種子出料口 19和肥料出料口 20，并為出料口 19、20配有擋板9 ;在擋板9的下方，通過播種漏斗31與種子輸送管41相連，通過施肥漏斗32與肥料輸送管42相連；種子輸送管41的下端連接播種開溝器61，肥料輸送管42的下端連接施肥開溝器62,兩個開溝器61、62由連桿5固定；如圖2所示，播種施肥器I的播種聯動轉軸的粗軸11和細軸13通過牙嵌式聯軸器15聯接，施肥聯動轉軸的粗軸12和細軸14通過牙嵌式聯軸器16聯接；其中粗軸11、12均作為播種施肥器I的主軸，相應地由作為動力軸的細軸13、14通過轉動機械(電機)帶動轉動；粗軸11的下方與細軸13之間剛性連接有播種量調節齒輪25，粗軸12的下方與細軸14之間剛性連接有施肥量調節齒輪26，且播種量調節齒輪25與施肥量調節齒輪26為聯動連接。通過調節播種量調節齒輪25或施肥量調節齒輪26轉動，可同時調節種子出料口19或肥料出料口 20的有效體積，從而改變田間的播種量和施肥量。粗軸11的下方裝有在標尺27上下滑動的播種用量限位塊23，用于調節擋板9與粗軸11的縫隙，根據標尺27的刻度精細地調節播種量；粗軸12的下方裝有在標尺28上下滑動的施肥用量限位塊24，用于調節擋板9與粗軸12的縫隙，根據標尺28的刻度精細地調節施肥量。在上述裝置實施例中，粗軸11上開有種子出料口凹槽17，粗軸12上開有肥料出料口凹槽18，如圖2所示。凹槽17在種子料箱21的底部，隨著粗軸11轉動而將槽內的種子瀉入播種漏斗31，凹槽18在肥料料箱22的底部，隨著粗軸12轉動而將槽內的肥料瀉入施肥漏斗32。在上述裝置實施例中，
在聯動轉軸的粗軸11、12的一側分別裝有擋板刷33、34，如圖2所示。只有凹槽17內的種子和凹槽18內的肥料能隨著各自的粗軸11、12轉動向下進入各自的漏斗，其它種子或肥料均被擋板刷33、34擋住，留在各自的種子料箱21或肥料料箱22中。分別在粗軸11、12上開有的“穴狀”凹槽17、18(當然也可以分別是圓孔形或矩形凹槽)，相應地在細軸13、14的帶動下轉動，使得種子料箱中的稻谷種子進入播種漏斗31的時間有所間隔，并使得肥料料箱中的肥料進入施肥漏斗32的時間也有所間隔，保證出芽秧苗間有空隙，利于水稻通風，且照此有所針對地施肥。播種施肥時，傳遞到動力軸(細軸13、14)的動力，帶動播種施肥器上的主軸(粗軸11、12)轉動，主軸則分別帶動播種量調節齒輪25和施肥量調節齒輪26轉動，調節播種用量限位塊23和施肥用量限位塊24時，各限位塊只隨相應的主軸(粗軸11、12)滑動，使得種子出料口 19或肥料出料口 20相應地與播種漏斗31或施肥漏斗32成固定傾斜夾角；播種量調節齒輪25撥動種子從種子出料口 19向下進入播種漏斗31，施肥量調節齒輪26撥動肥料從肥料出料口 20向下進入施肥漏斗32，進而分別使得種子和肥料均進入田間，則種子料箱21和肥料料箱22中的種子和肥料不斷各自經播種量調節齒輪25、施肥量調節齒輪26、播種用量限位塊23、施肥用料限位塊24以及種子出料口 19和肥料出料口 20下料到田間。聯動轉軸的細軸13控制種子出料口 19，聯動轉軸的細軸14控制肥料出料口 20，使得種子料箱中凹槽內的稻谷種子進入種子輸送漏斗時間有間隔，保證出芽秧苗間有空隙，利于水稻通風。在上述裝置實施例中，在播種開溝器61和施肥開溝器62各自的后面分別裝配有覆土板71、72，起覆土鎮壓作用，如圖1、3所示。如圖3所示，上述裝置實施例還包括含有固定軸8、牽引架10、兩個拉桿30、40和兩個固定立桿50、60的架體部件,其中播種施肥器I通過牽引架10固定在固定軸8上,牽引架10分別由兩個拉桿30、40各自的一端與固定軸8連接，兩個拉桿30、40各自的另一端分別固定在兩個固定立桿50、50上。牽引架10可由牽引動力機械(譬如一個拖拉機)牽引著，在田間移動。播種施肥一體化方法流程，包括如下步驟:將本發明的水稻旱作播種施肥的裝置由牽引動力機械通過該裝置的牽引架連接到固定軸上，固定軸與聯動轉軸的粗軸和聯動轉軸的細軸配合，由此動力傳至播種器；打開種子料箱和肥料料箱上的擋板，使得種子順著播種施肥器中間的粗軸11隨轉動的細軸13轉動，經過播種漏斗進入種子輸送管 ，落入由一排開溝犁開出的條溝內；同時，使得肥料順著播種施肥器中間的粗軸12隨轉動的細軸14轉動，經過施肥漏斗進入肥料輸送管，落入由另一排開溝犁開出的另一條溝內。在上述方法實施例中，打開種子料箱和肥料料箱上的擋板后，具體包括:部分種子進入播種施肥器中間的粗軸11的凹槽17，隨轉動的細軸13轉動，凹槽17上的種子經過播種漏斗進入輸送管，落入由一排開溝犁開出的條溝內，凹槽17外其余的種子被擋板刷33擋??；部分肥料進入播種施肥器中間的粗軸12的凹槽18，隨轉動的細軸14轉動，凹槽18上的肥料經過肥料漏斗進入輸送管，落入由另一排開溝犁開出的另一條溝內，凹槽18外其余的肥料被的擋板刷34擋住。上述方法實施例還包括:通過開溝犁后的覆土板71、72的覆土鎮壓，促進種子和土壤緊密接觸以利于吸水發芽。播種施肥過程同步進行，若該裝置停止運行，則不施肥播種。本發明通過水稻旱作直播播種施肥一體機械作業，改變了傳統的水田作業模式，采取淺耕播種、施肥工序一次性操作，來減輕水田作業的繁重勞動，將條播與開溝和穴播結合，保障了播種通風透光排水暢通，由此可促進水稻的自然生長。播種量、施肥量可通過帶有刻度的標尺和改變凹槽大小來調節，來保證水稻良好的生育和合理的產量結構。另外，通過調整相鄰施肥播種器在固定軸8上的間距和開溝犁的間距調節水稻行距，并通過裝置中的連桿5調節播種的深度。再有， 本發明的裝置還可進行帶芽播種，即當播種器工作時，種子箱凹槽外的種子被帶有軟毛的擋板刷擋住，避免種子與施肥播種器外殼發生摩擦而損傷種芽。
權利要求
1.一種實現水稻旱作播種施肥的裝置，其特征在于，包括播種施肥器、種子料箱、月巴料料箱、播種漏斗、施肥漏斗、種子輸送管、肥料輸送管、連桿、播種開溝器、施肥開溝器，其中: 播種施肥器的上方分別安裝種子料箱和肥料料箱，且種子料箱和肥料料箱各自的下方分別相應地開有種子出料口和肥料出料口，并為該兩個出料口配有擋板；在擋板的下方，通過播種漏斗與種子輸送管相連，通過施肥漏斗與肥料輸送管相連；種子輸送管的下端連接播種開溝器，肥料輸送管的下端連接施肥開溝器，該兩個開溝器和由所述連桿固定； 播種施肥器包括的播種聯動轉軸的第一粗軸和第一細軸通過第一牙嵌式聯軸器聯接，施肥聯動轉軸的第二粗軸和第二細軸通過第二牙嵌式聯軸器聯接；第一粗軸和第二粗軸均作為主軸，相應地由作為動力軸的第一細軸和第二細軸通過轉動機械帶動轉動；第一粗軸與第一細軸之間剛性連接有播種量調節齒輪，第二粗軸與第二細軸之間剛性連接有施肥量調節齒輪，且播種量調節齒輪與施肥量調節齒輪聯動連接。
2.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于， 在第一粗軸上開有種子出料口的第一凹槽，第二粗軸上開有肥料出料口的第二凹槽；第一凹槽在所述種子料箱的底部，隨著第一粗軸轉動將第一凹槽槽內的種子瀉入所述播種漏斗，第二凹槽在所述肥料料箱的底部，隨著第二粗軸轉動將第二凹槽槽內的肥料瀉入所述施肥漏斗。
3.按照權利要求2所述的裝置，其特征在于， 在第一粗軸上開有的第一凹槽和第二粗軸上開有的第二凹槽均為穴狀凹槽。
4.按照權利要求2所述的裝置，其特征在于， 在第一粗軸的 一側裝有第一擋板刷，用于擋住第一凹槽外的種子，在第二粗軸的一側裝有第二擋板刷，用于擋住第二凹槽外的肥料。
5.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于， 第一粗軸的下方裝有在第一標尺上下滑動的播種用量限位塊，用于調節所述擋板與第一粗軸的縫隙，根據第一標尺的刻度精細地調節播種量； 第二粗軸的下方裝有在第二標尺上下滑動的施肥用量限位塊，用于調節所述擋板與第二粗軸的縫隙，根據第二標尺的刻度精細地調節施肥量。
6.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于， 在所述播種開溝器的后面裝配有第一覆土板，在施肥開溝器的后面裝配有第二覆土板。
7.按照權利要求1至6任一項所述的裝置，其特征在于，還包括含有固定軸、牽引架、第一拉桿、第二拉桿、第一固定立桿、第二固定立桿的架體部件，其中: 所述播種施肥器通過牽引架固定在固定軸上，牽引架分別由第一拉桿、第二拉桿各自的一端與固定軸連接，第一拉桿的另一端固定在第一固定立桿上第二拉桿的另一端固定在第二固定立桿上；該牽引架由牽引動力機械牽引。
8.一種用權利要求1所述的裝置實現水稻旱作播種施肥的方法，其特征在于，包括: 將所述裝置由牽引動力機械通過所述牽引架連接到一固定軸上，該固定軸與播種聯動轉軸的第一粗軸和第一細軸配合，將動力傳至播種施肥器； 打開種子料箱和肥料料箱上的擋板，使得種子順著播種施肥器中間的第一粗軸隨轉動的第一細軸轉動，經過播種漏斗進入種子輸送管，落入由一排開溝犁開出的條溝內；同時，使得肥料順著播種施肥器中間的第二粗軸隨轉動的第二細軸轉動，經過施肥漏斗進入肥料輸送管，落入由另一排開溝犁開出的另一條溝內。
9.按照權利要求8所述的方法，其特征在于，打開種子料箱和肥料料箱上的擋板后，具體包括: 部分種子進入播種施肥器中間的第一粗軸的第一凹槽，隨轉動的第一細軸轉動，第一凹槽上的種子經過播種漏斗進入種子輸送管，落入由一排開溝犁開出的條溝內；第一凹槽外其余的種子被第一擋板刷擋??；部分肥料進入播種施肥器中間的第二粗軸的第二凹槽，隨轉動的第二細軸轉動，第二凹槽上的肥料經過肥料漏斗進入肥料輸送管，落入由另一排開溝犁開出的另一條溝內；第二凹槽外其余的肥料被第二擋板刷擋住。
10.按照權利要求8或9所述的方法，其特征在于，還包括: 通過開溝犁后的第一覆土板、第二覆土板的覆土鎮壓，促進種子和土壤緊密接觸以利于吸水 發芽。
全文摘要
本發明披露了一種實現水稻旱作播種施肥的裝置和方法，該裝置包括播種施肥器的上方分別安裝開有種子出料口的種子料箱和開有肥料出料口的肥料料箱，并為該兩出料口配有擋板；擋板的下方通過播種漏斗與種子輸送管相連，并通過施肥漏斗與肥料輸送管相連；兩輸送管各自的下端相應連接播種開溝器、施肥開溝器，兩開溝器由連桿固定；播種聯動轉軸的第一粗軸和第一細軸通過第一牙嵌式聯軸器聯接，且兩軸之間剛性連接有播種量調節齒輪，施肥聯動轉軸的第二粗軸和第二細軸通過第二牙嵌式聯軸器聯接，且兩軸之間剛性連接有施肥量調節齒輪，兩調節齒輪聯動連接；兩粗軸相應由兩細軸通過轉動機械帶動轉動。
文檔編號A01C5/08GK103141189SQ20131006825
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月5日 優先權日2013年3月5日
發明者張晴雯, 張愛平, 楊正禮, 王明 申請人:中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所