水稻同步插秧施肥机与水稻同步插秧施肥方法与流程

本发明涉及农业生产技术领域，尤其涉及一种水稻同步插秧施肥机与水稻同步插秧施肥方法。

背景技术：

水稻在国家粮食安全战略中占有重要地位，而施用化肥是水稻增产的主要途径。我国农民在传统水稻生产中普遍采用撒施的方式施肥，化肥尤其是氮肥的利用率相对较低，养分流失既浪费了资源，又增加了农民的成本，也易造成面源污染，不利于农业可持续发展。

相对于表层撒施，化肥深施通过将肥料施入土壤中的特定层次，可有效提高稻田的肥料利用率，改善水稻生育性状，进而增加产量。近年来，随着我国水稻机械化种植面积的扩大，同步机械化施肥的需求也日益增长。目前水稻生产上已经有直播施肥一体化机具及插秧施肥一体化机具，可以实现水稻机插秧或机直播同步施肥，提高了农业机械化程度，减少了人工劳动，同时实现了肥料机械深施的目的。

然而，在当前的水稻机械化施肥中，对于将不同种类的肥料施用于土层中的哪个空间位置更有利于水稻生长吸收仍未有系统的研究结果。前人研究多集中于化肥简单深施对水稻生育的影响及提高肥料利用率上。实际生产中水稻机械化插秧同步施肥仍处于较粗放的管理状态，施肥点一般位于土浆下方3-5cm处，距植株2-15cm不等。肥料施入土壤后未能为作物充分利用，或者其养分供应与水稻生长的营养需求不同步，制约了水稻高产及肥料养分的高效利用。施肥点在土层中的位置会在很大程度上影响水稻根系发育状况，苗期水稻根系较少较浅，难以吸收距离较远的肥料养分；分蘖期水稻养分需求量迅速上升，此阶段土壤养分供应不足将阻碍水稻形成高产优质群体；抽穗期需保证水稻持续高效养分供应，后期不早衰不贪青以发挥品种的产量潜力。

技术实现要素：

本发明的目的首先在于提供一种水稻同步插秧施肥机，在插秧施肥时能够使肥料均匀分布于水稻秧苗之间，充分保证每株水稻秧苗的养分供给，促进水稻秧苗茁壮生长。

本发明的目的还在于提供一种水稻同步插秧施肥方法，能够促进水稻形成分布深广的根系，为水稻充分吸收营养并形成高产优势群体提供可能，并且能够延缓水稻后期衰老，提高水稻抗倒伏能力。

为实现以上目的，本发明首先提供一种水稻同步插秧施肥机，包括肥料箱以及设于所述肥料箱下方的开沟施肥组件，所述开沟施肥组件包括排肥管与开沟器；其中，所述排肥管与所述肥料箱相连通，在所述水稻同步插秧施肥机的行进方向上，所述开沟器设于所述排肥管的前方；

所述水稻同步插秧施肥机工作时，在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，所述水稻同步插秧施肥机的每两个相邻的插秧点之间均设有间隔设置的两个开沟施肥组件；

在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，所述水稻同步插秧施肥机的插秧点的位置以及所述开沟施肥组件的位置均可调整。

可选的，所述排肥管的管壁上设有排肥口，所述排肥口设于所述排肥管的下端。

可选的，所述开沟施肥组件还包括在所述水稻同步插秧施肥机的行进方向上设于所述排肥管后方的覆土板。

可选的，所述开沟施肥组件还包括设于所述排肥管周围的挡泥罩。

本发明还提供一种水稻同步插秧施肥方法，包括：提供上述水稻同步插秧施肥机、水稻秧苗以及肥料，利用所述水稻同步插秧施肥机将水稻秧苗插入稻田的同时将肥料施入稻田；

所述水稻同步插秧施肥机工作时，所述开沟器在稻田中形成的沟槽的深度为5-15cm，在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，每个开沟器与离其最近的插秧点之间的距离为5-15cm。

优选的，所述水稻同步插秧施肥机工作时，所述开沟器在稻田中形成的沟槽的深度为10cm，在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，每个开沟器与离其最近的插秧点之间的距离为10cm。

可选的，所述肥料为水稻专用稳定性肥料，所述水稻专用稳定性肥料中氮元素、磷元素、钾元素的质量比为20-24:5-9:19-23，并且，水稻专用稳定性肥料为硝化抑制型肥料，硝化抑制率为50％-80％。

可选的，在所述水稻同步插秧施肥机的行进方向上，所述水稻秧苗之间的株距为12-18cm，在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，任意两个相邻的插秧点之间的距离为28-32cm。

可选的，在所述水稻同步插秧施肥机的行进方向上，插植的水稻秧苗的品种为常规优质稻时，所述水稻秧苗之间的株距为12-14cm；插植的水稻秧苗的品种为高产杂交稻时，所述水稻秧苗之间的株距为14-16cm；插植的水稻秧苗的品种为超高产超级稻时，所述水稻秧苗之间的株距为14-18cm；

插植的水稻秧苗的品种为常规优质稻时，肥料的施用量为35-45kg/亩；插植的水稻秧苗的品种为高产杂交稻时，肥料的施用量为45-55kg/亩；插植的水稻秧苗的品种为超高产超级稻时，肥料的施用量为55-65kg/亩；

所述常规优质稻是指采用系统选育方式培育的优质稻品种类型，其产量低于450公斤/亩；所述高产杂交稻是指采用杂交育种方式培育的高产水稻品种类型，其产量为450-660公斤/亩；所述超高产超级稻是指采用系统选育方式或杂交育种方式培育的超高产水稻品种类型，其产量高于660公斤/亩。

可选的，插秧施肥时，保持稻田的土表上方的水层深度为0.8-1.2cm。

本发明的有益效果：

本发明的水稻同步插秧施肥机通过在每两个相邻的插秧点之间设置两个开沟施肥组件，从而在插秧施肥时能够使肥料均匀分布于水稻秧苗之间，充分保证每株水稻秧苗的养分供给，促进水稻秧苗茁壮生长。

本发明的水稻同步插秧施肥方法通过优化施肥点在土壤中的水平及垂直空间位置，实现水稻根系在水平及垂直方向上的延伸，促进水稻形成分布深广的根系，为水稻充分吸收营养并形成高产优势群体提供可能，并且能够延缓水稻后期衰老，提高水稻抗倒伏能力，充分发挥水稻良种的产量潜力。

本发明还选用水稻专用稳定性肥料在插秧时一次性施肥，可满足水稻全生育期营养需求。本发明还根据不同水稻品种的养分需求特性设置了不同等级的施肥量，以实现不同的产量目标。

本发明还针对不同水稻品种的生长特点，对水稻秧苗的株距和行距进行优化调整，充分保障各种水稻品种实现最高产量。

本发明实现了水稻插秧和施肥同步进行，可减少水稻种植工序，减轻农民劳动力支出，节约施肥成本，增加农民收入。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明范围的限定。

图1为本发明的水稻同步插秧施肥机工作时的后视图；

图2为本发明的水稻同步插秧施肥机工作时的侧后视图；

图3为本发明的水稻同步插秧施肥机的开沟施肥组件的部分构件的立体结构示意图；

图4a为施肥点位于不同水平空间位置时水稻的根系生长情况对比图；

图4b为施肥点位于不同垂直空间位置时水稻的根系生长情况对比图。

主要元件符号说明：

10、肥料箱；20、排肥管；21、排肥口；30、开沟器；40、覆土板；50、挡泥罩；60、水稻秧苗。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“a或/和b”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合，可包括a、可包括b或可包括a和b二者。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“横向”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

请参阅图1至图3，本发明首先提供一种水稻同步插秧施肥机，包括肥料箱10以及设于所述肥料箱10下方的开沟施肥组件，所述开沟施肥组件包括排肥管20与开沟器30；其中，所述排肥管20与所述肥料箱10相连通，在所述水稻同步插秧施肥机的行进方向上，所述开沟器30设于所述排肥管20的前方；

所述水稻同步插秧施肥机工作时，在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，所述水稻同步插秧施肥机的每两个相邻的插秧点之间均设有间隔设置的两个开沟施肥组件；

在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，所述水稻同步插秧施肥机的插秧点的位置以及所述开沟施肥组件的位置均可调整。

具体的，所述排肥管20的管壁上设有排肥口21，所述排肥口21设于所述排肥管20的下端。

可选的，所述排肥口21呈椭圆形或者圆形。

优选的，所述开沟施肥组件还包括在所述水稻同步插秧施肥机的行进方向上设于所述排肥管20后方的覆土板40。所述水稻同步插秧施肥机工作时，所述开沟器30在稻田中形成沟槽，所述排肥管20将肥料排入所述沟槽内，之后所述覆土板40将所述开沟器30翻出的泥浆重新推送到沟槽内，对所述沟槽内的肥料进行覆盖，起到防止肥料流失的作用。

优选的，如图3所示，所述开沟施肥组件还包括设于所述排肥管20周围的挡泥罩50，所述挡泥罩50的作用在于，对所述排肥口21进行保护，避免泥浆进入所述排肥口21内，导致所述排肥口21堵塞无法顺畅排出肥料。

可选的，如图3所示，所述挡泥罩50与所述开沟器30固定连接在一起，固定连接的方式可以为焊接或者一体成型等。

可选的，如图3所示，所述开沟器30呈楔形。

可选的，所述挡泥罩50与所述开沟器30均由金属材料制备。

可选的，所述排肥管20由有机材料(例如橡胶等)或者金属材料制备。

可选的，所述水稻同步插秧施肥机中仅设有一个肥料箱10，所有排肥管20均与该肥料箱10相连通。

可选的，如图1与图2所示，所述水稻同步插秧施肥机中设有数个肥料箱10，每两个相邻的插秧点之间设置一个肥料箱10，设于每两个相邻的插秧点之间的两个排肥管20均与该肥料箱10相连通。

本发明的水稻同步插秧施肥机通过在每两个相邻的插秧点之间设置两个开沟施肥组件，也即是说，在插植的每两排水稻秧苗60之间设置两条并行的施肥沟槽，从而在插秧施肥时能够使肥料均匀分布于水稻秧苗60之间，充分保证每株水稻秧苗60的养分供给，促进水稻秧苗60茁壮生长。

基于上述水稻同步插秧施肥机，本发明还提供一种水稻同步插秧施肥方法，包括：提供上述水稻同步插秧施肥机、水稻秧苗60以及肥料，利用所述水稻同步插秧施肥机将水稻秧苗60插入稻田的同时将肥料施入稻田；

所述水稻同步插秧施肥机工作时，所述开沟器30在稻田中形成的沟槽的深度为5-15cm，在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，每个开沟器30与离其最近的插秧点之间的距离为5-15cm。

本发明以精确施肥的方式设定了施肥点在土层中的空间位置，针对稳定性肥料的养分释放特点及水稻的需肥规律，显著提高肥料养分利用率，并促进水稻形成分布深广的根系，提高其抗倒伏能力，防止其早衰，为水稻充分吸收营养并形成高产优势群体提供可能，充分发挥水稻良种的产量潜力。

具体的，所述沟槽的上口宽度为8-12cm，例如10cm。

可选的，在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，位于每两个相邻的插秧点之间的两个开沟器30的间隔距离为15～25cm。

优选的，所述水稻同步插秧施肥机工作时，所述开沟器30在稻田中形成的沟槽的深度为10cm，在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，每个开沟器30与离其最近的插秧点之间的距离为10cm。

图4a为施肥点位于不同水平空间位置时水稻的根系生长情况对比图，图4a中，“施肥点水平空间位置”表示在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，所述开沟器30与离其最近的插秧点之间的距离，例如，“距植株5cm”表示在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，每个开沟器30与离其最近的插秧点之间的距离为5cm。

本领域技术人员能够理解，水稻根须越长，即向下生长的深度越深，不容易倒伏，水稻根须在径向上越膨大，表示其抓地能力越强，综合来说，水稻根须越长，在径向上越膨大，表示其抗倒伏能力越强，吸收肥料的能力也越强。

以水稻根须的长度以及在径向上的膨大程度作为判定标准，从图4a可以看出，在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，每个开沟器30与离其最近的插秧点之间的距离为5-15cm时，水稻根系的生长情况较好，当每个开沟器30与离其最近的插秧点之间的距离为10cm时，水稻根系的生长情况最好。

图4b为施肥点位于不同垂直空间位置时水稻的根系生长情况对比图，图4b中，“施肥点垂直空间位置”表示所述开沟器30在稻田中形成的沟槽的深度，例如，“距土表5cm”表示所述开沟器30在稻田中形成的沟槽的深度为5cm。

以水稻根须的长度以及在径向上的膨大程度作为判定标准，从图4b可以看出，所述开沟器30在稻田中形成的沟槽的深度为5-15cm时，水稻根系的生长情况较好，当所述开沟器30在稻田中形成的沟槽的深度为10cm时，水稻根系的生长情况最好。

优选的，所述肥料为水稻专用稳定性肥料，所述水稻专用稳定性肥料中氮元素、磷元素、钾元素的质量比为20-24:5-9:19-23，优选为22:7:21，并且水稻专用稳定性肥料为硝化抑制型肥料，硝化抑制率为50％-80％，在水稻的生长后期不需要再进行追肥。

在所述水稻同步插秧施肥机的行进方向上，所述水稻秧苗60之间的株距为12-18cm，在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，任意两个相邻的插秧点之间的距离(即行距)为28-32cm(优选为30cm)，也即是说，在所述水稻同步插秧施肥机的行进方向上插植出的数排水稻秧苗60中，任意相邻的两排水稻秧苗60之间的行距为28-32cm。

优选的，在所述水稻同步插秧施肥机的行进方向上，插植的水稻秧苗60的品种为常规优质稻时，所述水稻秧苗60之间的株距为12-14cm；插植的水稻秧苗60的品种为高产杂交稻时，所述水稻秧苗60之间的株距为14-16cm；插植的水稻秧苗60的品种为超高产超级稻时，所述水稻秧苗60之间的株距为14-18cm。

具体的，所述常规优质稻是指采用系统选育方式培育的优质稻品种类型，其产量低于450公斤/亩；所述高产杂交稻是指采用杂交育种方式培育的高产水稻品种类型，其产量为450-660公斤/亩；所述超高产超级稻是指采用系统选育方式或杂交育种方式培育的超高产水稻品种类型，其产量高于660公斤/亩。

具体的，所述系统选育方式指的是即在现有的品种群体中选择优良的自然变异，通过比较鉴定而培育出新品种，也称为“一穗传”，“一株传”育种法，其实质是优中选优。

本发明针对不同品种的水稻生长特点，利用所述水稻同步插秧施肥机的插秧点的可调节性，对分蘖较强的品种适当增加水稻秧苗60的行距，对分蘖较弱的品种适当减少水稻秧苗60的行距，充分保障水稻形成高产优势群体。

优选的，插植的水稻秧苗60的品种为常规优质稻时，肥料的施用量为35-45kg/亩；插植的水稻秧苗60的品种为高产杂交稻时，肥料的施用量为45-55kg/亩；插植的水稻秧苗60的品种为超高产超级稻时，肥料的施用量为55-65kg/亩。

本发明选用能够实现肥料养分长效缓释的水稻专用稳定性肥料，根据不同水稻品种的养分需求特性设置不同等级的施肥量，一次性施肥即可满足水稻全生育期养分需求。

优选的，插秧施肥时，保持稻田的土表上方的水层深度为0.8-1.2cm，优选为1cm。

综上所述，本发明的水稻同步插秧施肥方法通过优化施肥点在土壤中的水平及垂直空间位置，实现水稻根系在水平及垂直方向上的延伸，促进水稻形成分布深广的根系，为水稻充分吸收营养并形成高产优势群体提供可能，并且能够延缓水稻后期衰老，提高水稻抗倒伏能力，充分发挥水稻良种的产量潜力。

本发明还选用水稻专用稳定性肥料在插秧时一次性施肥，可满足水稻全生育期营养需求。还根据不同水稻品种的养分需求特性设置了不同等级的施肥量，以实现不同的产量目标。

本发明还针对不同水稻品种的生长特点，对水稻秧苗60的株距和行距进行优化调整，充分保障各种水稻品种实现最高产量。

本发明实现了水稻插秧和施肥同步进行，可减少水稻种植工序，减轻农民劳动力支出，节约施肥成本，增加农民收入。

下面结合具体实施例对本发明的水稻同步插秧施肥方法进行详述。

实施例1

该实施例1提供一种水稻同步插秧施肥方法，该实施例1中插值的水稻秧苗60的品种为常规优质稻。

调整所述水稻同步插秧施肥机的插秧点以及开沟器30的位置，在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，每个开沟器30与离其最近的插秧点之间的距离为10cm，任意两个相邻的插秧点之间的距离为30cm(即水稻秧苗60的插植行距为30cm)；在所述水稻同步插秧施肥机的行进方向上，所述水稻秧苗60之间的株距为14cm。

由于稻田耙田后上层土壤呈糊浆状，泥水在开沟器30后方下陷汇集，形成如图1与图2所示的呈u型的沟槽，沟槽的深度为10cm，上口宽10cm，上口外缘据近侧秧苗5cm，距远侧秧苗15cm。

肥料的施用量为40kg/亩，所述肥料为水稻专用稳定性肥料，所述水稻专用稳定性肥料中氮元素、磷元素、钾元素的质量比为22:7:21，并且水稻专用稳定性肥料为硝化抑制型肥料，硝化抑制率为60％。

排肥管20将肥料排入沟槽内后，覆土板40将浮泥拨平盖住肥料，使肥料能在土中保留，配合稳定性肥料的硝化抑制效果，减少氮素养分的淋溶损失，达到施一次肥料即可满足水稻全生育期生长所需养分的目的。

实施例2

该实施例2提供一种水稻同步插秧施肥方法，该实施例2中插值的水稻秧苗60的品种为高产杂交稻。

调整所述水稻同步插秧施肥机的插秧点以及开沟器30的位置，在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，每个开沟器30与离其最近的插秧点之间的距离为10cm，任意两个相邻的插秧点之间的距离为30cm(即水稻秧苗60的插植行距为30cm)；在所述水稻同步插秧施肥机的行进方向上，所述水稻秧苗60之间的株距为16cm。

由于稻田耙田后上层土壤呈糊浆状，泥水在开沟器30后方下陷汇集，形成如图1与图2所示的呈u型的沟槽，沟槽的深度为10cm，上口宽10cm，上口外缘据近侧秧苗5cm，距远侧秧苗15cm。

肥料的施用量为50kg/亩，所述肥料为水稻专用稳定性肥料，所述水稻专用稳定性肥料中氮元素、磷元素、钾元素的质量比为21:6:22，并且水稻专用稳定性肥料为硝化抑制型肥料，硝化抑制率为75％。

排肥管20将肥料排入沟槽内后，覆土板40将浮泥拨平盖住肥料，使肥料能在土中保留，配合稳定性肥料的硝化抑制效果，减少氮素养分的淋溶损失，达到施一次肥料即可满足水稻全生育期生长所需养分的目的。

实施例3

该实施例3提供一种水稻同步插秧施肥方法，该实施例3中插值的水稻秧苗60的品种为超高产超级稻。

调整所述水稻同步插秧施肥机的插秧点以及开沟器30的位置，在与所述水稻同步插秧施肥机的行进方向相垂直的方向上，每个开沟器30与离其最近的插秧点之间的距离为10cm，任意两个相邻的插秧点之间的距离为30cm(即水稻秧苗60的插植行距为30cm)；在所述水稻同步插秧施肥机的行进方向上，所述水稻秧苗60之间的株距为18cm。

由于稻田耙田后上层土壤呈糊浆状，泥水在开沟器30后方下陷汇集，形成如图1与图2所示的呈u型的沟槽，沟槽的深度为10cm，上口宽10cm，上口外缘据近侧秧苗5cm，距远侧秧苗15cm。

肥料的施用量为60kg/亩，所述肥料为水稻专用稳定性肥料，所述水稻专用稳定性肥料中氮元素、磷元素、钾元素的质量比为23:7:20，并且水稻专用稳定性肥料为硝化抑制型肥料，硝化抑制率为70％。

排肥管20将肥料排入沟槽内后，覆土板40将浮泥拨平盖住肥料，使肥料能在土中保留，配合稳定性肥料的硝化抑制效果，减少氮素养分的淋溶损失，达到施一次肥料即可满足水稻全生育期生长所需养分的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施事例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。