一种玉米花前外源激素喷施装置及其喷施方法与流程

本发明涉及外源激素喷施相关领域，具体为一种玉米花前外源激素喷施装置及其喷施方法。

背景技术：

植物激素是由植物自身代谢产生的一类有机物质，并自产生部位移动到作用部位，在极低浓度下就有明显的生理效应的微量物质，也被称为植物天然激素或植物内源激素。它们在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发以及离体组织培养等方面，分别或相互协调地调控植物的生长、发育与分化。这种调节的灵活性和多样性，可通过使用外源激素的浓度与配比变化，进而改变内源激素水平与平衡来实现。随着生物科学技术的发展，以往只能靠天吃饭的农作物生产逐渐向科学化发展，通过人工喷施一定的外源激素来改变植物的内源激素水平与平衡，从而提高植物产量，改变生产产物的性状。

对于人工喷施外源激素一般采用背负式喷施结构，因为外源激素一般为固态，喷施前需要添加纯水和分散剂将其制成液态才能完成喷施工作，所以目前在田地喷施前需要先溶化外源激素将其制成液态，再倒入背负式喷施结构内，在制备和最终喷施前有较长的时间间隔，特别是浓度较稀时，制备出的外源激素若经过长时间放置，在夏天较高环境温度下，很容易导致其变质和生物活性减弱甚至丧失。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种玉米花前外源激素喷施装置及其喷施方法，以解决目前外源激素喷施中外源激素不是现配现用，制备和喷施之间存在较长时间间隔，喷施操作不够友好灵活，非现配现用不易掌握喷施的量，存在较多外源激素浪费的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种玉米花前外源激素喷施装置，其包括背负式喷施箱(1)，其中：所述背负式喷施箱(1)内部的一侧设置有液体储存腔(16)，所述背负式喷施箱(1)的下端安装有外源激素箱(14)；

所述外源激素箱(14)的内部设置有外源激素储存腔(17)，且液体储存腔(16)和外源激素储存腔(17)的下端面均设置为使物料能够向中间聚拢的锥形面，所述液体储存腔(16)的下端安装有液体流出管(18)，所述外源激素储存腔(17)的中间设置有外源激素汲取管(19)，外源激素汲取管(19)的一端穿伸至外源激素箱(14)内且另一端与液体流出管(18)连通；在所述液体流出管(18)的一侧安装有混合管(21)；

所述背负式喷施箱(1)内部的另一侧安装有混合机构(4)，所述混合机构(4)内设置有混合均匀腔(24)，混合管(21)连接混合均匀腔(24)的内部，所述混合均匀腔(24)的内部安装有螺旋混合机构(23)，所述螺旋混合机构(23)包括中间立柱(25)、螺旋板(26)和阻流块(27)；中间立柱(25)位于螺旋板(26)的中间，阻流块(27)设置在螺旋板(26)的表面，螺旋板(26)和中间立柱(25)均与混合均匀腔(24)的内壁均固定，所述混合机构(4)的上端设置有外源激素导出管(5)，所述外源激素导出管(5)与背负式喷施箱(1)通过固定块(7)固定，所述外源激素导出管(5)的另一端连接有输送泵(22)，所述输送泵(22)的一侧连接有喷施软管(9)。

根据本发明的一个较佳实施例，其中，所述混合管(21)与液体流出管(18)之间以及外源激素汲取管(19)与液体流出管(18)之间均安装有单向阀(20)。

根据本发明的一个较佳实施例，其中，所述喷施软管(9)的另一端连接有加长喷雾喷杆(28)，所述加长喷雾喷杆(28)包括加长杆(31)、握把(29)和固定夹持件(32)；固定夹持件(32)固设于该加长杆(31)靠近握把(29)的一端；且固定夹持件(32)的一端与加长杆(31)固定连接，另一端夹持喷施软管(9)；借助所述固定夹持件(32)将所述喷施软管(9)的一端固定在加长杆(31)。

根据本发明的一个较佳实施例，其中，所述加长杆(31)的内部为空心筒，空心筒内设置有丝杠(37)；所述握把(29)的另一端安装有手轮(30)，手轮(30)与丝杠(37)同步转动连接，丝杠(37)与握把(29)通过轴承连接；

所述加长杆(31)的一侧设有沿其长度方向设置的细长剖槽；所述丝杠(37)结合了若干螺母，这些螺母分别连接一个移动夹持件(33)，位于丝杠(37)最上端的螺母则连接一个移动喷施夹持件(34)，所述各移动夹持件(33)的外端从所述细长剖槽伸出，用于夹持固定喷施软管(9)的中部，所述移动喷施夹持件(34)的外端从所述细长剖槽伸出，用于夹持喷施软管(9)靠近末端的位置，而喷施软管(9)末端连接了喷雾头(36)；通过旋转手轮(30)移动喷施软管(9)和喷雾头(36)的位置，以满足不同高度的喷施需求。

其中，移动夹持件(33)的数量为2-5个，且所述每个移动夹持件(33)是由两个金属片相向组成的ω形结构。

根据本发明的一个较佳实施例，其中，所述丝杠(37)包括光面杆(38)，光面杆(38)设置于加长杆(31)内部的一侧，光面杆(38)的长度等于三个移动夹持件(33)的总长度。

根据本发明的一个较佳实施例，其中，所述喷施软管(9)和喷雾头(36)之间设以喷施管(35)连接；所述移动喷施夹持件(34)用于夹持该喷施管(35)，所述喷施管(35)为硬质管，其外径大于或等于该喷施软管(9)的内径，使喷施管(35)套接在喷施软管(9)的内部且呈紧配合连接，在接缝处采用密封胶加强密封连接；所述喷施管(35)具有90°的弯弧度，连接所述喷雾头(36)，所述喷雾头(36)的喷雾面与加长杆(31)平行。

根据本发明的一个较佳实施例，其中，所述背负式喷施箱(1)的背面设置有减负硅胶背板(10)，减负硅胶背板(10)与背负式喷施箱(1)固定连接；减负硅胶背板(10)表面的中间区域设置为凹面，且凹面上设置有防滑按摩囊(11)，所述按摩囊(11)的两侧设置有硅胶块(12)，所述背负式喷施箱(1)与减负硅胶背板(10)之间的下端设置有软质腰部枕囊(13)，软质腰部枕囊(13)与减负硅胶背板(10)粘贴连接；所述背负式喷施箱(1)端面的上下端连接有背带(6)，背带(6)的两端位于减负硅胶背板(10)与背负式喷施箱(1)之间。

根据本发明的一个较佳实施例，其中，所述背负式喷施箱(1)一侧的下端设置有外设备箱(8)，且输送泵(22)位于外设备箱(8)的内部，喷施软管(9)穿过外设备箱(8)延伸至外部，所述外源激素箱(14)上端的一侧设置有外源激素箱加料盖(15)，外源激素箱加料盖(15)与外源激素箱(14)通过螺纹连接，所述背负式喷施箱(1)上端的一侧设置有液体加料盖(2)，液体加料盖(2)与背负式喷施箱(1)通过螺纹连接，所述背负式喷施箱(1)上端的中间设置有提手(3)；外源激素以高浓缩液、糊状或软膏状加料保存在所述外源激素箱(14)内部。

根据本发明的一个较佳实施例，其中，在所述外源激素箱(17)处设有手动式充气筒，可对所述外源激素箱(17)升压，以推动外源激素向外源激素汲取管(19)流动。再或者，在外源激素汲取管(19)与混合管(21)设置一个小型泵，该小型泵专门用汲取外源激素箱(17)内的外源激素，小型泵与输送泵(22)为联动控制，且相对输送泵(22)的启动有一个预定延时。

本发明还提供了一种玉米花前外源激素的喷施方法，其包括如下步骤：

步骤一：选取晴朗无风的下午17:00-18:00进行喷施；

步骤二：打开所述液体加料盖(2)向所述液体储存腔(16)中添加纯水和吐温-20，打开所述外源激素箱加料盖(15)向所述外源激素储存腔(17)内添加高浓缩液、糊状或软膏状外源激素；

该高浓缩液、糊状或软膏状外源激素是由固态外源激素和少量液体均质搅拌而成，以提高流动性和易于被外源激素汲取管(19)所汲取；

步骤三：操作人员转动所述手轮(30)，通过所述丝杠(37)带动所述移动喷施夹持件(34)滑动的作用，将所述喷雾头(36)移动至需要喷施的玉米植株上方，使所述加长喷雾喷杆(28)与水平呈45°角；

步骤四：开启所述输送泵(22)，将所述液体储存腔(16)内的纯水和吐温-20和所述外源激素储存腔(17)的外源激素吸附出来进入所述螺旋混合机构(23)混合后通过所述喷施软管(9)进入所述喷雾头(36)中进行喷施；

步骤五：操作人员以此将周围两路的玉米植株喷施完毕，转动所述手轮(30)将所述喷雾头(36)移动至外侧两路需要喷施的玉米植株上方进行喷施，直至所有玉米植株均喷施完毕；

步骤六：当喷施后24h内有降雨，则进行补喷工作；

步骤七：连续喷施三天完成玉米植株的全部喷施工作。

其中，所述吐温-20的浓度为0.01％。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明在背负式喷施箱内有液体储存腔和外源激素储存腔，将纯水添加剂与外源激素分开存储，当在玉米地准备喷施时，打开输送泵，因此外源激素储存腔内的外源激素在吸附力作用下被外源激素汲取管吸附上来与液体储存腔内的纯水和吐温添加剂混合，通过混合管进入混合均匀腔内，因混合均匀腔内设置有螺旋混合机构，螺旋混合机构的螺旋板与中间立柱和混合均匀腔内壁固定，因此混合液会螺旋向上运动，在螺旋过程中相当于对纯水和外源激素进行搅拌，加上吐温-20帮助溶化作用下，使纯水和外源激素混合，因螺旋板上还设置有阻流块，当螺旋向上的混合液高速冲撞阻流块时有冲击作用，在连续冲撞作用即螺旋作用下，混合液在混合均匀腔内被混合均匀，通过输送泵最终输送至喷雾头位置进行喷施，做到了现配现用，制备量与喷施量基本均等，不存在过度浪费的问题。

(2)本发明通过两个单向阀的设置，当单位置喷施完毕，关闭输送泵开关时，螺旋混合机构内混合液会回流，重新进入混合管中，此位置的单向阀能够避免已开始混合的混合液进入外源激素储存腔内污染干净的外源激素，外源激素汲取管上端的单向阀能够避免液体进入外源激素储存腔内污染外源激素，以此将液态成分和外源激素彻底分开，外源激素预先配成浓度高度浓缩液或糊状/软膏状浓缩物，需要喷施时能够快速混合，不需要喷施时储存的外源激素也不会被污染。

(3)本发明中，操作人员转动手轮就能带动丝杠进行转动，因此移动夹持件和移动喷施夹持件在螺纹作用下会相应滑动，因移动喷施夹持件固定有喷施管和喷雾头，即使加长喷雾喷杆长度较长，但是喷雾头的可移动性使喷雾头既可以喷施加长喷雾喷杆喷施范围内最远的玉米植株，也可以喷施加长喷雾喷杆喷施范围内较近的玉米植株，相对于目前加长喷雾喷杆不便于对近处植株喷施的操作，本装置喷施更为方便，喷施范围更广泛，操作人员站在一个地方就能喷施周围范围内的玉米植株，减少了操作人员的操作时间；移动夹持件固定喷施软管的方案，使移动喷施夹持件移动过程中，两个移动夹持件之间的喷施软管相应弯折或者伸长，移动喷施夹持件向内侧移动时不会因移动导致喷施软管垂落至地面上的问题。

(4)本发明中，在背负式喷施箱背面增加有减负硅胶背板，减负硅胶背板上设置有按摩囊、硅胶块和软质腰部枕囊，能够抵住操作人员的背部脊柱和腰部位置，减少长时间站立即劳动造成操作人员腰部压力过大，背部劳损的问题，更可能的提高操作人员操作舒适性。

附图说明

图1为本发明的一种玉米花前外源激素喷施装置的主视图；

图2为本发明的一种玉米花前外源激素喷施装置的局部剖视图；

图3为本发明的螺旋混合机构的结构示意图；

图4为本发明的加长喷雾喷杆的结构示意图；

图5为本发明的加长杆内部的部分结构图。

【附图标记说明】

1、背负式喷施箱；2、液体加料盖；3、提手；4、混合机构；5、外源激素导出管；6、背带；7、固定块；8、外设备箱；9、喷施软管；10、减负硅胶背板；11、按摩囊；12、硅胶块；13、软质腰部枕囊；14、外源激素箱；15、外源激素箱加料盖；16、液体储存腔；17、外源激素储存腔；18、液体流出管；19、外源激素汲取管；20、单向阀；21、混合管；22、输送泵；23、螺旋混合机构；24、混合均匀腔；25、中间立柱；26、螺旋板；27、阻流块；28、加长喷雾喷杆；29、握把；30、手轮；31、加长杆；32、固定夹持件；33、移动夹持件；34、移动喷施夹持件；35、喷施管；36、喷雾头；37、丝杠；38、光面杆。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

请参阅图1-2，为本发明提供的一较佳实施例：一种玉米花前外源激素喷施装置，包括背负式喷施箱1。背负式喷施箱1内部的一侧设置有液体储存腔16，背负式喷施箱1的下端安装有外源激素箱14，外源激素箱14的内部设置有外源激素储存腔17，外源激素储存腔17采用惰性隔热材料制成，且液体储存腔16和外源激素储存腔17的下端面均设置为使物料能够向中间聚拢的锥形面。液体储存腔16的下端安装有液体流出管18，外源激素储存腔17的中间设置有外源激素汲取管19，外源激素汲取管19穿出至外源激素箱14的外部，与液体流出管18连接且连通。液体流出管18的一侧设有混合管21。背负式喷施箱1内部的另一侧安装有混合机构4，混合机构4内设置有混合均匀腔24，混合管21连接至该混合均匀腔24的内部。

参见图3所示，混合均匀腔24的内部安装有螺旋混合机构23，螺旋混合机构23包括中间立柱25、螺旋板26和阻流块27，中间立柱25位于螺旋板26的中间，阻流块27均匀设置在螺旋板26的表面，螺旋板26与中间立柱25和混合均匀腔24的内壁均固定。当混合液沿着螺旋板向上运动时，在螺旋过程中使水和外源激素充分搅拌，结合吐温-20的表面活性剂作用，使纯水和外源激素混合均匀。

如图1、2所示，混合机构4的上端设置有外源激素导出管5，外源激素导出管5与背负式喷施箱1通过固定块7固定，外源激素导出管5的另一端连接有输送泵22，输送泵22的一侧连接有喷施软管9，喷施软管9为橡胶软管，耐腐蚀耐化学物质，对激素活性无影响。参见图2所示，混合管21与液体流出管18之间以及外源激素汲取管19与液体流出管18之间均安装有单向阀20，单次喷施后，关闭输送泵22开关时，螺旋混合机构23内混合液会回流，重新进入混合管21中，此位置的单向阀20阻止混合管21内的混合液回流，避免已开始混合的混合液进入外源激素储存腔内污染干净的外源激素。外源激素汲取管19上端的单向阀20能够避免液体进入外源激素储存腔17内污染外源激素，以此将液态成分和高浓度的外源激素液彻底分开，需要喷施时能够快速混合稀释，不需要喷施时储存的外源激素因浓度较高、不会被污染或因水解导致活性降低。

参见图1和图4所示，喷施软管9的另一端连接有加长喷雾喷杆28，正常喷雾喷杆加长后，由于喷嘴不能调节，因此近处的植株需要缩着手肘才能喷施，对于操作人员的操作不够便利，加长喷雾喷杆28包括加长杆31、握把29和固定夹持件32，加长杆31位于固定夹持件32的一侧，握把29位于固定夹持件32的另一侧，加长杆31、握把29和固定夹持件32相邻之间固定。其中，加长杆31为空心圆筒的结构，其内部设置有丝杠37，握把29的另一端安装有手轮30，手轮30与丝杠37为同步转地固定连接，而丝杠37与握把29和固定夹持件32均通过轴承连接。加长杆31的内部沿丝杠37外侧设置有移动夹持件33和移动喷施夹持件34。其中，各移动夹持件33和移动喷施夹持件34的一端分别与丝杠37通过螺母连接，螺母螺接在丝杠37上，螺母的一侧焊接连接或一体连接该移动夹持件33和移动喷施夹持件34。加长杆31的一侧面设有沿其长度延伸的细长剖槽，移动夹持件33和移动喷施夹持件34从该细长剖槽伸出至外部，用于夹持固定喷施软管9。优选地，移动夹持件33共设置有三个，用于夹持固定喷施软管9的中部位置，移动喷施夹持件34为1个，用于夹持固定喷施软管9靠近端部的位置。固定夹持件32、移动夹持件33和移动喷施夹持件34的分别由两个对称的金属片组成的ω型，中间穿设喷施软管9，末端用螺栓锁合。当转动手轮30时，移动夹持件33和移动喷施夹持件34在该加长杆31内上下移动，带动喷施软管9沿着加长杆31进行上升或下降的移动，以用于喷施不同高度的玉米。其中，喷施软管9通过一根喷施管35与喷雾头36连接，该喷施管35具有标准接头，可快速拆卸更换喷雾头36，且喷施管35为硬质材料制成，用于对喷雾头36的朝向进行固定。喷施管35为硬质，即使存在弯折也不会影响液体的流动，同时还能固定喷雾头36的朝向。其中，喷雾头36的喷雾面与加长杆31的延伸方向平行。

结合图5所示，丝杠37包括光面杆38，光面杆38设置于加长杆31内部的一侧，光面杆38的长度等于3个移动夹持件33的总长度。

再结合图1所示，背负式喷施箱1的背面设置有减负硅胶背板10，减负硅胶背板10与背负式喷施箱1固定连接，减负硅胶背板10朝向人体一侧的面，其中间设置为凹面，以满足人体背部的人体工学原理，减负硅胶背板10表面的中间区域设置有防滑的按摩囊11，按摩囊11的两侧设置有硅胶块12。背负式喷施箱1与减负硅胶背板10之间的下端设置有软质腰部枕囊13，软质腰部枕囊13与减负硅胶背板10粘贴连接。上述结构，能够抵住操作人员的背部脊柱和腰部位置，减少长时间站立即劳动造成操作人员腰部压力过大，背部劳损的问题，提高操作人员操作舒适性。背负式喷施箱1端面的上下端连接有背带6，背带6的两端位于减负硅胶背板10与背负式喷施箱1之间，以此将接头部分藏起来，避免接头部分直接与操作人间肩背部骨头接触，从而背着的体验感不良好。

如图1所示，背负式喷施箱1一侧的下端设置有外设备箱8，且输送泵22位于外设备箱8的内部，喷施软管9穿过外设备箱8延伸至外部。外源激素箱14上端的一侧设置有外源激素箱加料盖15，外源激素箱加料盖15与外源激素箱14通过螺纹连接，背负式喷施箱1上端的一侧设置有液体加料盖2，液体加料盖2与背负式喷施箱1通过螺纹连接，背负式喷施箱1上端的中间设置有提手3。

进一步地，可在外源激素箱17内设置手动增压气泵，用于辅助推动外源激素向外源激素汲取管19流动。外源激素箱14和外源激素储存腔17上设有透明视窗，可从外部观察外源激素的存量。关于输送泵22的控制电路部分，在此不详述，其开关可设在握把29上。再或者，在外源激素汲取管19与混合管21设置一个小型泵，该小型泵专门用汲取外源激素箱17内的外源激素，小型泵与输送泵22为联动控制，且相对输送泵22的启动有一个预定延时。

工作原理：

选取晴朗无风的下午17:00-18:00进行喷施，打开液体加料盖2向液体储存腔16中添加纯水和吐温-20，打开外源激素箱加料盖15向外源激素储存腔17内添加高浓度外源激素浓缩液(或预先加少量非水液体制成的软膏状或糊状激素，可掺入少量抗氧化保护剂)。操作人员转动手轮30，通过丝杠37带动移动喷施夹持件34滑动的作用，将喷雾头36移动至需要喷施的玉米植株上方，移动喷施夹持件34移动过程中，两个移动夹持件33之间的喷施软管9相应弯折或者伸长，使加长喷雾喷杆28与水平呈45°角。开启输送泵22，因此外源激素储存腔17内的外源激素在吸附力作用下被外源激素汲取管19吸附上来与液体储存腔16内的纯水和吐温-20混合，通过混合管21进入混合均匀腔24内。因混合均匀腔24内设置有螺旋混合机构23，螺旋混合机构23的螺旋板26与中间立柱25和混合均匀腔24内壁固定，因此混合液会螺旋向上运动，在螺旋过程中相当于对纯水和外源激素进行搅拌，加上吐温-20的表面活性剂作用下，使纯水和外源激素混合，当螺旋向上的混合液高速冲撞阻流块27时有冲击作用，在连续冲撞作用即螺旋作用下，混合液在混合均匀腔内被混合均匀，后通过喷施软管9进入喷雾头36中进行喷施。操作人员以此将周围两路的玉米植株喷施完毕，转动手轮30将喷雾头36移动至外侧两路需要喷施的玉米植株上方进行喷施(单次喷施后，关闭输送泵22开关时，螺旋混合机构23内混合液会回流，重新进入混合管21中，此位置的单向阀20阻止混合管21内的混合液回流，避免已开始混合的混合液进入外源激素储存腔内污染干净的外源激素)，直至所有玉米植株均喷施完毕，当喷施后24h内有降雨，则进行补喷工作，连续喷施三天完成玉米植株的全部喷施工作。

基于上述装置，本发明还提供一种玉米花前外源激素的喷施方法，包括如下步骤：

步骤一：选取晴朗无风的下午17:00-18:00进行喷施；

步骤二：打开液体加料盖2向液体储存腔16中添加纯水和吐温-20，打开外源激素箱加料盖15向外源激素储存腔17内添加外源激素高浓度浓缩液(或糊状、软膏状浓缩物)；其选用的吐温-20的浓度为0.01％。

步骤三：操作人员转动手轮30，通过丝杠37带动移动喷施夹持件34滑动的作用，将喷雾头36移动至需要喷施的玉米植株上方，使加长喷雾喷杆28与水平呈45°角；

步骤四：开启输送泵22，将液体储存腔16内的纯水和吐温-20和外源激素储存腔17的外源激素吸附出来进入螺旋混合机构23混合后通过喷施软管9进入喷雾头36中进行喷施；

步骤五：操作人员以此将周围两路的玉米植株喷施完毕，转动手轮30将喷雾头36移动至外侧两路需要喷施的玉米植株上方进行喷施，直至所有玉米植株均喷施完毕；

步骤六：当喷施后24h内有降雨，则进行补喷工作；

步骤七：连续喷施三天完成玉米植株的全部喷施工作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。