[0001] 本发明属于作物种植领域，具体涉及一种玉米综合施控栽培装置及方法。

[0002] 传统的玉米栽培存在的缺陷主要包括：种植密度不合理，忽视品种特性，不能准确测量种植密度，影响玉米产量和质量。种植密度过大或过小都会影响玉米的正常生长发育。施肥方法不当，有机肥使用数量下降，连年耕作造成土壤有机质下降，元素搭配不合理，导致土壤板结和肥害问题。肥害问题，施肥浅、土壤干旱等因素导致肥料难以溶于水，产生肥害，影响玉米根部发育和植株生长。灌溉水肥施控不当，不能根据作物需水量和作物生长高度进行适应性喷灌作业，缺乏根据玉米生长不同时期进行不同肥料配比给养作业，不能实施有效科学的水肥一体化施控。这些问题直接影响到玉米的正常生长发育和最终产量，因此，需要采取相应的解决对策来提高玉米栽培的技术水平和产量。

[0003] 对此，提供一种能够根据玉米生长高度进行适应性喷灌，同时能够根据玉米生长时期和土壤、温度以及湿度等信息进行综合一体化水肥施控，在玉米根部实施深度滴管，有效消除施肥灌溉不当的缺陷，实现高效科学的玉米综合施控栽培装置及方法，具有广泛的市场前景。

[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

[0025] 在以下发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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或者以特定的方位构造和操作。术语“连接”仅表示装置之间的连接，并没有什么特殊含义。

[0026] 具体实施例参照图1、2、3、4、5、6所示，一种玉米综合施控栽培装置，包括相互连通的第一主管道1和第二主管道2，所述的第一主管道1的外端通过第一电磁阀24与第一抽吸泵23相连通，第一抽吸泵23与灌溉储水罐20相连通，第二主管道2的外端通过第二电磁阀21与第二抽吸泵17相连通，第二抽吸泵17与肥药混合一体箱18相连通，第二主管道2的底部至少设置有一个三通电磁阀3，三通电磁阀3的一个出液端与设置在玉米根部位置的滴灌管4相连通，三通电磁阀3的另一个出液端与设置在地表的主喷灌管6相连通，主喷灌管6的外端通过第三电磁阀5与滴灌管4的外端相连通，主喷灌管6的顶部安装有自适应喷灌装置。所述的自适应喷灌装置包括与主喷灌管6顶部相连通的至少一根纵向喷灌管16，纵向喷灌管16的上部和下部分别安装有上部电磁阀9和下部电磁阀7，上部电磁阀9和下部电磁阀7之间的纵向喷灌管16一侧自上而下均等设置有三个电磁阀控喷头8，上部电磁阀9和下部电磁阀7之间的纵向喷灌管16另一侧中部安装有浇灌电磁阀26，上部电磁阀9的顶部与集水箱10相连通，集水箱10的顶部通过集水管14与接水槽15的底部相连通，集水箱10通过水平横向支架11与水平纵向支架22相连接，水平纵向支架22的底部设置有垂直支撑架12。

[0027] 所述的肥药混合一体箱18的顶部设置有搅拌电机19，肥药混合一体箱18和灌溉储水罐20的顶部均设置有注液管，第一主管道1和第二主管道2为一体结构，三通电磁阀3设置在地表上部，第三电磁阀5设置在地表下部。所述的主喷灌管6和滴灌管4上下安装位置对应，并且主喷灌管6和滴灌管4分别设置在玉米行距之间的地表上层和地表上层下层的玉米根部位置，在滴灌管4一侧的土壤中插接有土壤湿度及成分感应器。

[0028] 所述的纵向喷灌管16与地表垂直安装，纵向喷灌管16的长度为1.5米至2米，集水箱10的内腔顶部设置有过滤层，接水槽15的底部设置有与集水管14相连通的集水孔25。所述的集水箱10为方形箱体结构，集水箱10的顶部通过支撑杆13与接水槽15的底部相连接，在集水箱10的一侧设置有温湿度红外一体感应探头27。

[0029] 在利用玉米综合施控栽培装置实施综合施控栽培作业时，本发明提供两个具体实施方式：

[0030] 实施例1：该实施例为灌溉水灌溉方式，在玉米播种出苗期以及拔节前期，需水量较小，根据土壤湿度及成分感应器对土壤墒情进行监测，当土壤墒情过度缺失时，开启第一电磁阀24与第一抽吸泵23，将灌溉储水罐20内的灌溉水引入第一主管道1，第二电磁阀21关闭，三通电磁阀3与滴灌管4连通端开启，灌溉水通过第二主管道2进入滴灌管4实施滴灌作业，三通电磁阀3与主喷灌管6连通端以及第三电磁阀5处于关闭状态；在玉米植株拔节中后期、玉米喇叭口期、抽雄期、吐丝期以及灌浆前期，需水量加大，根据土壤湿度及成分感应器和温湿度红外一体感应探头27对植株需水情况进行监测，并实施滴灌和喷灌作业的选择性启动，当喷灌作业运行时，开启第一电磁阀24与第一抽吸泵23，将灌溉储水罐20内的灌溉水引入第一主管道1，第二电磁阀21关闭，三通电磁阀3与主喷灌管6连通端开启，灌溉水通过第二主管道2进入主喷灌管6，三通电磁阀3与滴灌管4连通端以及第三电磁阀5处于关闭状态，开启下部电磁阀7以及电磁阀控喷头8，并关闭上部电磁阀9，灌溉水通过纵向喷灌管16经电磁阀控喷头8喷出实施喷灌作业，根据玉米生长高度控制三个电磁阀控喷头8的喷灌高度；当外部雨水充足时，关闭上部电磁阀9，外部雨水通过接水槽15集水后经集水孔25以及接水槽15存储至集水箱10中，当需要实施喷灌作业时，开启上部电磁阀9和浇灌电磁阀26，关闭下部电磁阀7，存储的雨水经浇灌电磁阀26自重流出实施浇灌作业，或者，关闭三通电磁阀3与主喷灌管6以及滴灌管4连通端，开启第三电磁阀5、上部电磁阀9以及下部电磁阀7，集水箱10中的雨水经纵向喷灌管16进入主喷灌管6，并经主喷灌管6进入滴灌管4，存储的雨水依靠自重压力经滴灌管4实施滴灌作业；在玉米灌浆期后期，根据土壤湿度及成分感应器对土壤墒情进行监测，当土壤墒情严重缺失时，实施滴灌作业。

[0031] 实施例2：该实施例为肥、水、药一体化灌溉方式，在玉米植株大喇叭口期、玉米抽雄初期和授粉完成后，根据温湿度红外一体感应探头27对植株需水情况进行监测，并实施控旺剂的喷洒作业，运行时，开启第二电磁阀21与第二抽吸泵17，将肥药混合一体箱18内的混合液体引入第一主管道1，第一电磁阀24关闭，三通电磁阀3与主喷灌管6连通端开启，混合液体通过第二主管道2进入主喷灌管6，三通电磁阀3与滴灌管4连通端以及第三电磁阀5处于关闭状态，开启下部电磁阀7以及电磁阀控喷头8，并关闭上部电磁阀9，混合液体通过纵向喷灌管16经电磁阀控喷头8喷出实施控旺剂的喷洒作业，根据玉米生长高度控制三个电磁阀控喷头8的喷灌高度。在玉米植株喇叭口期，根据温湿度红外一体感应探头27对植株需水情况进行监测，并实施液体肥料滴灌作业，运行时，开启第二电磁阀21与第二抽吸泵17，将肥药混合一体箱18内的混合液体引入第一主管道1，第一电磁阀24关闭，三通电磁阀3与滴灌管4连通端开启，混合液体通过第二主管道2进入滴灌管4实施滴灌作业，三通电磁阀
3与主喷灌管6连通端以及第三电磁阀5处于关闭状态。

[0032] 本发明能实现高效可续的节水型玉米综合施控栽培，运行时可以单独的实施滴灌和喷灌作业，并且在喷灌作业运行时，不仅能够依靠灌溉储水罐提供喷灌水源，还能够依托集水箱对雨水实施收集存储，用于后期浇灌和滴灌的灌溉水源，实现了高效节水。

[0033] 本发明在运行时能够根据玉米种植过程中播种出苗期、拔节前期、拔节中后期、玉米喇叭口期、抽雄期、吐丝期、灌浆前期以及灌浆期后期的不同需水需肥以及病虫害防治需要需求进行对应的一体化滴灌或者一体化喷灌作业，有效的提高玉米整个生长周期的科学施控，保证产量大幅提高。

[0034] 温湿度红外一体感应探头27在玉米生长过程中能够对外部温湿度进行监测，同时能够或者玉米生长高度信息和玉米表层红外数据信息，用于判断玉米不同时期生长高度，并为一体化灌溉提供数据支撑，同时还能形成病虫害红外监测数据，并做出预警和给药液的喷洒或者滴灌处理。

[0035] 滴灌管4和主喷灌管6通过第三电磁阀5连通，第二主管道的出液端与三通电磁阀3的进液端连通，实现喷灌和滴灌的选择开启，并且在利用雨水灌溉作业时，能够通过第三电磁阀5的开启实现滴灌管4和主喷灌管6的连通，对应关闭与三通电磁阀3的两个出液端后，利用自重压力实施滴灌作业。

[0036] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。