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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410637793.8 (22)申请日 2014.11.13 A01C 21/00(2006.01) (71)申请人 沈阳远大科技园有限公司 地址 110027 辽宁省沈阳市经济技术开发区 开发大路 27 号 (72)发明人 李振才 艾冬冬 杨保永 马海智 (74)专利代理机构 沈阳优普达知识产权代理事 务所(特殊普通合伙) 21234 代理人 张志伟 (54) 发明名称 通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的 方法 (57) 摘要 本发明涉及肥料调整领域， 具体为一种通过 检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法。本 发明通过检测作。
2、物叶片的营养状况来指导施肥， 通过对作物叶片各营养元素进行测定， 绘制出叶 片中各营养成分的变化趋势， 根据变化趋势调节 根际EC传感器的EC设定值来进行精确施肥。 本发 明方法不用施用底肥， 直接通过智能水肥一体化 施肥系统精确控制进行施肥， 省去施用底肥和追 肥的步骤， 节省人工， 同时还能显著地增加产量。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104429264 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104429264 A 1/1 页 2 1. 一种通过检测作物叶片。
3、的营养状况来指导施肥的方法， 其特征在于， 包括以下步 骤 ： 1) 作物叶片氮、 磷、 钾含量的检测 取样 ： 在作物播种后 25 40 天后开始取样， 以后每隔 15 25 天取样一次， 在田块 的各个部位都取 ； 检测 ： 烘干叶片样品， 进行前处理， 叶片通过用硫酸 - 过氧化氢消煮， 叶片全氮采用 凯氏半微量定氮法进行测定， 叶片全磷采用钒钼黄比色法进行测定， 叶片全钾采用火焰光 度计法进行测定， 然后得出测试值 ； 2) 绘制作物叶片全氮、 全磷、 全钾的变化曲线 ： 根据每次作物叶片全氮、 全磷、 全钾的 测试值， 分别绘制作物叶片全氮、 全磷、 全钾在各个时期的变化曲线 ； 3。
4、) 根据绘制的作物叶片全氮、 全磷、 全钾的变化曲线， 通过调整作物根际 EC 传感器的 EC 设定值来调整施肥。 2. 按照权利要求 1 所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法， 其特征在 于， 取作物中部叶片， 每株的取样位置要一致。 3. 按照权利要求 1 所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法， 其特征在 于， 通过调整作物根际EC传感器的EC设定值来调整施肥， 每次测定氮、 磷、 钾含量的数值越 接近， 变化越小， 说明设定的 EC 值正好， 施肥的效果也越好， 具体措施如下 ： 首先， 要根据以往经验设定一个 EC 值 ； 当某一次测定的数值比上一次偏低 30及。
5、以上时， 说明根际的 EC 传感器的 EC 设定值 偏低， 则调高 EC 设定值 ； 当某一次测定的数值比上一次偏高 30及以上时， 说明根际的 EC 传感器的 EC 设定值 偏高， 则调低 EC 设定值。 4. 按照权利要求 1 或 3 所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法， 其特 征在于， 根据根际 EC 传感器的 EC 设定值， 通过智能水肥一体化施肥系统来精确控制施肥 量。 5. 按照权利要求 4 所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法， 其特征在 于， EC 传感器反馈回根际 EC 值小于传感器的 EC 设定值， 则开始施肥， 到达设定 EC 值则停 止 ； 如。
6、此反复， 实现精确定量施肥。 6. 按照权利要求 1 所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法， 其特征在 于， 作物中的全氮、 全磷、 全钾含量曲线变化不一致， 说明这个氮磷钾比例的肥料不合适， 则 更换肥料 ； 含量高的降低含量， 含量低的增加含量。 权 利 要 求 书 CN 104429264 A 2 1/5 页 3 通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法 技术领域 0001 本发明涉及肥料调整领域， 具体为一种通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥 的方法。 背景技术 0002 以往的施肥技术均是靠经验， 随机性比较强， 而且不精确。中国发明专利 ( 公开号 CN102119。
7、602A)提供了玉米测土施肥方法， 此方法通过土壤养分检测来计算施肥量。 其不足 之处在于， 土壤养分检测不如作物叶片检测更能反映出作物的养分需求， 并且还需要施用 底肥， 浪费人工， 并且还需要计算， 此方法比较麻烦。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法， 通 过检测作物叶片的营养状况指导施肥， 来实现高产、 节约劳动力的施肥。 0004 本发明的技术方案是 ： 0005 一种通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法， 包括以下步骤 ： 0006 1) 作物叶片氮、 磷、 钾含量的检测 0007 取样 ： 在作物播种后 25 40 天后开。
8、始取样， 以后每隔 15 25 天取样一次， 在 田块的各个部位都取 ； 0008 检测 ： 烘干叶片样品， 进行前处理， 叶片通过用硫酸 - 过氧化氢消煮， 叶片全氮 采用凯氏半微量定氮法进行测定， 叶片全磷采用钒钼黄比色法进行测定， 叶片全钾采用火 焰光度计法进行测定， 然后得出测试值 ； 0009 2) 绘制作物叶片全氮、 全磷、 全钾的变化曲线 ： 根据每次作物叶片全氮、 全磷、 全 钾的测试值， 分别绘制作物叶片全氮、 全磷、 全钾在各个时期的变化曲线 ； 0010 3) 根据绘制的作物叶片全氮、 全磷、 全钾的变化曲线， 通过调整作物根际 EC 传感 器的 EC 设定值来调整施肥。。
9、 0011 所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法， 取作物中部叶片， 每株 的取样位置要一致。 0012 所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法， 通过调整作物根际 EC 传感器的 EC 设定值来调整施肥， 每次测定氮、 磷、 钾含量的数值越接近， 变化越小， 说明设 定的 EC 值正好， 施肥的效果也越好， 具体措施如下 ： 0013 首先， 要根据以往经验设定一个 EC 值 ； 0014 当某一次测定的数值比上一次偏低 30及以上时， 说明根际的 EC 传感器的 EC 设 定值偏低， 则调高 EC 设定值 ； 0015 当某一次测定的数值比上一次偏高 30及以上时， 。
10、说明根际的 EC 传感器的 EC 设 定值偏高， 则调低 EC 设定值。 0016 所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法， 根据根际 EC 传感器的 说 明 书 CN 104429264 A 3 2/5 页 4 EC 设定值， 通过智能水肥一体化施肥系统来精确控制施肥量。 0017 所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法， EC 传感器反馈回根际 EC 值小于传感器的 EC 设定值， 则开始施肥， 到达设定 EC 值则停止 ； 如此反复， 实现精确定 量施肥。 0018 所述的通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法， 作物中的全氮、 全磷、 全 钾含量曲线变化不一致，。
11、 说明这个氮磷钾比例的肥料不合适， 则更换肥料 ； 含量高的降低含 量， 含量低的增加含量。 0019 本发明的设计思想是 ： 0020 本发明通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥， 通过对作物叶片各营养元素进 行测定， 绘制出叶片中各营养成分的变化趋势， 根据变化趋势调节根际EC传感器的EC设定 值来进行精确施肥。传感器测定的 EC 值是测定的浇完水肥后的 EC 值， 一定程度上来说， 调 节 EC 值就是调节肥料的浓度。而叶片的营养元素含量反应的是植株的营养状况， 和肥料的 浓度有一定关系， 所以通过叶片的营养元素的含量能反应出 EC 值的设定是否合理， 营养不 足就给他加营养。 0021。
12、 本发明的优点及有益效果是 ： 0022 1、 本发明采用检测作物叶片的营养状况， 分析曲线变化， 通过智能水肥一体化施 肥系统， 通过调整根际 EC 传感器的 EC 设定值来精确控制施肥量。这种方法不用施用底肥， 直接通过智能水肥一体化施肥系统精确控制进行施肥， 省去施用底肥和追肥的步骤， 节省 人工， 同时还能显著地增加产量。 附图说明 0023 图 1(a)-(c) 为不同施肥方案的玉米叶片氮磷钾各元素含量的变化曲线。其中， 图 1(a)玉米叶片全氮的变化曲线， 图1(b)玉米叶片全磷的变化曲线， 图1(c)玉米叶片全钾的 变化曲线。 0024 图 2 为四种不同施肥方案对玉米产量 (k。
13、g/ 亩 ) 的影响。 0025 图 3(a)-(c) 为不同施肥方案的番茄叶片氮磷钾各元素含量的变化曲线。其中， 图 3(a)番茄叶片全氮的变化曲线， 图3(b)番茄叶片全磷的变化曲线， 图3(c)番茄叶片全钾的 变化曲线。 0026 图 4 为两种不同施肥方案对番茄产量 (kg/ 亩 ) 的影响。 具体实施方式 0027 在具体实施方式中， 本发明通过检测作物叶片的营养状况来指导施肥的方法， 包 括以下步骤 ： 0028 1) 作物叶片氮、 磷、 钾含量的检测 0029 取样 ： 在作物播种后 25 40 天后开始取样， 以后每隔 15 25 天取样一次， 但 需要在田块的各个部位都取， 。
14、优选取作物中部叶片， 每株的取样位置要一致。 0030 检测 ： 烘干叶片样品， 进行前处理， 叶片通过用硫酸 - 过氧化氢消煮， 叶片全氮 采用凯氏半微量定氮法进行测定， 叶片全磷采用钒钼黄比色法进行测定， 叶片全钾采用火 焰光度计法进行测定， 然后得出测试值。 说 明 书 CN 104429264 A 4 3/5 页 5 0031 2) 绘制作物叶片全氮、 全磷、 全钾的变化曲线 ： 根据每次作物叶片全氮、 全磷、 全 钾的测试值， 分别绘制作物叶片全氮、 全磷、 全钾在各个时期的变化曲线。 0032 3) 根据绘制的作物叶片全氮、 全磷、 全钾的变化曲线， 通过调整作物根际 EC 传感 。
15、器的 EC 设定值来调整施肥， 具体措施如下 ： 0033 总体来说， 每次测定氮、 磷、 钾含量的数值越接近， 变化越小， 说明设定的 EC 值正 好， 施肥的效果也越好。首先， 要根据以往经验设定一个 EC 值。当某一次测定的数值比上 一次偏低30及以上时， 那说明根际的EC传感器的EC设定值偏低， 则需要调高EC设定值 ； 当某一次测定的数值比上一次偏高 30及以上时， 那说明根际的 EC 传感器的 EC 设定值偏 高， 则需要调低 EC 设定值。通过智能水肥一体化施肥系统 ( 如 ： 沈阳远大科技园有限公司 的水肥一体化智能施肥系统)， 根据根际EC传感器的EC设定值来精确控制施肥量。。
16、 一旦传 感器反馈回根际 EC 值小于传感器的 EC 设定值， 则开始施肥， 到达设定 EC 值则停止。如此 反复， 可实现精确定量施肥。 如果作物中的全氮、 全磷、 全钾含量曲线变化不一致， 说明这个 氮磷钾比例的肥料不合适， 则需要更换肥料。 含量高的需要降低含量， 含量低的需要增加含 量。 0034 相关术语解释如下 ： EC 传感器中的 EC(Electrical Conductivity 的缩写 ) 值为 电导率， EC 值可以用来测量作物根际的可溶性离子浓度。EC 值的单位用 mS/cm， 测量温度 通常为 25， 正常的 EC 值范围在 1 4mS/cm 之间。 0035 下面通。
17、过实施例和附图对本发明进一步详细描述。 0036 实施例 1 ： 0037 本实施例的试验品种为玉米德美亚三号， 使用的肥料为 ： 15-15-15 复合肥、 19-19-19 复合肥和 19-8-27 复合肥。其中， 所述的复合肥可以采用北京富特森农业科技 有限公司的圣诞树全水溶性肥料， 产品型号分别为 15-15-15 复合肥 ( 肥料中含氮磷钾各 15wt， 总有效养分为 45wt )、 19-19-19 复合肥 ( 肥料中含氮磷钾各 19wt， 总有效养分 为 57wt ) 和 19-8-27 复合肥 ( 肥料中含氮 19wt、 磷 8wt、 钾 27wt， 总有效养分为 54wt )。
18、。 0038 本实施例的施肥方案如下 ： 0039 本发明实验在彰武种植基地进行， 彰武地区为沙化土地， 试验共设 4 个施肥方案， 每个方案 3 次重复， 具体施肥方案如下 ： 0040 施肥方案 A ： 于 6 月初施底肥复合肥 (15-15-15)40kg/ 亩， 拔节期和灌浆期各追 30kg 尿素。 0041 施肥方案 B ： 于 6 月初施底肥复合肥 (15-15-15)40kg/ 亩， 拔节期、 灌浆期各追 15kg 尿素和 5kg 磷酸二氢钾。 0042 施肥方案 C: 于 6 月初施底肥复合肥 (15-15-15)40kg/ 亩， 拔节期开始每隔七天随 滴灌追施 8kg 复合肥。
19、 (19-8-27)， 共追施 6 次。 0043 施肥方案 D ： 不用底肥， 苗期用复合肥 (19-19-19)， 拔节期以后用复合肥 (19-8-27)， 按照玉米叶片测定结果曲线， 通过智能水肥一体化施肥系统调整根际 EC 传感 器的 EC 设定值来精确控制施肥量。 0044 本实施例 A、 B、 C、 D 四种不同施肥方案的玉米叶片营养元素变化曲线绘制以及指 导施肥的过程如下 ： 说 明 书 CN 104429264 A 5 4/5 页 6 0045 1、 绘制玉米叶片各营养元素变化趋势曲线 0046 叶片中的氮磷钾含量可以反应作物的营养状况， 根据作物叶片的营养诊断状况也 能在生产。
20、中指导施肥。 测定各个时间段的叶片氮磷钾的含量， 并绘制出其变化曲线， 变化曲 线如图 1 所示。 0047 如图 1(a) 所示的玉米叶片全氮变化曲线， 如图可知， 总体趋势是有所下降， 施肥 方案 D 的曲线变化最小， 即通过调整根际 EC 传感器的 EC 设定值， 运用智能水肥一体化施肥 系统的曲线变化最小。 0048 如图 1(b) 所示的玉米叶片中全磷变化曲线， 如图可知， 全磷的变化曲线比较平 稳， 并且还是施肥方案 D 的曲线变化最小。 0049 如图 1(c) 所示的玉米叶片全钾变化曲线， 如图可知， 玉米叶片全钾变化量较全氮 和全磷变化量大， 下降的趋势比较明显， 这也是换复。
21、合肥 (19-8-27) 的原因， 并且也是施肥 方案 D 的曲线变化最小。 0050 2、 调查 A、 B、 C、 D 四种不同施肥方式的产量变化 0051 施肥方案 D 的获得过程如下 ： 首先， 根据以往经验设定传感器的 EC 值为 3。当某 一次测定的氮、 磷、 钾含量的数值比上一次偏低 30及以上时， 那说明根际的 EC 传感器的 EC 设定值偏低， 则需要调高 EC 设定值 ； 当某一次测定的氮、 磷、 钾含量的数值比上一次偏高 30及以上， 那说明根际的EC传感器的EC设定值偏高， 则需要调低EC设定值。 EC设定值调 整后， 通过智能水肥一体化施肥系统， 根据根际 EC 传感器。
22、的 EC 设定值来精确控制施肥量。 一旦传感器检测到根际 EC 值小于传感器的 EC 设定值时， 则开始施肥， 当检测到根际 EC 值 到达传感器设定的 EC 值时则停止施肥。如此反复， 可实现精确定量施肥。如果作物中的全 氮、 全磷、 全钾含量曲线变化不一致， 说明这个氮磷钾比例的肥料不合适， 则需要更换肥料。 含量高的需要降低含量， 含量低的需要增加含量。最终获得的施肥方案 D 中， 苗期用复合肥 (19-19-19)23kg， 拔节期以后用复合肥 (19-8-27)57kg。 0052 如图 2 所示四种施肥方式的产量， 由图可以看出施肥方式 D 即通过检测玉米叶片 的营养状况， 相应调。
23、整根际EC传感器的EC设定值， 运用智能水肥一体化施肥系统的施肥方 式的产量显著提高。 0053 实施例 2 0054 本实施例的试验品种为番茄辽园多丽， 使用的肥料为 ： 15-15-15 复合肥、 19-19-19 复合肥和 19-8-27 复合肥。其中， 所述的复合肥可以采用北京富特森农业科技 有限公司的圣诞树全水溶性肥料， 产品型号分别为 15-15-15 复合肥 ( 肥料中含氮磷钾各 15wt， 总有效养分为 45wt )、 19-19-19 复合肥 ( 肥料中含氮磷钾各 19wt， 总有效养分 为 57wt ) 和 19-8-27 复合肥 ( 肥料中含氮 19wt、 磷 8wt、 。
24、钾 27wt， 总有效养分为 54wt )。 0055 本实施例的施肥方案如下 ： 0056 本发明实验在远大示范园冷棚种植， 试验共设 2 个施肥方案， 每个方案 3 次重复， 具体施肥方案如下 ： 0057 施肥方案 A ： 不用底肥， 苗期用复合肥 (19-19-19)， 坐果期以后用复合肥 (19-8-27)， 按照番茄叶片测定结果曲线， 通过智能水肥一体化施肥系统调整根际 EC 传感 器的 EC 设定值来精确控制施肥量。 说 明 书 CN 104429264 A 6 5/5 页 7 0058 施肥方案 B ： 鸡粪干 300kg/ 亩， 复合肥 (15-15-15)40kg/ 亩做底。
25、肥， 第一穗果核桃 大小时开始追肥， 每一穗果均追肥， 每一次追 10kg/ 亩复合肥 (19-8-27)。 0059 本实施例 A、 B 两种不同施肥方案的番茄叶片营养元素变化以及指导施肥的过程 如下 ： 0060 1、 绘制番茄叶片各营养元素变化趋势曲线 0061 测定各个时间段的番茄叶片氮磷钾的含量， 并绘制出其变化曲线， 变化曲线如图 3(a)-(c) 所示。 0062 如图 3(a)、 (b)、 (c) 所示的番茄叶片全氮、 全磷、 全钾变化曲线， 由图可以看出， 总 体趋势均是施肥方案 A 的曲线变化最小， 即通过调整根际 EC 传感器的 EC 设定值， 运用智能 水肥一体化施肥系。
26、统的曲线。 0063 施肥方案 A 的获得过程如下 ： 首先， 根据以往经验设定传感器的 EC 值为 2。当某 一次测定的氮、 磷、 钾含量的数值比上一次偏低 30及以上时， 那说明根际的 EC 传感器的 EC 设定值偏低， 则需要调高 EC 设定值 ； 当某一次测定的氮、 磷、 钾含量的数值比上一次偏高 30及以上， 那说明根际的 EC 传感器的 EC 设定值偏高， 则需要调低 EC 设定值。EC 设定值 调整后， 通过智能水肥一体化施肥系统， 根据根际 EC 传感器的 EC 设定值来精确控制施肥 量。 一旦传感器检测到根际EC值小于传感器的EC设定值时， 则开始施肥， 当检测到根际EC 到。
27、达传感器设定的 EC 值时则停止施肥。如此反复， 可实现精确定量施肥。如果作物中的全 氮、 全磷、 全钾含量曲线变化不一致， 说明这个氮磷钾比例的肥料不合适， 则需要更换肥料。 含量高的需要降低含量， 含量低的需要增加含量。最终获得的施肥方案 A 中， 苗期用复合肥 (19-19-19)25kg， 坐果期以后用复合肥 (19-8-27)65kg。 0064 2、 调查 A、 B 两种不同施肥方式的产量变化 0065 如图 4 所示为两种施肥方式的产量， 由图可以看出施肥方式 A 即通过检测番茄叶 片的营养状况， 调整根际EC传感器的EC设定值， 运用智能水肥一体化施肥系统的施肥方式 的产量显著。
28、提高。 0066 实施例结果表明， 本发明通过检测叶片的氮、 磷、 钾含量， 根据其变化趋势， 通过调 整根际周围的 EC 值来进行精量施肥， 这样既高产又节约劳动力。 说 明 书 CN 104429264 A 7 1/4 页 8 图 1(a) 图 1(b) 说 明 书 附 图 CN 104429264 A 8 2/4 页 9 图 1(c) 图 2 说 明 书 附 图 CN 104429264 A 9 3/4 页 10 图 3(a) 图 3(b) 说 明 书 附 图 CN 104429264 A 10 4/4 页 11 图 3(c) 图 4 说 明 书 附 图 CN 104429264 A 11 。