四、精确变量播种机
图18为精确变量播种机。在精确农业模式下,为了适应GIS提供的不同地块的播种期土壤墒情,土地生产能力(参考产量图)等条件的变化,精确变量播种机要进行以下的调控(如图19)。
(1) 播种量(即粒距S)的调控。 根据地力和预期产量调整排种轮转速n1控制播种(S),以期取得不同的单位面积保苗株数。
(2) 开沟深度(或种子覆土深度δ)的调控。 根据土壤水分、温度和种子特点调整开沟器相对地表的高度,并且控制覆土深度δ保持一个要求的稳定值,在此要有相应传感器检测覆土深度δ。
(3) 施肥量(甚至肥料组成)的调控。 根据土质、作物品种、密度等条件变化,通过改变排肥器转速n2或出肥口调控单位面积施肥量q,必要时甚至调控肥料含量的组成(N,P,K等)。 播种机工作时,由DGPS准确确定播种机所在位置,通过GIS了解该位置土壤、水分、产量能力等条件,由计算机计算确定所需的粒距S、施肥量q和覆土深度δ,并发出指令通过执行机构控制S、q、δ这3个参量。为了保持δ稳定,还要有检测装置随时检测δ偏离预定值的情况,并进行反馈控制。播种机械要根据小区的土壤湿度、肥力等因素进行播种深度、播种距离和播种量的调整。由于土壤湿度经常变化,可在播种机上装配能实时测定土壤湿度的传感器,然后根据小区土壤湿度及高低,实时调整种子的播种深度以提高发芽率,或根据电子处方图的信号按小区实施播种距离和播种量的调整。美国依阿华州生产的“ACCU-PLANT”可编程的播种机控制系统,可附加在各类播种机上,它由液力传动系统,微处理器和雷达测量地速传感器组成。液力传动系统利用拖拉机上的定量泵驱动液力马达。液力马达的转速可由步进电机控制,它的输出轴通过链条传动与播种机的播种量计量轴相连接。通过步进电机控制液力马达的转速,便可调整播种量。有些条播机还附有同时撒施肥料、杀虫剂和除草剂的撒施装置,由于这些机构的驱动轴与播种机计量机构连接在一起,其撒施量可以随同播种量变化的大小同时进行调整。