本文主旨：在详细分析当前果园种植中存在问题的基础上，设计了一套大型果园自动生长维护系统，包括自动灌溉系统、农药喷洒系统和施肥系统，基本实现了果园维护系统的自动化。该系统的应用不仅把劳动者从繁重的劳作中解放出来，而且起到了节约能源的作用。

1大型果园生产现状

    在农业生产中，果树的种植收益一般远高于粮食作物，我国每年果业产值达1000亿元以上，效益在种植业中位居第三，在农业种植业中拥有举足轻重的地位[1]。但是果树种植比普通农作物种植需要投入更多的劳动力，果树生长的全周期都需要种植户进行各种劳作，浇灌、打药及施肥等工序，每隔几天就要重复进行一次。目前果树的灌溉一般采用地面漫灌，灌水量大、水分利用率低，且地面漫灌需要有人值守，人工成本高，加之地面漫灌还会破坏土壤结构，造成养分流失，不利于果实品质的提高，还易导致病虫害频发[2]。果树打药一般通过人工肩背喷雾器喷打，劳动强度大且对人身伤害较大，果树的浇灌和打药工序费时费力。目前农村劳动力大量流失，尤其是青壮年劳动力大部分转移到城市，使得果园种植户很难找到劳动力，劳动力成本也越来越高。随着我国农业结构的调整，农村土地的流转，农田和果园会越来越规模化，自动化的生长和维护系统必然是适应农业生产的发展趋势。

2大型果园自动生长维护系统的设计

2.1灌溉和施肥系统

    农业是用水大户，其中浇灌用水占农业总用水量的80%，要实现现代农业的可持续发展，必须大力发展节水灌溉[3]。目前部分果园使用的常规滴灌技术对水质、设备的用材和管道的布置要求很高，使用维护成本也较高，而且缺乏无人值守的自动控制设备，很难大面积推广，因此，笔者设计了一套果园自动灌溉系统（见图1），其工作原理如下：在每两行果树之间装一行输水管道，打开电源开关，总控制器控制打开第一行输水管道上的总电磁阀和1号水箱的1号电磁阀，主管道中的水通过1号水箱的进水口（见第58页图2）流入第一行输水管道上的1号水箱中，当1号水箱中的水达到水箱中位置传感器的高度时，浮球液位计导轨上的浮球也达到水箱中

    位置传感器的高度，此时位置传感器感应到浮球上的信号感应装置，将此信号反馈给总控制器，总控制器控制1号电磁阀关闭同时2号电磁阀打开，这个过程实现水箱的水面控制；然后第一行输水管道上2号水箱开始灌水，如此一直到第一行输水管道上的较后一个n号水箱充满水，n号电磁阀关闭，总控制器控制第一行输水管道上的总电磁阀关闭，同时控制第二行输水管道上的总电磁阀打开，第二行输水管道开始输水作业。重复上述过程直到较后一行较后一个水箱充满水，输水完成，关闭电源。

    图2中水箱里的水分别沿着水箱底部的4个出水口流入渗水管（见图3）中输入到果树的根部，每个出水口的上方装有过滤网，可以滤掉比较大的杂物以防堵塞管道，每个水箱可同时对4颗果树进行渗透式浇灌。水箱被容器盖盖住，容器盖可拆，方便定期对水箱进行清洗，防止出入水口堵塞。整个管道埋设在地下，不会影响地面其他机械作业。下雨时水箱也可作为蓄水箱使用；也可将水溶性固体肥料预先倒入水箱内，再按上述过程进行输水浇灌同时起到施肥的作用。

    该自动灌溉系统结构简单，施工方便，成本较低，节水效果好，而且不需要人工值守，工作效率较高。

2.2农药喷洒和叶面施肥系统

    人工肩背喷雾器劳动强度大，对人体伤害也大。农药喷洒系统（见图4）只需要预先调配好农药浓度，喷射过程不需要人工参与。其工作原理：在每行果树中每隔几米安装支撑柱，支撑柱上方有V型支架，单行输水管道由支撑柱支撑，输水管道上装有若干个旋转喷头，喷头装在果树的正上方，容器内装有配制好的农药，容器上带有加压水泵，农药经加压泵加压后，注入果树上方输水管中，配制好的农药通过果树上方输水管上安装的旋转喷头喷射到果树枝叶上。叶面施肥和喷洒浇灌也可通过这种方式完成。容器可做成固定式的，也可在底部安装轮子做成移动式的。第一行果树喷洒农药作业完成后，将容器移动到第二行进行相同的作业。

3结束语

    随着我国农业的发展和农业结构的调整，农业的发展越来越依靠自动化，该生长维护系统基本实现了自动化控制，节省了劳动力，节约了水电能。该系统除可用于果园外，还可用于枸杞或大枣等大型种植园的灌溉和农药喷洒。下一步将根据使用情况进行改进，如农药喷洒系统容器的改进设计等。

 

 

 

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