CN109984005A - 一种甘蔗单芽精量播种种植方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种甘蔗单芽精量播种种植方法，属于种植技术领域。所述方法包括整地、品种选择和播种期确定、种茎准备及处理、采用甘蔗单芽精量播种机种植等步骤。本发明采用预处理后的甘蔗单芽段作为种茎进行播种种植，并通过甘蔗单芽精量播种机一次性完成播种、淋底肥、覆土、喷药和盖膜工序，实现了甘蔗播种过程的监测及智能控制，还实现了合理密植，达到了大量减少下种量、提高萌芽率和增产的目的。其中，单芽精量种植亩下种量约0.1吨，比传统的亩下种量1吨节约用种达90％以上；单芽精量播种种植比传统种植亩产量增产15％以上，蔗糖糖分提高0.3％以上。

Description

一种甘蔗单芽精量播种种植方法

【技术领域】

本发明属于种植技术领域，特别涉及一种甘蔗单芽精量播种种植方法。

【背景技术】

甘蔗，(学名：Saccharum officinarum)甘蔗属，多年生高大实心草本。根状茎粗壮发达。中国台湾、福建、广东、海南、广西、四川、云南等南方热带地区广泛种植。甘蔗适合栽种于土壤肥沃、阳光充足、冬夏温差大的地方。甘蔗是温带和热带农作物，是制造蔗糖的原料，且可提炼乙醇作为能源替代品。广西是甘蔗种植的主要地区，目前人工种植仍是发展中国家甘蔗种植的主要方式，这种方式用种量大，约占甘蔗总收获量的10％，且这种在运输、储存和选中的过程中需耗费大量人力、种植成本偏高。

甘蔗传统种植是采用密植方法，且生产上普遍采用双芽苗进行播种。传统双芽苗播种种植方法存在以下问题：机械化程度低，蔗种分布不均匀，不利于均衡的利用营养、空气、水分和光热条件；下种量大，下种量为1吨左右，导致成本高，且下种量大，群体与个体矛盾突出，植株间争水、争肥、争光、争热、争气严重，蔗苗生长弱且参差不齐，分蘖少，无效分蘖多，分蘖成茎率低，群体质量下降，影响产量，同时群体生长不整齐，机械收获含杂率高；采用双芽苗存在顶端优势，导致萌芽不整齐，目前也有部分采用单芽苗进行播种种植，可克服顶端优势，但由于未做合理密植，依然达不到大量减少下种量的目的，且单芽的两端都有切口，易干旱失水和受病虫危害，因此，单芽精量种植方法需做进一步改进。

此外，一般的播种机在播种过程中没有监测播种设备的行走及播种数目等状况，难于对播种过程进行智能化控制，还需进行改进。

【发明内容】

本发明针对上述的问题，本发明提供了一种甘蔗单芽精量播种种植方法，该方法采用预处理后的甘蔗单芽段作为种茎进行播种种植，并通过甘蔗单芽精量播种机一次性完成播种、淋底肥、覆土、喷药和盖膜工序，实现了甘蔗播种过程的监测及智能控制，还实现了合理密植，达到了大量减少下种量、提高萌芽率和增产的目的。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种甘蔗单芽精量播种种植方法，包括以下步骤：

(1)整地：在土壤含水量为14-20％的土壤宜耕期进行整地，整地时先采用165匹马力拖拉机带重耙进行清杂作业两遍，将上茬蔗蔸和其它杂物进行灭茬，再对不符合机种机收作业的地块进行局部降坡，对起伏坡度较大的区域进行平地作业，平地后地面不平度＜5cm，最后用165匹马力拖拉机悬挂耕幅为2-2.5m的5齿深松器进行单向深松，耕深为50-80cm；

(2)品种选择和播种期确定：选择萌芽力和分蘖力强、分蘖早、成茎率高、茎蘖长势整齐、抗倒、易脱叶的高产、高糖、抗病性强、宿根性好、适宜机械化种植的品种，于地温稳定在10℃以上时进行播种；

(3)种茎准备及处理：将专业化苗圃提供的第一代脱毒健康、且繁育生长至15-18个芽的半年期蔗种砍收、剥叶后，先用激活剂喷洒种茎至表面湿润，晒种2-3天，再用切种机将种茎切成长度为3-4cm的单芽段，切口距蔗芽顶部1-2cm，不伤芽，接着把单芽段蔗种放入包衣剂中浸种包衣25-30min，捞起风干装筐备用；所述激活剂由氯化镁2-6份、氯化钙10-15份、甲硫氨酸0.5-1.0份、半胱氨酸1-3份和水100-150份混制而成；所述包衣剂由以下重量百分数的组分组成：田菁提取物10-15％、枯草芽孢杆菌发酵液14-18％、根霸0.1-0.4％、羟丙基甲基纤维素8-14％、余量为水；

(4)种植：先用配备有GPS导航系统的120匹马力的拖拉机悬挂开行粉沟器在上述整好的地块上，按行距为1.3m、行沟深度25～40cm、行沟上宽40cm、沟底宽15～20cm的规格，或行距为2.3m、行沟深度25～40cm、行沟上宽60cm、沟底宽30～40cm的规格进行精准定位开行粉沟，然后采用120-140匹马力拖拉机悬甘蔗单芽精量播种机，在已开好行沟的蔗地一次性完成播种、淋底肥、覆土、喷药和盖膜工序，下种量为2320-2610个单芽段/亩，拖拉机行走速度为3-6km/h，行距为1.3m的，采用单行条状种植，株距20cm，播深30～35cm，株距均匀、播深一致；行距2.3m的，采用“W”双沟种植，两行蔗种间距30～35cm，两行的蔗种呈品字形错开摆钟，种植深度30～35cm，双行每米8-9个芽，条状排种，株距20-25cm，株距均匀、播深一致。

进一步地，步骤(2)中，所述品种为桂糖31号、桂糖32号、桂糖43号、桂糖44号或桂糖49号中的任一种。

进一步地，步骤(3)中，所述田菁提取物的制备方法为：将田菁成熟种子加入0.01％的硫酸氢钠溶液中浸泡至软化后，用清水冲洗干净，捣碎，加入20-30倍量的水搅拌1h，离心，收集滤渣备用，并向上清液中加入2体积倍的体积浓度为60％的乙醇溶液，静置至沉淀析出，离心，取沉淀干燥，粉碎，得田菁提取物。

进一步地，步骤(3)中，所述枯草芽孢杆菌发酵液的制备方法为：向水中加入水重量0.5％的牛肉膏、1％的蛋白胨、1％的葡萄糖和0.5％的氯化钠混合制成培养液，高温灭菌后冷却至室温，将pH调整至中性后，接种所述培养液重量6-9％的枯草芽孢杆菌，于36℃下摇床培养3天，离心，收集上层液，即得枯草芽孢杆菌发酵液。

进一步地，步骤(4)中，所述甘蔗单芽精量播种机包括机头、主机架、地轮、开沟器、下种器、覆土器、洒水机构及覆膜器，所述机头安装于主机架前端以拖拉主机架，所述主机架两侧均安装有地轮，所述主机架上由前至后依次安装有开沟器、下种器、覆土器、洒水机构及覆膜器，所述下种器包括配置成套的动力机构、下种斗、下种链头及动力轮，所述下种斗内置有甘蔗种，所述动力机构配置有传动轮，其通过链带连接至下种器的动力轮，传动轮带动动力轮转动，动力轮带动下种链头转动，下种链头转动带着甘蔗种从下种斗出料口排出，以在开沟器开出的沟道内播下甘蔗种，然后，覆土器、洒水机构及覆膜器依次对沟道进行覆土、洒水及覆膜操作；其中，洒水机构配置有水箱及同步水泵，以进行洒水操作，浇灌清水或水肥；

还包括播种监控系统，所述播种监控系统包括中心控制器及与中心控制器连接的行走检测单元和下种监控单元，所述监控系统配置有供电电源；

所述行走检测单元包括速度传感器及行程传感器，以检测播种机的行走速度及行程信息，并将行走速度及行程信息传输至中心控制器，中心控制器处理后得到播种机的行走速度及行程数据；

所述下种监控单元包括计数器、喂料检测器、动力控制模块及供水控制模块，计数器及喂料检测器设置于下种斗内，以检测甘蔗种的下种数量信息及余量信息，并分别将下种数量信息及余量信息传输至中心控制器，中心控制器处理下种数量信息后得到下种数量，且中心控制器处理余量信息后判断甘蔗种余量是否低于阈值，在甘蔗种余量低于阈值时输出报警信号，以发出警报提示补充甘蔗种；中心控制器预置有行走速度与动力机构转速的配比关系，其根据播种机行走速度及行程数据输出控制信号至动力控制模块，通过动力控制模块控制动力机构的转速，以调节下种器的下种速度，使得沟道内各个甘蔗种株距均匀；中心控制器预置有行走速度与同步水泵排量的配比关系，其根据播种机行走速度及行程数据输出控制信号至供水控制模块，通过供水控制模块控制同步水泵的排量，以对沟道各个行程单元进行均匀的定量的洒水操作；

所述下种监控单元还包括摄像头，摄像头设置下种斗内，以摄取下种链头上抓取甘蔗种的图像信息，并将该图像信息传输至中心控制器，中心控制器处理图像信息得到甘蔗种抓取数据，当甘蔗种抓取数据低于预设值且甘蔗种余量高于阈值时判断为出现故障输出停机信号至动力控制模块，停止播种操作。

进一步地，所述播种机还包括后端服务平台，播种监控系统还包括与中心控制器连接的3G/4G模块，中心控制器通过3G/4G模块连接互联网与后端服务平台通信连接，中心控制器定时将该播种监控系统播种相关数据传输至后端服务平台；所述播种监控系统还包括GPS模块，GPS模块与中心控制器连接，用于进行定位。

进一步地，所述动力机构为液压马达。

进一步地，所述洒水机构与覆膜器之间设置有喷药机构，喷药机构配置有药箱及同步药泵，同步药泵受到中心控制器控制，根据行走速度以对沟道各个行程单元均匀喷洒定量的药液。

进一步地，所述开沟器通过支架设置于主机架下方，且开沟器配置有限深轮；所述支架侧壁设置有限深板，限深板上设置有螺纹孔，以螺栓连接有限深轮。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明采用预处理后的甘蔗单芽段作为种茎进行播种种植，并通过甘蔗单芽精量播种机一次性完成播种、淋底肥、覆土、喷药和盖膜工序，实现了合理密植，达到了大量减少下种量、提高萌芽率和增产的目的。其中，单芽精量种植亩下种量约0.1吨，比传统的亩下种量1吨节约用种达90％以上；单芽精量播种种植比传统种植亩产量增产15％以上，蔗糖糖分提高0.3％以上。

2、本发明单芽苗只有一个节，不受上位芽顶端优势的影响，萌芽率高、整齐。而传统的双芽苗、多芽苗仍受上位芽的顶端优势影响，下位芽不易萌发或萌发慢，不整齐。同时，单芽段采用包衣处理，包衣剂中的田菁提取物和枯草芽孢杆菌发酵液共同作用具有灭菌杀虫效果，可抑杀甘蔗凤梨病、黑穗病、蓟马和螟虫等病虫害，且包衣剂中的田菁提取物具有较强的保水效果，可有效防止单芽段水分流失，解决单芽易失水的问题，更利于蔗芽萌发，除此，本发明激活剂可增强转化酶活性，使单芽段种茎的新陈代谢迅速活化，快速打破休眠。因此，在激活剂和包衣剂处理下可使发芽率高达90％以上，优于传统方法。

3、本发明采用甘蔗单芽精量播种机进行精量播种，可使蔗种分布均匀，有利于均衡的利用营养、空气、水分和光热条件，最大限度地减少了植株间争水、争肥、争光、争热、争气，扩大绿叶与光的接触面积，提高光合作用，扩大根与土壤的接触面积，根系发达，有效地利用土壤养分，可实现个体的健壮均匀生长，有利于培育壮苗，为高产打下基础，而传统种植未采用本播种机进行合理作业，导致下种量大，群体与个体矛盾突出，植株间争水、争肥、争光、争热、争气严重，蔗苗生长弱且参差不齐，群体质量下降，影响产量。同时，采用单芽稀植，植株间生长空间大，营养、空气、水分和光热充足，甘蔗分蘖多，且分蘖成茎率高，亩有效茎多，植株生长均匀、整齐度高，有利于后期机械收获，含杂率低，而传统种植采用密植，植株间生长空间小，营养、空气、水分和光热不足，甘蔗分蘖少，且由于个体竞争激烈，甘蔗无效分蘖多，分蘖成茎率低，另外由于个体竞争激烈，主茎优势明显，生长快于分蘖，造成群体生长不整齐，机械收获含杂率高。

4、本发明的一种甘蔗单芽精量播种机，在主机架上由前至后依次安装有开沟器、下种器、覆土器、洒水机构、喷药机构及覆膜器，并在机头拖拉下运行，依次进行开沟、下种、覆土、浇水、喷药及盖膜操作，完成甘蔗种植；而且，播种监控系统行走检测单元用于检测及记录设备的行走信息，获取行走速度及行程数据，下种监控单元用于检测及记录下种器下种信息，并根据下种信息在甘蔗种数量不足时发出警报，且根据速度及行程数据控制动力机构的转速，以调节下种器的下种速度，使得沟道内各个甘蔗种株距均匀，同时可以对沟道各个行程单元进行均匀的定量的洒水操作，实现对甘蔗播种过程的监测及智能控制。

【附图说明】

图1是本发明的局部结构示意图。

图2是本发明的开沟器结构示意图。

附图中，1-开沟器、2-地轮、3-传动链轮、4-下种器、5-下种斗、6-覆土器、7-洒水机构、8-覆膜器、9-主机架、10-机头连接座、11-动力机构、12-限深轮。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

【具体实施方式】

实施例1：

一种甘蔗单芽精量播种种植方法，包括以下步骤：

(1)整地：在土壤含水量为14％的土壤宜耕期进行整地，整地时先采用165匹马力拖拉机带重耙进行清杂作业两遍，将上茬蔗蔸和其它杂物进行灭茬，再对不符合机种机收作业的地块进行局部降坡，对起伏坡度较大的区域进行平地作业，平地后地面不平度为2-3cm，最后用165匹马力拖拉机悬挂耕幅为2m的5齿深松器进行单向深松，耕深为50cm。

(2)品种选择和播种期确定：选择萌芽力和分蘖力强、分蘖早、成茎率高、茎蘖长势整齐、抗倒、易脱叶的高产、高糖、抗病性强、宿根性好、适宜机械化种植的品种，于地温稳定在10℃时进行播种；所述品种为桂糖31号。

(3)种茎准备及处理：将专业化苗圃提供的第一代脱毒健康、且繁育生长至15个芽的半年期蔗种砍收、剥叶后，先用激活剂喷洒种茎至表面湿润，晒种2天，再用切种机将种茎切成长度为3cm的单芽段，切口距蔗芽顶部1cm，不伤芽，接着把单芽段蔗种放入包衣剂中浸种包衣25min，捞起风干装筐备用；所述激活剂由氯化镁2份、氯化钙10份、甲硫氨酸0.5份、半胱氨酸1份和水100份混制而成；所述包衣剂由以下重量百分数的组分组成：田菁提取物10％、枯草芽孢杆菌发酵液14％、根霸0.1％、羟丙基甲基纤维素8％、余量为水。

所述田菁提取物的制备方法为：将田菁成熟种子加入0.01％的硫酸氢钠溶液中浸泡至软化后，用清水冲洗干净，捣碎，加入20倍量的水搅拌1h，离心，收集滤渣备用，并向上清液中加入2体积倍的体积浓度为60％的乙醇溶液，静置至沉淀析出，离心，取沉淀干燥，粉碎，得田菁提取物。

所述枯草芽孢杆菌发酵液的制备方法为：向水中加入水重量0.5％的牛肉膏、1％的蛋白胨、1％的葡萄糖和0.5％的氯化钠混合制成培养液，高温灭菌后冷却至室温，将pH调整至中性后，接种所述培养液重量6％的枯草芽孢杆菌，于36℃下摇床培养3天，离心，收集上层液，即得枯草芽孢杆菌发酵液。

(4)种植：先用配备有GPS导航系统的120匹马力的拖拉机悬挂开行粉沟器在上述整好的地块上，按行距为1.3m、行沟深度25cm、行沟上宽40cm、沟底宽15cm的规格进行精准定位开行粉沟，然后采用120匹马力拖拉机悬甘蔗单芽精量播种机，在已开好行沟的蔗地一次性完成播种、淋底肥、覆土、喷药和盖膜工序，下种量为2320个单芽段/亩，拖拉机行走速度为3km/h，采用单行条状种植，株距20cm，播深30cm，株距均匀、播深一致。

实施例2：

一种甘蔗单芽精量播种种植方法，包括以下步骤：

(1)整地：在土壤含水量为20％的土壤宜耕期进行整地，整地时先采用165匹马力拖拉机带重耙进行清杂作业两遍，将上茬蔗蔸和其它杂物进行灭茬，再对不符合机种机收作业的地块进行局部降坡，对起伏坡度较大的区域进行平地作业，平地后地面不平度为4cm，最后用165匹马力拖拉机悬挂耕幅为2.5m的5齿深松器进行单向深松，耕深为80cm。

(2)品种选择和播种期确定：选择萌芽力和分蘖力强、分蘖早、成茎率高、茎蘖长势整齐、抗倒、易脱叶的高产、高糖、抗病性强、宿根性好、适宜机械化种植的品种，于地温稳定在12℃时进行播种；所述品种为桂糖32号。

(3)种茎准备及处理：将专业化苗圃提供的第一代脱毒健康、且繁育生长至18个芽的半年期蔗种砍收、剥叶后，先用激活剂喷洒种茎至表面湿润，晒种3天，再用切种机将种茎切成长度为3cm的单芽段，切口距蔗芽顶部2cm，不伤芽，接着把单芽段蔗种放入包衣剂中浸种包衣30min，捞起风干装筐备用；所述激活剂由氯化镁6份、氯化钙15份、甲硫氨酸1.0份、半胱氨酸3份和水150份混制而成；所述包衣剂由以下重量百分数的组分组成：田菁提取物15％、枯草芽孢杆菌发酵液18％、根霸0.4％、羟丙基甲基纤维素14％、余量为水。

所述田菁提取物的制备方法为：将田菁成熟种子加入0.01％的硫酸氢钠溶液中浸泡至软化后，用清水冲洗干净，捣碎，加入30倍量的水搅拌1h，离心，收集滤渣备用，并向上清液中加入2体积倍的体积浓度为60％的乙醇溶液，静置至沉淀析出，离心，取沉淀干燥，粉碎，得田菁提取物。

所述枯草芽孢杆菌发酵液的制备方法为：向水中加入水重量0.5％的牛肉膏、1％的蛋白胨、1％的葡萄糖和0.5％的氯化钠混合制成培养液，高温灭菌后冷却至室温，将pH调整至中性后，接种所述培养液重量9％的枯草芽孢杆菌，于36℃下摇床培养3天，离心，收集上层液，即得枯草芽孢杆菌发酵液。

(4)种植：先用配备有GPS导航系统的120匹马力的拖拉机悬挂开行粉沟器在上述整好的地块上，按行距为1.3m、行沟深度40cm、行沟上宽40cm、沟底宽20cm的规格进行精准定位开行粉沟，然后采用140匹马力拖拉机悬甘蔗单芽精量播种机，在已开好行沟的蔗地一次性完成播种、淋底肥、覆土、喷药和盖膜工序，下种量为2610个单芽段/亩，拖拉机行走速度为6km/h，采用单行条状种植，株距20cm，播深35cm，株距均匀、播深一致。

实施例3：

一种甘蔗单芽精量播种种植方法，包括以下步骤：

(1)整地：在土壤含水量为15％的土壤宜耕期进行整地，整地时先采用165匹马力拖拉机带重耙进行清杂作业两遍，将上茬蔗蔸和其它杂物进行灭茬，再对不符合机种机收作业的地块进行局部降坡，对起伏坡度较大的区域进行平地作业，平地后地面不平度为3cm，最后用165匹马力拖拉机悬挂耕幅为2.5m的5齿深松器进行单向深松，耕深为60cm。

(2)品种选择和播种期确定：选择萌芽力和分蘖力强、分蘖早、成茎率高、茎蘖长势整齐、抗倒、易脱叶的高产、高糖、抗病性强、宿根性好、适宜机械化种植的品种，于地温稳定在13℃时进行播种；所述品种为桂糖43号。

(3)种茎准备及处理：将专业化苗圃提供的第一代脱毒健康、且繁育生长至16个芽的半年期蔗种砍收、剥叶后，先用激活剂喷洒种茎至表面湿润，晒种2天，再用切种机将种茎切成长度为3cm的单芽段，切口距蔗芽顶部1.5cm，不伤芽，接着把单芽段蔗种放入包衣剂中浸种包衣28min，捞起风干装筐备用；所述激活剂由氯化镁4份、氯化钙13份、甲硫氨酸0.8份、半胱氨酸2份和水130份混制而成；所述包衣剂由以下重量百分数的组分组成：田菁提取物12％、枯草芽孢杆菌发酵液16％、根霸0.2％、羟丙基甲基纤维素10％、余量为水。

所述田菁提取物的制备方法为：将田菁成熟种子加入0.01％的硫酸氢钠溶液中浸泡至软化后，用清水冲洗干净，捣碎，加入25倍量的水搅拌1h，离心，收集滤渣备用，并向上清液中加入2体积倍的体积浓度为60％的乙醇溶液，静置至沉淀析出，离心，取沉淀干燥，粉碎，得田菁提取物。

所述枯草芽孢杆菌发酵液的制备方法为：向水中加入水重量0.5％的牛肉膏、1％的蛋白胨、1％的葡萄糖和0.5％的氯化钠混合制成培养液，高温灭菌后冷却至室温，将pH调整至中性后，接种所述培养液重量7％的枯草芽孢杆菌，于36℃下摇床培养3天，离心，收集上层液，即得枯草芽孢杆菌发酵液。

(4)种植：先用配备有GPS导航系统的120匹马力的拖拉机悬挂开行粉沟器在上述整好的地块上，按行距为2.3m、行沟深度25cm、行沟上宽60cm、沟底宽30cm的规格进行精准定位开行粉沟，然后采用140匹马力拖拉机悬甘蔗单芽精量播种机，在已开好行沟的蔗地一次性完成播种、淋底肥、覆土、喷药和盖膜工序，下种量为2410个单芽段/亩，拖拉机行走速度为3km/h，采用“W”双沟种植，两行蔗种间距30cm，两行的蔗种呈品字形错开摆钟，种植深度30cm，双行每米8个芽，条状排种，株距20cm，株距均匀、播深一致。

实施例4

一种甘蔗单芽精量播种种植方法，包括以下步骤：

(1)整地：在土壤含水量为18％的土壤宜耕期进行整地，整地时先采用165匹马力拖拉机带重耙进行清杂作业两遍，将上茬蔗蔸和其它杂物进行灭茬，再对不符合机种机收作业的地块进行局部降坡，对起伏坡度较大的区域进行平地作业，平地后地面不平度为2cm，最后用165匹马力拖拉机悬挂耕幅为2m的5齿深松器进行单向深松，耕深为50cm。

(2)品种选择和播种期确定：选择萌芽力和分蘖力强、分蘖早、成茎率高、茎蘖长势整齐、抗倒、易脱叶的高产、高糖、抗病性强、宿根性好、适宜机械化种植的品种，于地温稳定在10℃以上时进行播种；所述品种为桂糖44号。

(3)种茎准备及处理：将专业化苗圃提供的第一代脱毒健康、且繁育生长至18个芽的半年期蔗种砍收、剥叶后，先用激活剂喷洒种茎至表面湿润，晒种3天，再用切种机将种茎切成长度为3cm的单芽段，切口距蔗芽顶部2cm，不伤芽，接着把单芽段蔗种放入包衣剂中浸种包衣25min，捞起风干装筐备用；所述激活剂由氯化镁6份、氯化钙15份、甲硫氨酸0.5份、半胱氨酸1份和水150份混制而成；所述包衣剂由以下重量百分数的组分组成：田菁提取物15％、枯草芽孢杆菌发酵液15％、根霸0.3％、羟丙基甲基纤维素12％、余量为水。

所述田菁提取物的制备方法为：将田菁成熟种子加入0.01％的硫酸氢钠溶液中浸泡至软化后，用清水冲洗干净，捣碎，加入25倍量的水搅拌1h，离心，收集滤渣备用，并向上清液中加入2体积倍的体积浓度为60％的乙醇溶液，静置至沉淀析出，离心，取沉淀干燥，粉碎，得田菁提取物。

所述枯草芽孢杆菌发酵液的制备方法为：向水中加入水重量0.5％的牛肉膏、1％的蛋白胨、1％的葡萄糖和0.5％的氯化钠混合制成培养液，高温灭菌后冷却至室温，将pH调整至中性后，接种所述培养液重量9％的枯草芽孢杆菌，于36℃下摇床培养3天，离心，收集上层液，即得枯草芽孢杆菌发酵液。

(4)种植：先用配备有GPS导航系统的120匹马力的拖拉机悬挂开行粉沟器在上述整好的地块上，按行距为2.3m、行沟深度40cm、行沟上宽60cm、沟底宽40cm的规格进行精准定位开行粉沟，然后采用140匹马力拖拉机悬甘蔗单芽精量播种机，在已开好行沟的蔗地一次性完成播种、淋底肥、覆土、喷药和盖膜工序，下种量为2601个单芽段/亩，拖拉机行走速度为5km/h，采用“W”双沟种植，两行蔗种间距35cm，两行的蔗种呈品字形错开摆钟，种植深度35cm，双行每米9个芽，条状排种，株距25cm，株距均匀、播深一致。

实施例5

一种甘蔗单芽精量播种种植方法，包括以下步骤：

(1)整地：在土壤含水量为20％的土壤宜耕期进行整地，整地时先采用165匹马力拖拉机带重耙进行清杂作业两遍，将上茬蔗蔸和其它杂物进行灭茬，再对不符合机种机收作业的地块进行局部降坡，对起伏坡度较大的区域进行平地作业，平地后地面不平度为4cm，最后用165匹马力拖拉机悬挂耕幅为2m的5齿深松器进行单向深松，耕深为80cm。

(2)品种选择和播种期确定：选择萌芽力和分蘖力强、分蘖早、成茎率高、茎蘖长势整齐、抗倒、易脱叶的高产、高糖、抗病性强、宿根性好、适宜机械化种植的品种，于地温稳定在10℃以上时进行播种；所述品种为桂糖49号。

(3)种茎准备及处理：将专业化苗圃提供的第一代脱毒健康、且繁育生长至15个芽的半年期蔗种砍收、剥叶后，先用激活剂喷洒种茎至表面湿润，晒种2天，再用切种机将种茎切成长度为3cm的单芽段，切口距蔗芽顶部1cm，不伤芽，接着把单芽段蔗种放入包衣剂中浸种包衣30min，捞起风干装筐备用；所述激活剂由氯化镁6份、氯化钙10份、甲硫氨酸0.5份、半胱氨酸1份和水100份混制而成；所述包衣剂由以下重量百分数的组分组成：田菁提取物10％、枯草芽孢杆菌发酵液18％、根霸0.4％、羟丙基甲基纤维素14％、余量为水。

所述田菁提取物的制备方法为：将田菁成熟种子加入0.01％的硫酸氢钠溶液中浸泡至软化后，用清水冲洗干净，捣碎，加入25倍量的水搅拌1h，离心，收集滤渣备用，并向上清液中加入2体积倍的体积浓度为60％的乙醇溶液，静置至沉淀析出，离心，取沉淀干燥，粉碎，得田菁提取物。

所述枯草芽孢杆菌发酵液的制备方法为：向水中加入水重量0.5％的牛肉膏、1％的蛋白胨、1％的葡萄糖和0.5％的氯化钠混合制成培养液，高温灭菌后冷却至室温，将pH调整至中性后，接种所述培养液重量7％的枯草芽孢杆菌，于36℃下摇床培养3天，离心，收集上层液，即得枯草芽孢杆菌发酵液。

(4)种植：先用配备有GPS导航系统的120匹马力的拖拉机悬挂开行粉沟器在上述整好的地块上，按行距为1.3m、行沟深度30cm、行沟上宽40cm、沟底宽18cm的规格进行精准定位开行粉沟，然后采用140匹马力拖拉机悬甘蔗单芽精量播种机，在已开好行沟的蔗地一次性完成播种、淋底肥、覆土、喷药和盖膜工序，下种量为2528个单芽段/亩，拖拉机行走速度为6km/h，采用单行条状种植，株距20cm，播深33cm，株距均匀、播深一致。

实施例1至实施例5所用到的甘蔗单芽精量播种机如图所示：

参见图1，甘蔗单芽精量播种机，包括机头、主机架9、地轮2、开沟器1、下种器4、覆土器6、洒水机构7及覆膜器8，机头安装于主机架前端以拖拉主机架，主机架两侧均安装有地轮，主机架9上由前至后依次安装有开沟器1、下种器4、覆土器6、洒水机构7及覆膜器8，下种器4包括配置成套的动力机构11、下种斗5、下种链头53及动力轮，下种斗5内置有甘蔗种，动力机构11配置有传动轮，动力机构11传动轮通过链带连接至下种器4的动力轮，传动轮带动动力轮转动，动力轮带动下种链头53转动，下种链头53转动带着甘蔗种从下种斗5出料口排出，以在开沟器开出的沟道内播下甘蔗种，然后，覆土器6、洒水机构7及覆膜器8依次对沟道进行覆土、洒水及覆膜操作；其中，洒水机构7配置有水箱71及同步水泵，以进行洒水操作，浇灌清水或水肥；

还包括播种监控系统，播种监控系统包括中心控制器及与中心控制器连接的行走检测单元3和下种监控单元，监控系统配置有供电电源；

行走检测单元包括速度传感器及行程传感器，以检测播种机的行走速度及行程信息，并将行走速度及行程信息传输至中心控制器，中心控制器处理后得到播种机的行走速度及行程数据；

下种监控单元包括计数器52、喂料检测器51、动力控制模块及供水控制模块，计数器52设置于下种斗5出料口，喂料检测器51设置于下种斗5内，分别检测甘蔗种的下种数量信息及余量信息，并分别将下种数量信息及余量信息传输至中心控制器，中心控制器处理下种数量信息后得到下种数量，且中心控制器处理余量信息后判断甘蔗种余量是否低于阈值，在甘蔗种余量低于阈值时输出报警信号，以发出警报提示补充甘蔗种；中心控制器预置有行走速度与动力机构转速的配比关系，其根据播种机行走速度及行程数据输出控制信号至动力控制模块，通过动力控制模块控制动力机构的转速，以调节下种器的下种速度，使得沟道内各个甘蔗种株距均匀；中心控制器预置有行走速度与同步水泵排量的配比关系，其根据播种机行走速度及行程数据输出控制信号至供水控制模块，通过供水控制模块控制同步水泵的排量，以对沟道各个行程单元进行均匀的定量的洒水操作。

其中，机头为以柴油机为动力的拖拉机机头，其连接至主机架机构连接座10，以拖拉主机架，从而使得地轮转动，使得播种机以一定速度水平行走。当然，还可以针对机头配置运行控制模块，以在下种器出现故障不下种或甘蔗种余量为零时控制机头使其停止运行，避免未下播甘蔗种还进行播种覆土及盖膜等程序，出现不下播甘蔗种事故。

开沟器1、下种器4、覆土器6及覆膜器8等种植单元为两行并排设置，使得两行甘蔗种间距或行距为30cm左右。当然，覆土器及覆膜器也可以直接采用一行覆土及覆膜。

参见图2，开沟器1典型为外侧端呈V字形状转轮，以开出V字形状沟道。

动力机构典型为液压马达，其转速受中心控制器控制；控制器基于甘蔗种由下种器下落至沟道时间、甘蔗种长度以及甘蔗种行距，结合播种机水平行走速度，控制液压马达转速，进而控制下种器的下种速度。典型为，单芽甘蔗种长度典型为3-5cm，播种机匀速行进，行走速度典型为0.5-1.5m/s，配合定值的下种速度，可使得每行甘蔗种株距保持均匀，株距典型为15-35cm。

中心控制器典型为51系列单片机或PLC等。

参见图1，为了洒水或洒水肥，在覆土器6与覆膜器8之间设置有洒水机构7，洒水机构配置有水箱71和同步水泵，水箱可设置于两行种植单元之间，水箱容量典型为300或500升，同步水泵为固定排量，典型如行走1m排量1或2升，使其在每个行程单元内足量且均匀喷洒，以均匀浇灌土层。

为了喷药，在洒水机构7与覆膜器8之间设置有喷药机构，喷药机构也配置有药箱、同步药泵及电源等，药箱可设置于拖拉机前端配重块区域，同步药泵受到中心控制器控制，根据行走速度以对沟道各个行程单元均匀喷洒定量的药液，在设备行走时，根据行程速度调节喷洒速度，使其在每个行程单元内足量喷洒，且均匀洒在地表。其中，各零部件及其连接关系均采用现有技术。

参见图1，为了开设深浅均匀的沟道，开沟器1通过支架向后倾斜铰接于主机架9下方，且支架底端通过弹簧件连接至主机架，且开沟器1配置有限深轮12。如此，使其间距具备一定弹性期间，在较低地面时利用弹簧件使得开沟器下伸，在较高地面时利用限深轮限位使得开沟器上缩，从而使得开沟器保持一定的伸入地面深度，如此开出的沟道深浅基本一致。参见图2，支架底端侧壁设置有限深板，限深板上设置有螺纹孔，以螺栓连接有限深轮12。

如上述，在主机架9上由前至后依次安装有开沟器1、下种器4、覆土器6、洒水机构7、喷药机构及覆膜器8，并在机头拖拉下运行，依次进行开沟、下种、覆土、浇水、喷药及盖膜操作，完成甘蔗种植；而且，播种监控系统行走检测单元用于检测及记录设备的行走信息，获取行走速度及行程数据，下种监控单元用于检测及记录下种器下种信息，并根据下种信息在甘蔗种数量不足时发出警报，且根据速度及行程数据控制动力机构的转速，以调节下种器的下种速度，使得沟道内各个甘蔗种株距均匀，同时可以对沟道各个行程单元进行均匀的定量的洒水操作，实现对甘蔗播种过程的监测及智能控制；而且，存储的各个数据，利于在后期进行数据统计分析。

在上述基础上，本甘蔗单芽精量播种机还具备由甘蔗种下种图像监控功能。具体如下：

下种监控单元还包括摄像头54，摄像头54设置下种斗5内，以摄取下种链头53上抓取甘蔗种的图像信息，并将该图像信息传输至中心控制器，中心控制器处理图像信息得到甘蔗种抓取数据，当甘蔗种抓取数据低于预设值且甘蔗种余量高于阈值时判断为出现故障输出停机信号至动力控制模块，停止播种操作。

例如，下种斗配置有4条下种链头，若下种斗有甘蔗种但只有低于2条的下种链头能抓取甘蔗种，则判定为下种链头出现故障，需要维护，此时，通过控制器控制动力机构及机头、水泵、药泵等，使得设备停止运行。

如此，经过对图像进行处理，进一步对下种过程进行监控，与计数及喂料器形成多重监控，利于及时发现故障避免大面积漏播；同时，还可将图像信息甚至是视频信息保存下来，以便后期翻看，核实下种状况及漏播状况，提前准备补种工作。

在上述的基础上，本甘蔗单芽精量播种机还具备由远程监控功能。具体如下：

还包括一后端服务平台，其通过互联网连接有多个播种机，每个播种机配置有一播种监控系统，如此形成一大的服务系统。每个播种机均采用同样方式连接至后端服务平台：

播种监控系统还包括与中心控制器连接的3G/4G模块，中心控制器通过3G/4G模块连接互联网与后端服务平台通信连接，中心控制器定时将该播种监控系统的行走速度及行程数据、下种器下种信息、动力机构的转速以及漏播处行程等播种相关数据传输至后端服务平台。还设置有GPS模块，GPS模块与中心控制器连接，基于3G/4G模块联网，以对播种机进行定位。

后端服务平台配置由供电用电源，其还可具备双向通信，将控制指令传输至播种机的控制器，典型如更新动力机构转速、甘蔗种株距等。

如上述，各个播种机均实时监测并上传材料数据，包括甘蔗种的物料数据，及包括水肥、药液及地膜的农资数据，以及设备位置及可用状态信息等，如此，后端服务平台可统计各个区域需求及供应量，统一对各个区域甚至是各个播种机的甘蔗种供应、农资供应、采购量及仓储量进行调配，根据播种机分布状况及各个材料使用量及实时余量等仓储条件，及设备故障、维护进度等设备条件，分析预期使用量，结合配送时长等物流条件，进行统筹安排，利于将材料及时输送到位，保持高效率播种。

需要说明的是，上述机头、主机架、地轮、开沟器、下种器、覆土器、覆膜器等零部件结构及连接关系均为现有技术，在此不再赘述。

本发明种植方法与传统方法效果对比：

本发明种植方法与传统方法效果对比，结果见表1：

表1单芽精量播种种植方法与传统方法对比

表1显示：采用本发明播种机按照合理方法进行甘蔗单芽精量播种，其种植效果优于传统方法，其中亩下种量仅为0.1吨，比传统方法节约90％；发芽率、分蘖率和有效分蘖数分别比传统提高20％、提高140％、提高40-50％；蔗苗生长健壮且整齐一致；发病率降低10％以上；亩产量高达7.5吨，比传统种植增产15％；蔗糖分比传统提高0.3％。大大减少了种植成本，提高了种植效率。

本发明激活剂对发芽率、分蘖率的影响：

试验设置：试验在广西农业科学院甘蔗研究所试验基地，旱地，土壤类型为红壤土，肥力中等，前茬作物为甘蔗。试验设置4个小组：组1采用实施例5的方法种植；对照组1未采用激活剂处理单芽段，其他原料和方法与实施例5相同；对照组2激活剂中不含氯化镁和氯化钙，其他原料和方法与实施例5相同；对照组3激活剂中不含甲硫氨酸和半胱氨酸，其他原料和方法与实施例5相同。每组重复4次，随机排列，试验区周边设有保护行。

结果：种植60d后分别统计各组区出苗数，计算发芽率：发芽率(％)＝(出苗数/下种量)×100％；种植150d后调查各组区总苗数，以种后60d甘蔗出苗数为基本苗数，计算分蘖率：分蘖率(％)＝[(总苗数-基本苗数)/基本苗数]×100％。结果见表2：

表2各组发芽率、分蘖率情况

项目/组别	发芽率(％)	分蘖率(％)
			组1	97.8	451
对照组1	74.1	147
			对照组2	77.0	166
对照组3	79.4	169

表2显示，本发明激活剂可提高发芽率和分蘖率，优于传统方法。

本发明包衣剂对发芽率、分蘖率、发病率(凤梨病)的影响：

试验设置：试验在广西农业科学院甘蔗研究所试验基地，旱地，土壤类型为红壤土，肥力中等，前茬作物为甘蔗。试验设置5个小组：组1采用实施例1的方法种植；对照组1未采用任何包衣剂进行处理(空白)，其他原料和方法与实施例1相同；对照组2采用传统包衣剂进行处理(包衣剂原料为氯虫苯甲酰胺、噻虫胺、米鲜胺、根霸、羟丙基甲基纤维素)，其他原料和方法与实施例1相同；对照组3包衣剂中不含田菁提取物，其他原料和方法与实施例1相同；对照组4包衣剂中不含枯草芽孢杆菌发酵液，其他原料和方法与实施例1相同。每组重复4次，随机排列，试验区周边设有保护行。

结果：种植60d后分别统计各组区出苗数，计算发芽率：发芽率(％)＝(出苗数/下种量)×100％；种植150d后调查各组区总苗数，以种后60d甘蔗出苗数为基本苗数，计算分蘖率：分蘖率(％)＝[(总苗数-基本苗数)/基本苗数]×100％；种植60d后在每个小区中随机挖取30个单芽段进行纵剖，观察发病情况，统计凤梨病发病率：发病率(％)＝(发病苗数/调查总数)×100％。结果见表3：

表3各组发芽率、分蘖率情况

表3显示，本发明包衣剂可提高发芽率和分蘖率，降低凤梨病发病率，优于传统处理方法。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，例如水杯的容量规格、水杯的形状、两个内胆之间的比例等，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (9)

1.一种甘蔗单芽精量播种种植方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)整地：在土壤含水量为14-20％的土壤宜耕期进行整地，整地时先采用拖拉机带重耙进行清杂作业两遍，将上茬蔗蔸和其它杂物进行灭茬，再对不符合机种机收作业的地块进行局部降坡，对起伏坡度较大的区域进行平地作业，平地后地面不平度＜5cm，最后用拖拉机悬挂耕幅为2-2.5m的5齿深松器进行单向深松，耕深为50-80cm；

(2)品种选择和播种期确定：选择萌芽力和分蘖力强、分蘖早、成茎率高、茎蘖长势整齐、抗倒、易脱叶的高产、高糖、抗病性强、宿根性好、适宜机械化种植的品种，于地温稳定在10℃以上时进行播种；

(3)种茎准备及处理：将第一代脱毒健康、且繁育生长至15-18个芽的半年期蔗种砍收、剥叶后，先用激活剂喷洒种茎至表面湿润，晒种2-3天，再用切种机将种茎切成长度为3-4cm的单芽段，切口距蔗芽顶部1-2cm，不伤芽，接着把单芽段蔗种放入包衣剂中浸种包衣25-30min，捞起风干装筐备用；所述激活剂由氯化镁2-6份、氯化钙10-15份、甲硫氨酸0.5-1.0份、半胱氨酸1-3份和水100-150份混制而成；所述包衣剂由以下重量百分数的组分组成：田菁提取物10-15％、枯草芽孢杆菌发酵液14-18％、根霸0.1-0.4％、羟丙基甲基纤维素8-14％、余量为水；

(4)种植：先用配备有GPS导航系统的拖拉机悬挂开行粉沟器在上述整好的地块上，按行距为1.3m、行沟深度25～40cm、行沟上宽40cm、沟底宽15～20cm的规格，或行距为2.3m、行沟深度25～40cm、行沟上宽60cm、沟底宽30～40cm的规格进行精准定位开行粉沟，然后采用拖拉机悬甘蔗单芽精量播种机，在已开好行沟的蔗地一次性完成播种、淋底肥、覆土、喷药和盖膜工序，下种量为2320-2610个单芽段/亩，拖拉机行走速度为3～6km/h，行距为1.3～2.3m、株距为20～25cm、播深为30～35cm，株距均匀、播深一致。

2.根据权利要求1所述的一种甘蔗单芽精量播种种植方法，其特征在于：步骤(2)中，所述品种为桂糖31号、桂糖32号、桂糖43号、桂糖44号或桂糖49号中的任一种。

3.根据权利要求1所述的一种甘蔗单芽精量播种种植方法，其特征在于：步骤(3)中，所述田菁提取物的制备方法为：将田菁成熟种子加入0.01％的硫酸氢钠溶液中浸泡至软化后，用清水冲洗干净，捣碎，加入20-30倍量的水搅拌1h，离心，收集滤渣备用，并向上清液中加入2体积倍的体积浓度为60％的乙醇溶液，静置至沉淀析出，离心，取沉淀干燥，粉碎，得田菁提取物。

4.根据权利要求1所述的一种甘蔗单芽精量播种种植方法，其特征在于：步骤(3)中，所述枯草芽孢杆菌发酵液的制备方法为：向水中加入水重量0.5％的牛肉膏、1％的蛋白胨、1％的葡萄糖和0.5％的氯化钠混合制成培养液，高温灭菌后冷却至室温，将pH调整至中性后，接种所述培养液重量6-9％的枯草芽孢杆菌，于36℃下摇床培养3天，离心，收集上层液，即得枯草芽孢杆菌发酵液。

5.根据权利要求1所述的一种甘蔗单芽精量播种种植方法，其特征在于：步骤(4)中，所述甘蔗单芽精量播种机包括机头、主机架、地轮、开沟器、下种器、覆土器、洒水机构及覆膜器，所述机头安装于主机架前端以拖拉主机架，所述主机架两侧均安装有地轮，所述主机架上由前至后依次安装有开沟器、下种器、覆土器、洒水机构及覆膜器，所述下种器包括配置成套的动力机构、下种斗、下种链头及动力轮，所述下种斗内置有甘蔗种，所述动力机构配置有传动轮，其通过链带连接至下种器的动力轮，传动轮带动动力轮转动，动力轮带动下种链头转动，下种链头转动带着甘蔗种从下种斗出料口排出，以在开沟器开出的沟道内播下甘蔗种，然后，覆土器、洒水机构及覆膜器依次对沟道进行覆土、洒水及覆膜操作；其中，洒水机构配置有水箱及同步水泵，以进行洒水操作，浇灌清水或水肥；

还包括播种监控系统，所述播种监控系统包括中心控制器及与中心控制器连接的行走检测单元和下种监控单元，所述监控系统配置有供电电源；

所述行走检测单元包括速度传感器及行程传感器，以检测播种机的行走速度及行程信息，并将行走速度及行程信息传输至中心控制器，中心控制器处理后得到播种机的行走速度及行程数据；

所述下种监控单元包括计数器、喂料检测器、动力控制模块及供水控制模块，计数器及喂料检测器设置于下种斗内，以检测甘蔗种的下种数量信息及余量信息，并分别将下种数量信息及余量信息传输至中心控制器，中心控制器处理下种数量信息后得到下种数量，且中心控制器处理余量信息后判断甘蔗种余量是否低于阈值，在甘蔗种余量低于阈值时输出报警信号，以发出警报提示补充甘蔗种；中心控制器预置有行走速度与动力机构转速的配比关系，其根据播种机行走速度及行程数据输出控制信号至动力控制模块，通过动力控制模块控制动力机构的转速，以调节下种器的下种速度，使得沟道内各个甘蔗种株距均匀；中心控制器预置有行走速度与同步水泵排量的配比关系，其根据播种机行走速度及行程数据输出控制信号至供水控制模块，通过供水控制模块控制同步水泵的排量，以对沟道各个行程单元进行均匀的定量的洒水操作；

所述下种监控单元还包括摄像头，摄像头设置下种斗内，以摄取下种链头上抓取甘蔗种的图像信息，并将该图像信息传输至中心控制器，中心控制器处理图像信息得到甘蔗种抓取数据，当甘蔗种抓取数据低于预设值且甘蔗种余量高于阈值时判断为出现故障输出停机信号至动力控制模块，停止播种操作。

6.根据权利要求5所述的一种甘蔗单芽精量播种种植方法，其特征在于：所述播种机还包括后端服务平台，播种监控系统还包括与中心控制器连接的3G/4G模块，中心控制器通过3G/4G模块连接互联网与后端服务平台通信连接，中心控制器定时将该播种监控系统播种相关数据传输至后端服务平台；所述播种监控系统还包括GPS模块，GPS模块与中心控制器连接，用于进行定位。

7.根据权利要求5所述的一种甘蔗单芽精量播种种植方法，其特征在于：所述动力机构为液压马达。

8.根据权利要求5所述的一种甘蔗单芽精量播种种植方法，其特征在于：所述洒水机构与覆膜器之间设置有喷药机构，喷药机构配置有药箱及同步药泵，同步药泵受到中心控制器控制，根据行走速度以对沟道各个行程单元均匀喷洒定量的药液。

9.根据权利要求5所述的一种甘蔗单芽精量播种种植方法，其特征在于：所述开沟器通过支架设置于主机架下方，且开沟器配置有限深轮；所述支架侧壁设置有限深板，限深板上设置有螺纹孔，以螺栓连接有限深轮。