CN111511189A - 用于保护作物和/或播种的种子免受不需要的植物的影响的装置和方法 - Google Patents

Abstract

农业领域中的一个基本问题是保护种植的作物和/或播种的种子免受不需要的植物、俗称杂草的影响。根据本发明，提供了一种用于保护作物(P)和/或播种的种子(S)免受不需要的植物影响的装置(10)，以避免使用化学杂草控制剂或除草剂。装置(10)包括带状或边条状的结构(11)，在带状或边条状的结构(11)上布置有彼此间隔一距离的多个环形元件(12)，其中，该结构(11)设计为被施加至耕作表面(F)，使得每个元件(12)围绕作物(P)或播种的种子(S)的位置(O)，并且其中，每个元件(12)包括可检测器件(12A)，以用于由机器进行的检测来标记相关位置(O1、O2、...、On)，从而对机械的杂草控制机构进行控制。因此，该装置是辅助件或标记器件，该装置可以容易地沿着一排植物或种子施加在耕作表面上，并允许由机器可靠地检测植物或种子的位置(要保护的区域)。

Description

用于保护作物和/或播种的种子免受不需要的植物的影响的 装置和方法

本发明涉及根据权利要求1的前序所述的用于保护作物和/或播种的种子免受不想要的植物的影响的装置、以及能够通过该装置执行的方法、以及根据相应权利要求的前序所述设备和机器。

背景技术

在农业领域，保护所种植的作物和/或所播种的种子免受不需要的植物——通常也称为杂草——的不希望的生长的影响是基本问题。尽管化学杂草控制剂或除草剂的使用很广泛，但它们对环境有不利的影响。由于这个原因，在全球农业范围内对减少所使用的除草剂的量越来越感兴趣。

即使可以在不使用除草剂的情况下进行纯机械的杂草控制，但已知的手动方法也非常费力。在这方面，能够对杂草进行自动机械控制的方法和装置例如从US 5 442 552 A中已知，US 5 442 552 A公开了一种作为机器人耕作机的机器。然而，所公开的机器需要复杂的数字视频记录和评估系统，该系统可以将有用的植物与要去除的杂草区分开。即使视频评估应非常精确地工作，但也不能保证无意中去除了有用的植物。如有必要，机器的操作员必须采取纠正措施(手动干预)。

DE 4234432A1公开了一种用于在锄杂草期间控制农业锄地机的锄地工具的装置和方法。为此，该装置具有由可分解材料构成的条形结构(“供应条11”)，并且大量的环形可检测元件(“可检测本体”或“线体4”)在该条形结构上以彼此相距一距离的方式附接至该结构，其中，各个元件(“线体4”)从条形结构(“供应条11”)中冲出，然后被引入到农业区的土壤中，以使得元件以彼此相距一距离的方式定位在两个种植行之间(见图2中带有“植物2”的行、以及文本第4栏第9至32行)，例如定位在条播机或种植机的车道或车辙中(图2中的“5”)。这些元件优选地被设计为呈金属环形式的可检测线体，并且在锄地过程期间由锄地机进行传感器式扫描以确保作物不受损害。锄地机遵循由可检测本体确定的轨迹(见图2)，并借助于试验锄地(见文本第4栏第51及以后各行)设定成种植距离(植物之间的距离“B”)。可检测本体之间的距离(图2中的距离“C”)比种植距离(距离“B”)大得多。结果，比每行植物少得多的可检测本体被引入到土壤中。而且，并非每一行植物都伴随着一行可检测本体。尽管这减少了所涉及的工作量，但也降低了检测的准确性，特别地，不能检测到各个植物的位置，这又使杂草控制的有效处理更困难。此外，被隔开地施加的可检测线体保留在土壤中，并且仅其中嵌入有线体的包装材料(纸层“6和7”)腐烂(见文本的第3栏第40-61行)。

US 9 313 944B1涉及耕作区域的农业管理并公开了一种用于农业设备的控制系统，该控制系统识别分布在种子带(见图1A和图1B)的所播种的种子之间的可检测元件(“可检测元件”34例如设置有“RFID标签50”)。控制系统因此可以确定杂草区和/或植物区，并且可以控制用于半自动土壤耕种或全自动土壤耕种的土壤作业机以例如用于除草(见文本的第2栏第10至20行)。可检测元件(“34”)以可以大于种植距离的距离放置在每两株植物或种子之间(见图1B)。尽管这样可以节省精力，但也会降低检测的准确性。特别地，不能精确地检测出各个种植位置，这反过来使有效的杂草控制更困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够使用自主操作的设备和机器来进行可靠的机械杂草控制的装置，由此该装置应是环境友好的和可持续的。

该目的通过具有权利要求1的特征的装置解决。

因此，公开了一种用于保护作物和/或播种的种子免受不需要的植物的影响的装置，该装置包括以下特征：

可再使用的带状或绳状结构，带状或绳状结构上附接有彼此间隔开的多个环形元件，其中，该结构设计成被施加至耕作表面，使得每个元件围绕有用的植物、作物或有用的植物、作物的播种的种子的位置，并且其中，每个元件具有可检测器件，以通过由机器进行的检测来标记相应位置，从而对机械的杂草控制进行管理或操作。优选地，可检测器件包括用于感应和/或磁检测的金属或磁性材料。

因此，该装置表示一种辅助件或标记器件，该辅助件或标记器件可以很容易地沿着相应的作物或种子行施加至耕作表面，并且该辅助件或标记器件使得能够通过机器可靠地检测正种植的作物或正播种的种子的各个地点(保护区域)。为此，在下文中，该装置也称为保护或限界装置，或简称为标记辅助件。

优选地，至少一个固定元件布置在可检测器件中的每个可检测器件的下方，以便被插入到相应的作物或播种的种子的根球中。通过这种方式，该装置(标记辅助件)可以与植物(幼苗)或与种子本身(根球中的种子)一起放置在耕作表面上。这意味着该装置(标记辅助件)针对每个植物/种子始终被最佳地定位，并限定了环形保护区域，在该保护区域内不允许机械地进行杂草控制。不需要复杂的光学检测和视频评估来可靠地区分作物与杂草。

收获之后，可以容易地移除装置(标记辅助件)。为此目的，带状或绳状结构优选地由弹性或挠性材料制成并设计成用于卷绕在卷筒或卷轴上以及从卷筒或卷轴解绕。这允许装置(标记辅助件)紧凑地储存并重复使用多次。

此外，还提出了一种保护有用的作物/植物和/或种子免受不需要的杂草的影响的方法，其中，使用了根据本发明所述的装置(标记辅助件)。该方法至少包括以下步骤：

-将可再使用的带状或绳状结构施加至耕作表面，带状或绳状结构附接有彼此间隔开的多个环形元件，每个元件围绕植物或植物的播种的种子的位置；

-对每个元件进行检测，以通过机器进行的检测来标记相应的位置，从而对机械的杂草控制进行管理或处理；以及

-将植物或播种的种子的标记位置之外的不需要的植物或杂草机械地去除。

该方法可以通过在收获作物之后将装置(标记辅助件)从耕作表面移除、然后使装置可用于随后的新的种植或播种而有利地增强。

优选地，在施加带状或绳状结构的步骤之前，将一个植物或种子施加至设置有根球的环形元件中的一个环形元件，特别地，将借助于固定元件附接至环形元件中的一个环形元件，固定元件布置在可检测器件下方并插入到根球中。

另外，带状或绳状结构优选地与所施加的植物或种子一起施加至或置于耕作表面。

本发明还公开了一种借助于该装置(标记辅助件)保护有用的植物和/或种子免受不需要的植物或杂草的影响的设备，该设备至少包括以下部件：

-机构，机构适于将可再使用的带状或绳状结构施加至耕作表面、以及/或者适于在收获作物之后将带状或绳状结构从耕作表面移除，带状或绳状结构附接有成彼此间隔开关系的多个环形元件，每个元件围绕植物或种子的位置。

优选地，该设备具有用于使装置(标记辅助件)卷绕的卷轴。

另外，该设备还可以具有下述机构：该机构设计成一次向一个植物或种子提供根球，并将该植物施加至环形元件中的一个环形元件，特别地，借助于固定元件施加至环形元件中的一个环形元件，固定元件布置在可检测器件下方并插入到根球中。因此，该设备延伸至整个种植机和/或播种机。

最后，本发明还公开了一种用于借助于装置(标记辅助件)保护有用的植物和/或播种的种子免受不需要的植物的影响的机器，该机器设计成用于机械地进行杂草控制并具有以下部件：

-单元，单元用于对每个元件进行检测，以通过由机器进行的检测来标记相应的位置(有用植物区域)，从而对机械的杂草控制进行处理；

-机构，机构用于机械地去除植物或种子的标记位置之外的杂草。

这使得该机器适于安全且完全自主进行机械杂草控制。

优选地，该机器还配备有传感器系统，该传感器系统用于检测种植区域之外的幼苗和/或作物，即对不属于所述种植区域的作物进行检测。

因此，本发明特别地包括以下方面：

(i)用于限界/划界有用的植物的区域的装置，即可以理解为标记辅助件的装置。

(ii)借助于该装置提供自动杂草控制的方法。

(iii)用于在农地上施加及再施加作物区域的边界的设备

(iv)自主杂草控制机器，其中，该机器配备有：(a)检测器，检测器基于由作物区域限界装置提供的限界信息识别作物区域；(b)可选的传感器系统，传感器系统用于识别作物区域之外的不需要的植物，以及(c)用于在地面水平处在作物区域之外进行杂草控制的机械装置。

附图说明

在下文中，基于实施方式参照所附附图/图片对本发明进行详细描述，附图/图片示出了以下示意图：

图1示出了用于保护有用的植物和/或种子免受杂草的影响的装置(标记辅助件)的设计；

图2示出了该装置(标记辅助件)在耕作表面上的应用；

图3示出了准备用于种植的具有土壤球的植物(幼苗)的结构，该装置固定至土壤球；

图4a至图4d示出了幼苗的分步准备；

图5示出了准备用于种植的具有土壤球的播种的种子(幼苗)的结构，该装置固定至土壤球；

图6a至图6d示出了幼苗的分步准备；

图7示出了用于将装置(标记辅助件)施加在耕作表面上并且可选地再次移除该装置的设备的构造；

图8示出了使用该装置(标记辅助件)进行机械杂草控制的可自主操作的机器；

图9示出了借助于该装置(标记辅助件)进行机械杂草控制的方法的流程图；以及

图10示出了本发明的另一实施方式。

具体实施方式

首先，参照图1至图3来描述本发明的第一优选实施方式：

如图1所示，装置10包括带状或绳状结构11以及附接至带状或绳状结构11的环形元件12，元件彼此间隔开以满足待种植的幼苗之间的所需距离(参见图2)。每个环形元件12围绕幼苗(幼小植物)中的一个幼苗并在上部环形区域中包括可以借助于感应方法检测的可检测器件12A比如金属环。在下部区域中，每个元件12具有固定元件12B，该固定元件12B在此例如形成为管状部分，该管状部分可以嵌入土壤球(幼苗的根球)中，使得幼苗连接至装置(见图3)。因此，每种作物P(幼苗)的根部位于根球B中，具有可检测器件12A和固定元件12B的环形元件附接至根球B。带状或绳状结构11优选地具有弹性设计并且适于缠绕在卷轴或卷筒上以及从卷轴或卷筒解绕。稍后将参照图7对此进行描述。

如图2所示，整个装置10例如通过将带状或绳状结构11与固定至带状或绳状结构11的幼苗P1、P2、...、Pn一起放置在设定犁沟中而被施加到耕作表面F上，然后使该犁沟关闭，使得装置10作为标记辅助件仍放置在表层土上方。

通过将根据本发明的装置10如图2所示地设置，作物P1、P2、...、Pn的位置O1、O2、...、On(作物区域)以可清楚地检测的方式被标记/指示。该装置因此确保了作物区域的可靠的可检测的限界或边界。

为了施用装置10，公开了一种设备20(也见图7)，该设备20特别地包括为此目的而设计的机构，该机构将在后面详细描述。此外，公开了一种用于杂草控制的机器30(也见图8)，该机器特别地包括用于检测元件的单元和用于机械地去除幼苗的机构，这也将在后面详细描述。

首先，参照图4至图6，描述了由于特别地通过将植物(幼苗)或播种的种子(多个种子)固定至带状或绳状结构11而将植物(幼苗)或所播种的种子(多个种子)附接至装置10所进行的植物(幼苗)或播种的种子(多个种子)的准备，以用于将植物(幼苗)或播种的种子(多个种子)部署在田间。

图4a至图4d示出了用于准备或预先设置幼苗P的分步方法。如图4a所示，将幼苗P及其根或根球B插入到包含土壤E或腐殖质的套管H中。在套管H的上端部处设有带可检测器件12A和固定元件12B的环形元件12中的一个环形元件。幼苗P的根球插入通过环形元件(图4b)，然后土壤E与球B一起从下方被按压；为此，冲头的柱塞ST将土壤E向上按压(图4c)，由此固定元件12B穿透到被按压的土壤E中，从而建立与幼苗P的连接/固定。最后，将被按压的土壤球E*与幼苗P一起从套管H拉出，使得套管H是空的，以用于随后进行的幼苗的准备。以这种方式，每个幼苗P可以连接至装置10(标记辅助件)(也参见图7和图8)，由此幼苗P1、P2、...、Pn可以一个接一个地施加在田间的期望距离处。

所描述的幼苗的准备是通过设备20实施的，并且随后带状的各幼苗的放置也是通过设备20进行的(见图7)。

为了准备幼苗(见图4a至图4d)或种子(见图6a至图6d)，该装置具有下述机构22：该机构22设计成向植物P或种子S提供根或土壤球B，并且设计成特别地借助于固定元件12B附接环形元件12中的一个环形元件，固定元件12B设置在可检测器件12A的下方并且插入到根球B中。

为了放置作物或播种的种子，设备20包括下述另一机构21：该机构21设计成将装置10与幼苗P或种子一起施加在耕作表面F上，特别地沿着种植犁沟(见图2和图7)施加在耕作表面F上，使得每个环形元件12作为可检测边界来代表/指示相应的种植位置O1、O2、...、On。

为此目的，设备20特别地具有卷轴SP，装置10及其带状或绳状结构11可以从该卷轴SP解绕。

在施加植物P之后，借助于可检测环形元件12，杂草则可以由机器30(见图8)以纯机械方式自主地去除，而无需使用化学喷雾剂。可检测元件12还可以有助于植物的自动收获。

在收获植物P之后，再次使用设备20并将装置10从耕作表面F移除。带状或绳状结构11然后再卷绕到卷轴本体SP上(见图7)，并因此可以被紧凑地存储为卷绕的标记辅助件，直到再次使用为止。

用于准备和施加标记辅助件的同一方法也可以用于播种的种子，其中代替幼苗的，此时使用的是每个土壤球E*中一粒种子S(参见图5以及图6a至图6d)。为了将相应的种子S正确地埋置在圆锥形土壤球中，使用小型压模或柱塞ST*，小型压模或柱塞ST*将用于种子S的孔/凹陷部按压到圆锥形土壤球中。该方法也由设备20(图7)执行。应当注意的是，土壤球E*不必严格地说是圆锥形形状的，而是可以采取播种机及其一体设备可以有效工作的任何实用形式。

种植或播种之后，生长期开始了。一旦杂草在作物周围形成，机器30(见图8)就会被用于机械地控制不需要的植物(杂草)。如已经提及的那样，具有可检测器件12A的施加装置或标记辅助件10允许可靠地检测相应的作物区域。

为此目的，机器30包括下述单元31：该单元31设计成对每个环形元件12进行检测，以便通过机器进行的检测来指示或标记相应的种植位置O1、O2、…、On，从而管理机械的杂草控制。“用于标记”是指机器在自主运行的控制程序的框架内借助于检测将相应的种植位置识别为植物的保护区，并且仅释放植物之外的区域以进行杂草的机械去除。实际的种植区保持不受机械干扰。机器30具有由控制程序进行控制的机构32，机构32用于机械地去除相应的保护区域之外的不需要的植物。

下面借助于图9所示的流程图更详细地描述图7中示意性示出的设备20以及图8中示意性示出的机器30的作业方法。该方法是指根据本发明的用于保护有用的植物和/或播种的种子免于不需要的幼苗的影响的方法100。

在第一步骤110中，借助于设备20将标记辅助件或保护装置10及其带状或绳状结构11施加至耕作表面F，环形元件12以彼此相距一距离的方式附接在带状或绳状结构11上。因此，每个元件12围绕相应的植物P或播种的种子S的位置O(也见图2)。

在该步骤110的范围内，在施加保护装置10之前准备好保护装置10。为此，设备20为一个植物P或种子提供根球B，并将环形元件12施加至该植物P或种子。这借助于固定元件12B完成，该固定元件12B设置在可检测器件12A的下方并且插入到根球B中。以这种方式，保护装置10配备有植物(幼苗)P，然后可以借助于绳状构成施加所有植物(也见图7)。

机器30(也见图8)在步骤120中实施每个元件12的自主检测，以通过由机器进行的检测判定相应的位置O1、O2、...、On，从而管理机械杂草控制。

以这种方式，机器30然后可以在步骤130中用于在被标记的种植位置O1、O2、...、On之外以安全的方式机械地去除不需要的植物。

在收获作物P之后，设备20在步骤140中从耕作表面F移除相应的保护装置10，该装置可以被存储、特别地以卷绕的卷材的形式被存储，以在之后的新的种植或播种中再次使用，特别地以卷绕的卷材的形式被再次使用。

总之，本文公开了一种方法和装置，其能够对不需要的植物或杂草进行自主、安全和纯机械的控制。本发明满足了显著减少农业中使用的除草剂的量的日益增长的全球需求。本文描述的自主进行的机械杂草控制的方法可以完全免除除草剂。本发明特别地包括下述部件：

○用于限界作物区域的装置10

○用于将作物区域的限界装置10施加及插入在耕作表面F中的设备20

○自主操作的机器30，机器30具有：(i)检测器/单元31，检测器/单元31用于基于由用于限界作物区域的装置10提供的限界信息检测出作物区域，(ii)传感器系统33/用于在地面水平处识别作物区域之外的植物的附加的检测器，以及(iii)用于在地面水平处控制作物区域之外的植物的机械装置/机构32。

以下是本文关于部件的功能和操作方式的补充或更详细的说明：

a)关于装置10(也简称为保护装置或限界装置)：

如上所述，特别地基于图1至图6，用于限制作物区域的装置10具有多个环形元件12，环形元件12用作可检测围绕件并且具有带状结构11，该带状结构11可以理解为用于可检测元件12A的承载件，该可检测元件12A用作共振物体或感应器，继而可以由自主操作的机器30的检测器31检测及识别(例如，借助于电磁感应)。

在幼苗P的情况下，幼苗的根部已经是明显的，并且为了进行机械地设定，根球B作为用于将限界装置10固定在球E*中的承载件而被埋入，球E*是在耕作设定犁沟时获得的土壤制成的。

用于该目的的固定或加固元件12B使得能够将限界装置10固定在耕作表面上，并且当在为种子的情况下使用该方法时，固定或加固元件12B还用于将作物固定在作物区域中。

为了在之后(根据需要在收获之后)回收展开的限界装置10或其元件12，限界装置10或其元件12经由相应的带状结构11(也称为限界装置的承载件)连接至彼此。在处理种子时，将种子S代替幼苗放置在土壤球E*中。

如果可能，土壤球E*应由耕作种子犁沟时从现场提取的土壤形成。然而，如果土壤质量不够好，则土壤球E*也不能从犁沟取出，而可以由质量更好的土壤形成。如果在循环期间有必要对植物进行额外的灌溉或施肥，或者如果要在收获之后再使用土壤球，则加固装置12B可以延伸至优选地水和养分可渗透的套管(比较图4中的H)，并且承载件带状物11可以与固定至承载件带状物和/或加固装置12B的肥料和/或灌溉系统BWS一起插入到土壤中，该土壤可以是例如缺乏营养和/或缺水的土壤或沙漠土壤。这在图10中示出。当限界装置10被再次插入时，固定件12B、承载件带状物11、肥料或灌溉系统BWS以及土壤球E*则也可以被回收、再处理并再用于下一个循环。

关于图10中所示的实施方式及其中实现的技术特征的组合，指出的是，以下特征的组合本身也代表了一项发明，该发明可以例如在要求优先权的分案申请和/或独立申请的框架内单独地要求：

因此，装置10是用于保护有用的植物P和/或种子S免受不希望的植物或杂草的影响的装置，该装置包括以下特征：

可再使用的带状或绳状结构11，在可再使用的带状或绳状结构11上以彼此相距一距离的方式附接有多个土壤球E*(例如，也可选地没有播种的种子或植物)，其中，结构11设计成被施加至农业区域F(特别是营养贫乏和/或水分贫乏的区域)，使得用于有用的植物P或播种的种子S中的至少一者的每个土壤球E*形成局部(优化的)营养培养基种植地点(“小土袋”)，其中，在收获植物后，可以从该区域移除结构11，并且土壤E*(无法再种植)可以通过对土壤用营养物质和/或水进行处理来准备，以用于(随后)在相同或相似的(营养贫乏和/或水分贫乏)区域中进行再种植/播种。可选地，至少一些土壤锥E*和/或结构11本身可以配备有可检测器件(例如见图3和图2中的金属环)以便通过机器进行的检测来标记相应的位置(O1、O2、...、On)，从而对机械幼苗控制进行控制。施肥和/或灌溉系统BWS(见图10)也可以可选地附接至结构11(必要时结合成一体)，以向土壤锥E*(“土壤袋”)提供水，必要时甚至在植物的生长阶段还提供其他营养。

b)关于设备20的用途：

设备20(具体见图2和图7)主要用于保护装置10的应用和再使用，以对耕作表面F上的作物区域进行限界。该设备还可以结合在条播机和种植机中。

条播机和种植机通常用于商业农业。在使用种植机时，作物直接施加至农田，而在使用播种机时，作物的种子播种到农田上。根据本发明的方法适于种植有用的植物以及施加单个播种的种子。在种植机器中，幼苗P通过限界装置的承载件11和固定装置12B直接放置到限界装置10中。然后将根球B通过带有套管H的压模或冲压锤ST用土壤E覆盖(见图4a至图4d)，并由条播机以土壤球E*放置在种子犁沟中，使得根球在围绕的土壤的水平处过渡至相应的幼苗P的茎，然后再次关闭种子犁沟。

通过所描述的方法，限界装置10的元件12A——具体地设计为感应器——直接施加至土壤表面。当设定犁沟由具有设备20的设定机或种植机关闭时，限界装置的感应器12A因此通过限界装置的承载件11保持稳定在土壤表面上。相应的限界装置10通过设定机或设备20在带状承载件11的辅助下从供给卷轴或卷筒SP展开。

当使用单个条播机时，种子S本身必须被放置在土壤中。这通常也可以通过种子所施加的以及随后被单个条播机再次关闭的种子犁沟来完成。为了确保限界装置10的感应器12A施加至土壤表面并且确保作物P和种子也在作物区域内发芽，必须将限界装置10固定在土壤表面上并且将幼苗固定在限界装置10内。

这经由土球E*完成。播种机器或设备20首先在套管H中创建土壤球E*，并通过用柱塞ST将土壤按压成抵靠限界装置10的固定元件12B而将土壤球E*连接至限界装置10。然后，用小杆形冲头ST*刺穿出一种子孔，并使种子S掉入种子孔中。然后，土壤球E*与限界装置10以及种子一起插入到种子犁沟中，然后关闭犁沟(见图6a至图6d)。

当通过条播机关闭犁沟时，限界装置10的感应器12A通过限界装置的承载件11保持稳定并固定至土壤表面。由于固定装置12B和种子孔的套管形状，种子的幼苗在发芽之后仍保留在作物区域内。

在收获之后，通过限制器10可以将限制器承载件11滚到卷轴SP上而容易地回收并在下一个循环中再次使用。为了与不同的作物一起使用，界限件的直径、固定装置12B的类型或形状以及界限件承载件11上的环形元件12之间的距离是变化的。

为了能够在移除和更换限界装置10时在短时间内处理更大的数量，多个限界装置承载件11的布置结构可以引起优化(例如，通过平行地附接至横向轴线)。

(c)关于用于控制幼苗的自主机器：

去除杂草中的最大问题之一是在有用的植物与不需要植物之间实现可靠且尽可能无差错的区分。代替将常规机器训练成基于作物的特定特性进行选择的，所呈现的方法使得可以从杂草可靠地选择出作物，而无需关于各个作物的特定信息。为此，自主机器30的检测器31(也见图8)识别出相应的作物区域O1、O2、...、On，作物区域O1、O2、...、On被限界装置10的感应器12A围绕并且以可明显检测的方式被标记。然后通过机械装置对位于作物区域之外的杂草和幼苗进行防治。

优选地，在已经识别出作物区域之后，借助于传感器系统33在控制程序中标记所有幼苗，该传感器系统33可以例如包括光学传感器，然后通过机械装置32对幼苗进行防治，例如通过用压模将幼苗按压到土地中以及/或者用凿子将幼苗切割而对幼苗进行防治。

本文公开的本发明能够在不使用除草剂等的情况下安全、自主地机械去除杂草，由此保护装置可以被多次再使用，从而使本发明特别环保且可持续。

附图标记列表

10 装置–用于限界/划界的辅助器件

11 带状结构

12 环形元件

12A 可检测器件

12B 固定元件

P 作物P1...Pn

B 根球

E 土壤

E* 渐缩的土壤球

S 播种的种子/种子

F 具有设定犁沟的耕作表面

O 种植位置或地点O1...On

H 套管

ST 压模或柱塞

ST* 压模或柱塞

20 设备

21 用于施加装置10的机构

22 用于将植物施加至装置10的机构

SP 卷轴

30 用于控制/管理杂草控制的机器

31 检测单元

32 用于机械地移除杂草的机构

33 传感器

100 带步骤的方法

110 施加装置10

120 检测元件12

130 机械地移除杂草

140 移除装置10以再使用

Claims (15)

1.一种用于保护作物(P)和/或播种的种子(S)免受不需要的植物或杂草的影响的装置(10)，所述装置(10)的特征在于包括：

可再使用的带状或绳状结构(11)，所述带状或绳状结构(11)附接有彼此间隔开的多个环形元件(12)，其中，所述结构(11)设计成被施加至耕作表面(F)，使得每个元件(12)围绕有用的植物(P)或有用的植物(P)的播种的种子(S)的位置(O)，并且其中，每个元件(12)具有可检测器件(12A)，以通过由机器进行的检测来标记或指示相应位置(O1、O2、...、On)，从而对机械的杂草控制进行管理。

2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，所述可检测器件(12A)包括用于感应和/或磁检测的金属或磁性材料。

3.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，在所述可检测器件(12A)中的每个可检测器件下方布置有被插入到相应的植物(P)或种子(S)的根球(B)中的至少一个固定元件(12B)。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述带状或绳状结构(11)是弹性的并且适于卷绕在卷轴(SP)上或从所述卷轴(SP)解绕。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述装置(10)配备有施肥和/或灌溉系统(BWS)，所述施肥和/或灌溉系统以及所述带状或绳状结构(11)设计成使得所述施肥和/或灌溉系统以及所述带状或绳状结构(11)一起被置于土壤中。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述植物(P)的根球(B)或围绕所述植物(P)的根的土壤球(E、E*)放置在水和/或养分可渗透的套管(H)中，所述套管(H)能够引入到土壤中，特别地，所述套管和所述施肥和/或灌溉系统(BWS)一起引入到土壤中。

7.一种用于借助于根据权利要求1所述的装置(10)保护有用的植物(P)和/或播种的种子(S)免受不需要的幼苗的影响的方法(100)，所述方法的特征在于包括以下步骤：

-将可再使用的带状或绳状结构(11)施加至耕作表面(F)，所述带状或绳状结构(11)附接有彼此间隔开的多个环形元件(12)，每个元件(12)围绕植物(P)或植物(P)的播种的种子(S)的位置(O)(110)；

-对每个元件(12)进行检测，以通过由机器进行的检测来标记或指示相应的位置(O1、O2、...、On)，从而对机械的杂草控制进行管理(120)；

-将植物(P1、P2、...、Pn)或播种的种子(S)的标记或指示位置(O1、O2、...、On)之外的不需要的植物或杂草机械地去除(130)。

8.根据权利要求7所述的方法(100)，其特征在于，在收获作物(P)之后，将装置(10)从所述耕作表面(F)移除(140)，以再用于随后的新的种子的种植或播种。

9.根据权利要求7或8所述的方法(100)，其特征在于，在用于施加所述带状或绳状结构(11)的步骤(110)之前，将设置有根球(B)的植物(P)或种子(S)附接至所述环形元件(12)中的一个环形元件，特别地，将设置有所述根球(B)的所述植物(P)或所述种子(S)借助于固定元件(12B)附接至所述环形元件(12)中的一个环形元件，所述固定元件(12B)布置在所述可检测器件(12A)下方并插入到所述根球(B)中。

10.根据权利要求7至9中的一项所述的方法(100)，其特征在于，在步骤(110)中，将所述带状或绳状结构(11)与所附接的植物(P)或种子(S)一起施加至所述耕作表面(F)。

11.一种用于借助于根据权利要求1所述的装置(10)保护有用的植物(P)和/或种子(S)免受不需要的植物或杂草的影响的设备(20)，所述设备(20)的特征在于包括：

-机构(21)，所述机构(21)适于将可再使用的带状或绳状结构(11)施加到耕作表面(F)上、以及/或者适于在收获作物(P)之后将所述带状或绳状结构(11)从所述耕作表面(F)移除，所述带状或绳状结构(11)附接有彼此间隔开的多个环形元件(12)，每个元件(12)围绕植物(P)或种子(S)的位置(O)。

12.根据权利要求11所述的设备(20)，其特征在于，所述设备包括用于卷绕所述装置(10)的卷轴(SP)。

13.根据权利要求11或12所述的设备(20)，其特征在于，所述设备(20)包括下述机构(22)：所述机构(22)适于将设置有根球(B)的植物(P)或种子(S)施加至所述环形元件(12)中的一个环形元件，特别地，所述机构(22)适于将设置有所述根球(B)的所述植物(P)或所述种子(S)借助于固定元件(12B)施加至所述环形元件(12)中的一个环形元件，所述固定元件(12B)布置在所述可检测器件(12A)下方并插入到所述根球(B)中。

14.一种用于借助于根据权利要求1所述的装置(10)保护有用的植物(P)和/或种子(S)免受不需要的植物的影响的机器(30)，所述机器(30)的特征在于，所述机器设计成用于机械地进行杂草控制并具有以下部件：

-单元(31)，所述单元(31)用于对每个元件(12)进行检测，以通过由所述机器进行的检测来标记相应的位置(O1、O2、...、On)，从而对机械的杂草控制进行管理；

-机构(32)，所述机构(32)用于机械地移除植物(P1、P2、...、Pn)或播种的种子的标记位置(O1、O2、...、On)之外的杂草。

15.根据权利要求14所述的机器(30)，其特征在于，所述机器具有用于对不需要的种子和/或被种植的外来作物进行检测的传感器系统(33)。

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