一种高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具及方法技术

本发明专利技术涉及一种高坚实度草地土壤‑根系复合土层改良机具及方法。该机具包括机架、地轮、肥箱、外槽轮排肥装置、排肥轴、深松铲和镇压轮；多个间隔一定距离的深松铲高度可调地固定在前横梁上；深松铲包括铲刃部和铲柄部；铲刃部的迎土端面开有刃口，刃口自铲尖至铲刃部与铲柄部连接处依次分为第一直线刃、弧线刃和第二直线刃；刃口为二级刃口结构，具有一级刃面和二级刃面，铲尖的后端的铲刃部的左右两侧固接有一对水平的侧翼。本发明专利技术以低扰动的方式实现高坚实度草地土壤‑根系复合土层的疏松施肥改良作业，在不翻转土层的情况下打破高坚实度草地形成的板结性土壤‑根系复合土层结构，形成通气透水能力较强的土壤环境，同时补充牧草生长所需肥力。

【技术实现步骤摘要】
一种高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具及方法
本专利技术属于草地改良领域，具体涉及一种高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具及方法。
技术介绍
以羊草为代表的根茎型或根茎疏丛型禾草和以苜蓿为代表的多年生豆科牧草，在生长多年后，草地多呈现出土壤紧实度高、土壤板结、土壤容重大的特点，不同深度土层下牧草根茎与土壤相互交织锚固，形成土壤-根系复合土层结构，不利于草地通气透水，影响牧草的发育和生长。采用机械化疏松土层的方式是解决上述问题的有效方式之一，但传统的深松机具和部件大多用于农田作业，作业时对土壤扰动大，易造成土壤翻垡和风蚀水蚀问题，且对植被破坏程度较大，不适用于草地的作业。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具及方法，通过机械手段以低扰动的方式疏松高坚实度的草地土壤-根系复合土层，增加草地通气透水能力，并提供牧草根系生长所需的营养成分，从而改善草地复合土层的高容重、高紧实度的板结状态，并优化草地牧草生长的土壤环境，提高牧草产量。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具，包括机架1、地轮14、肥箱8、外槽轮排肥装置9、排肥轴10、深松铲16和镇压轮20。所述机架1包括前横梁3、纵梁6、中横梁32、后横梁13和肥箱固定板7；两个纵梁6将前横梁3、中横梁32和后横梁13由前至后依次固接；两个肥箱固定板7分别固接在两个纵梁6上；所述肥箱8固定在两个肥箱固定板7的上部，肥箱8的底部设有卸肥口23和多个出肥口；多个外槽轮排肥装置9一一对应地安装在肥箱8的出肥口下方，排肥轴10穿过各外槽轮排肥装置9安装在肥箱固定板7上，排肥轴10另一端设有从动链轮11。两个地轮14分别设置在前横梁3的左右两端。与从动链轮11同侧的地轮14的地轮轴15上设有主动链轮19，主动链轮19通过链条12与从动链轮11连接。多个间隔一定距离的深松铲16高度可调地固定在前横梁3上；所述深松铲16包括铲刃部26和铲柄部31。所述铲刃部26的端部为铲尖261，铲刃部26的迎土端面开有刃口28，所述刃口28自铲尖261至铲刃部26与铲柄部31连接处依次分为第一直线刃283、弧线刃284和第二直线刃285。所述刃口28为二级刃口结构，具有一级刃面281和二级刃面282，所述一级刃面281的刃角α为10°～30°；二级刃面282的刃角β为40°～60°。所述铲尖261的后端的铲刃部26的左右两侧固接有一对水平的侧翼25。所述铲刃部26的后端设有导肥通道29，所述导肥通道29的上端口通过导肥管18与外槽轮排肥装置9的排肥口连通；所述导肥通道29的下端口设有散肥装置30，所述散肥装置30为一圆球体，使得从导肥通道29排出的有机颗粒肥料与散肥装置30发生碰撞后随机散落分布。每个深松铲16后方对应设有一镇压轮20，所述镇压轮20安装在支架21的底端，支架21的中部铰接在中横梁32上，支架21的顶端通过张紧弹簧22与后横梁13连接。所述排肥轴10的一端设有调节轮17，通过旋转调节轮17，使得排肥轴10沿轴向移动，从而带动外槽轮排肥装置9的槽轮移动，进而改变外槽轮排肥装置9的有效排肥宽度。所述铲柄部31沿竖直方向等间距设有多个通孔，通过螺栓穿过不同高度的通孔调节深松铲16的入土深度。所述地轮14的地轮轴15安装在地轮架2上，所述地轮架2固接在前横梁3上；所述地轮14靠近内侧的轮体表面等间距地设有多个凸起。所述铲尖261的入土角度为15°～23°；铲尖261的长度为70mm～100mm；所述铲尖261的铲尖张角γ为30°～60°；所述第一直线刃283的入土角度为45°～60°，第一直线刃283的长度为130～165mm；所述第二直线刃285的入土角度为90°；所述弧线刃284的圆弧半径r为257～320mm，弧线长对应的圆心角为58°。优选地，所述一级刃面281的刃角α为14°；二级刃面282的刃角β为45°。所述侧翼25呈三角形。水平方向上，所述导肥通道29的下端口位于侧翼25的下方。一种利用所述的机具的高坚实度草地土壤-根系复合土层改良方法，该方法包括如下步骤：S1、以深松铲16在草地土壤-根系复合土层中单向移动，作业深度为25～50cm，通过二级刃口结构的刃口28切割土壤-根系复合土层结构，同时水平侧翼25实现周围土层的微拱起与快速回落，深松铲16作业后地表形成沟缝，所述沟缝的宽度为10～20mm，作业过程中实现土块零翻垡或低翻垡，实现草地土壤-根系复合土层疏松和地表低扰动作业；S2、在疏松土壤-根系复合土层的同时实现施肥作业，有机颗粒肥料通过深松铲16的导肥通道29在微拱起的土层回落之前散布进入土层中，增加土层的肥力，改善牧草根系生长环境；S3、在疏松和施肥工序完成后，对草地地表进行镇压，实现地表平整和沟缝回弹闭合。所述步骤S2中，通过导肥通道29的下端口设置的散肥装置30，使从导肥通道29排出的有机颗粒肥料与散肥装置30发生碰撞后随机散落分布。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术以低扰动的方式实现高坚实度草地土壤-根系复合土层的疏松施肥改良作业，在不翻转土层的情况下打破板结性土层形成的土壤-根系复合土层结构，形成通气透水能力较强的土壤环境，同时补充牧草生长所需肥力，促进牧草复壮扩繁，从而提高牧草产量，作业过程中对草地植被破坏小。附图说明图1为本专利技术的高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具的立体结构示意图一；图2为本专利技术的高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具的立体结构示意图二；图3为本专利技术的高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具的侧视结构示意图；图4为深松铲16的立体结构示意图；图5为深松铲16的剖视结构示意图；图6为深松铲16的刃口28的截面结构示意图；图7为深松铲16的散肥装置30的结构示意图；图8为深松铲16的侧翼25的连接处剖视图；图9为深松铲16的铲尖161的结构示意图；图10为本专利技术的高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具的作业过程示意图；图11为深松铲的作业过程局部放大示意图。其中的附图标记为：1机架2地轮架3前横梁4“U”形螺栓5固定板6纵梁7肥箱固定板8肥箱9外槽轮排肥装置10排肥轴11从动链轮12链条13后横梁14地轮15地轮轴16深松铲17调节轮18导肥管19主动链轮20镇压轮21支架22张紧弹簧23卸肥口24三点悬挂装置25侧翼26铲刃部261铲尖27螺纹销钉28刃口281一级刃面282二级刃面283第一直线刃284弧线刃285第二直线刃29导肥通道30散肥装置31铲柄部32中横梁γ铲尖张角r本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具，其特征在于，该机具包括机架(1)、地轮(14)、肥箱(8)、外槽轮排肥装置(9)、排肥轴(10)、深松铲(16)和镇压轮(20)；/n所述机架(1)包括前横梁(3)、纵梁(6)、中横梁(32)、后横梁(13)和肥箱固定板(7)；两个纵梁(6)将前横梁(3)、中横梁(32)和后横梁(13)由前至后依次固接；两个肥箱固定板(7)分别固接在两个纵梁(6)上；所述肥箱(8)固定在两个肥箱固定板(7)的上部，肥箱(8)的底部设有卸肥口(23)和多个出肥口；多个外槽轮排肥装置(9)一一对应地安装在肥箱(8)的出肥口下方，排肥轴(10)穿过各外槽轮排肥装置(9)安装在肥箱固定板(7)上，排肥轴(10)另一端设有从动链轮(11)；/n两个地轮(14)分别设置在前横梁(3)的左右两端；与从动链轮(11)同侧的地轮(14)的地轮轴(15)上设有主动链轮(19)，主动链轮(19)通过链条(12)与从动链轮(11)连接；/n多个间隔一定距离的深松铲(16)高度可调地固定在前横梁(3)上；所述深松铲(16)包括铲刃部(26)和铲柄部(31)；/n所述铲刃部(26)的端部为铲尖(261)，铲刃部(26)的迎土端面开有刃口(28)，所述刃口(28)自铲尖(261)至铲刃部(26)与铲柄部(31)连接处依次分为第一直线刃(283)、弧线刃(284)和第二直线刃(285)；/n所述刃口(28)为二级刃口结构，具有一级刃面(281)和二级刃面(282)，所述一级刃面(281)的刃角α为10°～30°；二级刃面(282)的刃角β为40°～60°；/n所述铲尖(261)的后端的铲刃部(26)的左右两侧固接有一对水平的侧翼(25)；/n所述铲刃部(26)的后端设有导肥通道(29)，所述导肥通道(29)的上端口通过导肥管(18)与外槽轮排肥装置(9)的排肥口连通；所述导肥通道(29)的下端口设有散肥装置(30)，所述散肥装置(30)为一圆球体，使得从导肥通道(29)排出的有机颗粒肥料与散肥装置(30)发生碰撞后随机散落分布；/n每个深松铲(16)后方对应设有一镇压轮(20)，所述镇压轮(20)安装在支架(21)的底端，支架(21)的中部铰接在中横梁(32)上，支架(21)的顶端通过张紧弹簧(22)与后横梁(13)连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具，其特征在于，该机具包括机架(1)、地轮(14)、肥箱(8)、外槽轮排肥装置(9)、排肥轴(10)、深松铲(16)和镇压轮(20)；
所述机架(1)包括前横梁(3)、纵梁(6)、中横梁(32)、后横梁(13)和肥箱固定板(7)；两个纵梁(6)将前横梁(3)、中横梁(32)和后横梁(13)由前至后依次固接；两个肥箱固定板(7)分别固接在两个纵梁(6)上；所述肥箱(8)固定在两个肥箱固定板(7)的上部，肥箱(8)的底部设有卸肥口(23)和多个出肥口；多个外槽轮排肥装置(9)一一对应地安装在肥箱(8)的出肥口下方，排肥轴(10)穿过各外槽轮排肥装置(9)安装在肥箱固定板(7)上，排肥轴(10)另一端设有从动链轮(11)；
两个地轮(14)分别设置在前横梁(3)的左右两端；与从动链轮(11)同侧的地轮(14)的地轮轴(15)上设有主动链轮(19)，主动链轮(19)通过链条(12)与从动链轮(11)连接；
多个间隔一定距离的深松铲(16)高度可调地固定在前横梁(3)上；所述深松铲(16)包括铲刃部(26)和铲柄部(31)；
所述铲刃部(26)的端部为铲尖(261)，铲刃部(26)的迎土端面开有刃口(28)，所述刃口(28)自铲尖(261)至铲刃部(26)与铲柄部(31)连接处依次分为第一直线刃(283)、弧线刃(284)和第二直线刃(285)；
所述刃口(28)为二级刃口结构，具有一级刃面(281)和二级刃面(282)，所述一级刃面(281)的刃角α为10°～30°；二级刃面(282)的刃角β为40°～60°；
所述铲尖(261)的后端的铲刃部(26)的左右两侧固接有一对水平的侧翼(25)；
所述铲刃部(26)的后端设有导肥通道(29)，所述导肥通道(29)的上端口通过导肥管(18)与外槽轮排肥装置(9)的排肥口连通；所述导肥通道(29)的下端口设有散肥装置(30)，所述散肥装置(30)为一圆球体，使得从导肥通道(29)排出的有机颗粒肥料与散肥装置(30)发生碰撞后随机散落分布；
每个深松铲(16)后方对应设有一镇压轮(20)，所述镇压轮(20)安装在支架(21)的底端，支架(21)的中部铰接在中横梁(32)上，支架(21)的顶端通过张紧弹簧(22)与后横梁(13)连接。


2.根据权利要求1所述的高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具，其特征在于，所述排肥轴(10)的一端设有调节轮(17)，通过旋转调节轮(17)，使得排肥轴(10)沿轴向移动，从而带动外槽轮排肥装置(9)的槽轮移动，进而改变外槽轮排肥装置(9)的有效排肥宽度。


3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺长彬，方李耀，李冠男，桑洪超，喇向明，郭艳颖，郭旭东，吕大伟，张兴，
申请(专利权)人：内蒙古农业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15