盐碱地构建模型及改良水肥改良作业制造技术

本发明专利技术涉及盐碱地构建模型及改良水肥改良作业，其包括盐碱地构建模型包括待改良的盐碱土壤层（1）；底部透水装置（2），为渠道结构，其位于盐碱土壤层（1）下方，当盐碱土壤层（1）中存积有过饱和水分后，利用水分的重力，水分携带盐碱土壤层（1）中的盐碱成分下沉汇入到底部透水装置（2）中，实现对盐碱土壤层（1）的盐碱成分改良；本发明专利技术设计合理、结构紧凑且使用方便。结构紧凑且使用方便。

【技术实现步骤摘要】
盐碱地构建模型及改良水肥改良作业


[0001]本专利技术涉及盐碱地改良水肥系统及方法，具体涉及盐碱地构建模型及改良水肥改良作业。母案盐碱地改良水肥系统及方法，申请日：20200618。

技术介绍

[0002]水肥一体化是当今世界公认的一项高效节水省肥农业新技术，主要根据土壤特性和作物生长规律，利用灌溉设备同时把水分和养分均匀、准确、适时适量地供应给作物。在水肥与作物生长产量品质关系专利技术方面，陈晓楠等（2006）采用遗传算法求解作物水分生产函数模型，但只能解决单输出问题。王康等（2002）从水分和氮素的投入与作物生长的内在关系出发，建立了一个水分
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氮素生产函数动态产量机理模型。H. Wang 等（2013）使用 BP 神经网络建立了温室黄瓜需水量预测模型。郭丽等（2017）专利技术了滴灌水肥一体化条件下施氮量对夏玉米氮素吸收利用及土壤硝态氮含量的影响。蔡树美等（2018）专利技术了不同灌溉方式下施氮水平对设施春黄瓜产量及氮肥利用率的影响。以上专利技术仅考虑环境因素、土壤状况或某种肥料施用的影响，导致模型适应性差。
[0003]关于水肥调控系统的专利技术，国外如荷兰的 Priva、以色列的 Netafim、Eldar
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Shany 等公司的灌溉施肥系统，近年来在国内有一定程度的示范推广。国内李颖慧等（2013）开发了一套基于 WSN 的设施无土栽培营养液 EC在线监测系统。何青海等（2015）设计了一个基于 Lab VIEW 的水肥药一体化系统和一个模糊控制器，但其控制效果并未得到试验验证。李加念等（2013）将文丘里施肥器与电磁阀相结合，通过控制电磁阀的开关时间实现肥液浓度的控制。魏全盛等（2017）设计了温室智能水肥一体化微喷灌装置。郝明（2018）对大田微喷灌水肥一体化技术与设备进行专利技术。但国内外未见有以大数据为导向，以智能水肥一体化设备为基础，根据作物的水肥控制需求分层设计智能水肥调控系统的专利技术报道，目前尚属空白。
[0004]在水肥过程浓度控制和 pH 控制技术专利技术方面，Hiroaki Murata 等（2014）设计实现了对作物根区养分浓度的连续测量。殷鹏飞等（2018）对水肥一体化系统中水肥混合效果数值模拟进行专利技术。于蒙等（2012）针对 pH 过程控制提出了一种二次型优化的单神经元 PID 学习算法。薛薇等（2007）将模糊神经网络控制与 PI控制相结合，并在 DSP 中实现了 pH 过程控制器的设计。以上专利技术与应用虽然针对水肥浓度控制过程和 pH 值控制过程进行了一定的专利技术，但由于未能综合考虑控制过程的非线性、时滞性、时变性、不确定性等特点，导致混肥控制精度差，且未见有基于大数据的不确定性人工智能理论在水肥过程控制方面的专利技术报道，目前基于大数据的不确定性人工智能理论在水肥过程控制方面的专利技术尚属空白。
[0005]
技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题总的来说是提供一种盐碱地改良水肥系统及方法。
[0007]为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种盐碱地改良水肥系统，包括盐碱地构建模型和/或对盐碱地进行改良作业的盐碱施工装置。
[0008]一种盐碱地改良水肥方法， 基于盐碱地构建模型；该方法步骤；步骤一，铺设底部透水装置；首先，将待改良的盐碱土壤层挖去；然后，在挖去待改良的盐碱土壤层底部铺设底部U型槽道；其次，在底部U型槽道中添加负泊松比支撑块；再次，底部U型槽道上铺设底部丰字形透水盖；步骤二，回填盐碱土壤层并开沟形成预制新土沟槽以备培土壤层添加；步骤三，铺设侧间隔装置；首先，开沟于待改良的盐碱土壤层与本次未改良的盐碱土壤层之间，并设置侧透水通道，并搭建侧透水垒壁；然后，在侧透水通道中放置侧勾手架，安装要求其手臂侧用于与本次未改良的盐碱土壤层接触，手指侧与待改良的盐碱土壤层接触；其次，在侧勾手架中添加负泊松比支撑块；步骤四，铺设水肥管路；首先，在水肥对开摆动栅板上设置水肥栅板下突刺、水肥上凸起与水肥栅板挂钩，同时，将预制水肥鸭嘴出口的水肥输出管与水肥送肥管连接；然后，将水肥对开摆动栅板成对安装在水肥通道上扣盖中；其次，在水肥通道上扣盖中设置水肥转动轴，根据水肥对开摆动栅板开合幅度，调节水肥摆动臂伸缩长度与水肥拉绳长度，水肥下压块与水肥上凸起对应；再次，连接水肥转动轴与水肥驱动杆，将预制水肥鸭嘴出口朝下设置，并将水肥输出管放置于成对水肥对开摆动栅板中上方；紧接着，在水肥驱动杆上安装固定于盐碱土壤层中，在水肥驱动杆通过水肥铰接座安装水肥防护弧罩；步骤五，调试，首先，驱动水肥驱动杆，水肥防护弧罩在水肥固定支撑上滑动，水肥下压块下压水肥上凸起使得对应的水肥对开摆动栅板向下打开；然后，驱动水肥驱动杆，水肥转动轴带动水肥摆动臂上摆动复位，通过水肥拉绳带动水肥栅板挂钩上摆动，使得水肥对开摆动栅板交错闭合；步骤六， 首先，在预制新土沟槽中铺设覆盖层组件；然后，铺设石砾层与新翻土层；其次，种植植物；步骤七，铺设覆盖层组件；首先，呼吸膜件置于带透气帽网架上；然后，将透气帽网架安装在新翻土层上；步骤八，首先，分支管路输入端与水肥管路输出端连接；然后，水肥管路连接来水管道；其次，分支管路通过分度浇灌阀门连接新翻土层；再次，根据植物生长情况，通过添加肥料口，进行配料与加入菌种；紧接着，将水肥管路与水肥送肥管连接，将菌种送入土壤中 。
[0009]一种盐碱地改良水肥方法， 借助于盐碱施工装置进行改良作业，其包括行走的机架总成；在机架总成上分别有铲运装置、运送装置、U型槽道下料装置、支撑块下料装置、透水盖下料装置、侧沟犁铧、侧沟搅龙和/或中心开口犁铧；该作业方法包括以下步骤；步骤A，通过铲运装置，对盐碱土壤层进行松土并将其进行收集并开槽；步骤B， 通过运送装置，送入将铲运的盐碱土壤层收集并回填；步骤C，通过U型槽道下料装置，将具有U槽外沿的底部U型槽道放入开槽中；底部U型槽道码垛设置；步骤D，通过支撑块下料装置，将负泊松比支撑块放置于底部U型槽道中；负泊松比
支撑块具有对称且小端连接的等腰梯形结构；步骤E，通过透水盖下料装置，将具有透水盖外沿的底部丰字形透水盖，放置于底部U型槽道上端；底部丰字形透水盖码垛设置；步骤F，通过中心开口犁铧，用于对回填后盐碱土壤层进行加工预制新土沟槽，以便添加培土壤层；步骤G，通过侧沟犁铧，用于加工侧透水通道；步骤H，通过侧沟搅龙，用于将侧透水通道中的土壤取出。本专利技术设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。
[0010]附图说明
[0011]图1是本专利技术模型的使用结构示意图。
[0012]图2是本专利技术模型爆炸的结构示意图。
[0013]图3是本专利技术模型局部的结构示意图。
[0014]图4是本专利技术作业装置的结构示意图。
[0015]图5是本专利技术作业装置另一视角的结构示意图。
[0016]图6是本专利技术作业装置局部的结构示意图。
[0017]其中：1、盐碱土壤层；2、底部透水装置；3、培土壤层；4、层间隔组件；5、覆盖层组件；6、侧间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盐碱地构建模型，其特征在于: 盐碱地构建模型包括待改良的盐碱土壤层（1）；底部透水装置（2），为渠道结构，其位于盐碱土壤层（1）下方，当盐碱土壤层（1）中存积有过饱和水分后，利用水分的重力，水分携带盐碱土壤层（1）中的盐碱成分下沉汇入到底部透水装置（2）中，实现对盐碱土壤层（1）的盐碱成分改良；培土壤层（3），种植有植物，其位于盐碱土壤层（1）上方，在盐碱土壤层（1）设置上端开口的梯形或V型的预制新土沟槽（11），培土壤层（3）加入到该预制新土沟槽（11）中；层间隔组件（4），位于预制新土沟槽（11）中，当培土壤层（3）中存积有过饱和水分后，利用水分的重力，水分下沉到盐碱土壤层（1）中，减少盐碱土壤层（1）向培土壤层（3）下部的盐碱成分扩散，从而保证培土壤层（3）的盐碱度满足植物生长需要；覆盖层组件（5），覆盖在培土壤层（3）上方，具有透气但防止水分蒸发的呼吸膜和/或雨水通过覆盖层组件（5）进入到培土壤层（3）；侧间隔装置（6），开沟于待改良的盐碱土壤层（1）与本次未改良的盐碱土壤层（1）之间，并阻挡其之间的盐碱成分扩散；水肥管路（7），至少连接有来水管道；分支管路（8），输入端与水肥管路（7）输出端连接，其输出端至少用于给培土壤层（3）的植物进行浇灌；分度浇灌阀门（9），位于分支管路（8）输出端上，通过开合控制所要浇灌位置，通过开度大小控制用水量，通过时间控制器来控制浇灌时间；添加肥料口（10），至少开设在分支管路（8），根据所浇灌植物所需肥料，进行配料。2.根据权利要求1所述的盐碱地构建模型，其特征在于：层间隔组件（4）至少包括上隔网层（14）、中单向透水层（13）及下隔网层（12）三层；上隔网层（14），具有网孔的塑料网框；中单向透水层（13），具有通过水分的网孔或毛细层；下隔网层（12），具有网孔的塑料网框；石砾层（15），在培土壤层（3）底部，且位于上隔网层（14）上方；新翻土层（16），在石砾层（15）上方，用于种植植物；带透气帽网架（17），作为覆盖层组件（5）的组件，为公母搭接设置，采用塑料框架结构；呼吸膜件（18），置于带透气帽网架（17）上，用于阻挡新翻土层（16）中的水分蒸发；下三角斜块（19）与外挡板（20），置于一带透气帽网架（17）上，在下三角斜块（19）与外挡板（20）之间形成下卡位通道（21）；上三角斜块（22），置于另一带透气帽网架（17）上，上三角斜块（22）咬合在下卡位通道（21）中；雨水通过透气帽网架（17）之间间隙进入到下卡位通道（21）后再进入到新翻土层（16）中；底部U型槽道（23），作为底部透水装置（2）的一部分，为塑料材质；底部丰字形透水盖（24），扣盖在底部U型槽道（23）上方，盐碱土壤层（1）的水分通过底部丰字形透水盖（24）上的网孔进入到底部U型槽道（23）；侧透水通道（27），作为侧间隔装置（6）的一部分，位于盐碱土壤层（1）的侧部；侧透水垒壁（26），堆砌在侧透水通道（27）中，形成底部及侧部支撑，用于阻挡土壤并透水；
侧支撑空心管（28），置于侧透水垒壁（26）中；侧勾手架（29），安装在侧透水通道（27），其手臂侧用于与本次未改良的盐碱土壤...

【专利技术属性】
技术研发人员：马德新，宋彩霞，徐鹏民，黄雪，郝凤琦，李成攻，员玉良，张健，丁兆堂，马建，刘刚，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：