一种用于土壤改良的微生物发酵温湿度管控方法与流程

本发明涉及农业微生物，具体为一种用于土壤改良的微生物发酵温湿度管控方法。

背景技术：

1、土壤改良是一项关键的农业活动，旨在通过增加土壤中的有益微生物含量来提高土壤质量，从而增强作物的生长潜力和产量。传统的土壤改良方法主要依赖于机械混合有机物质如农作物残渣和畜禽粪便进入土壤，这些方法虽然简单，但效率较低，且很难精确控制改良过程中的条件，如温度和湿度，这对于微生物的活性和发酵效率至关重要。

2、近年来，微生物发酵技术已被引入土壤改良领域，通过培养特定的微生物群落分解有机物，生成富含微生物活性物质的土壤改良剂。然而，传统发酵技术存在一些局限性，包括发酵过程的温度和湿度控制不精确，微生物活性利用率低，以及发酵效率和产品质量不稳定等问题。此外，传统方法往往忽略了远程监控和智能化管理的可能性，使得操作者难以实时监控和调整发酵过程，限制了土壤改良剂的生产效率和质量的进一步提升。

3、针对上述问题，急需一种新型的土壤改良微生物发酵方法，该方法能够精确控制发酵过程中的温度和湿度，同时利用现代生物技术和智能化技术提高发酵效率，实现对发酵过程的远程监控和智能化管理，从而提供一种更高效、更稳定的土壤改良解决方案。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于土壤改良的微生物发酵温湿度管控方法，解决了传统的方法存在发酵过程的温度和湿度控制不精确，微生物活性利用率低，以及发酵效率和产品质量不稳定的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于土壤改良的微生物发酵温湿度管控方法，包括以下步骤：

3、步骤一、采用一套集成的实时监测系统，该系统由温度传感器和湿度传感器组成，能够连续监测发酵容器内的环境条件；

4、步骤二、通过一个中央处理单元实时分析所收集到的温度和湿度数据，并基于预设的算法自动调节加热装置、制冷装置以及加湿器或除湿器，以控制发酵容器内的温度和湿度在最优范围内；

5、步骤三、引入一种特定的微生物接种剂，该接种剂由对特定农作物残渣具有高效分解能力的多种微生物组成，包括至少一种细菌和一种真菌，且这些微生物被特别筛选以适应发酵过程中的不同阶段；

6、步骤四、设计发酵过程以多阶段形式进行，每个阶段根据微生物的活性和分解作用需求，自动调整内部的温度和湿度设置，同时在关键阶段向发酵基质中添加针对性的营养补充剂，以最大化发酵效率和土壤改良效果；

7、步骤五、整合无线通信模块，将实时数据传输至云服务器进行分析，利用机器学习算法对发酵过程进行优化，并允许用户通过移动应用进行远程监控和调节，实现智能化的温湿度管控。

8、优选的，所述步骤二中，加热装置采用的是低能耗红外加热技术，制冷装置采用的是基于pe lt ier效应的固态制冷技术。

9、优选的，所述步骤三中，微生物接种剂的选择基于高通量测序技术，用于精确筛选在特定环境条件下具有最高土壤改良潜力的微生物组合。

10、优选的，所述步骤四中，包括通过声波技术调控发酵容器内的微环境，以激活微生物的代谢活动并优化发酵过程。

11、优选的，所述步骤五中，利用的无线通信模块支持lte、nb-i ot和lora技术，以确保在各种环境下均能稳定传输数据。

12、优选的，所述步骤四中，针对性的营养补充剂包括一种缓释微囊化复合物，能够根据发酵进度逐渐释放营养，以持续促进微生物的活性和生长。

13、优选的，所述步骤五中，云服务器使用的机器学习算法包括深度学习网络，能够自动识别发酵过程中的模式和异常情况，以实时优化控制策略。

14、优选的，所述步骤四中的发酵过程采用可变频率的声波激励，以匹配不同微生物最佳生长频率，进一步激活其代谢活动。

15、优选的，所述移动应用能够提供实时和历史的发酵过程数据可视化，包括温度、湿度、微生物活性关键指标，以及基于数据的发酵效率预测和建议。

16、优选的，所述加热装置、制冷装置及加湿器或除湿器的调节基于发酵容器内部微生物群落的实时生物反馈，通过监测特定微生物代谢产物的浓度来优化环境条件。

17、本发明提供了一种用于土壤改良的微生物发酵温湿度管控方法。具备以下有益效果：

18、1、本发明通过集成的实时监测系统和中央处理单元，本发明能够连续监测并精准控制发酵容器内的温度和湿度，确保它们始终处于最优范围内，这种精准控制有助于创建最适宜微生物生长和发酵的环境，从而提高发酵效率和土壤改良剂的质量。

19、2、本发明通过引入特定的微生物接种剂和针对性的营养补充剂，以及利用声波技术激活微生物代谢，本发明显著提高了微生物分解农作物残渣的能力，加速了发酵过程，提升了发酵效率。

20、3、本发明整合无线通信模块和云服务器的使用，结合深度学习网络的机器学习算法，使得本发明能够实现对发酵过程的智能化管理和远程监控。用户可以通过移动应用实时接收发酵过程数据，并根据预测和建议调整控制策略，进一步优化发酵效果，通过采用低能耗红外加热技术和基于pe l t ier效应的固态制冷技术，本发明在保证温湿度精准控制的同时，降低了能源消耗，提高了整体能源效率。

技术特征：

1.一种用于土壤改良的微生物发酵温湿度管控方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于土壤改良的微生物发酵温湿度管控方法，其特征在于，所述步骤二中，加热装置采用的是低能耗红外加热技术，制冷装置采用的是基于peltier效应的固态制冷技术。

3.根据权利要求1所述的一种用于土壤改良的微生物发酵温湿度管控方法，其特征在于，所述步骤三中，微生物接种剂的选择基于高通量测序技术，用于精确筛选在特定环境条件下具有最高土壤改良潜力的微生物组合。

4.根据权利要求1所述的一种用于土壤改良的微生物发酵温湿度管控方法，其特征在于，所述步骤四中，包括通过声波技术调控发酵容器内的微环境，以激活微生物的代谢活动并优化发酵过程。

5.根据权利要求1所述的一种用于土壤改良的微生物发酵温湿度管控方法，其特征在于，所述步骤五中，利用的无线通信模块支持lte、nb-iot和lora技术，以确保在各种环境下均能稳定传输数据。

6.根据权利要求1所述的一种用于土壤改良的微生物发酵温湿度管控方法，其特征在于，所述步骤四中，针对性的营养补充剂包括一种缓释微囊化复合物，能够根据发酵进度逐渐释放营养，以持续促进微生物的活性和生长。

7.根据权利要求1所述的一种用于土壤改良的微生物发酵温湿度管控方法，其特征在于，所述步骤五中，云服务器使用的机器学习算法包括深度学习网络，能够自动识别发酵过程中的模式和异常情况，以实时优化控制策略。

8.根据权利要求1所述的一种用于土壤改良的微生物发酵温湿度管控方法，其特征在于，所述步骤四中的发酵过程采用可变频率的声波激励，以匹配不同微生物最佳生长频率，进一步激活其代谢活动。

9.根据权利要求1所述的一种用于土壤改良的微生物发酵温湿度管控方法，其特征在于，所述移动应用能够提供实时和历史的发酵过程数据可视化，包括温度、湿度、微生物活性关键指标，以及基于数据的发酵效率预测和建议。

10.根据权利要求1所述的一种用于土壤改良的微生物发酵温湿度管控方法，其特征在于，所述加热装置、制冷装置及加湿器或除湿器的调节基于发酵容器内部微生物群落的实时生物反馈，通过监测特定微生物代谢产物的浓度来优化环境条件。

技术总结本申请涉及农业微生物领域，公开了一种用于土壤改良的微生物发酵温湿度管控方法，包括以下步骤：步骤一、采用一套集成的实时监测系统，该系统由温度传感器和湿度传感器组成，能够连续监测发酵容器内的环境条件；步骤二、通过一个中央处理单元实时分析所收集到的温度和湿度数据，并基于预设的算法自动调节加热装置、制冷装置以及加湿器或除湿器；步骤三、引入一种特定的微生物接种剂，该接种剂由对特定农作物残渣具有高效分解能力的多种微生物组成。通过集成的实时监测系统和中央处理单元，本发明能够连续监测并精准控制发酵容器内的温度和湿度，这种精准控制有助于创建最适宜微生物生长和发酵的环境，从而提高发酵效率和土壤改良剂的质量。技术研发人员：闫加英,孔彦,马世卓,程淑艳,魏朝民受保护的技术使用者：山东合创环保科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18