一种利用秸秆改良砂姜黑土耕地质量的装置及方法

本发明涉及土壤改良，尤其涉及一种利用秸秆改良砂姜黑土耕地质量的装置及方法。

背景技术：

1、砂姜黑土是在暖温带半湿润气候条件下，主要受地方性因素（地形、母质、地下水）及生物因素作用，形成的一种半水成土壤。剖面构型为黑土层一脱潜层一砂姜层。在1.5m控制层段内，必须同时具有黑土层与砂姜层两个基本层次，而且黑土层上覆的近期浅色沉积物厚度必须<60cm。

2、砂姜黑土具有很大生产潜力，首先，区域地势平坦，土体深厚，砂姜层位低，耕地面积大且分布集中连片，有利于发展机械化耕作，具有综合开发利用的规模优势；其次，热量条件较好，降水量也较多，有利于发展一年两熟制；地下水位浅，水源丰富，水质好，有待进一步开发利用；中低产土壤面积大（占80%以上），宜于发展多种粮食作物（小麦、玉米、水稻、大豆等）和经济作物（花生、大蒜、芝麻、棉花等），增产潜力大；综合治理投资少，但见效快，经济效益高；交通较为方便，靠近开放城市，在开发后，大量农副产品就地运销；但是由于砂姜黑土有机质含量并不高，不利于种植的植株生长，为此提出一种利用秸秆改良砂姜黑土耕地质量的装置及方法。

技术实现思路

1、为解决砂姜黑土有机质含量并不高，不利于种植的植株生长的技术问题，本发明提供一种利用秸秆改良砂姜黑土耕地质量的装置及方法。

2、本发明采用以下技术方案实现：一种利用秸秆改良砂姜黑土耕地质量的装置，包括车架，车架顶部连接有依次设置的储液箱一、储液箱二和布料组件，所述车架的底部设置有转运分布组件，转运分布组件顶部固接有与车架固接的驱动单元一，转运分布组件的前端安装有与车架连接的破土机构，布料组件连接有混料机构一和混料机构二，且混料机构一和混料机构二沿储液箱二至储液箱一方向分布；

3、转运分布组件包括与驱动单元一底部输出端固接的横板，横板的底部两侧均固接有侧板，两组侧板之间固接有水平设置的横向拉紧板，横向拉紧板靠近破土机构的一端固接有倾斜设置的斜向拉紧板，斜向拉紧板和横向拉紧板相互远离的一端均开设有圆弧形结构的安装槽，安装槽内部安装有与侧板转动连接的驱动辊，两组驱动辊之间转动套接有环形结构的输送带，输送带的外圈固接有沿其长度方向依次设置的推土板，斜向拉紧板和横向拉紧板相互靠近的一侧底部安装有与侧板转动连接的刮离压紧机构，横向拉紧板远离斜向拉紧板的一侧底部安装有与侧板固接的土量调节机构，斜向拉紧板远离横向拉紧板的一端顶部安装有与侧板固接的过滤回流机构，过滤回流机构远离斜向拉紧板的一侧安装有与侧板连接的铲土机构。

4、通过上述技术方案，将用于改良的并进行预处理的破碎状的秸秆投入布料组件当中，然后将用于秸秆进行发酵的菌种以及改良土壤的无机溶液投入储液箱一和储液箱二中，然后将车架与牵引机车进行连接，然后开始对砂姜黑土进行改良操作，车架随牵引机车向前运动，破土机构首先从前端将土壤进行破碎松土，然后经过转运分布组件将破损松动的土壤向上进行转运，同时布料组件将秸秆进行分离输送操作，此后将秸秆进行轻质分离操作，轻质秸秆沿混料机构一输送，质量较重的秸秆沿混料机构二输送，同时从转运分布组件输送的土壤经土量调节机构，将土壤进行两次覆土，第一次覆土对混料机构二输送的较重的秸秆进行覆盖，第二次覆土在第一次覆土层的上方对混料机构一输送的轻质秸秆进行覆土作业，从而实现秸秆的轻重分离和多层填埋操作。

5、作为上述方案的进一步改进，所述过滤回流机构包括固接在两组侧板之间倾斜设置的过滤板一，且过滤板一沿斜向拉紧板至破土机构的方向倾斜向下设置，过滤板一远离破土机构的一端顶部固接有拦截板，过滤板一靠近破土机构的一端底部固接有向斜向拉紧板延伸的引导板一，引导板一远离斜向拉紧板的一端底部安装有与侧板固接的顶部开设有开口的接料槽，接料槽的内部固接有倾斜设置的引导板二，其中一个侧板远离接料槽的一侧固接有罩壳一，且罩壳一与接料槽内部连通，引导板二沿接料槽至罩壳一的方向倾斜向下设置，罩壳一远离相邻侧板的一侧内侧壁固接有垫板，垫板的顶部固接有倾斜设置且向上延伸至布料组件顶部的提升单元，垫板靠近相邻侧板的一端连接有切换单元，切换单元的底部安装有与罩壳一固接的排渣槽，提升单元伸出罩壳一的一端的一侧固接有与相邻侧板固接的加固板，加固板顶部设置有与提升单元外圈滑动套接的保持套管，保持套管靠近相邻侧板的一侧固接有与车架滑动连接的u型结构的滑动架，保持套管顶部设置有与提升单元固接的排料管一。

6、通过上述技术方案，对土壤中的石块以及秸秆进行过滤和输送操作。

7、作为上述方案的进一步改进，所述铲土机构包括设置在两组侧板之间且与侧板转动连接的旋转杆，旋转杆的外圈固定套接有铲土板，铲土板的两侧均固接有与相邻侧板抵触的防护板，两组防护板之间固接有推拉杆，推拉杆外圈转动连接有与横板底部铰接的驱动单元二。

8、通过上述技术方案，将破碎松动的土壤进行铲土操作，确定秸秆底层填埋深度。

9、作为上述方案的进一步改进，所述推土板远离输送带的一侧开设有沿其长度方向依次设置的内凹槽，刮离压紧机构包括与侧板转动连接的从动杆，从动杆外圈固定套接有安装辊，安装辊的外圈固定套接有沿其长度方向依次分布的梳理按压盘，从动杆伸出侧板的一端安装有电机七，驱动辊伸出侧板的一端安装有电机八；在进行土壤输送的时候，梳理按压盘从顶部对输送带进行抵触限制，确保输送带处于张紧状态，同时梳理按压盘从推土板的内凹槽中通过，对推土板进行梳理，将粘附在推土板上的土壤进行刮离，避免推土板粘附土壤而导致土壤输送困难的情况发生。

10、作为上述方案的进一步改进，所述提升单元包括与罩壳一固定套接的提升筒，提升筒底部与垫板固接，提升筒靠近切换单元的一侧底部开设有入料口一，提升筒内部设置有与提升筒顶部转动连接的转轴一，转轴一伸出提升筒顶部的一端安装有电机一，转轴一外圈固定套接有螺旋结构的提升叶片，提升筒伸出罩壳一顶部的一端与排料管一固接；

11、切换单元包括设置在垫板端部且与罩壳一转动连接的转动杆，转动杆外圈固定套接有翻转板，翻转板远离垫板的一侧贯穿有沿其长度方向依次设置的落料通道，转动杆伸出罩壳一的一端安装有电机二。

12、作为上述方案的进一步改进，所述土量调节机构包括设置在横向拉紧板远离斜向拉紧板的一端下方的布料板，布料板与侧板固接，布料板沿斜向拉紧板至横向拉紧板方向倾斜向下设置，布料板远离横向拉紧板的一端延伸至混料机构一远离混料机构二的一侧，布料板贯穿有位于混料机构一远离混料机构二之间的布料通道，布料通道底部开口处安装有与布料板滑动连接的调节板，调节板靠近斜向拉紧板的一侧固接有与布料板固接的驱动单元三。

13、通过上述技术方案，调整底层和顶层土壤填埋量。

14、作为上述方案的进一步改进，所述布料组件包括固接在车架顶部的分布箱，分布箱的底部固接有基板，基板的底部开设有沿储液箱一、储液箱二方向分布的接料槽一和接料槽二，混料机构一安装在接料槽二位置处，混料机构二安装在接料槽一位置处，接料槽一和接料槽二之间安装有与基板顶部固接的三角形结构的分离板，接料槽一远离接料槽二的一侧安装有与基板固接的挡板，挡板顶部安装有与分布箱固接的喷气管，喷气管伸入分布箱的一端安装有喷嘴一，分布箱的顶部固接有料斗，料斗一侧内部固接有环形结构的隔离框，隔离框的内部转动连接有两组平行设置的破碎辊，两组破碎辊相互远离的一侧顶部安装有与隔离框内侧壁固接的引导板三，破碎辊伸出隔离框的一端安装有电机三。

15、通过上述技术方案，对破碎后的秸秆进行轻质分离操作。

16、作为上述方案的进一步改进，所述混料机构一包括设置在布料组件内部的主动轴一，主动轴一两端转动连接有与布料组件固定套接的端部罩壳，两组端部罩壳之间安装有两组与主动轴一固定套接的输送叶片一，且两组输送叶片一沿主动轴一轴线对称设置，混料机构一与混料机构二的结构一致，主动轴一伸出端部罩壳的一端安装有电机四，两组端部罩壳伸出布料组件的一端底部均固接有连接管一，两组连接管一底部之间固接有圆柱形结构的下料箱，下料箱的内部转动连接有主动轴二，主动轴二的外圈固定套接有沿其轴线对称设置的输送叶片二，下料箱的底部贯穿有下料口，下料箱顶部固接有沿其长度方向设置的输液罩壳，下料箱顶部镶嵌有与输液罩壳连通的喷嘴二，主动轴二伸出下料箱的一端安装有电机五，混料机构一与混料机构二的结构一致。

17、通过上述技术方案，将轻质分离的秸秆进行输送投放，并在投放的时候喷施菌液。

18、作为上述方案的进一步改进，所述破土机构包括与车架固接的驱动单元四，驱动单元四的底部输出端固接有u型结构的支撑架，支撑架底部开口处转动连接有主动轴三，主动轴三外圈固定套接有刀具固定辊，刀具固定辊外圈固接有阵列分布的延伸杆，延伸杆的另一端固接有破土刀，主动轴三伸出支撑架的一端安装有电机六。

19、一种利用秸秆改良砂姜黑土耕地质量的装置使用方法，包括以下步骤：

20、s1采集改良土壤土质性质确定土壤改良方案，其中包括秸秆填埋深度和填埋量、菌种类型和菌种喷施量、无机溶液的成分和使用量、改良土壤是否存在残茬；

21、s2根据土壤改良方案，将改良秸秆、种菌以及无机溶液投入装置中，并调节装置状态，将装置投入土地上与牵引机车连接；

22、s3利用装置和牵引机车对土壤进行改良操作。

23、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

24、本发明采用秸秆轻质分离输送方式，将轻质秸秆和较重秸秆进行分离，并将分离的秸秆采用底层填埋较重秸秆顶层填埋轻质秸秆方式对土壤进行改良，利用秸秆本身性质进行发酵处理，使改良用秸秆能够缓慢均衡释放肥力，提高土壤改良持久性和效率，避免肥力快速释放而导致的烧苗情况发生。

25、本发明根据土壤土质性质，选择进行不同深度的土壤破碎和铲土操作，调节秸秆填埋深度，适合不同类型的土壤改良操作，提高土壤改良适用范围。

26、本发明在改良操作的时候能够根据土壤状况，将土壤中的石块进行分离收集处理，同时能够将种植的作物的残茬进行挖取分离破碎回收处理，将残余残茬在改良过程中直接作为原料进行使用，便于将残茬进行清理，提高土壤改良质量。