CN103299745A

CN103299745A - 一种行道树打孔施肥一体化的方法

Info

Publication number: CN103299745A
Application number: CN2013101774965A
Authority: CN
Inventors: 杨永利; 张清; 黄明勇; 王振宇; 张凯; 闫利文; 王小静
Original assignee: TIANJIN TAIDA GARDEN CONSTRUCTION CO Ltd
Current assignee: Tianjin Teda Green Technology Group Co ltd
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2033-05-14
Also published as: CN103299745B

Abstract

本发明涉及一种行道树打孔施肥一体化的方法，包括如下步骤：1)在距植物主干不小于0.5米的距离进行对称型打孔，打孔深度60-70cm，当土层深度不足，则打透土层；打孔个数为：胸径10cm以下的行道树两边各打孔3个，胸径为10cm-20cm行道树两边各打孔4个,当行道树间距较小，打孔区域重叠，施肥时两颗行道树之间共用一组孔，胸径20cm以上的树，胸径每增加10cm增加一个孔，孔与孔之间要均匀分布；打孔方式：与道路平行方向打孔或垂直方向打孔或与根系分布一致的放射状打孔；2)在步骤1）的打孔位置施用肥料或者土壤改良物质。本发明一则疏松土壤、施肥深度符合植物根系分布要求，并对根部土壤透气性有一定促进作用。

Description

一种行道树打孔施肥一体化的方法

技术领域

本发明属于土壤学和园林、林业领域，具体涉及一种行道树打孔施肥一体化的方法。

背景技术

在国内外，行道树土壤随着树木的生长，人为的践踏，土壤越来越板结，导致通透性差，吸收水分和营养能力差，肥力也越来越贫瘠，不能满足树木的正常生长，出现树木早衰和死亡现象，尤其是盐碱地表现的更为突出，改良土壤结构，提高肥力是保障树木长势正常的关键因素。本发明的目的是提供一种改良土壤结构的方法。

以往常规做法是依靠人工挖坑掺拌一些通透性好的大颗粒的物质，如沙子、炉渣、陶粒等无机物质和无机肥料，也可施入有机物如草炭、药渣、秸秆、牛粪等有机肥或这几种物质的混合物等，施肥量依靠经验决定，这样费时费力，操作不容易，做不到科学化，精准化，更做不到因树种，因树龄大小决定施肥的种类和施入量，特别对于行道树中间栽植绿篱或草坪的立体栽植模式，就需要把这些植物移栽后实施，在这样的特定的环境下，靠人力去完成就受到很大限制，效率低，安全性差，对景观和环境有一定的破坏等等。在当前人力缺乏，人力成本加大的今天，需要大量人力劳动，但是工作效率一直提不上去，基于这种情况，本发明提供了一种行道树机械打孔智能施肥一体化的方法。

发明内容：

本发明技术需要解决的问题是，克服背景技术的不足，提供一种行道树机械打孔智能施肥一体化的方法，进行机械化打孔改良土壤结构，同时完成精准化智能施肥过程，减少人力资源，提高了劳动效率，降低了劳动强度，减小了对环境的破坏，实现了树木养护管理的科学化、精准化、机械化和智能化，体现了城市现代化建设的进步和农业机械化水平的提高。

本发明采用的技术方案为：

一种行道树机械打孔智能施肥一体化的方法，包括如下步骤：

1)、在距植物主干不小于0.5米的距离进行对称型打孔，打孔深度60-70cm，当土层深度不足，则打透土层；打孔个数为：胸径10cm以下的行道树两边各打孔3个，胸径为10cm-20cm行道树两边各打孔4个,当行道树间距较小，打孔区域重叠，两颗行道树之间共用一组孔，胸径20cm以上的树，胸径每增加10cm增加两个孔，孔与孔之间要均匀分布；打孔方式：与道路平行方向打孔或垂直方向打孔或与树木根系分布一致呈放射状打孔。

2)、在步骤1）的打孔位置施用肥料或者土壤改良物质。

优选地，所述孔与孔之间的间距为30cm。

优选地，还包括在树冠投影面积区域内打孔，但不施肥。以进一步使行道树周围板结土壤通过打孔后变得疏松，通气。

优选地，所述步骤1)中打孔是机械化自动打孔，通过打孔施肥机实现。

优选地，步骤1)中孔的直径为6-15cm。进一步，根据行道树栽植密度决定，密度大，选择较小的孔径，反之，则大；施肥时两颗行道树之间共用一组孔，孔直径为15cm。

本发明施肥原则：根据对土壤养分的测定和对植物营养需求的检测结果，计算好需要补充的营养量，配置好肥料种类和确定好施肥量；也可根据树种对营养需求不同，例如对微量元素需求不同，可以添加微量元素的有机混合肥，也可以考虑长效和短效的结合，施用缓效肥料和速效肥料；也可根据土壤营养条件，在不缺乏的情况下，可以选用土壤改良物质等，把配置的肥料装入到打孔施肥机的肥料箱中。

优选地，步骤2）中施用的肥料为有机肥和磷酸二铵的混合物，其中有机肥为腐熟的符合国家质量标准的有机肥，N-P₂O₅-K₂O总量为≥5.0%，有机物总量%≥35%，水分含量≤20%，pH5.5-8.0。

优选地，所述打孔施肥机为由车辆以及置于车辆的车板上的打孔施肥装置组成，所述打孔施肥装置包括安装在整个装置的底座上的肥料箱、肥料中转机构、伸缩臂机构、液压泵站；肥料箱用于存放肥料；伸缩臂机构还连接一基座，基座上安装有钻孔机构、施肥箱和施肥机构，肥料中转机构将肥料箱中存放的肥料运送到施肥箱中，施肥箱装满肥料后，由伸缩臂机构将钻孔机构、施肥箱和施肥机构移动至打孔施肥位置；

钻孔机构包括伸缩部分和钻头部分，伸缩部分连接并控制钻头部分上下移动，钻头部分的钻头进行打孔；

施肥机构负责将施肥箱中的肥料输入到已打好的孔中；液压泵站为各个机构提供液压动力。

进一步，所述肥料中转机构为螺旋输送机，其管道一端接通肥料箱，另一端输出肥料给施肥箱。

进一步，所述伸缩臂机构包括大臂、小臂、大臂液压缸和小臂液压缸，其中，大臂的一端及大臂液压缸的缸体底部分别与整个装置的底座铰接，大臂液压缸的活塞杆与大臂铰接；大臂（45）的另一端与小臂（48）的一端铰接，小臂液压缸（49）的缸体与大臂铰接，小臂液压缸（49）的活塞杆与小臂臂体铰接，小臂的另一端与所述基座固连。

进一步，所述钻孔机构主要包括伸缩部分、钻头部分，钻头部分包括液压马达和钻头；伸缩部分包括主、副两个液压缸，副液压缸（51）缸体与基座（2）固连，副液压缸的活塞杆与主液压缸（55）的缸体固连，主液压缸（55）的活塞杆与钻头部分的液压马达固定连接，马达驱动连接钻头（58）。

进一步，所述施肥机构包括施肥液压缸（64）、伸缩式施肥管（66）和步进电机（63），伸缩式施肥管的一端连通施肥箱，肥料从施肥箱中通过伸缩式施肥管注入到打好的孔中；步进电机所驱动连接的叶片置于施肥箱中；施肥液压缸的缸体与施肥箱相对固定连接，施肥液压缸的活塞杆与伸缩式施肥管固连。

施肥液压缸的缸体与施肥箱之间还设有角度调节机构（67），用来调节施肥液压缸的朝向角度。

本发明方法主要用于行道树乔-灌（绿篱）模式、乔-草栽植模式以及乔灌草-绿篱模式的行道树施肥。

本发明所具有的有益效果：

本发明一则疏松土壤、施肥深度符合植物根系分布要求，并对根部土壤透气性有一定促进作用。

附图说明

图1为沿道路平行方向打孔的示意图；图中1为行道树，2为施肥孔。

图2为沿道路垂直方向打孔的示意图；图中1为行道树，2为施肥孔。

图3为行道树间距较小，两颗行道树之间共用一组孔的示意图；图中1为行道树，2为施肥孔。

图4：打孔施肥机整体外形结构示意图；

图5：打孔施肥机整体内部结构示意图；

图6：肥料中转机构示意图；

图7：伸缩臂机构示意图；

图8：钻孔机构的左视示意图，

图9为钻孔机构的俯视示意图；

图10：施肥机构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。

实施例1

1、土壤调查

根据前期对开发区部分地段（南海路；六大街；三星林；渤海路；恂园路、三大街、翔实路；二大街；五大街；泰华路；八大街等）行道树调查结果以及近两年来行道树出现的种种问题，表明本区行道树土壤表现为如下特点。

①无层次、无规律的土体构造；

②一些地段土壤侵入体多，影响了土壤水分、气、养分的有效供应；

③水泥面或沥青面和地砖导致土壤封闭，妨碍城市土壤与大气的直接交换,城市土壤的呼吸作用大大降低，土壤供肥能力和保肥能力变差,各种有效养分供应减少,造成园林树木生长缓慢；

④土壤紧密、容重大、结构差，直接或间接地影响到根系的生长,从而影响到树木的生长；

⑤个别地段土壤底层盐分含量较高，存在潜在危害风险；

⑥土层厚度不够，从调查的38个点中有13个地段土层深度小于70cm；

⑦此外行道树还受建筑施工、餐馆以及后期埋设管道、路灯杆底座对盲管的阻断等因素的影响。

由于存在上述障碍因子，再结合国槐、栾树、泡桐、臭椿、合欢、西府海棠、毛白杨、柳树对土壤、水肥的特殊要求，特别是所有行道树均要求土壤砂质、轻壤质或土层深厚等，而现实土壤多不满足行道树的最佳立地条件，即土壤粘重、紧实、透水透气能力差，为此提出行道树如下打孔施肥改良措施。

1)、在距植物主干不小于0.5米的距离进行对称型机械化自动打孔，打孔深度60-70cm（以能达到植物根系集中分布层为宜），当土层深度不足，则打透土层；打孔个数为：胸径10cm以下的行道树两边各打孔3个，胸径为10cm-20cm行道树两边各打孔4个,当行道树间距较小，打孔区域重叠，两颗行道树之间共用一组孔，胸径20cm以上的树，胸径每增加10cm增加两个孔，孔与孔之间要均匀分布；打孔方式：与道路平行方向打孔或垂直方向打孔或者与根系分布一致的放射状打孔；孔的直径为6-15cm。根据行道树栽植密度决定，密度大，选择较小的孔径，反之，则大，两颗行道树之间共用一组孔时，孔直径为15cm；孔的间距在30cm。

2)、在步骤1）的打孔位置施用肥料或者土壤改良物质。

进一步，还包括在树冠投影面积区域内打孔，但不施肥。以进一步使行道树周围板结土壤通过打孔后变得疏松，通气。

打孔方式选用6-15cm钻杆垂直测石并排打孔（如图1所示）或平行于行道树在两树之间打孔（图2），或者与根系分布一致的放射状打孔，具体选用哪种方式决定于行道树内是否存在构筑物和电缆等危险因素，若有路灯电缆可按图1进行，若行道树间距较小，打孔区域重叠，两颗行道树之间共用一组孔（图3），但打孔则应该使用150mm的钻杆进行打孔，打孔位置距树干应不小于0.5m。

步骤2)的施肥方法：

有机肥要求

①必须是腐熟的有机肥

②N-P₂O₅-K₂O总量为≥5.0%

③有机物总量%≥35%

④水分含量≤20%

⑤pH5.5-8.0

总之，有机肥必须施用真正的腐熟的符合国家质量标准的有机肥，若不符合上述要求的有机肥应杜绝施用。

（3）施肥量要求

单孔施肥体积为0.00314-0.003925m³，N-P₂O₅-K₂O总量计为5.0%，肥料的单位体积质量计为950kg/m³，则不同规格树木施肥量如下：

施肥方法：使用实施例2的打孔施肥机，按照以下提供的配比将颗粒有机肥或便于施用的有机肥与磷酸二铵混合均匀后装入药箱，设置参数，进行机械化数控操作。

实施例2

如图4-图10所示，一种打孔施肥机，其中

所述肥料箱（21）（见图5），用于存放肥料，使车能够长时间的高效率工作。且同时达到平衡车身重量的作用。肥料箱的底部具有倾斜结构，可以是如图所示的单面倾斜体，也可以是双面倾斜（即梯形体）或者锥形体等等，只要能实现使肥料依靠自身重力向下聚集传送给肥料中转机构即可。

所述肥料中转机构（图6）本实施例中采用的是螺旋输送机（俗称“绞龙”），由其将肥料箱中的肥料在需要的时候运送到施肥箱中。螺旋输送机的液压马达（31）驱动螺旋杆（32）在管道（33）内转动，螺旋输送机管道下部连通肥料箱底部，上部有朝下的开口，管道通过机架（34）设置在底座上，肥料从肥料箱的底部进入管道（33）后，在螺旋杆（32）的旋转运动推动下，向上输送从管道上部的开口输入到施肥箱中。

所述伸缩臂机构（图7）主要是由两个液压缸：大臂液压缸（44）和小臂液压缸（49）提供动力，同时运用辅助机架，使它能按照预定的轨迹运动，液压缸动力源来自液压泵站。其中，大臂底座（41）和大臂液压缸底座（43）均与装置底座（42）固连，此装置底座也可以是直接由车后座的底板充当；大臂的底端及大臂液压缸的缸体底部分别与大臂底座（41）和大臂液压缸底座（43）转动连接；即大臂的底端及大臂液压缸的缸体底部分别与装置底座（42）铰接。同时大臂液压缸（44）的活塞杆顶端与大臂（45）顶端附近的臂体通过销轴（46）铰接，以使大臂能在大臂液压缸（44）的带动下做一定角度的回转运动。大臂（45）的顶端与小臂（48）的底端通过销轴（47）铰接，在大臂底端附近的臂体与小臂液压缸（49）的缸体底端铰接，小臂臂体与小臂液压缸（49）的活塞杆顶端铰接，小臂液压缸推动小臂绕大臂顶端转动运动。使整个钻孔机构、施肥机构能够运动到所需的位置。

所述钻孔机构主要包括伸缩部分、钻头部分。如图8和图9所示，伸缩部分包括主、副两个液压缸，副液压缸（51）缸体通过固定块（53）与基座（2）固连，使副液压缸（51）相对于基座（2）固定不动。副液压缸的活塞杆通过主液压缸基座(54)与主液压缸（55）的缸体固连，副液压缸的活塞杆上下运动同时带动主液压缸的缸体上下运动。主液压缸（55）的活塞杆通过活动块（56）与钻头部分的液压马达固定连接，钻头部分包括液压马达和钻头，液压马达（57）安装于活动块上，马达驱动连接有钻头（58），在液压缸下降的同时马达转动，驱动钻头转动完成打孔。

如图10所示的施肥箱（61）和施肥机构，施肥机构主要由步进电机（63）、施肥液压缸（64）、施肥液压缸机架（65）、伸缩式施肥管（66）、角度调节机构（67）组成。施肥箱（61）通过施肥箱机架（62）固定在基座2上，施肥箱内上、下均安装有物料传感器，在施肥箱没有肥料或加满后均能自动通过肥料中转机构运送或停止运送至施肥箱中。当打孔完成后施肥液压缸（64）带动与其连接的伸缩式施肥管（66）移动到打好孔的正上方时，往下运动到一定距离停住，施肥液压缸（64）连接在其机架（65）上，为方便调整角度，两者间设有角度调整机构(67)，通过角度调整机构(67)调节施肥液压缸的朝向，进而调整伸缩式施肥管（66）的朝向，使其伸出时正对打好孔的位置，此时安装在钻头支架上的步进电机（63）带动与它连接的叶片转动，转动一定圈数，将定量的肥料输送到前面已经打好的孔里。施肥结束后施肥液压缸活塞杆带动伸缩式施肥管收回，钻孔机构的钻头部分在伸缩部分带动下收回，等待下次打孔、施肥。

还可以将整套装置全部放置在车的后板上，即使用车的后板充当整个装置的底座，如图5所示，再加上整体车厢外壳，如图4所示，与一般车辆相同，可在一般道路上行驶。车体（11）的车厢配有全自动开关门(12)，当准备工作时门打开，使伸缩臂机构伸出车外进行工作，当伸缩臂机构工作完成收回后车门自动关上。同时旁边配有整个装置的电气操作柜（13），用于控制装置各部分的动作从而进行打孔施肥操作。

本实例的工作过程：施肥车以轻卡为承载方式，所有设备均安装在车厢内部，以方便正常的道路运行，当车开到需要打孔的位置时，按动启动按钮，车厢侧面的推拉门开关，由泵站供给开门液压缸油，自动开关门打开，肥料箱开始给施肥箱供料，肥料箱底部与供料管侧边连接，肥料由重力落入供料管，供料管的液压马达转动时带动螺旋杆转动，带动肥料向上运动落入施肥箱中。施肥箱装满后马达停止工作。

接下来伸缩臂机构开始工作，使机体运动到车体外需要打孔施肥的位置上方。首先，小臂液压缸的活塞杆伸出，将打孔机构、施肥机构提升至安全高度；大臂液压缸的活塞杆伸出，使伸缩臂机构向外伸出，同时打孔机构、施肥机构下降，到一定位置后观察其所在位置是否是目标位置，同时调整位置和钻头所在的高度，使其处于合适的位置。当位置调整好以后开始钻孔，先放下副液压缸的活塞杆，副液压缸驱动滑块下降，滑块带动主液压缸下降，下降到最底时，主液压缸开始工作，主液压缸带动活动块一起下降，同时钻头马达开始旋转，下降时将孔打好，打孔到预定深度时钻孔机构开始收回，钻头开始反向转动，同时主液压缸活塞杆开始收回，完全收回后开始收回副液压缸活塞杆，且同时钻头停止工作，钻头马达停止泵油。接下来由施肥机构开始动作。

Claims

1.一种行道树机械打孔智能施肥一体化的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)、在距植物主干不小于0.5米的距离进行对称型打孔，打孔深度60-70cm，当土层深度不足，则打透土层；打孔个数为：胸径10cm以下的行道树两边各打孔3个，胸径为10cm-20cm行道树两边各打孔4个,当行道树间距较小，打孔区域重叠，两颗行道树之间共用一组孔，胸径20cm以上的树，胸径每增加10cm增加两个孔，孔与孔之间要均匀分布；打孔方式：与道路平行方向打孔或垂直方向打孔或与根系分布一致的放射状打孔；

2)、在步骤1）的打孔位置施用肥料或者土壤改良物质。

2.根据权利要求1所述一种行道树机械打孔智能施肥一体化的方法，其特征在于：所述孔与孔之间的间距为30cm。

3.根据权利要求1或2所述一种行道树机械打孔智能施肥一体化的方法，其特征在于：还包括在树冠投影面积区域内打孔，但不施肥。

4.根据权利要求1-3任一项所述一种行道树机械打孔智能施肥一体化的方法，其特征在于：所述步骤1)中打孔是机械化自动打孔，通过打孔施肥机实现。

5.根据权利要求1-4任一项所述一种行道树机械打孔智能施肥一体化的方法，其特征在于：步骤1)中孔的直径为6-15cm。进一步，根据行道树栽植密度决定，密度大，选择较小的孔径，反之，则大，施肥时两颗行道树之间共用一组孔时，孔直径为15cm。

6.根据权利要求1-5任一项所述一种行道树机械打孔智能施肥一体化的方法，其特征在于：步骤2）中施用的肥料为有机肥和磷酸二铵的混合物，其中有机肥为腐熟的符合国家质量标准的有机肥，N-P₂O₅-K₂O总量为≥5.0%，有机物总量%≥35%，水分含量≤20%，pH5.5-8.0。