CN112557091A - 土壤取样装置和土壤改良的监测方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种土壤取样装置和土壤改良的监测方法，该监测方法包括：获取目标区域的初始营养成分含量；获取每一个取样仓每次取样到的土壤的初始营养成分含量，并对每一份土壤进行标记；根据标记的土壤，构建目标地区的初始营养成分含量的三维图；根据初始营养成分含量的三维图确定目标植物垃圾的成分和用量；将目标植物垃圾掩埋到目标区域中；在目标植物垃圾的掩埋时间达到了设定时间之后，每隔一段时间重新构建目标地区的初始营养成分含量的三维图。本公开能够对目标区域土壤的营养成分的含量和含量进行精准地检测，以指导工作人员对目标区域的土壤进行改良，从而提升了土壤的改良结果。

Description

土壤取样装置和土壤改良的监测方法
技术领域
本公开属于土壤改良技术领域，具体提供了一种土壤取样装置和土壤改良的监测方法。
背景技术
我国的国土幅员辽阔，东部、南部和东北部的土地较为肥沃，比较适宜农作物的生长，但是中部、西部以及部分沿海地区的土地较为贫瘠，不太适宜农作物的生长。
为了适应农作物的生长，通常需要对贫瘠的土地进行改良。而改良的前提是对贫瘠土地的土壤营养成分进行检测，以根据检测结果，来对贫瘠的土地进行靶向地改良。
在对贫瘠土地进行土壤检测时，通常是对目标区域进行随机采样，然后以样品中营养成分的含量作为贫瘠土地的检测结果。但是，这种检测方法往往不够准确，导致改良之后的土壤，仍然不适宜农作物的生长。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，本公开提供了一种土壤取样装置和土壤改良的监测方法。
在第一方面，土壤取样装置包括取样杆、取样板和把手，所述把手设置在所述取样杆的一端，以供用户操作；所述取样杆上设置有多个取样仓，所述多个取样仓沿所述取样杆的轴向分布；所述取样板与所述取样杆枢转连接，所述取样板能够选择性地打开或封闭所述取样仓。
可选地，所述取样板的数量与所述取样仓相同。
在第二方面，土壤改良的监测方法包括：
通过第一方面所述的土壤取样装置，对目标区域进行多次取样；
获取每一个所述取样仓每次取样到的土壤的初始营养成分含量，并对每一份所述土壤进行标记；
根据标记的所述土壤，构建所述目标地区的初始营养成分含量的三维图；
根据所述初始营养成分含量的三维图确定目标植物垃圾的成分和用量；
将目标植物垃圾掩埋到所述目标区域中；
在所述目标植物垃圾的掩埋时间达到了设定时间之后，每隔一段时间重新构建所述目标地区的初始营养成分含量的三维图。
可选地，所述根据所述初始营养成分含量的三维图确定目标植物垃圾的成分和用量，包括：
根据所述初始营养成分含量的三维图，确定目标区域种植目标植物时缺少的营养成分含量；
根据所述缺少的所述营养成分，确定所述目标植物垃圾的成分；
根据所述缺少的所述营养成分含量，确定所述目标植物垃圾的用量。
可选地，所述目标植物垃圾包括所述目标植物的根、杆、枝和叶中的至少一项。
可选地，所述将目标植物垃圾掩埋到所述目标区域中，包括：
在所述目标区域中打多个孔；
将所述目标植物垃圾填埋到所述多个孔中。
可选地，所述多个孔等间隔设置。
可选地，在所述目标区域中打多个孔之前，所述将目标植物垃圾掩埋到所述目标区域中，还包括：
根据目标植物的扎根深度，确定所述孔的深度和孔间距。
可选地，在所述目标植物垃圾的掩埋时间达到了设定时间之后，在每一次重新构建所述目标地区的初始营养成分含量的三维图之前，所述监测方法还包括：
灌溉所述目标区域；和/或，
翻动所述目标区域。
可选地，所述目标植物垃圾包括河道淤泥、下水道淤泥和海水淤泥中的至少一种；并且/或者，所述目标植物垃圾被压缩成柱状结构。
基于前文的描述，本领域技术人员能够理解的是，在本公开前述的技术方案中，通过构建目标区域的营养成分含量的三维图，使得研究人员能够根据该三维图了解到目标区域内营养成分的含量以及分布情况，尤其是深度分布情况，以便根据目标植物的扎根深度，对相应深度土壤的营养成分进行改良。因此，通过本公开的土壤改良的监测方法能够对目标区域的土壤进行准确地监测，从而为土壤的改良提供了可靠的指导。
进一步，通过初始营养成分含量来确定目标植物垃圾的成分和用量，以便将相应成分和用量的目标植物垃圾掩埋到目标区域中，进而使腐烂的目标植物垃圾改善目标区域，符合目标植物的生长条件。在目标植物垃圾的掩埋时间达到了设定时间之后，通过每隔一段时间检测一次目标区域的当前营养成分含量，来确定目标区域是否达到了符合目标植物生长的条件，以在目标区域达到了符合目标植物生长的条件之后再及时种植目标植物，既保证了目标植物的种植时间，也保证了目标植物的种植质量。
进一步，通过使目标植物垃圾包括目标植物的根、杆、枝和叶中的至少一项，使得目标区域更易被改良成符合目标植物生成的土壤。
附图说明
下面参照附图来描述本公开的优选实施例，附图中：
图1是本公开土壤取样装置的第一轴测视图(取样仓封闭)；
图2是本公开土壤取样装置的第二轴测视图(取样仓打开)；
图3是本公开土壤取样装置的侧视图；
图4是图4中土壤取样装置沿A-A方向的剖视图(取样仓封闭)；
图5是图4中土壤取样装置沿A-A方向的剖视图(取样仓打开)；
图6是本公开土壤改良的监测方法的主要步骤流程图。
附图标记列表：
1、取样杆；11、取样仓；2、把手；3、取样板。
具体实施方式
本领域技术人员应当理解的是，下文所描述的实施例仅仅是本公开的优选实施例，并不表示本公开仅能通过该优选实施例实现，该优选实施例仅仅是用于解释本公开的技术原理，并非用于限制本公开的保护范围。基于本公开提供的优选实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的其它所有实施例，仍应落入到本公开的保护范围之内。
如图1至图3所示，土壤取样装置包括取样杆1、把手2和取样板3。其中，把手2设置在取样杆2的一端，并且与取样杆2固定连接。取样杆1上设置有多个取样仓11，该多个取样仓11沿取样杆1的轴向分布，以便在取样杆1插入到目标区域之后，每一个取样仓11能够收集不同深度的土壤。取样板3与取样杆1枢转连接，取样板3能够选择性地打开或封闭取样仓11。
优选地，取样板3的数量与取样仓11的数量相同。换句话说，每一个取样板3分别控制一个取样仓11的打开和关闭。
进一步优选地，如图4和图5所示地，取样板3的自由端设置为锥形结构，以便图4中所示的取样杆1沿顺时针转动时，土壤能够挤压到该锥形结构与取样杆1之间，继而使取样板3打开取样仓11。同时使土壤进入到取样仓11中。
通过土壤取样装置对目标区域进行取样的过程如下：
用户先握持着把手2，然后将取样杆1的底端抵到地面上，然后在向下压把手2的同时，沿逆时针转动把手2。以便使取样板3接触到土壤时，能够被土壤朝着封闭取样仓11的方向驱动，从而封闭取样仓11。以避免底部的取样仓11收集到较浅的土壤。
在将取样杆1完全插入到目标区域之后，再使取样杆1顺时针转动，以使取样板3从图4所示的位置翻转到图5所示的位置，将土壤收纳进取样仓11中。
在将取样杆1从目标区域中取出时，先使取样杆1逆时针转动，以使取样板3从图5所示的位置翻转到图4所示的位置，封闭取样仓11。然后继续逆时针转动取样杆1，并将取样杆1从目标区域中拔出。以避免底部的取样仓11收集到较浅的土壤。
如图6所示，在本公开的优选实施例中，土壤改良的监测方法包括：
步骤S110，通过土壤取样装置，对目标区域进行多次取样。
具体地，在确定了目标区域之后，确定目标区域的监测精度，然后根据监测精度，确定目标区域的取样位置，再通过土壤取样装置分别取样。
其中，监测精度用于表示，对目标区域的取样密度。具体为，取样位置在单元面积内的数量。例如，在1平方米内有1个、3个、8个、9个等任意数量并且均匀分布的取样位置。
步骤S120，获取每一个取样仓11每次取样到的土壤的初始营养成分含量，并对每一份土壤进行标记。
其中，该标记包括每一份样品的空间坐标和该样品土壤的营养成分含量。
该空间坐标包括每一份样品在目标区域内的水平位置、深度位置。该水平位置根据取样位置确定，换句话说，该水平位置即为取样位置。该深度位置可以通过每一个取样仓11插入目标区域的深度来确定。例如，在取样杆1上从底端到顶端依次设置标度尺，以确定每一个取样仓11相对于取样杆1底端的位置。在将取样杆1插入目标区域之后，读取取样杆1与地表相对应的刻度的度数，然后根据该度数确定每一个取样仓11插入目标区域的深度。
步骤S130，根据标记的样品土壤，构建目标地区的初始营养成分含量的三维图。
示例性地，根据每一份样品的空间坐标，建立每一份样品的三维图，以确定每一份样品在空间中的分布情况。然后将每一份样品土壤的营养成分含量标记在相应的三维图坐标上，以供研究人员了解目标区域的营养成分含量以及营养成分的分布情况。
步骤S140，根据初始营养成分含量的三维图确定目标植物垃圾的成分和用量。
其中，目标植物垃圾包括目标植物的根、杆、枝和叶中的至少一项，以准确地为目标区域补充营养成分质，因为目标植物自身所含的营养成分质更符合自身的生长所需。并且，目标植物垃圾还可以包括河道淤泥、下水道淤泥和海水淤泥中的至少一种，以便为目标污染提供必要的微生物，及时分解植物垃圾。
步骤S141，先根据目标植物根系吸收营养成分的深度，从三维立体图中选取相应的数据，并计算平均值，作为初始营养成分含量。
然后，根据初始营养成分含量，确定目标区域种植目标植物时缺少的营养成分含量。具体地，先确定目标植物所需要的营养成分，以及每种营养成分的含量；然后将营养成分、含量与目标区域中的初始营养成分和含量进行比较，以确定目标区域缺少哪种营养成分，以及哪种营养成分含量较小。
步骤S142，根据缺少的营养成分，确定目标植物垃圾的成分。
步骤S143，根据缺少的营养成分含量，确定目标植物垃圾的用量。
步骤S150，将目标植物垃圾掩埋到目标区域中。
具体地，先根据目标植物的扎根深度，确定孔的深度和孔间距；然后选定打孔的位置，以在目标区域中打出多个孔。
优选地，该多个孔等间隔设置。
进一步优选地，目标植物垃圾被压缩成柱状结构，该柱状结构与该孔等直径并且等长，以便于目标垃圾的运输和填埋。
进一步优选地，目标植物垃圾中混合的植物经过了粉碎并且经过了发酵，以降低目标植物垃圾在目标区域中的降解时间。
步骤S160，在目标植物垃圾的掩埋时间达到了设定时间之后，每隔一段时间重新构建目标地区的初始营养成分含量的三维图。
其中，该设定时间指代的是，目标植物垃圾自埋入目标区域中到完全降解的时间，其具体数值可以通过多次测量求取平均值而得到。由于不同地区、不同季节、不同的土壤环境都会影响目标植物垃圾的降解时间，所以为了确保目标植物垃圾被完全降解，在设定时间之后，每隔一段时间(例如1周、2周、10天等)检测一次目标区域的当前营养成分含量，并重新构建目标地区的初始营养成分含量的三维图。
优选地，在每一次检测目标区域的当前营养成分含量之前，灌溉目标区域；和/或，翻动目标区域；以使目标植物垃圾降解之后形成的营养成分质被充分地混合到目标区域中，能够被各个位置的植物吸收。
基于前文的描述，本领域技术人员能够理解的是，本实施例通过构建目标区域的营养成分含量的三维图，使得研究人员能够根据该三维图了解到目标区域内营养成分的含量以及分布情况，尤其是深度分布情况，以便根据目标植物的扎根深度，对相应深度土壤的营养成分进行改良。
进一步，本实施例通过将目标植物(例如黄豆)的根、杆、叶制作成目标植物垃圾，并将其掩埋到目标区域中，以便对目标区域进行靶向地改良，使贫瘠的目标区域能够尽快地适合种植目标植物。进一步，在目标植物垃圾的掩埋时间达到了设定时间之后，通过每隔一段时间检测一次目标区域的当前营养成分含量，以便能够及时获知土壤的改良情况，进而将目标植物尽快地种植到改良完成的土壤中。同时，由于改良土壤的材料主要为植物垃圾和淤泥，不仅成本低廉，而且还保护了环境。
至此，已经结合前文的多个实施例描述了本公开的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本公开的保护范围并不仅限于这些具体实施例。在不偏离本公开技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述各个实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本公开的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种土壤取样装置，其特征在于，所述土壤取样装置包括取样杆、取样板和把手，
所述把手设置在所述取样杆的一端，以供用户操作；
所述取样杆上设置有多个取样仓，所述多个取样仓沿所述取样杆的轴向分布；
所述取样板与所述取样杆枢转连接，所述取样板能够选择性地打开或封闭所述取样仓。
2.根据权利要求1所述的土壤取样装置，其特征在于，所述取样板的数量与所述取样仓相同。
3.一种土壤改良的监测方法，其特征在于，所述监测方法包括：
通过权利要求1或2所述的土壤取样装置，对目标区域进行多次取样；
获取每一个所述取样仓每次取样到的土壤的初始营养成分含量，并对每一份所述土壤进行标记；
根据标记的所述土壤，构建所述目标地区的初始营养成分含量的三维图；
根据所述初始营养成分含量的三维图确定目标植物垃圾的成分和用量；
将目标植物垃圾掩埋到所述目标区域中；
在所述目标植物垃圾的掩埋时间达到了设定时间之后，每隔一段时间重新构建所述目标地区的初始营养成分含量的三维图。
4.根据权利要求3所述的监测方法，其特征在于，所述根据所述初始营养成分含量的三维图确定目标植物垃圾的成分和用量，包括：
根据所述初始营养成分含量的三维图，确定目标区域种植目标植物时缺少的营养成分含量；
根据所述缺少的所述营养成分，确定所述目标植物垃圾的成分；
根据所述缺少的所述营养成分含量，确定所述目标植物垃圾的用量。
5.根据权利要求4所述的监测方法，其特征在于，所述目标植物垃圾包括所述目标植物的根、杆、枝和叶中的至少一项。
6.根据权利要求3所述的监测方法，其特征在于，所述将目标植物垃圾掩埋到所述目标区域中，包括：
在所述目标区域中打多个孔；
将所述目标植物垃圾填埋到所述多个孔中。
7.根据权利要求6所述的监测方法，其特征在于，所述多个孔等间隔设置。
8.根据权利要求6所述的监测方法，其特征在于，在所述目标区域中打多个孔之前，所述将目标植物垃圾掩埋到所述目标区域中，还包括：
根据目标植物的扎根深度，确定所述孔的深度和孔间距。
9.根据权利要求3所述的监测方法，其特征在于，在所述目标植物垃圾的掩埋时间达到了设定时间之后，在每一次重新构建所述目标地区的初始营养成分含量的三维图之前，所述监测方法还包括：
灌溉所述目标区域；和/或，
翻动所述目标区域。
10.根据权利要求3所述的监测方法，其特征在于，所述目标植物垃圾包括河道淤泥、下水道淤泥和海水淤泥中的至少一种；并且/或者，
所述目标植物垃圾被压缩成柱状结构。
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