CN114271062A - 一种分层施用的盐碱地改良菌剂及其分层施用方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分层施用的盐碱地改良菌剂及其分层施用方法和装置，涉及盐碱地治理技术领域。针对盐碱地板结和微生物少问题，将深松和菌剂施用结合到一起，同时考虑微生物随深度变化，制备三种菌剂，与肥料混合通过施用装置施用至不同土层，能提高土壤蓄水洗盐效果，增加盐碱地微生物活性，实现资源利用最大化与土壤盐碱改良最优化；施用装置通过可将不同改良剂导入对应的土层中，施肥量随横向排肥管展开角度变化，自动调节施肥量，避免肥料堵塞，或进入中部沟壑、落入下方的土层，避免了肥料在土壤深处局部施撒过量的现象，使肥料尽可能多地施肥其对应的土层中，实现精准施肥。

Description

一种分层施用的盐碱地改良菌剂及其分层施用方法和装置

技术领域

本发明涉及盐碱地治理技术领域，特别是一种分层施用的盐碱地改良菌剂及其分层施用方法和装置。

背景技术

为解决单层大量施肥造成的问题，分层施肥是一种较为理想的解决方案，将肥料在土壤中进行上下分层，为作物在不同生长时期提供所需的养分。目前我国分层施肥装置大多通过在凿型深松铲后安装分肥装置，在作业时先出肥再回土，上层肥料从出肥口排出后没有足够的土壤支撑，容易落入下层，造成分层效果不明显，而且每层都是相同的肥料，没有针对盐碱地板结和微生物少的问题，将深松和菌剂施用结合到一起，也没有考虑微生物随深度变化，没有根据不同深度的微生物分布特点配置不同深度的菌剂。而每层肥料的量也是固定的，不能根据实际需求进行调节，因此施肥作业效果不理想。

发明内容

为了解决上述问题，本发明设计了一种分层施用的盐碱地改良菌剂及其分层施用方法和装置。

本发明目的之一是提供一种分层施用的盐碱地改良菌剂，包括：

上层菌剂；所述上层菌剂各组分按重量份计包括：矿源腐殖酸8~15份、生物炭40~50份、糖料下脚料8~15份、脱硫石膏15~25份、尿素3~8份、第一复合菌剂3~8份；其中第一复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌和光合菌群；

中层菌剂；所述中层菌剂各组分按重量份计包括：矿源矿源腐殖酸3~8份、生物炭25~35份、腐熟秸秆25~35份、糖料下脚料3~8份、脱硫石膏15~25份、第二复合菌剂8~15份；其中第二复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌组成、康宁木霉；

下层菌剂；所述下层菌剂各组分按重量份计包括：矿源腐殖酸8~15份、生物炭15~25份、腐熟秸秆35~45份、糖料下脚料3~8份、脱硫石膏15~25份、第三复合菌剂3~8份；其中第三复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌。

本发明目的之二是提供一种根据上述所述的分层施用的盐碱地改良菌剂的分层施用方法，包括如下步骤

S1、取原材料，制备上层菌剂、中层菌剂和下层菌剂；

S2、制备上层改良剂、中层改良剂和下层改良剂；

将上层菌剂按公斤：立方=2：0.2~0.5的比例与有机肥均匀混合，制成上层改良剂；

将中层菌剂按公斤：立方=2：0.2~0.5的比例与有机肥均匀混合，制成中层改良剂；

将下层菌剂按公斤：立方=2：0.2~0.5的比例与有机肥均匀混合，制成下层改良剂；

S3、将上层改良剂施入0~10厘米土层中，将中层改良剂施入10~20厘米土层中，将下层改良剂施入20~30厘米土层中。

进一步的，所述腐熟秸秆碎度为0.5厘米。

本发明目的之三是提供一种根据上述所述的分层施用的盐碱地改良菌剂的分层施用装置，包括机架，所述机架上安装有限深轮及至少一个深松铲，所述深松铲上安装有上、中、下三层铲翼，每层铲翼均设置为两个，机架上端安装有三个分别储存有上层改良剂、中层改良剂和下层改良剂的储料箱，各储料箱底部均安装有施肥机构，施肥机构用于向与其对应的上层、中层或下层土层中施肥；施肥机构包括安装在储料箱底部的至少一对出料机构，出料机构包括竖向输送管，竖向输送管底部固定有与其连通的横向排肥管，横向排肥管上设有多个排肥口；各竖向输送管的轴线位于同一平面上且均沿深松铲的行进路径活动；一对出料机构的两个横向排肥管呈上下分布；还包括开合机构和送风机构，开合机构与竖向输送管连接用于驱动竖向输送管转动，使横向排肥管由沿深松铲的行进路径活动转动至沿与其对应土层的铲翼的行进路径活动；送风机构与竖向输送管连通用于向竖向输送管送风，且送风机构向竖向输送管输送的风量与竖向输送管转动角度呈正相关。

进一步的，所述出料机构还包括安装在储料箱底部且与储料箱连通的出料壳体，出料壳体内密封转动安装有出料槽轮，出料槽轮的轮面上设有多个均匀分布的容纳槽，出料槽轮内设有空腔，容纳槽内滑动密封安装有用于调节容纳槽容积的调节隔板，出料壳体上通过轴承转动安装有与出料槽轮同轴设置的第一转轴，第一转轴与出料槽轮固定连接且一端延伸至空腔内，第一转轴另一端安装有第一链轮，空腔内设有调节套，调节套滑动套装在第一转轴上，调节套上铰接有与调节隔板一一对应的连杆，连杆另一端和与其对应的调节隔板铰接，调节套背向第一链轮的一端延伸出出料壳体且安装有第一推板，调节套上套装有第一压簧，第一压簧一端与第一推板抵接另一端与出料槽轮抵接；竖向输送管上安装有第一齿轮，机架上安装有竖直转动安装有与竖向输送管一一对应的传动轴，传动轴上安装有第一凸轮和第二齿轮，第一凸轮与第一推板抵接，第一齿轮与第二齿轮啮合连接；出料壳体底部设有出料口，容纳槽转动至与出料口相通时会与出料壳体分隔成两个独立的腔室，出料口处安装有出料管；出料管与竖向输送管相连的管段与竖向输送管同轴设置，且通过密封填料与竖向输送管转动密封连接。

进一步的，还包括出料驱动机构，所述出料驱动机构包括安装在机架上的驱动电机和第二转轴，驱动电机输出端通过联轴器与第二转轴连接，第二转轴上安装有三个第二链轮，第二链轮与施肥机构一一对应，第二链轮和与其对应的施肥机构的第一链轮通过链条传动连接。

进一步的，所述开合机构包括安装在机架上的直线推拉装置和安装座，直线推拉装置输出端安装有推架，推架上安装有与深松铲数量相同的角度调节机构；竖向输送管上均安装有第三齿轮，且一对出料机构中的两个第三齿轮呈上下分布；角度调节机构包括固定在推架上的两个上下分布的滑杆，滑杆滑动安装在安装座上，滑杆上均安装有齿轮拨动机构，上层的滑杆上的齿轮拨动机构与上层的第三齿轮配合，下层的滑杆上的齿轮拨动机构与下层的第三齿轮配合；齿轮拨动机构包括固定安装在滑杆上的固定板及滑动套装在滑杆上的第一导向套，第一导向套上固定有连接板，连接板另一端固定有齿条，齿条和与其对应的第三齿轮啮合连接，连接板上安装有第二导向套，固定板上安装有导向杆，导向杆一端穿过第二导向套且固定有限位块，导向杆与第二导向套滑动连接，导向杆上套装有第二压簧，第二压簧一端与固定板抵接另一端与连接板抵接。

进一步的，所述送风机构包括风机，风机输出端连接有多通管，多通管上安装有与出料管一一对应的送风管，出料管上设有与送风管对应的进风口，进风口远离出料管的一端倾斜向上延伸且和与其对应的送风管连接。

进一步的，所述送风机构还包括风量调节机构，风量调节机构包括阀体、阀芯、阀杆、第三压簧和第二推板，阀体安装在送风管上且固定设置在机架上，阀芯滑动密封安装在阀体内，阀芯上固定有阀杆，阀杆一端伸出阀体且安装有第二推板，阀杆上套装有第三压簧，第三压簧一端与阀体抵接另一端与第二推板抵接，传动轴上安装有第二凸轮，第二凸轮与第二推板抵接。

本发明的有益效果：

1、针对盐碱地板结和微生物少问题，将深松和菌剂施用结合到一起，同时考虑微生物随深度变化，将不同菌剂施用至不同土层，能提高土壤蓄水洗盐效果，增加盐碱地微生物活性，实现资源利用最大化与土壤盐碱改良最优化；

2、通过设置三个储料箱，分别储存需要向20 ~ 30厘米土层施入的下层改良剂、10~ 20厘米土层施入的中层改良剂和0 ~ 10厘米土层施入的上层改良剂；通过出料机构将不同改良剂导入对应的土层中，施肥量随横向排肥管展开角度变化，自动调节施肥量，避免肥料堵塞，或者进入中部沟壑、落入下方的土层，避免了肥料在土壤深处局部施撒过量的现象，使肥料尽可能多地施肥其对应的土层中，实现精准施肥；

3、通过设置开合机构，调节横向排肥管的角度，使得横向排肥管在下降至预设土层的过程中保持闭合状态，避免与铲翼未开挖的土层接触，且使得横向排肥管遇到障碍时，可以转动避障，避免与障碍物刚性接触，提高使用寿命。

4、通过送风机构将气流导入出料管，增加肥料出料动力，便于出料，风量随横向排肥管展开角度变化，使得肥料以较小的速度吹送至横向预设土层中，实现精准施肥。

附图说明

图1是本发明实施例提供的分层施用装置的结构示意图（横向排肥管处于闭合状态）；

图2是本发明实施例提供的分层施用装置的左视局部示意图；

图3是本发明实施例提供的分层施用装置的右视局部示意图（横向排肥管处于展开状态）；

图4是图1中出料机构与开合机构连接结构的局部放大示意图；

图5是图1中送风机构与出料机构连接结构的局部放大示意图；

图6是本发明实施例提供的开合机构的结构示意图一（横向排肥管处于闭合状态）；

图7是本发明实施例提供的开合机构的结构示意图二（横向排肥管处于展开状态）；

图8是本发明实施例提供的分层施用装置出肥位置的示意图；

图9是本发明实施例提供的出料驱动机构的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的风量调节机构与第二凸轮的连接结构示意图；

图11是本发明实施例提供的出料机构的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的出料机构与第一凸轮的连接结构示意图；

图13是图3中A处的局部放大示意图；

图中，1、机架；11、限深轮；12、深松铲；13、铲翼；14、传动轴；141、第一凸轮；142、第二齿轮；143、第二凸轮；2、储料箱；3、施肥机构；31、出料机构；311、竖向输送管；3111、第一齿轮；3112、第三齿轮；312、横向排肥管；3121、排肥口；313、出料壳体；314、出料槽轮；3141、容纳槽；3142、空腔；3143、调节隔板；3144、调节套；3145、连杆；315、第一转轴；316、第一链轮；317、第一推板；318、第一压簧；319、出料管；4、开合机构；41、直线推拉装置；42、推架；43、角度调节机构；431、滑杆；432、齿轮拨动机构；4321、固定板；4322、第一导向套；4323、连接板；4324、齿条；4325、第二导向套；4326、导向杆；4327、限位块；4328、第二压簧；44、安装座；5、送风机构；51、风机；52、多通管；53、送风管；54、进风口；55、风量调节机构；551、阀体；552、阀芯；553、阀杆；554、第三压簧；555、第二推板；6、出料驱动机构；61、驱动电机；62、第二转轴；63、第二链轮；64、链条。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

本发明中“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

实施例1

S1、首先，制备上层菌剂、中层菌剂和下层菌剂。

制备上层菌剂：按重量份取矿源腐殖酸10份、生物炭50份、糖料下脚料10份、脱硫石膏20份、尿素5份、第一复合菌剂5份；其中第一复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌和光合菌群，各菌种数量均匀，均采用现有技术培养制备，单种菌含量在0.2亿个/g以上。混合制成上层菌剂。

制备中层菌剂：按重量份取取矿源矿源腐殖酸5份、生物炭30份、腐熟秸秆30份、糖料下脚料5份、脱硫石膏20份、第二复合菌剂10份；其中第二复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌组成、康宁木霉；各菌种数量均匀，均采用现有技术培养制备，单种菌含量在0.3亿个/g以上。混合制成中层菌剂。

制备下层菌剂：按重量份取取矿源腐殖酸10份、生物炭20份、腐熟秸秆40份、糖料下脚料5份、脱硫石膏20份、第三复合菌剂5份；其中第三复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌，各菌种数量均匀，均采用现有技术培养制备，单种菌含量在0.4亿个/g以上，腐熟秸秆碎度为0.5厘米。混合制成下层菌剂。

S2、然后制备上层改良剂、中层改良剂、下层改良剂。

制备上层改良剂：将上层菌剂按公斤：立方=2：0.5的比例与有机肥均匀混合，制成上层改良剂。

制备中层菌剂：将中层菌剂按公斤：立方=2：0.5的比例与有机肥均匀混合，制成中层改良剂。

制备下层菌剂：将下层菌剂按公斤：立方=2：0.5的比例与有机肥均匀混合，制成下层改良剂。

S3、最后施用于土壤。

将上层改良剂施入0~10厘米土层中，将中层改良剂施入10~20厘米土层中，将下层改良剂施入20~30厘米土层中。

实施例2

S1、首先，制备上层菌剂、中层菌剂和下层菌剂。

制备上层菌剂：按重量份取矿源腐殖酸8份、生物炭48份、糖料下脚料10份、脱硫石膏21份、尿素5份、第一复合菌剂4份；其中第一复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌和光合菌群，各菌种数量均匀，均采用现有技术培养制备，单种菌含量在0.2亿个/g以上。混合制成上层菌剂。

制备中层菌剂：按重量份取取矿源矿源腐殖酸6份、生物炭29份、腐熟秸秆30份、糖料下脚料5份、脱硫石膏21份、第二复合菌剂9份；其中第二复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌组成、康宁木霉，各菌种数量均匀，均采用现有技术培养制备，单种菌含量在0.3亿个/g以上。混合制成中层菌剂。

制备下层菌剂：按重量份取取矿源腐殖酸10份、生物炭20份、腐熟秸秆40份、糖料下脚料5份、脱硫石膏20份、第三复合菌剂5份；其中第三复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌，各菌种数量均匀，均采用现有技术培养制备，单种菌含量在0.4亿个/g以上，腐熟秸秆碎度为0.5厘米。混合制成下层菌剂。

S2、然后制备上层改良剂、中层改良剂、下层改良剂。

制备上层改良剂：将上层菌剂按公斤：立方=2：0.5的比例与有机肥均匀混合，制成上层改良剂。

制备中层菌剂：将中层菌剂按公斤：立方=2：0.5的比例与有机肥均匀混合，制成中层改良剂。

制备下层菌剂：将下层菌剂按公斤：立方=2：0.5的比例与有机肥均匀混合，制成下层改良剂。

S3、最后施用于土壤。

将上层改良剂施入0~10厘米土层中，将中层改良剂施入10~20厘米土层中，将下层改良剂施入20~30厘米土层中。

实施例3

S1、首先，制备上层菌剂、中层菌剂和下层菌剂。

制备上层菌剂：按重量份取矿源腐殖酸8份、生物炭48份、糖料下脚料10份、脱硫石膏21份、尿素5份、第一复合菌剂4份；其中第一复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌和光合菌群，各菌种数量均匀，均采用现有技术培养制备，单种菌含量在0.2亿个/g以上。混合制成上层菌剂。

制备中层菌剂：按重量份取取矿源矿源腐殖酸7份、生物炭29份、腐熟秸秆30份、糖料下脚料5份、脱硫石膏21份、第二复合菌剂8份；其中第二复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌组成、康宁木霉，各菌种数量均匀，均采用现有技术培养制备，单种菌含量在0.3亿个/g以上。混合制成中层菌剂。

制备下层菌剂：按重量份取取矿源腐殖酸11份、生物炭20份、腐熟秸秆41份、糖料下脚料5份、脱硫石膏20份、第三复合菌剂3份；其中第三复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌，各菌种数量均匀，均采用现有技术培养制备，单种菌含量在0.4亿个/g以上，腐熟秸秆碎度为0.5厘米。混合制成下层菌剂。

S2、然后制备上层改良剂、中层改良剂、下层改良剂。

制备上层改良剂：将上层菌剂按公斤：立方=2：0.5的比例与有机肥均匀混合，制成上层改良剂。

制备中层菌剂：将中层菌剂按公斤：立方=2：0.5的比例与有机肥均匀混合，制成中层改良剂。

制备下层菌剂：将下层菌剂按公斤：立方=2：0.5的比例与有机肥均匀混合，制成下层改良剂。

S3、最后施用于土壤。

将上层改良剂施入0~10厘米土层中，将中层改良剂施入10~20厘米土层中，将下层改良剂施入20~30厘米土层中。

实施例4

S1、首先，制备上层菌剂、中层菌剂和下层菌剂。

制备上层菌剂：按重量份取矿源腐殖酸8份、生物炭47份、糖料下脚料10份、脱硫石膏21份、尿素5份、第一复合菌剂5份；其中第一复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌和光合菌群，各菌种数量均匀，均采用现有技术培养制备，单种菌含量在0.2亿个/g以上。混合制成上层菌剂。

制备中层菌剂：按重量份取取矿源矿源腐殖酸6份、生物炭30份、腐熟秸秆30份、糖料下脚料6份、脱硫石膏21份、第二复合菌剂7份；其中第二复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌组成、康宁木霉，各菌种数量均匀，均采用现有技术培养制备，单种菌含量在0.3亿个/g以上。混合制成中层菌剂。

制备下层菌剂：按重量份取取矿源腐殖酸10份、生物炭20份、腐熟秸秆42份、糖料下脚料4份、脱硫石膏21份、第三复合菌剂3份；其中第三复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌，各菌种数量均匀，均采用现有技术培养制备，单种菌含量在0.4亿个/g以上，腐熟秸秆碎度为0.5厘米。混合制成下层菌剂。

S2、然后制备上层改良剂、中层改良剂、下层改良剂。

制备上层改良剂：将上层菌剂按公斤：立方=2：0.5的比例与有机肥均匀混合，制成上层改良剂。

制备中层菌剂：将中层菌剂按公斤：立方=2：0.5的比例与有机肥均匀混合，制成中层改良剂。

制备下层菌剂：将下层菌剂按公斤：立方=2：0.5的比例与有机肥均匀混合，制成下层改良剂。

S3、最后施用于土壤。

将上层改良剂施入0~10厘米土层中，将中层改良剂施入10~20厘米土层中，将下层改良剂施入20~30厘米土层中。

实施例5

S1、首先，制备上层菌剂、中层菌剂和下层菌剂。

制备上层菌剂：按重量份取矿源腐殖酸8份、生物炭48份、糖料下脚料11份、脱硫石膏21份、尿素5份、第一复合菌剂3份；其中第一复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌和光合菌群，各菌种数量均匀，均采用现有技术培养制备，单种菌含量在0.2亿个/g以上。混合制成上层菌剂。

制备中层菌剂：按重量份取取矿源矿源腐殖酸7份、生物炭29份、腐熟秸秆30份、糖料下脚料6份、脱硫石膏21份、第二复合菌剂7份；其中第二复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌组成、康宁木霉，各菌种数量均匀，均采用现有技术培养制备，单种菌含量在0.3亿个/g以上。混合制成中层菌剂。

制备下层菌剂：按重量份取取矿源腐殖酸11份、生物炭21份、腐熟秸秆40份、糖料下脚料5份、脱硫石膏20份、第三复合菌剂3份；其中第三复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌，各菌种数量均匀，均采用现有技术培养制备，单种菌含量在0.4亿个/g以上，腐熟秸秆碎度为0.5厘米。混合制成下层菌剂。

S2、然后制备上层改良剂、中层改良剂、下层改良剂。

制备上层改良剂：将上层菌剂按公斤：立方=2：0.5的比例与有机肥均匀混合，制成上层改良剂。

制备中层菌剂：将中层菌剂按公斤：立方=2：0.5的比例与有机肥均匀混合，制成中层改良剂。

制备下层菌剂：将下层菌剂按公斤：立方=2：0.5的比例与有机肥均匀混合，制成下层改良剂。

S3、最后施用于土壤。

将上层改良剂施入0~10厘米土层中，将中层改良剂施入10~20厘米土层中，将下层改良剂施入20~30厘米土层中。

试验例

选择一盐碱地作为试验点进行改良试验，该盐碱土壤全盐含量为0.44%，pH值8.7。将盐碱土壤划分为5个改良区和1个对比区，5个改良区分别采用实施例1~5的方法将进行土壤改良，上层菌剂、中层菌剂、下层菌剂用量相同，每亩均使用3kg，1个对比区作为空白对照区。

对土壤理化性质进行检测，5个改良区的土壤的理化性质均得到了改善，pH值下降到pH8以下，土壤团粒结构和养分含量增加。

实施例1-5的改良区pH值分别为pH7.5、pH7.6、pH7.7、pH7.7、pH7.8，对比区的pH值为pH8.7。

以种植玉米为例，各区域播种方式和田间管理条件相同。5个改良区的玉米当年产量可以达到490kg/亩以上，对比区玉米产量310kg/亩。

实施例1-5的改良区玉米产量分别为505kg/亩、502kg/亩、498kg/亩、495kg/亩和490kg/亩，5个改良区的玉米产量显著提高。

菌剂可提高植株对磷等矿质养分的吸收，改善由于盐胁迫引起的营养亏缺，扩大根的吸收面积，增加植物对水分的吸收，缓解生理性缺水，改良植物根系微生物区系。

实施例6

如图1-图13所示，本实施例提供了一种分层施用的盐碱地改良菌剂的分层施用装置，包括机架1，机架1上安装有限深轮11及两个深松铲12，深松铲12上安装有上、中、下三层铲翼13，每层铲翼13均设置为两个；深松铲12工作时，将土壤开出一条竖向的沟壑，深松铲12侧部的铲翼13在沟壑侧壁开出一条横向沟道，便于进行横向施肥；机架1上端安装有三个分别储存有上层改良剂、中层改良剂和下层改良剂的储料箱2，各储料箱2底部均安装有施肥机构3，施肥机构3用于向与其对应的上层、中层或下层土层中施肥；储存有上层改良剂的储料箱2底部安装的施肥机构3向0~10厘上层土层中施肥，储存有中层改良剂的储料箱2底部安装的施肥机构3向10~20厘米中层土层中施肥，储存有下层改良剂的储料箱2底部安装的施肥机构3向20~30厘米下层土层中施肥；施肥机构3包括安装在储料箱2底部的两对出料机构31，每对出料机构31为两个，出料机构31包括竖向输送管311，竖向输送管311可将肥料由上至下导送，竖向输送管311底部固定有与其连通的横向排肥管312，横向排肥管312上设有多个排肥口3121，横向排肥管312可通过排肥口3121将竖向输送管311导送的肥料横向导送至土层中，避免肥料落入对其不对应的下层土层中；各竖向输送管311的轴线位于同一平面上且均沿深松铲12的行进路径活动；一对出料机构31的两个横向排肥管312呈上下分布；还包括开合机构4和送风机构5，开合机构4与竖向输送管311连接用于驱动竖向输送管311转动，使横向排肥管312由沿深松铲12的行进路径活动转动至沿与其对应土层的铲翼13的行进路径活动，在深松铲12刚进入土层中时，横向排肥管312的轴线方向与深松铲12的行进方向平行，这样可保护横向排肥管312，避免横向排肥管312与坚硬的土壤接触，在深松铲12下降至预设土层中保持稳定行进时，开合机构4驱动竖向输送管311转动大致90度，使横向排肥管312展开，横向排肥管312轴线方向与行进方向垂直，横向排肥管312在与其对应土层的铲翼13的行进路径活动，进行施肥，可将肥料横向施入对应土层中；送风机构5与竖向输送管311连通用于向竖向输送管311送风，且送风机构5向竖向输送管311输送的风量与竖向输送管311转动角度呈正相关，即竖向输送管311转动大致90度时，转动角度最大，横向排肥管312由沿深松铲12的行进路径活动转动至沿与其对应土层的铲翼13的行进路径活动，横向排肥管312的轴线方向与机架1行进方向垂直，此时送风机构5向竖向输送管311输送的风量最大，可充分将肥料施入土层中；若竖向输送管311转动角度不足90度时，横向排肥管312的轴线方向与行进方向呈锐角，风量会相应减小，避免排肥口3121输出的肥料受较大风力影响，而吹送至深松铲12主体行进路径开挖的中部的沟壑中、落入下层土层中，通过减小风力，控制肥料排出的速度，进而调节肥料输出的距离。

为便于将储料箱2内的肥料导入竖向输送管311，同时避免送风机构5将气流输送至储料箱2，设置出料机构31还包括安装在储料箱2底部且与储料箱2连通的出料壳体313，出料壳体313内密封转动安装有出料槽轮314，出料槽轮314的轮面上设有多个均匀分布的容纳槽3141，容纳槽3141用于容纳肥料，出料槽轮314内设有空腔3142，容纳槽3141内滑动密封安装有用于调节容纳槽3141容积的调节隔板3143，出料壳体313上通过轴承转动安装有与出料槽轮314同轴设置的第一转轴315，第一转轴315与出料槽轮314固定连接且一端延伸至空腔3142内，第一转轴315另一端安装有第一链轮316，空腔3142内设有调节套3144，调节套3144滑动套装在第一转轴315上，调节套3144上铰接有与调节隔板3143一一对应的连杆3145，连杆3145另一端和与其对应的调节隔板3143铰接，调节套3144背向第一链轮316的一端延伸出出料壳体313且安装有第一推板317，调节套3144上套装有第一压簧318，第一压簧318一端与第一推板317抵接另一端与出料槽轮314抵接；竖向输送管311上安装有第一齿轮3111，机架1上安装有竖直转动安装有与竖向输送管311一一对应的传动轴14，传动轴14上安装有第一凸轮141和第二齿轮142，第一凸轮141与第一推板317抵接，第一齿轮3111与第二齿轮142啮合连接；出料壳体313底部设有出料口，容纳槽3141转动至与出料口相通时会与出料壳体313分隔成两个独立的腔室，送风机构5与下层的腔室连通，不会将风送入上层腔室、储料箱2中，出料口处安装有出料管319；出料管319与竖向输送管311相连的管段与竖向输送管311同轴设置，且通过密封填料与竖向输送管311转动密封连接。竖向输送管311转动时，仍与出料管319密封连接。

当横向排肥管312轴线与其行进方向垂直时，第一推板317与第一凸轮141抵接并距竖向输送管311距离最近，此时容纳槽3141容积最大，出肥量最大；当横向排肥管312转动角度不足90度时，或者横向排肥管312受阻力相对机架1转动时，送风机构5送风量会减少，肥料出料量随之一同减少，第一凸轮141转动会推动第一推板317，使第一推板317距竖向输送管311距离变远，第一压簧318压缩，调节套3144随第一推板317一同运动并通过连杆3145带动调节隔板3143运动，使得各调节隔板3143向背向出料槽轮314中心的方向同步运动，各容纳槽3141容积变小，导入竖向输送管311的肥料量也会减少，避免排肥口3121输出的肥料过多，被吹送至中部的沟壑中、落入下层土层中，避免风量减少的情况下竖向输送管311和横向排肥管312堵塞。

为驱动各出料槽轮314同步转动，将储料箱2内的肥料向竖向输送管311导出，还设置了出料驱动机构6，出料驱动机构6包括安装在机架1上的驱动电机61和第二转轴62，驱动电机61输出端通过联轴器与第二转轴62连接，第二转轴62上安装有三个第二链轮63，第二链轮63与施肥机构3一一对应，第二链轮63和与其对应的施肥机构3的第一链轮316通过链条64传动连接。

驱动电机61选用变频调速电机或者步进电机，可便于控制肥料导出速度，从而调节施肥量。驱动电机61通过联轴器带动第二转轴62、第二链轮63旋转，第二链轮63通过链条64带动第一链轮316转动，进而带动各第一转轴315、出料槽轮314转动，进行出料。

为驱动竖向输送管311转动，使得横向排肥管312由闭合状态转动至展开状态，设置开合机构4包括安装在机架1上的直线推拉装置41和安装座44，直线推拉装置41选用电缸，或者液压缸、气缸，直线推拉装置41输出端安装有推架42，推架42上安装有与深松铲12数量相同的角度调节机构43；竖向输送管311上均安装有第三齿轮3112，且一对出料机构31中的两个第三齿轮3112呈上下分布；角度调节机构43包括固定在推架42上的两个上下分布的滑杆431，滑杆431滑动安装在安装座44上，安装座44支撑滑杆431，滑杆431上均安装有齿轮拨动机构432，上层的滑杆431上的齿轮拨动机构432与上层的第三齿轮3112配合，下层的滑杆431上的齿轮拨动机构432与下层的第三齿轮3112配合；齿轮拨动机构432包括固定安装在滑杆431上的固定板4321及滑动套装在滑杆431上的第一导向套4322，第一导向套4322上固定有连接板4323，连接板4323另一端固定有齿条4324，齿条4324和与其对应的第三齿轮3112啮合连接，连接板4323上安装有第二导向套4325，固定板4321上安装有导向杆4326，导向杆4326一端穿过第二导向套4325且固定有限位块4327，导向杆4326与第二导向套4325滑动连接，导向杆4326上套装有第二压簧4328，第二压簧4328一端与固定板4321抵接另一端与连接板4323抵接。第一导向套4322和滑杆431以及第二导向套4325和导向杆4326起到导向作用，使得齿条4324能够直线运动，始终与第三齿轮3112啮合连接，限位块4327起到限位作用，使得第二压簧4328可长期处于压缩状态，且不会把连接板4323顶出第二导向套4325。

深松铲12下降至预设高度土层中并稳定行进后，通过开合机构4驱动横向排肥管312展开进行横向土层的施肥；具体的，直线推拉装置41推动推架42移动，齿条4324带动和与其对应的第三齿轮3112转动，从而带动竖向输送管311转动，当第一导向套4322与安装座44抵接时，直线推拉装置41带动推架42继续移动，直至行动至最大行程，此时第二压簧4328压缩，竖向输送管311转动90度，横向排肥管312轴线方向与行进方向垂直。当行进过程中，横向排肥管312遇到障碍时，会受力转动，通过第三齿轮3112带动齿条4324、连接板4323依次运动，第二压簧4328进一步压缩，起到缓冲作用，使得横向排肥管312可以转动一定角度进行避障，避障期间送风机构5送风量，以及出料机构31出肥量自动减少，避免肥料进入中部沟壑、落入下方的土层，使得肥料以较小的速度、较少的量吹送至横向预设土层中，实现精准施肥。横向排肥管312远离障碍物后，在第二压簧4328弹性恢复力作用下，横向排肥管312自动复位，重新展开，轴线与行进方向垂直，继续进行横向施肥。

为便于通过风力作为动力，将肥料横向输送至预设土层中，设置送风机构5包括风机51，风机51输出端连接有多通管52，多通管52上安装有与出料管319一一对应的送风管53，出料管319上设有与送风管53对应的进风口54，进风口54远离出料管319的一端倾斜向上延伸且和与其对应的送风管53连接。风机51通过多通管52将气流输送至不同的送风管53中，通过送风管53将气流以倾斜向下的方向导入进风口54、出料管319，便于出料。

为使得风量与横向排肥管312转动角度正相关，设置送风机构5还包括风量调节机构55，风量调节机构55包括阀体551、阀芯552、阀杆553、第三压簧554和第二推板555，阀体551安装在送风管53上且固定设置在机架1上，阀芯552滑动密封安装在阀体551内，阀芯552上固定有阀杆553，阀杆553一端伸出阀体551且安装有第二推板555，阀杆553上套装有第三压簧554，第三压簧554一端与阀体551抵接另一端与第二推板555抵接，传动轴14上安装有第二凸轮143，第二凸轮143与第二推板555抵接。

横向排肥管312行进遇到障碍物，而转动避障时，竖向输送管311随之转动，第二凸轮143转动顶推第二推板555，使得第二推板555距竖向输送管311距离增加，第三压簧554压缩，阀杆553受力带动阀芯552在阀体551内滑动，使得阀芯552遮挡阀体551的通孔，减小通风孔的面积，从而减少通风量。横向排肥管312远离障碍物后，在第三压簧554弹性恢复力作用下，第三压簧554顶推第二推板555，进而使得阀芯552复位，使得通风量增加至初始状态。

本实施方案的工作原理：装置在使用时，三个储料箱2依次置入需要向20 ~ 30厘米土层施入的下层改良剂、10 ~ 20厘米土层施入的中层改良剂和0 ~ 10厘米土层施入的上层改良剂，通过拖拉机机体和拖拉机的液压缸连接机架1进入盐碱地。到达需改良盐碱地区域时，拖拉机保持行进的同时，通过液压缸伸缩端伸出控制机架1下旋，深松铲12的铲尖部先进入土壤中，开挖中部沟壑，随着机架1的下旋，竖向输送管311、横向排肥管312也进入中部沟壑，限深轮11着地后，深松铲12下降至预设高度；储存有上层改良剂的储料箱2底部的施肥机构3的横向排肥管312位于0 ~ 10厘米的上层土层，与上层的铲翼13处于同一高度的土层，储存有中层改良剂的储料箱2底部的施肥机构3的横向排肥管312位于10 ~ 20厘米的中层土层，与中层的铲翼13处于同一高度的土层，储存有下层改良剂的储料箱2底部的施肥机构3的横向排肥管312位于20 ~ 30厘米的上层土层，与下层的铲翼13处于同一高度的土层；

随后开合机构4、出料驱动机构6、送风机构5启动，直线推拉装置41推动推架42移动，齿条4324带动和与其对应的第三齿轮3112转动，从而带动竖向输送管311转动，使竖向输送管311转动90度，横向排肥管312轴线方向与行进方向垂直；出料驱动机构6驱动各第一转轴315、出料槽轮314转动，出料槽轮314将储料箱2内肥料导入竖向输送管311，进行出料；送风机构5的风机51通过多通管52将气流输送至不同的送风管53中，通过送风管53将气流以倾斜向下的方向导入进风口54、出料管319，增加肥料动力，便于出料，最终横向排肥管312通过排肥口3121将肥料横向排入对应的土层中；

当行进过程中，横向排肥管312遇到障碍时，会受力转动，进行避障，竖向输送管311转动通过第一凸轮141推动第一推板317运动，进而带动调节套3144、连杆3145、调节隔板3143运动，使各容纳槽3141容积变小，导入竖向输送管311的肥料量也会减少，避免排肥口3121输出的肥料过多，被吹送至中部的沟壑中、落入下层土层中，避免风量减少的情况下竖向输送管311和横向排肥管312堵塞；同时，竖向输送管311转动通过第二凸轮143推动第二推板555运动，进而带动阀杆553、阀芯552在阀体551内滑动，使得阀芯552遮挡调节阀的通孔，减小通风孔的面积，从而减少通风量；避障期间送风机构5送风量，以及出料机构31出肥量自动减少，避免肥料进入中部沟壑、落入下方的土层，使得肥料以较小的速度、较少的量吹送至横向预设土层中，实现精准施肥。通过控制风机51功率、直线推拉装置41行程或驱动电机61转速，均可调节施肥量。针对盐碱地板结和微生物少问题，将深松和菌剂施用结合到一起，同时考虑微生物随深度变化，使得不同菌剂充分施用至不同土层，能提高土壤蓄水洗盐效果和增加盐碱地微生物活性。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分层施用的盐碱地改良菌剂，其特征在于，包括：

上层菌剂；所述上层菌剂各组分按重量份计包括：矿源腐殖酸8~15份、生物炭40~50份、糖料下脚料8~15份、脱硫石膏15~25份、尿素3~8份、第一复合菌剂3~8份；其中第一复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌和光合菌群；

中层菌剂；所述中层菌剂各组分按重量份计包括：矿源矿源腐殖酸3~8份、生物炭25~35份、腐熟秸秆25~35份、糖料下脚料3~8份、脱硫石膏15~25份、第二复合菌剂8~15份；其中第二复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌组成、康宁木霉；

下层菌剂；所述下层菌剂各组分按重量份计包括：矿源腐殖酸8~15份、生物炭15~25份、腐熟秸秆35~45份、糖料下脚料3~8份、脱硫石膏15~25份、第三复合菌剂3~8份；其中第三复合菌剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌和酵母菌。

2.一种如权利要求所述的分层施用的盐碱地改良菌剂的分层施用方法，其特征在于，包括如下步骤

S1、取原材料，制备上层菌剂、中层菌剂和下层菌剂；

S2、制备上层改良剂、中层改良剂和下层改良剂；

将上层菌剂按公斤：立方=2：0.2~0.5的比例与有机肥均匀混合，制成上层改良剂；

将中层菌剂按公斤：立方=2：0.2~0.5的比例与有机肥均匀混合，制成中层改良剂；

将下层菌剂按公斤：立方=2：0.2~0.5的比例与有机肥均匀混合，制成下层改良剂；

S3、将上层改良剂施入0~10厘米土层中，将中层改良剂施入10~20厘米土层中，将下层改良剂施入20~30厘米土层中。

3.根据权利要求2所述的分层施用的盐碱地改良菌剂的分层施用方法，其特征在于，所述腐熟秸秆碎度为0.5厘米。

4.根据权利要求1所述的分层施用的盐碱地改良菌剂的分层施用装置，包括机架（1），所述机架（1）上安装有限深轮（11）及至少一个深松铲（12），其特征在于，所述深松铲（12）上安装有上、中、下三层铲翼（13），每层铲翼（13）均设置为两个，机架（1）上端安装有三个分别储存有上层改良剂、中层改良剂和下层改良剂的储料箱（2），各储料箱（2）底部均安装有施肥机构（3），施肥机构（3）用于向与其对应的上层、中层或下层土层中施肥；施肥机构（3）包括安装在储料箱（2）底部的至少一对出料机构（31），出料机构（31）包括竖向输送管（311），竖向输送管（311）底部固定有与其连通的横向排肥管（312），横向排肥管（312）上设有多个排肥口（3121）；各竖向输送管（311）的轴线位于同一平面上且均沿深松铲（12）的行进路径活动；一对出料机构（31）的两个横向排肥管（312）呈上下分布；还包括开合机构（4）和送风机构（5），开合机构（4）与竖向输送管（311）连接用于驱动竖向输送管（311）转动，使横向排肥管（312）由沿深松铲（12）的行进路径活动转动至沿与其对应土层的铲翼（13）的行进路径活动；送风机构（5）与竖向输送管（311）连通用于向竖向输送管（311）送风，且送风机构（5）向竖向输送管（311）输送的风量与竖向输送管（311）转动角度呈正相关。

5.根据权利要求4所述的分层施用的盐碱地改良菌剂的分层施用装置，其特征在于，所述出料机构（31）还包括安装在储料箱（2）底部且与储料箱（2）连通的出料壳体（313），出料壳体（313）内密封转动安装有出料槽轮（314），出料槽轮（314）的轮面上设有多个均匀分布的容纳槽（3141），出料槽轮（314）内设有空腔（3142），容纳槽（3141）内滑动密封安装有用于调节容纳槽（3141）容积的调节隔板（3143），出料壳体（313）上通过轴承转动安装有与出料槽轮（314）同轴设置的第一转轴（315），第一转轴（315）与出料槽轮（314）固定连接且一端延伸至空腔（3142）内，第一转轴（315）另一端安装有第一链轮（316），空腔（3142）内设有调节套（3144），调节套（3144）滑动套装在第一转轴（315）上，调节套（3144）上铰接有与调节隔板（3143）一一对应的连杆（3145），连杆（3145）另一端和与其对应的调节隔板（3143）铰接，调节套（3144）背向第一链轮（316）的一端延伸出出料壳体（313）且安装有第一推板（317），调节套（3144）上套装有第一压簧（318），第一压簧（318）一端与第一推板（317）抵接另一端与出料槽轮（314）抵接；竖向输送管（311）上安装有第一齿轮（3111），机架（1）上安装有竖直转动安装有与竖向输送管（311）一一对应的传动轴（14），传动轴（14）上安装有第一凸轮（141）和第二齿轮（142），第一凸轮（141）与第一推板（317）抵接，第一齿轮（3111）与第二齿轮（142）啮合连接；出料壳体（313）底部设有出料口，容纳槽（3141）转动至与出料口相通时会与出料壳体（313）分隔成两个独立的腔室，出料口处安装有出料管（319）；出料管（319）与竖向输送管（311）相连的管段与竖向输送管（311）同轴设置，且通过密封填料与竖向输送管（311）转动密封连接。

6.根据权利要求5所述的分层施用的盐碱地改良菌剂的分层施用装置，其特征在于，还包括出料驱动机构（6），所述出料驱动机构（6）包括安装在机架（1）上的驱动电机（61）和第二转轴（62），驱动电机（61）输出端通过联轴器与第二转轴（62）连接，第二转轴（62）上安装有三个第二链轮（63），第二链轮（63）与施肥机构（3）一一对应，第二链轮（63）和与其对应的施肥机构（3）的第一链轮（316）通过链条（64）传动连接。

7.根据权利要求4-6任一所述的分层施用的盐碱地改良菌剂的分层施用装置，其特征在于，所述开合机构（4）包括安装在机架（1）上的直线推拉装置（41）和安装座（44），直线推拉装置（41）输出端安装有推架（42），推架（42）上安装有与深松铲（12）数量相同的角度调节机构（43）；竖向输送管（311）上均安装有第三齿轮（3112），且一对出料机构（31）中的两个第三齿轮（3112）呈上下分布；角度调节机构（43）包括固定在推架（42）上的两个上下分布的滑杆（431），滑杆（431）滑动安装在安装座（44）上，滑杆（431）上均安装有齿轮拨动机构（432），上层的滑杆（431）上的齿轮拨动机构（432）与上层的第三齿轮（3112）配合，下层的滑杆（431）上的齿轮拨动机构（432）与下层的第三齿轮（3112）配合；齿轮拨动机构（432）包括固定安装在滑杆（431）上的固定板（4321）及滑动套装在滑杆（431）上的第一导向套（4322），第一导向套（4322）上固定有连接板（4323），连接板（4323）另一端固定有齿条（4324），齿条（4324）和与其对应的第三齿轮（3112）啮合连接，连接板（4323）上安装有第二导向套（4325），固定板（4321）上安装有导向杆（4326），导向杆（4326）一端穿过第二导向套（4325）且固定有限位块（4327），导向杆（4326）与第二导向套（4325）滑动连接，导向杆（4326）上套装有第二压簧（4328），第二压簧（4328）一端与固定板（4321）抵接另一端与连接板（4323）抵接。

8.根据权利要求7所述的分层施用的盐碱地改良菌剂的分层施用装置，其特征在于，所述送风机构（5）包括风机（51），风机（51）输出端连接有多通管（52），多通管（52）上安装有与出料管（319）一一对应的送风管（53），出料管（319）上设有与送风管（53）对应的进风口（54），进风口（54）远离出料管（319）的一端倾斜向上延伸且和与其对应的送风管（53）连接。

9.根据权利要求8所述的分层施用的盐碱地改良菌剂的分层施用装置，其特征在于，所述送风机构（5）还包括风量调节机构（55），风量调节机构（55）包括阀体（551）、阀芯（552）、阀杆（553）、第三压簧（554）和第二推板（555），阀体（551）安装在送风管（53）上且固定设置在机架（1）上，阀芯（552）滑动密封安装在阀体（551）内，阀芯（552）上固定有阀杆（553），阀杆（553）一端伸出阀体（551）且安装有第二推板（555），阀杆（553）上套装有第三压簧（554），第三压簧（554）一端与阀体（551）抵接另一端与第二推板（555）抵接，传动轴（14）上安装有第二凸轮（143），第二凸轮（143）与第二推板（555）抵接。

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