CN117019863B - 一种基于微生物处理的盐碱地改良系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及盐碱地改良领域，尤其涉及一种基于微生物处理的盐碱地改良系统，本发明通过运算单元基于土壤内预定深度的湿度值以及pH值计算土壤状态表征值，并根据土壤状态表征值判定灌注模块的动作方式，控制模块根据土壤pH值调整喷洒单元的喷洒速率，根据土壤湿度值对灌注单元的灌注间隔进行调整，控制单元每隔预定周期对待改良盐碱地进行巡检，获取土壤pH值，计算土壤pH值变化参数判定土壤改良效果，并在判定土壤改良不合格时，再次对土壤表面喷洒微生物改良液，对土壤进行再次改良，本发明可有效提升土壤改良效率，及时发现改良效果不佳的土壤区域，并采取措施，提升土壤改良效果。
Description
技术领域
本发明涉及盐碱地改良领域，尤其涉及一种基于微生物处理的盐碱地改良系统。
背景技术
盐碱地是指土壤中盐分和碱性物质过高导致土壤无法适宜种植作物的土地，盐碱地形成的原因包括盐分积累以及土壤侵蚀，在干燥地区，地下水中的盐分上升到土壤表层，随着水分蒸发，盐分逐渐积累；缺乏适当的排水系统，导致土壤中的盐分无法及时排出，加剧了盐分的积累；当土壤表面被冲刷或风蚀，会暴露出土壤底层的盐碱性土壤；部分盐碱地还有碱性过高的问题，碱性土壤中的碳酸根离子和氢氧根离子含量过高，破坏了土壤的酸碱平衡，对植物生长不利；当前对盐碱地的治理方法包括物理、化学以及生物方法。
中国专利公开号：CN108934255A，公开了一种利用微生物菌肥治理改良盐碱地的方法，包括以下步骤：S1、制备微生物菌群：由酵母菌群、乳酸菌群、光合细菌群、革兰氏阳性放线菌群和发酵系的丝状菌群5科有益微生物复合培养而成；S2、利用上述微生物菌群处理有机废弃物后，得到微生物菌肥；S3、制备土壤改良剂：各组分的重量百分比为：聚顺丁烯二酸10-80％、烷基苯磺酸钠1-10％，余量为水；S4、先将微生物菌肥和土壤改良剂先后均匀覆盖于土地表面。该发明利用微生物菌肥以及土壤改良剂混合使用，不仅禽畜粪资源再生利用，无养分之流失，产品可供有机肥土壤改良剂，减少化学肥料之施用量，增进土壤地力，达成农地永续经营之目标；
但是，现有技术中还存在以下问题：
1、现有技术中，未考虑待改良土壤深层的渗透性，仅采用向土壤表面喷洒微生物改良液的方式对盐碱性程度严重，土壤渗透性差的土壤改良效果不佳且改良效率较差；
2、现有技术中，自动化程度低，未考虑对已经通过微生物改良液改良的土壤多次进行巡检，对改良效果不佳的土壤进行进一步改良。
发明内容
为解决现有技术中未考虑待改良土壤深层的渗透性，土壤改良效果不佳且改良效率较差的问题以及未考虑对已经通过微生物改良液改良的土壤多次进行巡检的问题，本发明提供一种基于微生物处理的盐碱地改良系统，包括：
移动模块，包括底盘以及驱动所述底盘移动的驱动单元；
检测模块，用以对待改良盐碱地的不同区域进行土壤检测，包括向土壤表面喷射预定量的水，并通过检测单元插入土壤内预定深度检测湿度值以及pH值；
灌注模块，包括喷洒单元以及灌注单元，所述喷洒单元用以以设定喷洒速率向地面喷洒微生物改良液，所述灌注单元用以每隔预定的灌注间隔伸入地面预设深度，并灌注微生物改良液；
控制模块，其分别与所述移动模块、检测模块以及灌注模块连接，包括运算单元以及控制单元，所述运算单元用以基于土壤内预定深度的湿度值以及pH值计算土壤状态表征值，
所述运算单元用以基于土壤状态表征值判定灌注模块的动作方式，其中，
在第一预设条件下，启用喷洒单元；
在第二预设条件下，启用灌注单元以及喷洒单元；
所述控制单元用以控制移动模块按照预定路径在待改良盐碱地内行驶，每隔预定距离控制检测模块进行土壤检测并获取运算单元判定的灌注模块的动作方式，控制灌注模块以对应动作方式动作，并调整动作参数，包括，
基于检测模块所测定的土壤pH值调整喷洒单元的喷洒速率，
基于检测模块所测定的土壤湿度值调整灌注单元的灌注间隔；
以及，所述控制单元每隔预定周期控制移动模块在待改良盐碱地的不同位置移动，进行巡检，并控制检测模块进行土壤检测，获取土壤pH值，计算土壤pH值变化参数判定土壤改良效果，并在判定土壤改良不合格时，控制移动模块停止移动并开启喷洒单元，所述喷洒单元持续对土壤表面喷洒微生物改良液直至移动模块再次启动，所述移动模块再次启动的启动间隔基于土壤pH值变化情况所确定。
进一步地，所述运算单元基于土壤内预定深度检测的湿度值以及pH值根据式(1)计算土壤状态表征值，
E＝S/S0+J0/J (1)
式(1)中，E表示土壤状态表征值，S表示土壤湿度值，S0表示预设的土壤湿度值阈值，J表示土壤pH值，J0表示预设的土壤pH值阈值。
进一步地，所述运算单元内存储有判定灌注模块的动作方式的判定条件，其中，
所述第一预设条件为所述土壤状态表征值大于或等于预设的土壤状态表征值阈值；
所述第二预设条件为所述土壤状态表征值小于预设的土壤状态表征值阈值。
进一步地，所述控制单元基于检测模块所测定的土壤pH值调整喷洒单元的喷洒速率，其中，所述控制单元设有若干基于检测模块所测定的土壤pH值调整喷洒单元的喷洒速率的调整方式，
其中，各调整方式对喷洒单元的喷洒速率的调整量不同。
进一步地，所述控制单元基于检测模块所测定的土壤湿度值调整灌注单元的灌注间隔，其中，所述控制单元设有若干基于检测模块所测定的土壤湿度值调整灌注单元的灌注间隔的调整方式，
其中，各调整方式对灌注单元的灌注间隔的调整量不同。
进一步地，所述控制单元根据式(2)计算土壤pH值变化参数，
X＝ (Ji-Ji-1)/T (2)
式(2)中，X表示土壤pH值变化参数，Ji表示相同检测位置处第i次巡检测定的土壤pH值，Ji-1表示相同检测位置处第i-1次巡检土壤pH值，T表示预定周期时长。
进一步地，所述控制单元基于土壤pH值变化参数判定土壤改良效果，其中
当土壤pH值变化参数大于土壤pH值变化参数阈值时，控制单元判定土壤改良合格，
当土壤pH值变化参数小于或等于土壤pH值变化参数阈值时，控制单元判定土壤改良不合格。
进一步地，所述控制模块基于土壤pH值变化参数确定所述移动模块再次启动的启动间隔，其中，所述控制单元设有若干基于土壤pH值变化参数确定所述移动模块再次启动的启动间隔的调整方式，其中，各调整方式对所述移动模块再次启动的启动间隔的调整量不同。
进一步地，所述喷洒单元包括，一端与储液箱连接的连接管道、设置于所述连接管道另一端的喷嘴以及设置在所述连接管道内的过滤网，以使储液箱内的微生物改良液从储液箱内流出经过所述连接管道后由所述喷嘴喷出。
进一步地，所述灌注单元包括一端与储液箱连接的伸缩管、设置于所述伸缩管另一端且存在若干孔隙的渗透管，以使所述储液箱内的微生物改良液从储液箱内流出经过所述伸缩管后由所述渗透管流出，所述渗透管的一端还设置有钻头。
与现有技术相比，本发明通过运算单元基于土壤内预定深度的湿度值以及pH值计算土壤状态表征值，并根据土壤状态表征值判定灌注模块的动作方式，控制模块根据土壤pH值调整喷洒单元的喷洒速率，根据土壤湿度值对灌注单元的灌注间隔进行调整，控制单元每隔预定周期对待改良盐碱地进行巡检，获取土壤pH值，计算土壤pH值变化参数判定土壤改良效果，并在判定土壤改良不合格时，再次对土壤表面喷洒微生物改良液，对土壤进行再次改良，本发明可有效提升土壤改良效率，及时发现改良效果不佳的土壤区域，并采取措施，提升土壤改良效果。
尤其，本发明通过运算单元基于所述土壤状态表征值判定灌注模块的动作方式，在第一预设条件下，启用喷洒单元；在第二预设条件下，启用灌注单元以及喷洒单元；由于土壤深层的盐碱性程度和土壤渗透性不同，对于盐碱性程度较低，渗透性较好的土壤，可通过仅在土壤表面喷洒微生物改良液的方式对土壤进行改良，对盐碱性程度严重，土壤渗透性差的土壤则在向土壤表面喷洒微生物改良液的同时，采用灌注的方式，向土壤内部添加微生物改良液，提升土壤改良效果和土壤改良效率；
尤其，本发明通过控制单元基于检测模块所测定的土壤pH值调整喷洒单元的喷洒速率，由于土壤盐碱性程度不同，盐碱性程度越严重的土壤，pH值越高，对于盐碱性程度高的土壤，所需的微生物改良液较多，应将喷洒速率调高，以使得喷洒单元喷洒的微生物改良液量与土壤盐碱程度相匹配，提升土壤盐碱性改良效果；
尤其，本发明通过控制单元基于检测模块所测定的土壤湿度值调整灌注单元的灌注间隔，由于土壤湿度值不同，湿度值较高的土壤，土壤渗透性较好，湿度值较低的土壤，土壤渗透性较差，针对渗透性较差的土壤，应使灌注间隔较小，从而可以有效对盐碱地进行改良，防止出现微生物改良液无法渗透到的土壤，提升土壤改良效果；
尤其，本发明通过控制单元每隔预定周期控制移动模块在待改良盐碱地的不同位置移动，进行巡检，并控制检测模块进行土壤检测，获取土壤pH值，计算土壤pH值变化参数判定土壤改良效果，通过一次施加微生物改良液难以保证全部土壤获得好的改良效果，采用每隔预定周期巡检的方法，不断对土壤盐碱性程度进行测量，可及时发现盐碱性改良不佳的土壤，对其作出进一步针对性改良；
尤其，本发明通过控制单元判定土壤改良不合格时，控制移动模块停止移动并开启喷洒单元，喷洒单元持续对土壤表面喷洒微生物改良液直至移动模块再次启动，移动模块再次启动的启动间隔基于土壤pH值变化参数所确定，当土壤pH值变化量较小时，可视为土壤改良效果较差，存在微生物改良液不足的可能性，此时应对该片土壤区域再次添加微生物改良液，提升盐碱性土壤改良效果。
附图说明
图1为发明实施例的基于微生物处理的盐碱地改良系统结构图；
图2为发明实施例的基于微生物处理的盐碱地改良系统喷洒单元结构图；
图3为发明实施例的基于微生物处理的盐碱地改良系统灌注单元结构图；
附图中各部件的标记如下：1、过滤网；2、连接管道；3、喷嘴；4、伸缩管；5、渗透管；6、钻头。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-图3所示，图1为本发明实施例的基于微生物处理的盐碱地改良系统结构图，图2为发明实施例的基于微生物处理的盐碱地改良系统喷洒单元结构图，图3为发明实施例的基于微生物处理的盐碱地改良系统灌注单元结构图；本发明的基于微生物处理的盐碱地改良系统包括：
移动模块，包括底盘以及驱动所述底盘移动的驱动单元；
检测模块，用以对待改良盐碱地的不同区域进行土壤检测，包括向土壤表面喷射预定量的水，并通过检测单元插入土壤内预定深度检测湿度值以及pH值；
灌注模块，包括喷洒单元以及灌注单元，所述喷洒单元用以以设定喷洒速率向地面喷洒微生物改良液，所述灌注单元用以每隔预定的灌注间隔伸入地面预设深度，并灌注微生物改良液；
控制模块，其分别与所述移动模块、检测模块以及灌注模块连接，包括运算单元以及控制单元，所述运算单元用以基于土壤内预定深度的湿度值以及pH值计算土壤状态表征值，
所述运算单元用以基于土壤状态表征值判定灌注模块的动作方式，其中，
在第一预设条件下，启用喷洒单元；
在第二预设条件下，启用灌注单元以及喷洒单元；
所述控制单元用以控制移动模块按照预定路径在待改良盐碱地内行驶，每隔预定距离控制检测模块进行土壤检测并获取运算单元判定的灌注模块的动作方式，控制灌注模块以对应动作方式动作，并调整动作参数，包括，
基于检测模块所测定的土壤pH值调整喷洒单元的喷洒速率，
基于检测模块所测定的土壤湿度值调整灌注单元的灌注间隔；
以及，所述控制单元每隔预定周期控制移动模块在待改良盐碱地的不同位置移动，进行巡检，并控制检测模块进行土壤检测，获取土壤pH值，计算土壤pH值变化参数判定土壤改良效果，并在判定土壤改良不合格时，控制移动模块停止移动并开启喷洒单元，所述喷洒单元持续对土壤表面喷洒微生物改良液直至移动模块再次启动，所述移动模块再次启动的启动间隔基于土壤pH值变化参数所确定。
具体而言，本发明对移动模块的具体结构不做限定，其中的驱动单元可以是由动力源带动的移动轮，用以带动底盘移动即可，动力源可以是电机也可以是柴油发动机，此处不再赘述。
具体而言，本发明对检测模块的具体结构不做限定，优选的，检测模块可以包括固定架、设置在固定架上的检测单元以及设置在固定架上的注水单元，固定架设置在移动模块上，检测单元可以是一端设置有湿度传感器以及pH值传感器的伸缩杆，以将伸缩杆插入土壤获取对应的检测参数，注水单元可以是与预先设置在底盘上的水箱连接带有控制阀的注水管，以向土壤表面喷射预定量的水，此处不再赘述。
具体而言，本发明对控制模块的具体结构不做限定，控制模块可以是逻辑部件，逻辑部件包括现场可编程部件、计算机以及计算机中的微型处理器。
具体而言，所述运算单元基于土壤内预定深度检测的湿度值以及pH值根据式(1)计算土壤状态表征值，
E＝S/S0+J0/J (1)
式(1)中，E表示土壤状态表征值，S表示土壤湿度值，S0表示预设的土壤湿度值阈值，J表示土壤pH值，J0表示预设的土壤pH值阈值。
具体而言，本发明每隔预定距离控制检测模块进行土壤检测，预定驱离的设定区间在[50m，100m]。
具体而言，本发明检测模块执行土壤检测时，注水单元先向土壤表面喷射预定量的水，在预定时长后插入土壤内预定深度检测湿度值以及pH值，所述预定量的设定区间为[500ml，1000ml]，预定时长设定区间为[10min，30min]。
在本实施例中J0以及S0为预先测定所得，其中，预先获取若干盐碱地进行土壤检测时的土壤pH值以及土壤湿度值，求解土壤湿度值的平均值Se，求解土壤pH值的PH平均值Je，设定S0＝α1×Se，设定J0＝α2×Je，α1表示第一精度系数，0.8＜α1＜0.9，α2表示第二精度系数，1.1＜α2＜1.3。
具体而言，所述运算单元内存储有判定灌注模块的动作方式的判定条件，其中，
所述第一预设条件为所述土壤状态表征值大于或等于预设的土壤状态表征值阈值；
所述第二预设条件为所述土壤状态表征值小于预设的土壤状态表征值阈值。
在本实施例中，所述土壤状态表征值阈值为S＝S0以及J＝J0情况下计算所得的土壤状态表征值。
具体而言，本发明通过运算单元基于所述土壤状态表征值判定灌注模块的动作方式，在第一预设条件下，启用喷洒单元；在第二预设条件下，启用灌注单元以及喷洒单元；由于土壤深层的盐碱性程度和土壤渗透性不同，对于盐碱性程度较低，渗透性较好的土壤，可通过仅在土壤表面喷洒微生物改良液的方式对土壤进行改良，对盐碱性程度严重，土壤渗透性差的土壤则在向土壤表面喷洒微生物改良液的同时，采用灌注的方式，向土壤内部添加微生物改良液，提升土壤改良效果和土壤改良效率。
具体而言，所述控制单元基于检测模块所测定的土壤pH值调整喷洒单元的喷洒速率，其中，所述控制单元设有若干基于检测模块所测定的土壤pH值调整喷洒单元的喷洒速率的调整方式，
其中，各调整方式对喷洒单元的喷洒速率的调整量不同。
在本实施例中，设定至少三种对喷洒单元的喷洒速率的调整方式，其中，所述控制单元将所述土壤pH值J与预设的第一土壤pH值J1以及预设的第二土壤pH值J2进行对比，J2＞J1，
若J≤J1，则所述控制单元采用第一喷洒单元的喷洒速率调整方式，所述第一喷洒单元的喷洒速率调整方式为将所述喷洒单元的喷洒速率调整为第一喷洒速率V1，设定V1＝V0+ΔV1；
若J1＜J＜J2，则所述控制单元采用第二喷洒单元的喷洒速率调整方式，所述第二喷洒单元的喷洒速率调整方式为将所述喷洒单元的喷洒速率调整为第二喷洒速率V2，设定V2＝V0+ΔV2；
若J≥J2，则所述控制单元采用第三喷洒单元的喷洒速率调整方式，所述第三喷洒单元的喷洒速率调整方式为将所述喷洒单元的喷洒速率调整为第三喷洒速率V3，设定V3＝V0+ΔV3；
其中，V0表示喷洒单元的初始喷洒速率，ΔV1表示第一喷洒单元的喷洒速率调整参量，ΔV2表示第二喷洒单元的喷洒速率调整参量，ΔV3表示第三喷洒单元的喷洒速率调整参量，在本实施例中，J0＜J1＜J2，同样的，为使得调整有效，并避免调整量过大，在本实施例中，0.1V0＜ΔV1＜ΔV2＜ΔV3＜0.3V0。
具体而言，本发明通过控制单元基于检测模块所测定的土壤pH值调整喷洒单元的喷洒速率，由于土壤盐碱性程度不同，盐碱性程度越严重的土壤，pH值越高，对于盐碱性程度高的土壤，所需的微生物改良液较多，应将喷洒速率调高，以使得喷洒单元喷洒的微生物改良液量与土壤盐碱程度相匹配，提升土壤盐碱性改良效果。
具体而言，所述控制单元基于检测模块所测定的土壤湿度值调整灌注单元的灌注间隔，其中，所述控制单元设有若干基于检测模块所测定的土壤湿度值调整灌注单元的灌注间隔的调整方式，
其中，各调整方式对灌注单元的灌注间隔的调整量不同。
在本实施例中，设定至少三种对灌注单元的灌注间隔的调整方式，其中，所述控制单元将所述土壤湿度值S与预设的第一土壤湿度值S1以及预设的第二土壤湿度值S2进行对比，S2＞S1，
若S≤S1，则所述控制单元采用第一灌注间隔调整方式，所述第一灌注间隔调整方式为将所述灌注间隔调整至第一灌注间隔B1，设定B1＝B0-ΔB1；
若S1＜S＜S2，则所述控制单元采用第二灌注间隔调整方式，所述第二灌注间隔调整方式为将所述灌注间隔调整至第二灌注间隔B2，设定B2＝B0-ΔB2；
若S≥S2，则所述控制单元采用第三灌注间隔调整方式，所述第三灌注间隔调整方式为将所述灌注间隔调整至第三灌注间隔B3，设定B3＝B0-ΔB3；
其中，B0表示灌注单元的初始灌注间隔，ΔB1表示第一灌注间隔调整参量，ΔB2表示第二灌注间隔调整参量，ΔB3表示第三灌注间隔调整参量，在本实施例中，S0＜S1＜S2，同样的，为使得调整有效，并避免调整量过大，在本实施例中，0.1B0＜ΔB3＜ΔB2＜ΔB1＜0.3B0。
具体而言，本发明通过控制单元基于检测模块所测定的土壤湿度值调整灌注单元的灌注间隔，由于土壤湿度值不同，湿度值较高的土壤，土壤渗透性较好，湿度值较低的土壤，土壤渗透性较差，针对渗透性较差的土壤，应使灌注间隔较小，从而可以有效对盐碱地进行改良，防止出现微生物改良液无法渗透到的土壤，提升土壤改良效果。
具体而言，所述控制单元根据式(2)计算土壤pH值变化参数，
X＝ (Ji-Ji-1)/T (2)
式(2)中，X表示土壤pH值变化参数，Ji表示相同检测位置处第i次巡检测定的土壤pH值，Ji-1表示相同检测位置处第i-1次巡检土壤pH值，T表示预定周期时长。
在本实施例中预定周期时长在区间[5，10]内设定，区间单位为天。
具体而言，所述控制单元基于土壤pH值变化参数判定土壤改良效果，其中
当土壤pH值变化参数大于土壤pH值变化参数阈值时，控制单元判定土壤改良合格，
当土壤pH值变化参数小于或等于土壤pH值变化参数阈值时，控制单元判定土壤改良不合格。
在本实施例中，所述土壤pH值变化参数阈值J0E基于初次巡检时各位置的土壤pH值平均值ΔPH所确定，设定J0E＝ΔPH×β，β表示变化系数，0.15＜β＜0.3。
具体而言，本发明通过控制单元每隔预定周期控制移动模块在待改良盐碱地的不同位置移动，进行巡检，并控制检测模块进行土壤检测，获取土壤pH值，计算土壤pH值变化参数判定土壤改良效果，通过一次施加微生物改良液难以保证全部土壤获得好的改良效果，采用每隔预定周期巡检的方法，不断对土壤盐碱性程度进行测量，可及时发现盐碱性改良不佳的土壤，对其作出进一步针对性改良。
具体而言，所述控制模块基于土壤pH值变化参数确定所述移动模块再次启动的启动间隔，其中，所述控制单元设有若干基于土壤pH值变化参数确定所述移动模块再次启动的启动间隔的调整方式，其中，各调整方式对所述移动模块再次启动的启动间隔的调整量不同。
在本实施例中，设定至少三种对所述移动模块再次启动的启动间隔的调整方式，其中，所述控制单元将所述土壤pH值变化值X与预设的第一土壤pH值变化值X1以及预设的第二土壤pH值变化值X2进行对比，X1＝0.5J0E，X2＝0.7J0E，
若X≤X1，则所述控制单元采用第一启动间隔调整方式，所述第一启动间隔调整方式为将所述启动间隔调整至第一启动间隔t1，设定t1＝t0+Δt1；
若X1＜X＜X2，则所述控制单元采用第二启动间隔调整方式，所述第二启动间隔调整方式为将所述启动间隔调整至第二启动间隔t2，设定t2＝t0+Δt2；
若X≥X2，则所述控制单元采用第三启动间隔调整方式，所述第三启动间隔调整方式为将所述启动间隔调整至第三启动间隔t3，设定t3＝t0+Δt3；
其中，t0表示移动模块再次启动的初始启动间隔，Δt1表示第一启动间隔调整参量，Δt2表示第二启动间隔调整参量，Δt3表示第三启动间隔调整参量，为使得调整有效，并避免调整量过大，在本实施例中，0.1t0＜Δt3＜Δt2＜Δt1＜0.3t0。
具体而言，本发明通过控制单元判定土壤改良不合格时，控制移动模块停止移动并开启喷洒单元，喷洒单元持续对土壤表面喷洒微生物改良液直至移动模块再次启动，移动模块再次启动的启动间隔基于土壤pH值变化参数所确定，当土壤pH值变化量较小时，可视为土壤改良效果较差，存在微生物改良液不足的可能性，此时应对该片土壤区域再次添加微生物改良液，提升盐碱性土壤改良效果。
具体而言，所述喷洒单元包括，一端与储液箱连接的连接管道2、设置于所述连接管道2另一端的喷嘴3以及设置在所述连接管道2内的过滤网1，以使储液箱内的微生物改良液从储液箱内流出经过所述连接管道2后由所述喷嘴3喷出。
具体而言，所述灌注单元包括一端与储液箱连接的伸缩管4、设置于所述伸缩管4另一端且存在若干孔隙的渗透管5，以使所述储液箱内的微生物改良液从储液箱内流出经过所述伸缩管4后由所述渗透管5流出，所述渗透管5的一端还设置有钻头6。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于微生物处理的盐碱地改良系统，其特征在于，包括：
移动模块，包括底盘以及驱动所述底盘移动的驱动单元；
检测模块，用以对待改良盐碱地的不同区域进行土壤检测，包括向土壤表面喷射预定量的水，并通过检测单元插入土壤内预定深度检测湿度值以及pH值；
灌注模块，包括喷洒单元以及灌注单元，所述喷洒单元用以以设定喷洒速率向地面喷洒微生物改良液，所述灌注单元用以每隔预定的灌注间隔伸入地面预设深度，并灌注微生物改良液；
控制模块，其分别与所述移动模块、检测模块以及灌注模块连接，包括运算单元以及控制单元，
所述运算单元用以基于土壤内预定深度的湿度值以及pH值计算土壤状态表征值，
所述运算单元用以基于土壤状态表征值判定灌注模块的动作方式，其中，
在第一预设条件下，启用喷洒单元；
在第二预设条件下，启用灌注单元以及喷洒单元；
所述控制单元用以控制移动模块按照预定路径在待改良盐碱地内行驶，每隔预定距离控制检测模块进行土壤检测并获取运算单元判定的灌注模块的动作方式，控制灌注模块以对应动作方式动作，并调整动作参数，包括，
基于检测模块所测定的土壤pH值调整喷洒单元的喷洒速率，
基于检测模块所测定的土壤湿度值调整灌注单元的灌注间隔；
以及，所述控制单元每隔预定周期控制移动模块在待改良盐碱地的不同位置移动，进行巡检，并控制检测模块进行土壤检测，获取土壤pH值，计算土壤pH值变化参数判定土壤改良效果，并在判定土壤改良不合格时，控制移动模块停止移动并开启喷洒单元，所述喷洒单元持续对土壤表面喷洒微生物改良液直至移动模块再次启动，所述移动模块再次启动的启动间隔基于土壤pH值变化参数所确定。
2.根据权利要求1所述的基于微生物处理的盐碱地改良系统，其特征在于，所述运算单元基于土壤内预定深度检测的湿度值以及pH值根据式(1)计算土壤状态表征值，
E＝S/S0+J0/J (1)
式(1)中，E表示土壤状态表征值，S表示土壤湿度值，S0表示预设的土壤湿度值阈值，J表示土壤pH值，J0表示预设的土壤pH值阈值。
3.根据权利要求2所述的基于微生物处理的盐碱地改良系统，其特征在于，所述运算单元内存储有判定灌注模块的动作方式的判定条件，其中，
所述第一预设条件为所述土壤状态表征值大于或等于预设的土壤状态表征值阈值；
所述第二预设条件为所述土壤状态表征值小于预设的土壤状态表征值阈值。
4.根据权利要求1所述的基于微生物处理的盐碱地改良系统，其特征在于，所述控制单元基于检测模块所测定的土壤pH值调整喷洒单元的喷洒速率，其中，所述控制单元设有若干基于检测模块所测定的土壤pH值调整喷洒单元的喷洒速率的调整方式，
其中，各调整方式对喷洒单元的喷洒速率的调整量不同。
5.根据权利要求1所述的基于微生物处理的盐碱地改良系统，其特征在于，所述控制单元基于检测模块所测定的土壤湿度值调整灌注单元的灌注间隔，其中，所述控制单元设有若干基于检测模块所测定的土壤湿度值调整灌注单元的灌注间隔的调整方式，
其中，各调整方式对灌注单元的灌注间隔的调整量不同。
6.根据权利要求1所述的基于微生物处理的盐碱地改良系统，其特征在于，所述控制单元根据式(2)计算土壤pH值变化参数，
X＝ (Ji-Ji-1)/T (2)
式(2)中，X表示土壤pH值变化参数，Ji表示相同检测位置处第i次巡检测定的土壤pH值，Ji-1表示相同检测位置处第i-1次巡检土壤pH值，T表示预定周期时长。
7.根据权利要求6所述的基于微生物处理的盐碱地改良系统，其特征在于，所述控制单元基于土壤pH值变化参数判定土壤改良效果，其中
当土壤pH值变化参数大于土壤pH值变化参数阈值时，控制单元判定土壤改良合格，
当土壤pH值变化参数小于或等于土壤pH值变化参数阈值时，控制单元判定土壤改良不合格。
8.根据权利要求7所述的基于微生物处理的盐碱地改良系统，其特征在于，所述控制模块基于土壤pH值变化参数确定所述移动模块再次启动的启动间隔，其中，所述控制单元设有若干基于土壤pH值变化参数确定所述移动模块再次启动的启动间隔的调整方式，其中，各调整方式对所述移动模块再次启动的启动间隔的调整量不同。
9.根据权利要求1所述的基于微生物处理的盐碱地改良系统，其特征在于，所述喷洒单元包括，一端与储液箱连接的连接管道、设置于所述连接管道另一端的喷嘴以及设置在所述连接管道内的过滤网，以使储液箱内的微生物改良液从储液箱内流出经过所述连接管道后由所述喷嘴喷出。
10.根据权利要求1所述的基于微生物处理的盐碱地改良系统，其特征在于，所述灌注单元包括一端与储液箱连接的伸缩管、设置于所述伸缩管另一端且存在若干孔隙的渗透管，以使所述储液箱内的微生物改良液从储液箱内流出经过所述伸缩管后由所述渗透管流出，所述渗透管的一端还设置有钻头。
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