[實(shí)用新型]一種土壤條件改良裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320856727.0
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN203723027U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳文岳;卡爾·查爾斯·斯蒂芬;李凡;李春楠;宋亮;石江;許亞俊
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院;卡爾·查爾斯·斯蒂芬
• 主分類號: A01B77/00
• 分類號: A01B77/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 沈自軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及土壤改良領(lǐng)域，尤其涉及一種土壤條件改良裝置，包括提高土壤溫度，增加土壤水分，減少水土流失。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)的耕作方式中，通過翻耕、播種、施肥和收獲等生產(chǎn)過程，土壤通常處于疏松狀態(tài)，如此，極易產(chǎn)生土壤水分蒸發(fā)并加劇水土流失。因此，有必要通過某一方式以提高土壤的滲透性能和貯水能力，從而有效地減少水土流失。同時，如果能一次性解決保水保溫、播種生產(chǎn)及減少水土流失等問題，將會事半功倍。

通常，人們通過壓實(shí)土壤、筑埂囤水或用蓄水翻耕的方法來解決土壤侵蝕及地表水的利用問題，包括利用機(jī)械壓實(shí)土壤成坑，如挖掘（或鏟挖）法、蓋印（或壓印）法；利用設(shè)備在土壤表面建立灌水坑或蓄水池，如溝灌法、筑埂法。然而，這些方法只是暫時地將水分貯留在土壤表面，并沒有真正提高土壤的滲透性能，因此，不可能有效地利用地表水分，也不可能切實(shí)地減少水土流失。同時，雖然，有部分機(jī)械裝置能夠完成單一的保水保土的任務(wù)，但至今卻未曾有一種裝置能同時完成減少地表徑流和水土流失，提高土壤溫度和濕度，增加作物產(chǎn)量和生產(chǎn)收益等全部功能。

例如，壓碾滾輪裝置，利用驅(qū)動機(jī)械，通過線性移動，憑借自身重量（或裝載負(fù)荷）在土壤表面產(chǎn)生一系列的凹坑，以此來貯存地表水分，減少水土流失，雖然有一定的貯留效果，但由于壓實(shí)了土壤，密封了土表，不但提高了土壤的固結(jié)度，而且降低了土壤的滲透性，因此，不僅不能切實(shí)地防止水土流失，而且會減少作物根部的水分供應(yīng)，影響作物的健康成長。近來，盡管人們減輕壓了壓碾裝置的重量，但是仍然會影響土壤的吸水性能。

又如，筑埂囤水的方法和裝置，通過鏟土、挖土或耙土來完成筑堤，培堆表層土壤以形成貯水坑或蓄水槽，此類方法雖然不會對土壤表面產(chǎn)生壓實(shí)，并試圖利用表土的疏松狀態(tài)促進(jìn)土壤滲透性能的提高，然而，事實(shí)上，當(dāng)流水注入到松軟的土壤時，易造成堤埂側(cè)壁及土層表面的土壤微粒被沖刷而沉積在坑底，隨后這些土粒將會密封坑的底部，從而影響土壤的滲透性，同時，在雨天情形下，松土更易被雨水所沖蝕，產(chǎn)生水土流失。

再如，免耕法，（也稱保護(hù)性耕作法，定義是：“用大量秸稈殘茬覆蓋地表，將耕作減少到只要能保證種子發(fā)芽即可，主要用農(nóng)藥來控制雜草和病蟲害的耕作技術(shù)。”）是相對于傳統(tǒng)播耕的一種新型耕作技術(shù)。此法雖然保護(hù)了土壤表面，但是也增加了雜草防治的難度，通常需要使用大量的除草劑，不僅增加成本，而且污染環(huán)境。同時，由于土壤表面留有作物的殘茬殘枝，因此，一方面，會影響土壤的加熱和干燥過程，另一方面，會影響種子萌發(fā)和幼苗生長。最為關(guān)鍵的是，由于翻耕不夠充分，所以，此法會影響土壤的滲透性，阻礙水分滲流到深層土壤及蓄水層，從而不能有效地防止水土流失。

迄今為止，也有相關(guān)的專利申請，其中以美國的兩個專利為最新的應(yīng)用技術(shù)和研發(fā)產(chǎn)品。

蓄水耕作系統(tǒng)（美國專利US5628372A），為一種農(nóng)業(yè)機(jī)械，其具一系列多面周邊凸脊元件，轉(zhuǎn)動中由于凸脊元件在土壤表面的垂直沖擊使土壤壓實(shí)而形成凹坑，從而起到保持水土的作用。然而，一方面，凸脊元件的外緣呈削平狀，易壓實(shí)滾輪底部土壤，影響土壤的滲透性能；另一方面，扁平狀的外緣易粘帶碎土，當(dāng)碎土落下時，可能會使細(xì)小顆粒填充凹坑，密封坑底，從而進(jìn)一步影響土壤的吸水性能。

土壤調(diào)節(jié)裝置（美國專利US7478684B2），為一種農(nóng)業(yè)機(jī)械，其具有一系列船頭形周邊凸脊元件，當(dāng)裝置滾過土壤表面時，會產(chǎn)生一系列加固的船頭形凹坑及任選的堰結(jié)構(gòu)，從而增加土壤的滲透性并減少水土流失。雖然，此專利技術(shù)改進(jìn)了滾輪裝置的質(zhì)材（選用重量輕、硬度高、韌性好的材料）和凸脊元件的形狀（前、后船頭形），以此來減少對土壤表面產(chǎn)生的垂直壓力，并試圖當(dāng)土壤流過并圍繞各個元件的表面時，被提升揉捏、引導(dǎo)加固，以此來增加土壤的表面積，提高土壤的滲透率。然而，一方面，船頭形的凸脊元件外緣還是會對土壤表面產(chǎn)生垂直壓力，同時，由于著地面積較小，因此，相對壓強(qiáng)較大，凹坑底部土壤被壓縮程度較高，從而影響其孔隙度和滲水率；另一方面，土壤表面形成的船頭形坑過多過密，導(dǎo)致部分坑壁厚度不足，容易坍塌，尤其在砂質(zhì)土壤中，更為明顯，不能持久保持鄰接堰的形狀，從而影響裝置功能的發(fā)揮。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種土壤條件改良裝置，通過該裝置可加固土壤卻不會壓實(shí)土壤，在有效防止水土流失的基礎(chǔ)上，還可增加土壤表面積，提高土壤溫度；增加土壤滲透性，提高水分利用率；促進(jìn)作物生長量，提高生產(chǎn)收益。

一種土壤條件改良裝置，包括中空環(huán)形體，繞所述中空環(huán)形體的外周設(shè)有若干個凸脊元件；每個凸脊元件向外延伸有多個間隔設(shè)置的凸峰。