[發明專利]一種二氧化碳膨脹松土裝置及方法

在審

• 申請號: 201810255978.0
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108377677A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 魯艷紅;聶軍;廖育林;周興;孫玉桃;袁泓橋;聶鑫;程會丹;朱啟東;涂畫;王宇
• 申請（專利權）人: 湖南省土壤肥料研究所
• 主分類號: A01B35/02
• 分類號: A01B35/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 熊靖宇

一種二氧化碳膨脹松土裝置及方法，裝置包括管體和錐頭，所述管體內設有充裝液體二氧化碳的空腔，所述管體的出氣口端密封安裝有錐頭，所述錐頭中部設有氣體通道，所述氣體通道通過安裝在氣體通道上的壓力閥與管體的出氣口連通，所述錐頭上沿錐頭軸向排布有至少一組噴射孔組，方法包括布點、植管、連線、激發、檢查、撤收等六步，本發明能夠選擇松土土層的深度，使所需深度土層實現均勻、整體蓬松，改善土壤結構，同時該裝置重量輕、體積小，操作輕便，免除了大型機械碾壓土壤的缺陷。

技術領域

本發明涉及一種二氧化碳膨脹松土裝置及方法。

背景技術

土壤板結是農田、果園、草地、菜園農作過程中的普遍現象，是土壤退化、土壤質量下降、土壤生產力不可持續的重要障礙因子。土壤板結主要與土壤質地粘重、耕作層淺、有機質含量低、化肥施用過量、機械耕作壓實等因素有關。松土是消除或減輕土壤板結問題的重要技術措施。通過松土增大土壤顆粒之間的空隙，使土壤變得疏松，提高土壤通氣性，增加根細胞的呼吸，促進根毛與土壤中礦質元素交換和根對礦質元素的吸收；同時，為土壤微生物活動創造良好條件，促進有機物質分解，增加土壤養分供應能力，改善營養條件；松土還可以調節土壤水分，保墑防旱。在干旱條件下，松土后能破除土壤板結，截斷毛細管，防止土壤水分的蒸發，達到蓄水保墑作用；當水分過多時，又可以增加土壤水分蒸發，使植物生長發育良好。

傳統松土技術主要包括人工松土、畜力翻耕及添加有機土等，傳統技術需要花費大量時間和人力、畜力的投入，且松土效果不理想。近年來在草坪、園藝上發展了打洞機松土技術，農田應用中發展了挖掘機松土器和推土機松土器。松土機械的發展無疑對松土過程勞動投入的減少和松土效率的提高起到重要作用，但這些松土機械及其使用也存在一定的局限。如打洞機松土主要通過探針在地上形成小窟窿，盡管有利于土面的水通過打洞形成的針洞流到深層土壤，但是這一技術并未從本質上改變土壤孔隙度及土壤松緊度來達到土壤真正松土的目的。挖掘機式松土器或推土機式松土器需要將松土裝置與動力牽引設備連接進行工作，一般龐大笨重，在土地休閑期、開闊平整的地面較易作業，而難以對面積較小或細碎地塊及不平整地塊及有植物生長的土地開展松土作業，同時，大型機械作業時還可能存在對土壤的壓實作用，進一步加劇土壤板結。因此，發明一種能針對不同土地利用方式、不同地面平整程度、不同田塊大小、不同作物覆蓋條件的土壤松土技術，同時不會對土壤產生二次壓實的裝置和技術具有重要的應用價值和前景。

發明內容

針對現有技術的不足本發明提出一種可以應用于不同土地利用方式、不同面積土地、不同地面條件土壤的松土，通過液態二氧化碳相變產生高壓二氧化碳氣體膨脹作用于土壤，使一定深度周圍及其上層土壤發生蓬松的二氧化碳膨脹松土裝置及方法，而且本發明能夠選擇松土土層的深度，使所需深度土層實現均勻、整體蓬松，改善土壤結構，同時該裝置重量輕、體積小，操作輕便，免除了大型機械碾壓土壤的缺陷。

本發明的目的通過采用下述技術方案予以實現：

一種二氧化碳膨脹松土裝置，包括管體和錐頭，所述管體內設有充裝液體二氧化碳的空腔，所述管體的一端封閉，另一端設有出氣口，所述管體內設有將管體內液體二氧化碳向氣態的轉變的加熱裝置，所述管體的出氣口端密封安裝有錐頭，所述錐頭中部設有氣體通道，所述氣體通道通過安裝在氣體通道上的壓力閥與管體的出氣口連通，所述錐頭上沿錐頭軸向排布有至少一組噴射孔組，每組噴射孔組由多個沿錐頭周向均勻排布的噴射孔構成，所述噴射孔通過噴射通道與氣體通道連通。

所述管體上設有可朝管體內充裝液體二氧化碳的充裝口。

所述加熱裝置為加熱管，所述加熱管設置在管體內并且與管體同軸設置。

所述加熱管為基于火藥式的加熱管或基于電磁加熱式的加熱管或基于鋁熱效應式的加熱管或基于電加熱式的加熱管。

所述加熱裝置由外界控制裝置控制。

所述噴射孔與錐頭軸向設有一夾角。

所述夾角為5-20度。