盐碱土壤种植大豆的方法和装置

allin2025-04-28  32


本发明涉及一种盐碱土壤种植大豆的方法和装置,属于作物栽培。


背景技术:

1、大豆,拉丁学名为glycine max(linn.)merr.1917,通称黄豆,为双子叶植物纲、豆目、豆科、大豆属的一年生草本植物,大豆植株株高30-90厘米,茎粗壮、直立,密被褐色长硬毛,叶通常具3小叶,托叶具脉纹,被黄色柔毛,叶柄长2-20厘米。种子2-5颗,椭圆形、近球形,长度为1-2厘米、宽度为0.6-1.2厘米。合理种植是常见的盐碱地改良措施:在盐碱地上种植作物,要根据作物对盐碱、旱、涝的适应性能,因地种植,合理布局,充分发挥农业增产潜力,向日葵、谷糜类、甜菜、大麦等为耐盐碱性较强的作物,有较高的细胞渗透压,在较高的盐分溶液中也可以吸收足够的水分,不致引起生理干旱造成死亡。卢丽丽等发现石油污染土壤修复用植物为蚕豆、黄豆、更豆、青豆、红小豆、黑麦草。一般情况下,对盐碱地改良栽植土壤修复用植物,先是高盐碱浓度环境中能够生存的,再是浓度稍微低一点的植物,以一个植物生长季为一个周期,处理2-3个周期,每个周期都需要将栽植的植物全株收获,确保一些难溶于水的盐碱被清理出去,达到降低盐碱含量的目的。嗜盐菌halophiles通常分布在晒盐场、盐湖、腌制品中以及世界上著名的死海中,能够在盐浓度为15-20%的环境中生长,有的甚至能够在32%的盐水中生长。极端嗜盐菌有盐杆菌halbacterium和盐球菌halococcus,属于古菌。盐杆菌细胞含有红色素,所以在盐湖和死海中大量生长时,会使这些环境出现红色。一些嗜盐菌的细胞中存在有紫膜,膜中含有一种蛋白质,叫做细菌视紫红质,能吸收太阳光的能量。副溶血弧菌(vibrio parahaemolyticus)是分布极广的海洋细菌,可用于生产胞外多糖、聚羟基丁酸、食用蛋白、调味剂、保健食品强化剂、酶保护剂、海水淡化、盐碱地改造利用以及能源开发,副溶血弧菌最喜欢含盐量2-4%的环境,在5-6%的高盐浓度或营养丰富的低盐浓度都会滋生,尤其是在温度适宜的夏季,10个嗜盐菌在3-4小时后就会育出数百万个后代。嗜盐菌在高盐环境下,na+与细胞膜成分发生特异作用而增强了膜的机械强度,有利于维持细胞膜的构造,对阻止嗜盐菌的溶菌起着重要作用。在细胞膜的功能方面,嗜盐菌中氨基酸和糖的主动运输系统内必需有na+存在,而且na+作为产能的呼吸反应中一个必需因子起着作用,嗜盐杆菌的细胞壁以糖蛋白替代传统的肽聚糖,这种糖蛋白含有大量酸性的氨基酸,形成负电荷区域,吸引带正电荷的na+,维持细胞壁的稳定性,防止细胞被裂解。过量的酸性氨基酸残基在蛋白表面形成负电屏蔽,促进蛋白在高盐环境中的稳定。可降解塑料,又称可环境降解塑料,是指一类其制品的各项性能可满足使用要求,在保存期内性能不变,而使用后在自然环境条件下能降解呈对环境无害的物质的塑料。聚合物的降解是指因化学和物理因素引起的聚合的大分子链断裂的过程。聚合物暴露于氧、水、射线、化学品、污染物质、机械力、昆虫等动物以及微生物等环境条件下的大分子链断裂的降解过程被称为环境降解。在微生物的作用下,可完全分解为低分子化合物的塑料称为生物降解塑料。在塑料中添加吸水性物质,用完后弃于水中既能溶解掉的称为水降解塑料,比如淀粉基塑料,特别是共混型淀粉共混塑料,是淀粉与乙烯/乙烯醇共聚物、聚乙烯醇等共混而成的淀粉塑料,其内淀粉含量高,可占到总量的30-60%,可完全降解。因此如何研发一种能够在盐碱土壤中种植大豆的方法和装置,在人工干预下,让大豆正常在盐碱土壤中生长,大大减少对耕地资源占用成为急需解决的一大难题,所以发明一种盐碱土壤种植大豆的方法和装置是必要的。


技术实现思路

1、为了克服如何研发一种能够在盐碱土壤中种植大豆的方法和装置,在人工干预下,让大豆正常在盐碱土壤中生长,大大减少对耕地资源占用的难题,本发明提供了盐碱土壤种植大豆的方法和装置,该种盐碱土壤种植大豆的方法和装置利用肥力高、营养全的种植块作为大豆种植生长的基质,由外包的种植筒将种植块与周围的盐碱土壤隔离开,防止种植块盐碱化,便于大豆种植,同时,种植块和种植筒之间设置一个支撑台,种植筒下方盐碱土壤中的水分,在种植筒照射太阳后产生的温度变化,以水蒸气的形式聚集到支撑台内表面后,冷凝成水珠沿支撑台内表面流下来,再经流水孔流到支撑台旁腔中,保证种植块下方的湿度,最终达到让大豆能够在种植筒内的种植块上自由生长、盐碱地也可以种植大豆的目的。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

3、本发明盐碱土壤种植大豆的方法和装置,由种植筒1、种植块2、支撑台3组成,其特征在于:所述的种植筒1整体呈圆筒状,直径为5-10厘米、高度为10-20厘米,种植筒1没有上底,种植筒1侧壁的中上部设置可伸缩的种植筒伸缩部15,种植筒伸缩部15的内径为5-10厘米、外径为7-15厘米;种植筒伸缩部15的上面为种植筒顶部14,种植筒伸缩部15的下面为种植筒下部21,种植筒1的底壁为筒底5,筒底5的中央设置一个圆孔,称为筒底孔4,筒底孔4的直径为2-5厘米,筒底孔4周缘向种植筒腔16内设置一个圆筒,称为筒底孔沿7;筒底孔沿7的内直径为2-5厘米、高度为1-2厘米,筒底孔沿7的下口缘与筒底孔4周缘连接在一起形成一个整体,连接处没有任何缝隙;种植筒1的侧壁和筒底5共同组成种植筒壁18,种植筒壁18的厚度为0.5-1毫米,由淀粉与乙烯/乙烯醇共聚物、聚乙烯醇等共混而成的淀粉基水降解塑料制成;种植筒壁18所围成的空腔为种植筒腔16,种植筒腔16内设置种植块2和支撑台3。

4、所述的种植块2是种植大豆的培养基质,被压制成圆柱形,直径为4.9-9.5厘米、高度为5-10厘米,随种植筒1布置到盐碱土壤的坑洞内后,随即灌注10-50毫升淡水;种植块2由动物粪便、嗜盐菌副溶血弧菌(vibrio parahaemolyticus)剂、玉米秸秆粉、具高纤维素分解活性菌剂、土壤组成,五者的含量比为:60-75%:0.5-1%:15-20%:0.5-1%:3-24%;种植块2下底中央向上有一个圆柱形凹槽,称为种植块固定槽11,种植块固定槽11的直径为3-6厘米、深度为2-5厘米,种植块固定槽11下端的开口称为种植块固定槽口20;种植块2内部具种植块固定槽11的部分称为种植块下部12,种植块下部12上方的部分则称为种植块上部13,种植块下部12和种植块上部13的外直径相同;在种植块2上表面中央设置一个半球形的凹槽,称为点种槽19,点种槽19的直径为1.5-2.5厘米。

5、所述的支撑台3由流水孔6、支撑台下筒8、支撑台上筒10组成,支撑台上筒10是支撑台3的上半部分,位于支撑台下筒8上方的上表面中央,支撑台上筒10的直径为2.9-5.8厘米、深度为2-5厘米;支撑台下筒8是支撑台3的下半部分,支撑台下筒8的直径为4-8厘米、高度为1-5厘米,支撑台下筒8外侧部分的种植筒腔16称为支撑台旁腔9;支撑台下筒8侧壁下部等间距设置6-8个流水孔6,每个流水孔6均为长方形的缺刻,流水孔6的长度为0.5-1厘米、宽度为0.4-0.8厘米,流水孔6的下端宽边为支撑台下筒8侧壁下缘上的开口,形成缺刻状。

6、所述的盐碱土壤种植大豆的方法和装置在使用时,先沿地块地势从高到低东西方向或南北方向,在待耕作的盐碱地表面铺设一层厚度为20-50厘米、宽度为10-20米的玉米秸秆,然后在玉米秸秆上面用煤渣覆盖压实,煤渣层的厚度为10-20厘米,接着将盐碱地用机械设备抬高,抬高的方法是挖沟,将挖出的泥土培在旁边的煤渣层上面,所挖沟的横截面呈倒梯形,上口的宽度为3-7米、沟的深度为1-3米、沟边斜坡的坡度为45°,所增高土层的上表面用推土机推平整,而且用机械起垄,所起垄的宽度为20-30厘米,大豆即种植在垄上表面中央;种植大豆时,先用洛阳铲在垄上表面中央等间距挖出土坑,所挖土坑呈圆筒状,直径为5-10厘米、高度为10-20厘米,将种植筒伸缩部15拉开,并随即将设置有种植块2和支撑台3的种植筒1塞进土坑中,在点种槽19内点播1粒大豆种子,接着往种植筒1内灌入淡水,每个种植筒1灌入10-50毫升的淡水,使得种植块2体积吸水膨胀,浸湿种植块2,种植块2逐渐填充满种植筒腔16上部,大豆种子即可在种植块2上生长发育。

7、本发明的有益效果为,盐碱土壤种植大豆的方法和装置利用肥力高、营养全的种植块作为大豆种植生长的基质,由外包的种植筒将种植块与周围的盐碱土壤隔离开,防止种植块盐碱化,便于大豆种植,同时,种植块和种植筒之间设置一个支撑台,种植筒下方盐碱土壤中的水分,在种植筒照射太阳后产生的温度变化,以水蒸气的形式聚集到支撑台内表面后,冷凝成水珠沿支撑台内表面流下来,再经流水孔流到支撑台旁腔中,保证种植块下方的湿度,最终达到让大豆能够在种植筒内的种植块上自由生长、盐碱地也可以种植大豆的目的。盐碱土壤种植大豆的方法和装置制作简单,可操作性强,成本低廉,效果明显。


技术特征:

1.盐碱土壤种植大豆的方法和装置,由种植筒(1)、种植块(2)、支撑台(3)组成,其特征在于:所述的种植筒(1)整体呈圆筒状,直径为5-10厘米、高度为10-20厘米,种植筒(1)没有上底,种植筒(1)侧壁的中上部设置可伸缩的种植筒伸缩部(15),种植筒伸缩部(15)的内径为5-10厘米、外径为7-15厘米;种植筒伸缩部(15)的上面为种植筒顶部(14),种植筒伸缩部(15)的下面为种植筒下部(21),种植筒(1)的底壁为筒底(5),筒底(5)的中央设置一个圆孔,称为筒底孔(4),筒底孔(4)的直径为2-5厘米,筒底孔(4)周缘向种植筒腔(16)内设置一个圆筒,称为筒底孔沿(7);筒底孔沿(7)的内直径为2-5厘米、高度为1-2厘米,筒底孔沿(7)的下口缘与筒底孔(4)周缘连接在一起形成一个整体,连接处没有任何缝隙;种植筒(1)的侧壁和筒底(5)共同组成种植筒壁(18),种植筒壁(18)的厚度为0.5-1毫米,由淀粉与乙烯/乙烯醇共聚物、聚乙烯醇等共混而成的淀粉基水降解塑料制成;种植筒壁(18)所围成的空腔为种植筒腔(16),种植筒腔(16)内设置种植块(2)和支撑台(3)。

2.根据权利要求1所述的盐碱土壤种植大豆的方法和装置,其特征在于:所述的种植块(2)是种植大豆的培养基质,被压制成圆柱形,直径为4.9-9.5厘米、高度为5-10厘米,随种植筒(1)布置到盐碱土壤的坑洞内后,随即灌注10-50毫升淡水;种植块(2)由动物粪便、嗜盐菌副溶血弧菌剂、玉米秸秆粉、具高纤维素分解活性菌剂、土壤组成,五者的含量比为60-75%:0.5-1%:15-20%:0.5-1%:3-24%;种植块(2)下底中央向上有一个圆柱形凹槽,称为种植块固定槽(11),种植块固定槽(11)的直径为3-6厘米、深度为2-5厘米,种植块固定槽(11)下端的开口称为种植块固定槽口(20);种植块(2)内部具种植块固定槽(11)的部分称为种植块下部(12),种植块下部(12)上方的部分则称为种植块上部(13),种植块下部(12)和种植块上部(13)的外直径相同;在种植块(2)上表面中央设置一个半球形的凹槽,称为点种槽(19),点种槽(19)的直径为1.5-2.5厘米。

3.根据权利要求1所述的盐碱土壤种植大豆的方法和装置,其特征在于:所述的支撑台(3)由流水孔(6)、支撑台下筒(8)、支撑台上筒(10)组成,支撑台上筒(10)是支撑台(3)的上半部分,位于支撑台下筒(8)上方的上表面中央,支撑台上筒(10)的直径为2.9-5.8厘米、深度为2-5厘米;支撑台下筒(8)是支撑台(3)的下半部分,支撑台下筒(8)的直径为4-8厘米、高度为1-5厘米,支撑台下筒(8)外侧部分的种植筒腔(16)称为支撑台旁腔(9);支撑台下筒(8)侧壁下部等间距设置6-8个流水孔(6),每个流水孔(6)均为长方形的缺刻,流水孔(6)的长度为0.5-1厘米、宽度为0.4-0.8厘米,流水孔(6)的下端宽边为支撑台下筒(8)侧壁下缘上的开口,形成缺刻状。

4.根据权利要求1所述的盐碱土壤种植大豆的方法和装置,其特征在于:所述的盐碱土壤种植大豆的方法和装置在使用时,先沿地块地势从高到低东西方向或南北方向,在待耕作的盐碱地表面铺设一层厚度为20-50厘米、宽度为10-20米的玉米秸秆,然后在玉米秸秆上面用煤渣覆盖压实,煤渣层的厚度为10-20厘米,接着将盐碱地用机械设备抬高,抬高的方法是挖沟,将挖出的泥土培在旁边的煤渣层上面,所挖沟的横截面呈倒梯形,上口的宽度为3-7米、沟的深度为1-3米、沟边斜坡的坡度为45°,所增高土层的上表面用推土机推平整,而且用机械起垄,所起垄的宽度为20-30厘米,大豆即种植在垄上表面中央;种植大豆时,先用洛阳铲在垄上表面中央等间距挖出土坑,所挖土坑呈圆筒状,直径为5-10厘米、高度为10-20厘米,将种植筒伸缩部(15)拉开,并随即将设置有种植块(2)和支撑台(3)的种植筒(1)塞进土坑中,在点种槽(19)内点播1粒大豆种子,接着往种植筒(1)内灌入淡水,每个种植筒(1)灌入10-50毫升的淡水,使得种植块(2)体积吸水膨胀,浸湿种植块(2),种植块(2)逐渐填充满种植筒腔(16)上部,大豆种子即可在种植块(2)上生长发育。


技术总结
盐碱土壤种植大豆的方法和装置,属于作物栽培技术领域,由种植筒(1)、种植块(2)、支撑台(3)组成,其特征在于:所述的种植筒(1)整体呈圆筒状,没有上底,侧壁的中上部设置可伸缩的种植筒伸缩部(15),种植筒伸缩部(15)的上面为种植筒顶部(14)、下面为种植筒下部(21),种植筒(1)的底壁为筒底(5),筒底(5)的中央设置筒底孔(4),筒底孔(4)周缘为筒底孔沿(7);种植筒(1)的侧壁和筒底(5)共同组成种植筒壁(18),由淀粉基水降解塑料制成;种植筒壁(18)所围成的空腔为种植筒腔(16),种植筒腔(16)内设置种植块(2)和支撑台(3)。该装置制作简单,可操作性强,成本低廉,效果明显。

技术研发人员:胡志凤,秦微娜,孙文鹏,李晶鑫,黄晓梅
受保护的技术使用者:黑龙江农业工程职业学院
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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