一种改良盐碱地的智能坪床结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种改良盐碱地的智能坪床结构，涉及新能源利用和生态恢复领域，包括：设置在土壤表层，将太阳能变为热能输入到土壤表层中以提高土壤表层微环境温度的导热系统；设置在土壤表层以下，对盐碱地土壤水中的盐碱进行截留、净化并对净化水收集的两级过滤系统；用于监测净化水的体积，并根据净化水体积的变化启动净化水再利用的循环系统，本实用新型专利技术的坪床铺设结构设计简单，操作方便，无需使用土壤改良剂等化学制品，也无需栽种耐盐碱品种的草种，可广泛用于寒冷地区和盐碱地区的草坪建植。坪建植。坪建植。

【技术实现步骤摘要】
一种改良盐碱地的智能坪床结构


[0001]本技术涉及新能源利用和生态恢复领域，尤其是一种利用太阳能改良盐碱地的智能坪床结构。

技术介绍

[0002]我国有3470万公顷的盐碱土，这些地区植被稀少，生态系统脆弱，对盐碱地进行生态修复意义重大。然而由于盐碱地的土壤环境恶劣，栽植树木进行绿化很难在短期内起到修复效果，因此，目前对盐碱地的改良工作依然艰巨。
[0003]草坪建植是能够短期内使贫瘠土地复绿，改良土壤环境的有效方式，然而盐碱地不适宜作物生长，即便是通过植草的方式，也需要对土壤进行改良，例如对于小面积的草坪建植一般会通过客土法等措施改善坪床条件，提高草坪建植质量，但是该方法对于大面积的土壤环境恶劣的盐碱地而言，不仅成本高，而且费时费力。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术存在的技术问题，本技术提供一种利用太阳能构建的能够同时调节土壤微环境中的水、肥、气、热平衡的坪床结构，本技术提供的坪床结构不仅将太阳能引入到土壤中促进土壤中阴阳离子交换和生物代谢，而且还能对土壤中的盐渍水进行截留净化，降低土壤盐离子浓度和pH值，本技术提供的坪床结构简单，经济耐用，使用方便，可广泛用于寒冷地区和盐碱地区的生态恢复或草坪建植。
[0005]为实现本技术的技术目的，本技术公开了一种利用太阳能改良盐碱地的智能坪床结构，包括：
[0006]设置在土壤表层，利用太阳能提高土壤表层微环境温度的导热系统；
[0007]设置在土壤表层以下，对盐碱地土壤水中的盐渍进行截留、净化并对净化水进行收集的两级过滤系统；
[0008]用于监测净化水的体积，并根据净化水体积的变化启动净化水再利用的循环系统。
[0009]其中，所述导热系统包括：
[0010]铺设在土壤表层内的导热管；
[0011]与加热管连接，设置在土壤表层上的太阳能加热储能装置；以及
[0012]与太阳能加热储能装置连接的自适应调节装置。
[0013]特别是，所述导热管呈回形铺设在土壤中。
[0014]其中，所述导热管铺设在距离土壤表面以下45-60cm处。
[0015]优选的，所述导热管铺设在距离土壤表面以下50cm左右处。
[0016]特别是，所述导热管仅铺设一层。
[0017]具体的，所述导热管为市售的直径小于10mm的不锈钢金属管。
[0018]具体的，在本申请的一个实施例中，采用了市售的8mm的不锈钢金属管。
[0019]本技术将导热管折叠成回形铺设在土壤中，可以使导热管最大限度且均匀地向导热管四周土壤传递热量。此外，本申请将导热管铺设在距离地面50cm左右处。
[0020]其中，所述太阳能加热储能装置为市售的任一一种太阳能和蓄电池相结合的装置。
[0021]本申请利用太阳能加热储能装置不仅解决了盐碱地田间无法供电的问题，还能将可再生能源用于土壤改良、生态恢复和草坪建植，生态意义重大。
[0022]其中，所述自适应调节装置包括：
[0023]设置在土壤表层中非导热管位置处，能够发射温度信号的温度感应器；
[0024]设置在太阳能加热储能装置上，用于接收温度信号，并根据温度信号控制太阳能加热储能装置释放热量大小的智能控制器。
[0025]本技术应用自适应调节装置能够在太阳充足季节将多余的太阳能转化为电能储存起来，仅将少量热能传输到导热管，防止燥热季节对土壤表土层的过度加热；同时还能够在太阳光匮乏时，及时启用储存的电能，加热电热管，满足寒凉季节土壤对热量的需求。
[0026]需要说明的是，所述自适应调节装置可以通过市售获得，也可以采购温度感应器、智能控制器采用常规方式进行组装。
[0027]其中，所述两级过滤系统包括：
[0028]设置在土壤表层以下，依次叠放的多组，且每组由不同的粒径种类的玻璃轻石构成的初级过滤单元；
[0029]设置在初级过滤单元以下，将玻璃轻石不同种粒径混合组成的次级过滤单元；
[0030]设置在初级过滤单元和次级过滤单元之间的初级净化水缓冲单元；
[0031]设置在次级过滤单元下端的净化水收集单元；以及
[0032]布设在土壤表层、初级过滤单元、初级净化水过度单元、次级过滤单元、净化水收集单元之间的透水膜。
[0033]其中，所述净化水收集单元是利用防水膜与土层分离，降低净化水向土层渗入。
[0034]其中，所述初级过滤单元由上而下包括具有第一孔隙配伍的上层、具有第二孔隙配伍的中层、第三孔隙配伍的下层。
[0035]其中，所述第一孔隙配伍是粒径为3-8mm的玻璃轻石、粒径为1-3mm的玻璃轻石、粒径为0.1-2mm的玻璃轻石的混合。
[0036]其中，所述第二孔隙配伍是粒径为3-8mm的玻璃轻石、粒径为1-3mm的玻璃轻石、粒径为0.1-2mm的玻璃轻石、粒径为0.1-1mm的玻璃轻石、粒径为0.01-0.1mm的玻璃轻石的混合。
[0037]其中，所述第三孔隙配伍是粒径为3-8mm的玻璃轻石、粒径为1-3mm的玻璃轻石、粒径为0.1-2mm的玻璃轻石、粒径为0.1-1mm的玻璃轻石的混合。
[0038]特别是，所述初级过滤单元中，上、中、下层厚度的关系为：中层＞上层＞下层。
[0039]优选的，所述上层厚度为40cm，中层厚度为50cm，下层厚度为30cm。
[0040]其中，所述次级过滤单元是具有第三孔隙配伍的玻璃轻石混合，即粒径为3-8mm的玻璃轻石、粒径为1-3mm的玻璃轻石、粒径为0.1-2mm的玻璃轻石、粒径为0.1-1mm的玻璃轻石的混合。
[0041]玻璃轻石是一种多孔轻质无机材料，常用园艺领域，本申请利用玻璃轻石对盐碱地表层土壤进行重构，是利用玻璃轻石之间的粒径差异，对土壤中的混有土壤颗粒的水进行过滤，使盐碱土壤颗粒与盐碱土壤水初步分离，再利用玻璃轻石本身的吸附效果使已经进行了粗过滤的土壤水中的盐分子物质沉积附着在玻璃轻石的孔隙中，减少土壤水中的盐浓度，降低pH值，实现盐碱地土壤水的净化。
[0042]特别是，所述玻璃轻石中混有枯草芽孢杆菌和芽孢杆菌。
[0043]具体的，所述枯草芽孢杆菌和芽孢杆菌均通过市售获得，其用量可以根据坪床结构体积的大小进行调整，本技术不作限制，本技术利用混在玻璃轻石中的枯草芽孢杆菌和芽孢杆菌可以吸收并消耗土壤水中盐碱离子，同时分泌有益于作物生长的抗生素和酶，使其附着在玻璃轻石上，有利于作物根系的生长。
[0044]其中，所述初级净化水缓冲单元为上下端均具有多个与透水膜接触小孔的缓冲管道。
[0045]其中，所述缓冲管道中上端小孔与下端小孔间隔分布。
[0046]其中，所述缓冲管道为市售的任一一种中空管道。
[0047]优选的，所述缓冲管道为PPR管。
[0048]本申请将缓冲管道设置在两个透水膜之间，使经过初级过滤的空气和过滤水通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改良盐碱地的智能坪床结构，其特征在于，包括：设置在土壤表层，将太阳能变为热能输入到土壤表层中以提高土壤表层微环境温度的导热系统；设置在土壤表层以下，对盐碱地土壤水中的盐碱进行截留、净化并对净化水收集的两级过滤系统；用于监测净化水的体积，并根据净化水体积的变化启动净化水再利用的循环系统。2.如权利要求1所述的改良盐碱地的智能坪床结构，其特征在于，所述导热系统包括：铺设在土壤表层内的导热管；与导热管连接，设置在土壤表层上的太阳能加热储能装置；以及与太阳能加热储能装置连接的自适应调节装置。3.如权利要求2所述的改良盐碱地的智能坪床结构，其特征在于，所述自适应调节装置包括：设置在土壤表层中非导热管位置处，能够发射温度信号的温度感应器；设置在太阳能加热储能装置上，用于接收温度信号，并根据温度信号控制太阳能加热储能装置释放热量大小的智能控制器。4.如权利要求2所述的改良盐碱地的智能坪床结构，其特征在于，所述两级过滤系统包括：设置在土壤表层以下，依次叠放的多组，且每组由不同的粒径种类的玻璃轻石构成的初级过滤单元；设置在初级过滤单元以下，将玻璃轻石不同种粒径混合组成的次级过滤单元；设置在初级过滤单元和次级过滤单元之间的初级净化水缓冲单元；设置在次级过滤单元下端的净化水收集单元；以及布设在土壤表层、初级过滤单元、初级净化水过度单元、次级过滤单元、净化水收集单元之间的透水膜；其中，所述净化水收集单元是利用防水膜与土层分离，降低净化水向土层渗入。5.如权利要求4所述的改良盐碱地的智能坪床结构，其特征在于，所述初级过滤单元由上而下包括具有第一孔隙配伍的上层、具有第二孔隙配伍的中层、第三孔隙配伍的下层；其中，所述第一孔隙配伍是粒径为3-8mm的玻璃轻石、粒径为...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴琦，张馨馨，刘璐，王婧，王慧慧，刘骐华，刘文婷，韩冬梅，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：新型
国别省市：