一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装

本发明涉及沙化耕地防风蚀，具体的说是一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装置及方法。背景技术：1、中国干旱半干旱地区的农田耕地以沙性土壤为主，处于脆弱生态带，耕作粗放，广种薄收。每逢冬春和夏初季节，大风侵袭，风蚀非常严重。沙质耕地在风蚀的作用下，有机质和养分大量流失，导致土壤肥力严重下降，漫岗地或缓起伏沙地风蚀更为严重。不仅如此，当风蚀发生时，春播作物幼苗常常造成沙割等机械损伤，甚至毁种。营造农田防护林防护效能较低，使农民耕地减少，且成本较高，实现周期长，需要有效的管理机制；当地农户会在大风天气前向耕地喷洒水，可有效减少风蚀，但风蚀区多处于旱地，大风会使土地表层水分加速蒸发，还会继续发生风蚀。长期使用化学高分子材料改良沙化耕地会污染地下水，破坏当地生态环境，不适宜大规模使用。2、利用微生物菌液和胶结液配合在沙化耕地表层形成结皮是对沙化耕地进行防风蚀保护的一种更佳的方法。但是不同的沙化耕地所需要的微生物菌液和胶结液的量不同，需要重点喷洒的位置也不同，现有技术中的喷洒装置主要是借助已有的喷灌设备，灵活度差，不能根据实际需求进行调整。技术实现思路1、为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装置及方法，能够灵活地将微生物菌液和胶结液喷洒到沙化耕地中，满足不同沙化耕地的防风蚀处理需求。2、为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装置，包括两个储浆罐，其中一个储浆罐中储存有微生物菌液，另外一个储浆罐中储存有胶结液，两个储浆罐共同连通有固定输送管道，固定输送管道可拆卸连接有若干个移动喷洒机构，移动喷洒机构包括多个与固定输送管道连通的喷头，相邻两个喷头所形成的喷洒覆盖区具有重叠部分。3、优选的，两个所述储浆罐各连通有一个连接管，连接管上设置有阀门，两个连接管均与固定输送管道相连通，固定输送管道上设置有输送泵。4、优选的，所述移动喷洒机构包括第一移动输送管道和第二移动输送管道，第一移动输送管道和第二移动输送管道上均设置有多个所述喷头，并且第一移动输送管道上的喷头的数量小于第二移动输送管道，第一移动输送管道上的喷头和第二移动输送管道上的喷头相互连线能够形成多个等边三角形。5、优选的，所述第一移动输送管道和所述第二移动输送管道均与所述固定输送管道相互垂直，并且第一移动输送管道和第二移动输送管道均通过第一竖管与固定输送管道相连通。6、优选的，所述固定输送管道的管壁上开设有沿长度方向延伸的通槽，固定输送管道内部转动设置有软带组件，软带组件转动过程中能够将通槽封闭，软带组件上穿设有多个用于连接所述第一竖管的接头，接头内可拆卸设置有密封盖。7、优选的，所述软带组件包括贴合在固定输送管道的内壁上的外转动带，并且外转动带的宽度大于通槽的宽度，所述接头穿过外转动带。8、优选的，所述外转动带背向通槽的一侧固定连接有中间转动带，并且中间转动带的宽度小于外转动带的宽度，所述固定输送管道的内壁上固定设置有两个对外转动带和中间转动带进行限位的限位组件，限位组件包括两个限位块的径向延伸并且与固定输送管道的内壁固定连接的第一部分，第一部分垂直固定连接有第二部分，第二部分与固定输送管道的内壁之间形成用于容纳外转动带的第一间隙，两个第二部分之间形成用于容纳中间转动带的第二间隙。9、优选的，所述中间转动带背向外转动带的一侧固定连接有内转动带，内转动带与第二部分相贴合，所述接头穿过外转动带、中间转动带和内转动带。10、一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀方法，基于上述的一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装置，方法包括如下步骤：11、s1、制备微生物菌液和胶结液，并且将微生物菌液和胶结液分别储存在两个储浆罐中；12、s2、将移动喷洒机构与固定输送管道连接；13、s3、将微生物菌液和胶结液在依次通过移动喷洒机构喷洒到沙化耕地中。14、优选的，s1中，将产脲霉菌按照体积比为1：90～110的接种量接种到培养基中制备出微生物菌液，将尿素和硝酸铵混合制备出胶结液。15、有益效果：16、本发明的一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装置，能够根据沙化耕地的实际情况灵活地将微生物菌液和胶结液喷洒到沙化耕地中，使沙化耕地表面形成生物结皮，从而实现防风蚀的效果；并且，本装置通过能够改变位置的移动喷洒机构，实现对沙化耕地任意位置的喷洒，灵活度高，适用范围广泛。17、本发明的基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀方法的原理在于，产脲霉菌通过新陈代谢产生大量高活性脲酶，可将尿素水解生成铵根离子和碳酸根离子，与环境中的可溶性钙盐中的钙离子能够结合生成具有胶结性质的碳酸钙沉淀，可将沙化耕地表层沙颗粒胶结成生物结皮，短期内可有效阻止沙颗粒在强风天气下脱离地面启动跃迁，成的生物结皮还可减少沙化耕地的水分蒸发，增强耕地的保水性。18、附图说明19、图1是本发明装置的整体结构示意图；20、图2是固定输送管道与第一移动输送管道的连通方式示意图；21、图3是固定输送管道与第二移动输送管道的连通方式示意图；22、图4是固定输送管道的结构示意图；23、图5是储浆罐的结构示意图。技术特征：1.一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装置，其特征在于：包括两个储浆罐(1)，其中一个储浆罐(1)中储存有微生物菌液(201)，另外一个储浆罐(1)中储存有胶结液(202)，两个储浆罐(1)共同连通有固定输送管道(6)，固定输送管道(6)可拆卸连接有若干个移动喷洒机构，移动喷洒机构包括多个与固定输送管道(6)连通的喷头(9)，相邻两个喷头(9)所形成的喷洒覆盖区(10)具有重叠部分。2.如权利要求1所述的一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装置，其特征在于：两个所述储浆罐(1)各连通有一个连接管(4)，连接管(4)上设置有阀门(3)，两个连接管(4)均与固定输送管道(6)相连通，固定输送管道(6)上设置有输送泵(5)。3.如权利要求1所述的一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装置，其特征在于：所述移动喷洒机构包括第一移动输送管道(7)和第二移动输送管道(8)，第一移动输送管道(7)和第二移动输送管道(8)上均设置有多个所述喷头(9)，并且第一移动输送管道(7)上的喷头(9)的数量小于第二移动输送管道(8)，第一移动输送管道(7)上的喷头(9)和第二移动输送管道(8)上的喷头(9)相互连线能够形成多个等边三角形。4.如权利要求1所述的一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装置，其特征在于：所述第一移动输送管道(7)和所述第二移动输送管道(8)均与所述固定输送管道(6)相互垂直，并且第一移动输送管道(7)和第二移动输送管道(8)均通过第一竖管(12)与固定输送管道(6)相连通。5.如权利要求4所述的一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装置，其特征在于：所述固定输送管道(6)的管壁上开设有沿长度方向延伸的通槽(15)，固定输送管道(6)内部转动设置有软带组件，软带组件转动过程中能够将通槽(15)封闭，软带组件上穿设有多个用于连接所述第一竖管(12)的接头(20)，接头(20)内可拆卸设置有密封盖(21)。6.如权利要求5所述的一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装置，其特征在于：所述软带组件包括贴合在固定输送管道(6)的内壁上的外转动带(16)，并且外转动带(16)的宽度大于通槽(15)的宽度，所述接头(20)穿过外转动带(16)。7.如权利要求6所述的一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装置，其特征在于：所述外转动带(16)背向通槽(15)的一侧固定连接有中间转动带(17)，并且中间转动带(17)的宽度小于外转动带(16)的宽度，所述固定输送管道(6)的内壁上固定设置有两个对外转动带(16)和中间转动带(17)进行限位的限位组件，限位组件包括两个限位块(18)，限位块(18)包括沿固定输送管道(6)的径向延伸并且与固定输送管道(6)的内壁固定连接的第一部分，第一部分垂直固定连接有第二部分，第二部分与固定输送管道(6)的内壁之间形成用于容纳外转动带(16)的第一间隙，两个第二部分之间形成用于容纳中间转动带(17)的第二间隙。8.如权利要求7所述的一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装置，其特征在于：所述中间转动带(17)背向外转动带(16)的一侧固定连接有内转动带(19)，内转动带(19)与第二部分相贴合，所述接头(20)穿过外转动带(16)、中间转动带(17)和内转动带(19)。9.一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀方法，基于如权利要求1所述的一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装置，其特征在于：方法包括如下步骤：10.如权利要求9所述的一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀方法，其特征在于：s1中，将产脲霉菌按照体积比为1：90～110的接种量接种到培养基中制备出微生物菌液(201)，将尿素和硝酸铵混合制备出胶结液(202)。技术总结一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装置，包括两个储浆罐，其中一个储浆罐中储存有微生物菌液，另外一个储浆罐中储存有胶结液，两个储浆罐共同连通有固定输送管道，固定输送管道可拆卸连接有若干个移动喷洒机构，移动喷洒机构包括多个与固定输送管道连通的喷头，相邻两个喷头所形成的喷洒覆盖区具有重叠部分。本发明提供一种基于喷洒式微生物胶结的沙化耕地防风蚀装置及方法，能够灵活地将微生物菌液和胶结液喷洒到沙化耕地中，满足不同沙化耕地的防风蚀处理需求。技术研发人员：杨德锋,周丽丽,范昊明,王颖,杨慧敏,韦依娴,张馨月,王澄川受保护的技术使用者：沈阳农业大学技术研发日：技术公布日：2024/3/31