一种风驱多自由度盐碱地修复装置的制作方法

本发明涉及一种风驱多自由度盐碱地修复装置，具体涉及一种通过风力驱动实现自由在盐碱地中移动吸附盐碱，同时能够保证耐盐碱植物正常生长的系统装置。

背景技术：

随着经济发展和人口迅速增长，日益剧增的粮食需求使得盐碱地被用来种植。土壤盐碱化治理是一个世界性难题，同时这也是土壤肥力下降和土壤退化的重要表现。盐碱地种植不当不仅造成资源的浪费，而且给生态环境和经济社会的发展带来了严重的危害，成为制约区域生态环境与农业高效利用的重要因素。我国盐碱化土地面积大，分布广，盐碱化现象在全国范围内普遍存在，尤其在西北干旱—半干旱区和东部沿海地区更加严重，这直接威胁区域生态安全和农业的可持续发展。盐渍土的改良利用是一项涉及多个学科的生态工程，目前，国内外常用的盐碱地治理措施主要有水利工程措施、物理覆土改良、化学改良和生物改良等。由于传统的改良措施会导致次生盐渍化、土壤二次污染等问题，因此生物改良，特别是植物改良盐碱地成为未来一种环境友好型的改良措施。

盐生植物可作为“生物泵”带走盐碱地土壤中的盐分，并通过收割实现盐分的转移；盐碱地地表植物覆盖能够减少表面蒸发、降低地下水位防止地面返盐；耐盐碱植物根系生长可改善土壤物理性状及中和土壤碱性。利用生物措施改良盐碱地，根据盐碱土壤状况、改良的目的、要求等特点，应从众多盐生植物中筛选最适宜种植的盐生植物，以达到更好的盐碱地治理效果。

针对以上问题，国内外已开展了相关研究和采取了相关措施。中国发明专利201711430009.6公开了“一种盐碱地的治理方法”，该发明通过对盐碱地分块，在各自划分区域的四周建立60cm深排碱沟然后在该平面区域上进行种植耐碱抗旱植株的方法治理盐碱地。中国发明专利201910804294.6公开了“一种盐碱地的治理方法”，该发明通过分割土地、铺设暗管和集水管、设置排水系统和灌溉系统以及土壤脱盐来进行盐碱地治理。中国发明专利201920172620.1公开了“盐碱地土壤治理系统”，该发明通过布设感应器组件监测土壤盐碱含量，然后自动调度设备铲土系统来治理盐碱地土壤。以上方案可以解决盐碱地土壤问题，但对设备、人工等投入较大，解决盐碱地土壤中的盐碱问题是农业可持续发展工作亟待解决的问题，也是本技术所解决的关键问题。

技术实现要素：

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种风驱多自由度盐碱地修复装置，通过风力驱动实现自由在盐碱地中移动吸附盐碱，将耐盐碱植物种植于不倒翁底托的修复体内，减少外界环境因素对耐盐碱植物的影响，该装置在风力驱动作用下可在盐碱地内移动同时吸附地面盐碱。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种风驱多自由度盐碱地修复装置，包括多自由度吸盐吸碱单元、耐盐碱植物同化吸收单元；

自由度吸盐吸碱单元包括不倒翁底托、球形支架、吸附填料、纤维吸附绳和风力传动机构；所述风力传动机构包括：风速仪、风速调节器、传动轴和抓地器，不倒翁底托的上端通过球形支架支撑，且球形支架中部设置有用于相对转动安装传动轴的轴承，

不倒翁底托的底部开设有用于安装传动轴的轴孔，传动轴的底端穿过不倒翁底托的底部与抓地器连接，传动轴的顶端通过风速调节器与风速仪连接，且传动轴的中部通过轴承相对转动的安装在球形支架上；

不倒翁底托上开设有若干用于纤维吸附绳穿设的绳孔，且不倒翁底托内设置有吸附填料，所述纤维吸附绳的上端与吸附填料接触固定，纤维吸附绳的下端穿出绳孔与盐碱地面接触，用于吸附盐碱地面中的盐碱储存于吸附填料中,耐盐碱植物同化吸收单元用于同化吸收吸附填料中的盐碱。

在一些实施例中，所述不倒翁底托的绳孔处密封安装有单向透水柱，纤维吸附绳通过单向透水柱穿设在所述不倒翁底托中。

在一些实施例中，所述耐盐碱植物同化吸收单元包括耐盐碱植物、万向支架、生长基质；所述生长基质通过万向支架固定在不倒翁底托内侧壁上，耐盐碱植物固定在生长基质上且耐盐碱植物的根部延伸至吸附填料，用于同化吸收吸附填料中的盐碱。

在一些实施例中，所述耐盐碱植物同化吸收单元还包括汲水棉线，所述汲水棉线一端固定在生长基质中，另一端连接至水源处。

进一步的，在一些实施例中，所述的风驱多自由度盐碱地修复装置，还包括万向支撑汲水单元，所述万向支撑汲水单元包括储水盒，所述储水盒中储存有水，汲水棉线另一端位于储水盒中，储水盒为盐碱植物提供水分。

在一些实施例中，所述储水盒上端设置有向内凹陷的带孔盖。

在一些实施例中，所述万向支撑汲水单元还包括双头万向轴承，所述储水盒通过双头万向轴承固定在不倒翁底托内侧壁上。

在一些实施例中，所述盐碱植物为碱蓬、碱菀、蜀葵和黄须的一种或几种组合。

在一些实施例中，所述传动轴两端均为螺纹结构，所述传动轴底端与抓地器通过螺纹螺母连接固定。

有益效果：本发明提供的风驱多自由度盐碱地修复装置，装置依靠风力驱动，实现在盐碱地自由移动并吸附削减表层土壤中的盐碱；同时，多自由度吸盐吸碱单元中的不倒翁底托可以保障耐盐碱植物同化吸收单元中的植物生长环境相对稳定。本发明采用螺栓、焊接方式连接，整体结构简单稳定，耐盐碱植物易于获得，该装置适用于盐碱地中盐碱含量的削减。

附图说明

图1为本发明实施例的风驱多自由度盐碱地修复装置的剖面图；

图2为本发明实施例中动力供给爬行单元的结构示意图；

图3为本发明实施例中水循环除盐单元的结构示意图；

图4为本发明实施例中盐分蒸储单元的结构示意图；

图中：多自由度吸盐吸碱单元1、万向支撑汲水单元2、耐盐碱植物同化吸收单元3、不倒翁底托4、球形支架5、吸附填料6、纤维吸附绳7、风力传动机构8：风速仪8-1、风速调节器8-2、传动轴8-3、抓地器8-4；储水盒9、双头万向轴承10、耐盐碱植物11、万向支架12、生长基质13、汲水棉线14。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以还包括不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图4所示，一种风驱多自由度盐碱地修复装置，包括多自由度吸盐吸碱单元1、万向支撑汲水单元2、耐盐碱植物同化吸收单元3；

在一些实施例中，如图1、图2所示，自由度吸盐吸碱单元1包括不倒翁底托4、球形支架5、吸附填料6、纤维吸附绳7和风力传动机构8；所述风力传动机构8包括：风速仪8-1、风速调节器8-2、传动轴8-3和抓地器8-4，不倒翁底托4的上端通过球形支架5支撑，且球形支架5中部设置有用于相对转动安装传动轴8-3的轴承；

不倒翁底托4的底部开设有用于安装传动轴8-3的轴孔，传动轴8-3的底端穿过不倒翁底托4的底部与抓地器8-4连接，传动轴8-3的顶端通过风速调节器8-2与风速仪8-1连接，且传动轴8-3的中部通过轴承相对转动的安装在球形支架5上；

不倒翁底托4均匀开设有若干用于纤维吸附绳7穿设的绳孔，且不倒翁底托4内设置有吸附填料6，所述纤维吸附绳7的上端与吸附填料6接触固定，纤维吸附绳7的下端穿出绳孔与盐碱地面接触，用于吸附盐碱地面中的盐碱储存于吸附填料6中。

在一些实施例中，所述不倒翁底托4的绳孔处密封安装有单向透水柱，纤维吸附绳通过单向透水柱穿设在所述不倒翁底托4中。在一些实施例中，抓地器放置在不倒翁底托外部中心位置。

在一些实施例中，不倒翁底托、球形支架和风力传动机构均为不锈钢材质。

在一些实施例中，不倒翁底托4开小孔安放纤维吸附绳7，再向不倒翁底托底部添加吸附填料6，使得吸附填料6与纤维吸附绳7紧密接触，这样可以增加盐碱吸附能力以便储存在吸附填料6中；不倒翁底托中心底部开孔，不倒翁底托外放置螺母结构的抓地器8-4，传动轴8-3穿过不倒翁底托上部，穿过带轴承的球形支架5，通过传动轴8-3螺纹结构与抓地器8-4结合，传动轴8-3上部通过螺纹结构与风速调节器8-2和风速仪8-1相连接。本单元可根据当地风速设置风速调节器8-2使得转速较低。在一个实例中，在风的作用下，风速仪8-1转动，在风速调节器8-2下传动轴8-3为一种较慢速度转动，同时带动抓地器8-4与地面摩擦前进，设置在不倒翁底托底部的纤维吸附绳7在不倒翁底托运动过程中吸附地面盐碱储存于吸附填料6中，同时不倒翁底托5和球形支架5在一定程度保证了该单元稳定。

在一些实施例中，如图1、图3所示，所述万向支撑汲水单元2包括储水盒9、双头万向轴承10，所述储水盒9中储存有水，储水盒9通过双头万向轴承10固定在不倒翁底托4内侧壁上，汲水棉线14另一端位于储水盒9中，储水盒9为盐碱植物11提供水分。

所述储水盒9通过双头万向轴承10固定在不倒翁底托4内侧壁上。双头万向轴承10一端连接在不倒翁底托壁，一端连接在储水盒9上。在不倒翁底托4运动过程中，连接在不倒翁底托壁一端轴承转动保证储水盒9另一端水平位置。进一步的，所述储水盒9上端设置有向内凹陷的带孔盖。一方面可以减少储水盒9水分蒸发，另一方面可以接纳降雨等来储存水分；同时储水盒9底部开设出水孔放置汲水棉线14与植物生长基质13连接，为其供水，保证耐盐碱植物11正常生长。

在一些实施例中，如图1、图4所示，所述耐盐碱植物同化吸收单元3包括耐盐碱植物11、万向支架12、生长基质13、汲水棉线14；所述生长基质13通过万向支架12固定在不倒翁底托4内侧壁上，耐盐碱植物11固定在生长基质13上且耐盐碱植物1的根部延伸至吸附填料6，用于同化吸收吸附填料6中的盐碱。

进一步的，所述耐盐碱植物同化吸收单元3还包括汲水棉线14，所述汲水棉线14一端固定在生长基质13中，另一端连接至水源处。

其中，耐盐碱植物11可选当地盐碱地常见品种，为碱蓬、碱菀、蜀葵和黄须的一种或几种组合，例如碱蓬等易存活对环境条件适应较好的植物品质品种。生长基质13可以为耐盐碱植物11生长提供载体和营养物质，同时生长基质13具有保水性好、易于植物根系穿透的特点。汲水棉线14布设在生长基质底部，另一端与储水盒9底部相连接，这样可以使得生长基质保持一定水分，为耐盐碱植物11生长提供便利条件。带有耐盐碱植物11的生长基质被安放在万向支架12上，万向支架12为左侧带孔，该侧与不倒翁底托通过螺丝相连接；另一端为带有轴承的支撑平台，与生长基质13相连接。在不倒翁底托运动过程中带有耐盐碱植物11的万向支架12右侧可以始终保持水平位置，保证了植物的生长环境稳定，使其受影响较小。

以下结合图1至图4，进一步说明本发明的具体操作步骤：

（1）在不倒翁底托4底部开小孔位置安装纤维吸附绳7，将吸附填料6逐层填充到不倒翁底托底部，使其与纤维吸附绳7紧密接触。（2）不倒翁底托中心底部开孔，不倒翁底托外放置螺母结构的抓地器8-4，传动轴8-3穿过不倒翁底托4上部，穿过带轴承的球形支架5，通过传动轴8-3螺纹结构与抓地器8-4结合，传动轴8-3上部通过螺纹结构与风速调节器8-2和风速仪8-1相连接，可根据当地风速设置风速调节器8-2使得转速较低。（3）不倒翁底托4右侧为万向支撑汲水单元2，双头万向轴承10一端连接在不倒翁底托4壁上，一端连接在储水盒9上。在不倒翁底4托运动过程中，连接在不倒翁底托4壁一端轴承转动保证储水盒9另一端水平位置。（4）不倒翁底托4左侧为耐盐碱植物同化吸收单元3，带有耐盐碱植物11的生长基质13被安放在万向支架12上，万向支架12为左侧带孔，该侧与不倒翁底托4通过螺丝相连接；另一端为带有轴承的支撑平台，与生长基质13相连接。在不倒翁底托4运动过程中带有耐盐碱植物11的万向支架12右侧可以始终保持水平位置。该发明在风的作用下，风速仪8-1转动，在风速调节器8-2下传动轴8-3为一种较慢速度转动，同时带动抓地器8-4与地面摩擦前进，设置在不倒翁底托4底部的纤维吸附绳7在不倒翁底托4运动过程中吸附地面盐碱储存于吸附填料6中，同时不倒翁底托4和球形支架5在一定程度保证了该单元稳定。万向支架12在一定程度保证上保证了承载耐盐碱植物11生长基质13的稳定，双头万向轴承10在一定程度上保证了储水盒9的稳定，二者使得耐盐碱植物11能够在一种较稳定的环境下生长。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。