本发明涉及一种高坚实度草地土壤‑根系复合土层改良机具及方法。该机具包括机架、地轮、肥箱、外槽轮排肥装置、排肥轴、深松铲和镇压轮；多个间隔一定距离的深松铲高度可调地固定在前横梁上；深松铲包括铲刃部和铲柄部；铲刃部的迎土端面开有刃口，刃口自铲尖至铲刃部与铲柄部连接处依次分为第一直线刃、弧线刃和第二直线刃；刃口为二级刃口结构，具有一级刃面和二级刃面，铲尖的后端的铲刃部的左右两侧固接有一对水平的侧翼。本发明以低扰动的方式实现高坚实度草地土壤‑根系复合土层的疏松施肥改良作业，在不翻转土层的情况下打破高坚实度草地形成的板结性土壤‑根系复合土层结构，形成通气透水能力较强的土壤环境，同时补充牧草生长所需肥力。
1.一种高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具，其特征在于，该机具包括机架(1)、地轮(14)、肥箱(8)、外槽轮排肥装置(9)、排肥轴(10)、深松铲(16)和镇压轮(20)； 所述机架(1)包括前横梁(3)、纵梁(6)、中横梁(32)、后横梁(13)和肥箱固定板(7)；两个纵梁(6)将前横梁(3)、中横梁(32)和后横梁(13)由前至后依次固接；两个肥箱固定板(7)分别固接在两个纵梁(6)上；所述肥箱(8)固定在两个肥箱固定板(7)的上部，肥箱(8)的底部设有卸肥口(23)和多个出肥口；多个外槽轮排肥装置(9)一一对应地安装在肥箱(8)的出肥口下方，排肥轴(10)穿过各外槽轮排肥装置(9)安装在肥箱固定板(7)上，排肥轴(10)另一端设有从动链轮(11)； 两个地轮(14)分别设置在前横梁(3)的左右两端；与从动链轮(11)同侧的地轮(14)的地轮轴(15)上设有主动链轮(19)，主动链轮(19)通过链条(12)与从动链轮(11)连接； 多个间隔一定距离的深松铲(16)高度可调地固定在前横梁(3)上；所述深松铲(16)包括铲刃部(26)和铲柄部(31)； 所述铲刃部(26)的端部为铲尖(261)，铲刃部(26)的迎土端面开有刃口(28)，所述刃口(28)自铲尖(261)至铲刃部(26)与铲柄部(31)连接处依次分为第一直线刃(283)、弧线刃(284)和第二直线刃(285)； 所述刃口(28)为二级刃口结构，具有一级刃面(281)和二级刃面(282)，所述一级刃面(281)的刃角α为10°～30°；二级刃面(282)的刃角β为40°～60°； 所述铲尖(261)的后端的铲刃部(26)的左右两侧固接有一对水平的侧翼(25)； 所述铲刃部(26)的后端设有导肥通道(29)，所述导肥通道(29)的上端口通过导肥管(18)与外槽轮排肥装置(9)的排肥口连通；所述导肥通道(29)的下端口设有散肥装置(30)，所述散肥装置(30)为一圆球体，使得从导肥通道(29)排出的有机颗粒肥料与散肥装置(30)发生碰撞后随机散落分布； 每个深松铲(16)后方对应设有一镇压轮(20)，所述镇压轮(20)安装在支架(21)的底端，支架(21)的中部铰接在中横梁(32)上，支架(21)的顶端通过张紧弹簧(22)与后横梁(13)连接； 所述侧翼(25)呈三角形； 水平方向上，所述导肥通道(29)的下端口位于侧翼(25)的下方。
2.根据权利要求1所述的高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具，其特征在于，所述排肥轴(10)的一端设有调节轮(17)，通过旋转调节轮(17)，使得排肥轴(10)沿轴向移动，从而带动外槽轮排肥装置(9)的槽轮移动，进而改变外槽轮排肥装置(9)的有效排肥宽度。
3.根据权利要求1所述的高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具，其特征在于，所述铲柄部(31)沿竖直方向等间距设有多个通孔，通过螺栓穿过不同高度的通孔调节深松铲(16)的入土深度。
4.根据权利要求1所述的高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具，其特征在于，所述地轮(14)的地轮轴(15)安装在地轮架(2)上，所述地轮架(2)固接在前横梁(3)上；所述地轮(14)靠近内侧的轮体表面等间距地设有多个凸起。
5.根据权利要求1所述的高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具，其特征在于，所述铲尖(261)的入土角度为15°～23°；铲尖(261)的长度为70mm～100mm；所述铲尖(261)的铲尖张角γ为30°～60°；所述第一直线刃(283)的入土角度为45°～60°，第一直线刃(283)的长度为130～165mm；所述第二直线刃(285)的入土角度为90°；所述弧线刃(284)的圆弧半径r为257～320mm，弧线长对应的圆心角为58°。
6.根据权利要求1所述的高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具，其特征在于，所述一级刃面(281)的刃角α为14°；二级刃面(282)的刃角β为45°。
7.一种利用权利要求1-6任一项所述的高坚实度草地土壤-根系复合土层改良机具的高坚实度草地土壤-根系复合土层改良方法，其特征在于，该方法包括如下步骤： S1、以深松铲(16)在草地土壤-根系复合土层中单向移动，作业深度为25～50cm，通过二级刃口结构的刃口(28)切割土壤-根系复合土层结构，同时水平侧翼(25)实现周围土层的微拱起与快速回落，深松铲(16)作业后地表形成沟缝，所述沟缝的宽度为10～20mm，作业过程中实现土块零翻垡或低翻垡，实现草地土壤-根系复合土层疏松和地表低扰动作业； S2、在疏松土壤-根系复合土层的同时实现施肥作业，有机颗粒肥料通过深松铲(16)的导肥通道(29)在微拱起的土层回落之前散布进入土层中，增加土层的肥力，改善牧草根系生长环境； S3、在疏松和施肥工序完成后，对草地地表进行镇压，实现地表平整和沟缝回弹闭合。
8.根据权利要求7所述的高坚实度草地土壤-根系复合土层改良方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过导肥通道(29)的下端口设置的散肥装置(30)，使从导肥通道(29)排出的有机颗粒肥料与散肥装置(30)发生碰撞后随机散落分布。
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