一种针对季节性冻土的农业增产用解冻预埋棒的制作方法

本发明涉及农业生产技术领域，更具体地说，涉及一种针对季节性冻土的农业增产用解冻预埋棒。

背景技术：

季节性冻土指的是有冰的各种岩石和土壤。一般可分为短时冻土(数小时/数日以至半月)/季节冻土(半月至数月)以及多年冻土。

冻土在我国分布广阔，占国土面积的2/3，冻土可分为季节性冻土和永久性冻土。我国粮食主产区之一，东北多属于季节性冻土，每年冬季土壤开始冻结，春季开始融冻，直到7月份才全部融通。季节性冻土对农业的影响包括融冻早晚对播种季节影响。

季节性冻土的水文特性主要是透水弱、调节土壤蓄水和抑制蒸发，当冻土出现时起到了隔水层的作用。三水转换便因不透水失去直接的通道。蓄水调节作用，主要是增加土层含水量和改变土壤垂线分布，冻土增加的水量包括封冻期初期降雨(雪)入渗水量、稳定封冻期深层土壤和潜水面蒸发冻结在土壤中的水量、解冻期降雨入渗量和冻土上层融冻释放的水量。解冻时，冻土表层解冻，而上层为解冻，冻结的冰晶体填充于冻土空隙，而成为不透水层，使降雨和融雪入渗量不能向冻土下层运移，汇集在融冻锋面上，形成冻层上水，这些水量多汇集在土层0.1～0.4m内，此时，土壤含水量垂线分布呈弧线型，上层大于下层。

因此季节性冻土影响了土壤含水量的垂线分布，使土壤水分运移明显滞后，对土壤墒情有很大的影响，十分不利于农作物的生产，不仅会导致农作物产量下降，甚至导致农作物冻伤死亡难以生长。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种针对季节性冻土的农业增产用解冻预埋棒，它可以实现提前在非冻土季节中埋下解冻预埋棒，并与农作物交错设置，在冻土季节到来时，通过预设在外界的感冷片感知到低温后，将冷量传递至冷推触发球，一旦到达结冰温度后即形成冻土环境之前，冷推触发球预先结冰并间接刺破制热气球触发解冻动作，制热气球在刺破后释放出其内填充的气固制热体，气固制热体暴露在外界环境后开始自主发热提供热量，同时利用释放气固制热体的冲击力挤压部分养料从解冻预埋棒中出来进入到土壤中，另外气固制热体反应释放的热量也会传递至土壤中，对土壤进行升温防止出现冻土现象，同时残留在制热气球内的气固制热体也会发热融化冷推触发球进行恢复，用于下一次的解冻动作，从而实现对季节性冻土进行升温解冻，并提高农作物的产量。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种针对季节性冻土的农业增产用解冻预埋棒，包括表土盖体和中空棒体，所述中空棒体内插设有多节触发管，所述表土盖体下端开设有多个下通气孔，且下通气孔与多节触发管之间相连通，所述多节触发管包括多个可拆卸连接的可分离子管，所述可分离子管内连接有冷推触发球，所述表土盖体上端连接有感冷片，所述多节触发管内镶嵌连接有多根均匀分布的导冷主丝，且导冷主丝与冷推触发球之间连接有导热分丝，所述导冷主丝上端贯穿表土盖体与感冷片接触，所述冷推触发球下侧设有多个制热气球，所述可分离子管上开设有多个环形阵列分布的磁连孔，且磁连孔与制热气球相对应，所述磁连孔内连接有磁铁环，所述中空棒体内壁上连接有多个与磁连孔相对应的存料筒，所述存料筒内滑动连接有聚热推板，所述聚热推板远离多节触发管一端连接有导热解冻杆，所述中空棒体外端开设有多个与存料筒相对应的解冻孔，所述解冻孔内连接有中心开孔的隔离胶片，且导热解冻杆贯穿隔离胶片并延伸至中空棒体外侧。

进一步的，所述制热气球包括薄气球，所述薄气球内填充有气固制热体，所述薄气球内顶壁上连接有同步球，所述同步球上连接有多根与磁连孔相对应的热解针，制热气球可以依靠浮力自主上升替代上一个制热气球，并且在冷推触发球膨胀后可以挤压同步球，然后迫使热解针对应磁连孔刺破薄气球，释放出填充的气固制热体。

进一步的，所述薄气球上对应磁连孔的区域连接有磁吸层，所述热解针呈放射状分布并指向磁吸层，且留设有间隙，磁吸层一方面可以主动靠近磁连孔进行对准连接，使得热解针在刺破磁吸层后可以正好与磁连孔连通，另一方面磁吸层在破裂后可以被磁铁环吸附进行密封，保证薄气球中释放出来的气固制热体可以大量进入存料筒内生成热量。

进一步的，所述薄气球对应磁吸层的区域内壁上连接有辅助弹性圈，且辅助弹性圈的直径小于磁吸层的直径，辅助弹性圈一方面利用弹性起到绷紧磁吸层区域的作用，有利于辅助热解针顺利刺破磁吸层，另一方面在刺破后也可以利用弹性使得磁吸层均匀扩张与磁连孔接触连接，实现密封对接方便气固制热体的定向释放。

进一步的，所述薄气球内底壁上连接有姿态油脂块，且姿态油脂块的重量大于同步球和热解针的重量之和，姿态油脂块起到配重的作用，使得制热气球以正确姿势进行上浮，防止出现颠倒后冷推触发球膨胀也无法触发解冻动作的现象，并且姿态油脂块可以受热熔化后不会对下侧的制热气球形成阻挡，同时可以在刺破的孔隙中流出对可分离子管内壁进行润滑，方便下侧的制热气球顺利上浮。

进一步的，所述同步球和热解针均采用高锰酸钾制成，所述薄气球外表面涂覆有避光层，同步球和热解针在受热状态下可以分解，不会对下侧的制热气球形成阻挡，同时其分解产物中含有氧气，可以为自发热材料提供反应放热所需的氧气，促进放热效率和效果，避光层的作用是为了避免高锰酸钾提前分解释放氧气。

进一步的，所述气固制热体采用压缩氮气和自发热材料粉末混合制成，避免自发热材料粉末提前反应释放热量，同时在薄气球刺破后，压缩氮气由于气压关系会携带自发热材料粉末一起释放出去，提高自发热材料粉末的释放率，保证聚热推板可以聚集到足够多的热量来传递，从而促使土壤可以有效解冻。

进一步的，所述冷推触发球包括导冷球和连接于导冷球下端的水囊棒，所述导冷球下端还连接有止缩导冷棒，且止缩导冷棒插设于水囊棒内，所述水囊棒内填充有水，导冷球从导冷主丝上聚集冷量后由止缩导冷棒高效传递至水囊棒，水囊棒在结冰后发生膨胀作用并变硬，挤压制热气球触发解冻动作，同时止缩导冷棒在水囊棒结冰之前提供定形作用，使得水囊棒不会发生遇冷收缩现象，从而导致制热气球具有小幅度上浮造成与磁连孔之间的偏移误差。

进一步的，所述聚热推板上下两端均连接有滑块，所述存料筒内壁上开设有一对与滑块相匹配的滑槽，且滑块与滑槽滑动连接，提高聚热推板移动时的稳定性，不会出现倾倒现象，从而导致固体肥料粉末出现内泄然后喂料失败。

进一步的，所述聚热推板采用多孔导热材料制成，所述存料筒内填充有与导热解冻杆位于同一侧的固体肥料粉末，聚热推板的多孔特性可以吸附足够多的自发热材料，天然分散的效果可以促使其充分与氧气反应放热，然后将热量传递至导热解冻杆，导热解冻杆再利用此热量对固体肥料粉末和土壤进行升温加热，一方面对土壤进行解冻，另一方面可以提高固体肥料粉末的效果。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以实现提前在非冻土季节中埋下解冻预埋棒，并与农作物交错设置，在冻土季节到来时，通过预设在外界的感冷片感知到低温后，将冷量传递至冷推触发球，一旦到达结冰温度后即形成冻土环境之前，冷推触发球预先结冰并间接刺破制热气球触发解冻动作，制热气球在刺破后释放出其内填充的气固制热体，气固制热体暴露在外界环境后开始自主发热提供热量，同时利用释放气固制热体的冲击力挤压部分养料从解冻预埋棒中出来进入到土壤中，另外气固制热体反应释放的热量也会传递至土壤中，对土壤进行升温防止出现冻土现象，同时残留在制热气球内的气固制热体也会发热融化冷推触发球进行恢复，用于下一次的解冻动作，从而实现对季节性冻土进行升温解冻，并提高农作物的产量。

(2)制热气球包括薄气球，薄气球内填充有气固制热体，薄气球内顶壁上连接有同步球，同步球上连接有多根与磁连孔相对应的热解针，制热气球可以依靠浮力自主上升替代上一个制热气球，并且在冷推触发球膨胀后可以挤压同步球，然后迫使热解针对应磁连孔刺破薄气球，释放出填充的气固制热体。

(3)薄气球上对应磁连孔的区域连接有磁吸层，热解针呈放射状分布并指向磁吸层，且留设有间隙，磁吸层一方面可以主动靠近磁连孔进行对准连接，使得热解针在刺破磁吸层后可以正好与磁连孔连通，另一方面磁吸层在破裂后可以被磁铁环吸附进行密封，保证薄气球中释放出来的气固制热体可以大量进入存料筒内生成热量。

(4)薄气球对应磁吸层的区域内壁上连接有辅助弹性圈，且辅助弹性圈的直径小于磁吸层的直径，辅助弹性圈一方面利用弹性起到绷紧磁吸层区域的作用，有利于辅助热解针顺利刺破磁吸层，另一方面在刺破后也可以利用弹性使得磁吸层均匀扩张与磁连孔接触连接，实现密封对接方便气固制热体的定向释放。

(5)薄气球内底壁上连接有姿态油脂块，且姿态油脂块的重量大于同步球和热解针的重量之和，姿态油脂块起到配重的作用，使得制热气球以正确姿势进行上浮，防止出现颠倒后冷推触发球膨胀也无法触发解冻动作的现象，并且姿态油脂块可以受热熔化后不会对下侧的制热气球形成阻挡，同时可以在刺破的孔隙中流出对可分离子管内壁进行润滑，方便下侧的制热气球顺利上浮。

(6)同步球和热解针均采用高锰酸钾制成，薄气球外表面涂覆有避光层，同步球和热解针在受热状态下可以分解，不会对下侧的制热气球形成阻挡，同时其分解产物中含有氧气，可以为自发热材料提供反应放热所需的氧气，促进放热效率和效果，避光层的作用是为了避免高锰酸钾提前分解释放氧气。

(7)气固制热体采用压缩氮气和自发热材料粉末混合制成，避免自发热材料粉末提前反应释放热量，同时在薄气球刺破后，压缩氮气由于气压关系会携带自发热材料粉末一起释放出去，提高自发热材料粉末的释放率，保证聚热推板可以聚集到足够多的热量来传递，从而促使土壤可以有效解冻。

(8)冷推触发球包括导冷球和连接于导冷球下端的水囊棒，导冷球下端还连接有止缩导冷棒，且止缩导冷棒插设于水囊棒内，水囊棒内填充有水，导冷球从导冷主丝上聚集冷量后由止缩导冷棒高效传递至水囊棒，水囊棒在结冰后发生膨胀作用并变硬，挤压制热气球触发解冻动作，同时止缩导冷棒在水囊棒结冰之前提供定形作用，使得水囊棒不会发生遇冷收缩现象，从而导致制热气球具有小幅度上浮造成与磁连孔之间的偏移误差。

(9)聚热推板上下两端均连接有滑块，存料筒内壁上开设有一对与滑块相匹配的滑槽，且滑块与滑槽滑动连接，提高聚热推板移动时的稳定性，不会出现倾倒现象，从而导致固体肥料粉末出现内泄然后喂料失败。

(10)聚热推板采用多孔导热材料制成，存料筒内填充有与导热解冻杆位于同一侧的固体肥料粉末，聚热推板的多孔特性可以吸附足够多的自发热材料，天然分散的效果可以促使其充分与氧气反应放热，然后将热量传递至导热解冻杆，导热解冻杆再利用此热量对固体肥料粉末和土壤进行升温加热，一方面对土壤进行解冻，另一方面可以提高固体肥料粉末的效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖视图；

图3为图2中a处的结构示意图；

图4为图2中b处的结构示意图；

图5为本发明多节触发管的结构示意图；

图6为本发明制热气球的结构示意图；

图7为本发明冷推触发球的结构示意图。

图中标号说明：

1表土盖体、2中空棒体、3感冷片、4导热解冻杆、5多节触发管、51可分离子管、6制热气球、61薄气球、62气固制热体、63磁吸层、64辅助弹性圈、65同步球、66热解针、67姿态油脂块、7冷推触发球、71导冷球、72水囊棒、73止缩导冷棒、8磁铁环、9聚热推板、10存料筒、11滑块、12解冻孔、13隔离胶片、14固体肥料粉末、15导冷主丝、16下通气孔。

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，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-3，一种针对季节性冻土的农业增产用解冻预埋棒，包括表土盖体1和中空棒体2，中空棒体2内插设有多节触发管5，表土盖体1下端开设有多个下通气孔16，且下通气孔16与多节触发管5之间相连通，请参阅图5，多节触发管5包括多个可拆卸连接的可分离子管51，可分离子管51内连接有冷推触发球7，表土盖体1上端连接有感冷片3，多节触发管5内镶嵌连接有多根均匀分布的导冷主丝15，且导冷主丝15与冷推触发球7之间连接有导热分丝，导冷主丝15上端贯穿表土盖体1与感冷片3接触，具体为表土盖体1上开设有与导冷主丝15相匹配的孔位，方便表土盖体1和中空棒体2分离取出内部的多节触发管5补充制热气球6，冷推触发球7下侧设有多个制热气球6，可分离子管51上开设有多个环形阵列分布的磁连孔，且磁连孔与制热气球6相对应，磁连孔内连接有磁铁环8，中空棒体2内壁上连接有多个与磁连孔相对应的存料筒10，存料筒10内滑动连接有聚热推板9，聚热推板9远离多节触发管5一端连接有导热解冻杆4。

聚热推板9上下两端均连接有滑块11，存料筒10内壁上开设有一对与滑块11相匹配的滑槽，且滑块11与滑槽滑动连接，提高聚热推板9移动时的稳定性，不会出现倾倒现象，从而导致固体肥料粉末14出现内泄然后喂料失败，聚热推板9采用多孔导热材料制成，存料筒10内填充有与导热解冻杆4位于同一侧的固体肥料粉末14，聚热推板9的多孔特性可以吸附足够多的自发热材料，天然分散的效果可以促使其充分与氧气反应放热，然后将热量传递至导热解冻杆4，导热解冻杆4再利用此热量对固体肥料粉末14和土壤进行升温加热，一方面对土壤进行解冻，另一方面可以提高固体肥料粉末14的效果。

请参阅图4，中空棒体2外端开设有多个与存料筒10相对应的解冻孔12，解冻孔12内连接有中心开孔的隔离胶片13，且导热解冻杆4贯穿隔离胶片13并延伸至中空棒体2外侧。

请参阅图6，制热气球6包括薄气球61，薄气球61内填充有气固制热体62，薄气球61内顶壁上连接有同步球65，同步球65上连接有多根与磁连孔相对应的热解针66，制热气球6可以依靠浮力自主上升替代上一个制热气球6，并且在冷推触发球7膨胀后可以挤压同步球65，然后迫使热解针66对应磁连孔刺破薄气球61，释放出填充的气固制热体62。

薄气球61上对应磁连孔的区域连接有磁吸层63，热解针66呈放射状分布并指向磁吸层63，且留设有间隙，磁吸层63一方面可以主动靠近磁连孔进行对准连接，使得热解针66在刺破磁吸层63后可以正好与磁连孔连通，另一方面磁吸层63在破裂后可以被磁铁环8吸附进行密封，保证薄气球61中释放出来的气固制热体62可以大量进入存料筒10内生成热量。

薄气球61对应磁吸层63的区域内壁上连接有辅助弹性圈64，且辅助弹性圈64的直径小于磁吸层63的直径，辅助弹性圈64一方面利用弹性起到绷紧磁吸层63区域的作用，有利于辅助热解针66顺利刺破磁吸层63，另一方面在刺破后也可以利用弹性使得磁吸层63均匀扩张与磁连孔接触连接，实现密封对接方便气固制热体62的定向释放。

薄气球61内底壁上连接有姿态油脂块67，且姿态油脂块67的重量大于同步球65和热解针66的重量之和，姿态油脂块67起到配重的作用，使得制热气球6以正确姿势进行上浮，防止出现颠倒后冷推触发球7膨胀也无法触发解冻动作的现象，并且姿态油脂块67可以受热熔化后不会对下侧的制热气球6形成阻挡，同时可以在刺破的孔隙中流出对可分离子管51内壁进行润滑，方便下侧的制热气球6顺利上浮。

同步球65和热解针66均采用高锰酸钾制成，薄气球61外表面涂覆有避光层，同步球65和热解针66在受热状态下可以分解，不会对下侧的制热气球6形成阻挡，同时其分解产物中含有氧气，可以为自发热材料提供反应放热所需的氧气，促进放热效率和效果，避光层的作用是为了避免高锰酸钾提前分解释放氧气。

气固制热体62采用压缩氮气和自发热材料粉末混合制成，避免自发热材料粉末提前反应释放热量，同时在薄气球61刺破后，压缩氮气由于气压关系会携带自发热材料粉末一起释放出去，提高自发热材料粉末的释放率，保证聚热推板9可以聚集到足够多的热量来传递，从而促使土壤可以有效解冻。

请参阅图7，冷推触发球7包括导冷球71和连接于导冷球71下端的水囊棒72，导冷球71下端还连接有止缩导冷棒73，且止缩导冷棒73插设于水囊棒72内，水囊棒72内填充有水，导冷球71从导冷主丝15上聚集冷量后由止缩导冷棒73高效传递至水囊棒72，水囊棒72在结冰后发生膨胀作用并变硬，挤压制热气球6触发解冻动作，同时止缩导冷棒73在水囊棒72结冰之前提供定形作用，使得水囊棒72不会发生遇冷收缩现象，从而导致制热气球6具有小幅度上浮造成与磁连孔之间的偏移误差。

使用时，感冷片3感知到冷量并实时将冷量通过导冷主丝15传递至冷推触发球7，然后水囊棒72吸收到足够的冷量后结冰膨胀，对制热气球6进行挤压，同步球65迫使热解针66刺破磁吸层63后释放出气固制热体62，气固制热体62中的压缩氮气携带自发热材料进入到存料筒10内，氮气由于气压关系促使聚热推板9进行移动，推出部分固体肥料粉末14进入到土壤中作为养分，同时自发热材料附着在聚热推板9上与氧气发生放热反应，并借助导热解冻杆4将热量传递至土壤中进行解冻，待薄气球61内的同步球65、热解针66和姿态油脂块67全部受热分解或者熔化后，薄气球61在下侧的制热气球6的上浮作用下逐渐压缩，由于薄气球61很薄因此对下侧制热气球6的替代误差可以忽略不计。

本发明可以实现提前在非冻土季节中埋下解冻预埋棒，并与农作物交错设置，在冻土季节到来时，通过预设在外界的感冷片3感知到低温后，将冷量传递至冷推触发球7，一旦到达结冰温度后即形成冻土环境之前，冷推触发球7预先结冰并间接刺破制热气球6触发解冻动作，制热气球6在刺破后释放出其内填充的气固制热体62，气固制热体62暴露在外界环境后开始自主发热提供热量，同时利用释放气固制热体62的冲击力挤压部分养料从解冻预埋棒中出来进入到土壤中，另外气固制热体62反应释放的热量也会传递至土壤中，对土壤进行升温防止出现冻土现象，同时残留在制热气球6内的气固制热体62也会发热融化冷推触发球7进行恢复，用于下一次的解冻动作，从而实现对季节性冻土进行升温解冻，并提高农作物的产量。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。