[发明专利]一种确定深松作业土壤扰动区域形状与面积的方法

说明书

一种确定深松作业土壤扰动区域形状与面积的方法属于科研检测技术；本方法基于硬度差法，采用数字式土壤硬度仪在深松作业前，首先在试验区域的对角线随机选取5个采集点位，将数字式土壤硬度仪探针垂直向下并匀速插入采集点土壤内，得深松前土壤硬度值平均值，深松作业后，以深松沟中心线为基准，选取3—5个横截面为土壤硬度值检测面，用数字式土壤硬度仪插入横截面土壤内，得深松后土壤硬度值平均值，经技术处理和积分计算，得到土壤扰动区域形状与面积；本方法检测质量好，作业效率高，检测项目全，劳动强度低，为土壤全面深松、间隔深松及农作物行间局部深松的科学化、精准化提供了技术支持。

技术领域

本发明属于科研试验检测技术，主要涉及一种基于硬度差法的确定深松作业土壤扰动区域形状与面积的检测方法。

背景技术

在农业生产中，通常需要对土地进行全面积范围的深松整地耕作和作物行间的垄沟深松耕作。为了考量和确定深松耕作的效果，即深松耕作作业引起的对土壤扰动，通常用土壤扰动系数和土壤膨胀度来表示。上述的两种表示方法都需要确定深松耕前地表至实际深松沟底的横截面面积。目前，确定深松耕前地表至实际深松沟底的横截面面积方法均采用深松作业后由人工在深松沟沿线上选取几个横截面点位挖槽的方式进行，不仅作业效率低、劳动强度大，尤其是在挖槽过程中对深松横截面土壤进行了影响，甚至破坏，降低了检测质量，影响了深松检测效果真实性和精准度。同时，上述方法也很难准确确定深松作业对土壤扰动区域的形状，而扰动区域的形状又是在农作物中耕行间深松和土地全面深松中影响作物生长和全面深松效果的重要因素。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术存在的问题，结合农机设计和农业生产作业的实际需要，提出基于硬度差法的一种确定深松作业土壤扰动区域形状与面积的方法，达到可科学、准确、高效的确定深松作业土壤扰动区域形状和面积、作业效率高、劳动强度低的目的。

本发明的目的是这样实现的:一种确定深松作业土壤扰动区域形状与面积的方法，所述方法是：

①、深松作业前，首先在检测区域地块的对角线部位处随机选取5个采集深松前土壤硬度值的待测点位，将数字式土壤硬度仪探针垂直向下并匀速插入5个采集点位的土壤内，达到确定深度时停止插入运动，在数字式土壤硬度仪探针插入过程中，每深入2.5cm便自动记录数据并保存，将5个点位采集的土壤硬度值中，同一深度的5个硬度值取其平均值作为未深松作业的土壤硬度值，备用；

②、深松作业后，以深松沟中心线为基准，在深松沟纵向方向上，选取3-5个垂直于深松沟中心线的横截面为土壤硬度检测面，在每个检测面的深松沟中心线两侧每隔2.5cm-5cm部位处设一个硬度采集点位，将数字式土壤硬度仪探针垂直向下并匀速插入各采集点位的土壤内，达到确定深度时停止插入运动，在数字式土壤硬度仪探针插入过程中，每深入2.5cm便自动记录数据并保存，将3-5个土壤硬度检测面上距深松沟中心线左、右两侧间隔尺寸相等的各对应采集点位在同一深度的硬度值分别平均处理后，作为深松作业后的各点土壤硬度值备用；

③、深松前、后土壤硬度值对比：将深松后各个采集点的不同深度下的土壤硬度值减去对应相同深度的深松前土壤硬度值，找出每个深度中硬度差值中最小值，将所找到的点连线，并对其进行拟合，得到与垄沟方向垂直平面内的土壤扰动区域范围曲线，所述土壤扰动区域范围曲线与地表面轮廓线之间构成深松沟形截面的土壤扰动区域形状，土壤扰动区域范围曲线上方为已深松区，土壤扰动区域范围曲线下方为未深松区；

④、通过对拟合的土壤扰动区域范围曲线积分计算，得到深松后土壤扰动面积。

本发明基于硬度差法，采用数字式土壤硬度仪，通过将其匀速、垂直向下的插入深松前、后的土壤待测点位中测量土壤硬度的方法，得到深松后土壤扰动区域的形状和面积，为农机具产品科学设计和农业生产使用提供了准确、合理的技术和数据支持，具有检测质量好、作业效率高、检测项目全、劳动强度低的特点。

附图说明