專利名稱：一種用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)滴灌施肥實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
滴灌施肥是一種將肥料溶解于灌溉水，通過(guò)滴灌進(jìn)行施肥的灌溉施肥方式。通過(guò)滴灌施肥，不僅可以有效地控制灌水的數(shù)量和頻率，而且可調(diào)控施用肥料的種類、比例、數(shù)量及時(shí)期。由于該項(xiàng)技術(shù)將肥料施于根區(qū)，保證根區(qū)養(yǎng)分的供應(yīng)，從而減少水分的損耗和養(yǎng)分的流失，大大地提高了水分和肥料養(yǎng)分的利用效率。這一技術(shù)已成為一些干旱缺水國(guó)家如以色列、美國(guó)、澳大利亞等常見的施肥方式之一，在發(fā)達(dá)國(guó)家設(shè)施栽培中的應(yīng)用更為廣泛。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)也開始采用滴灌施肥技術(shù)，但對(duì)滴灌施肥條件下肥料養(yǎng)分在土壤中遷移及轉(zhuǎn)化規(guī)律的了解有限，在很大程度上影響了這一水肥調(diào)控技術(shù)的有效應(yīng)用和效果的發(fā)揮。滴灌施肥條件下土壤中水肥如何進(jìn)行遷移和轉(zhuǎn)化，通常需要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。目前，尚沒有一種簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn)裝置，可以對(duì)于滴灌施肥條件下土壤中的水及肥料遷移轉(zhuǎn)化特征進(jìn)行直接觀察，快速準(zhǔn)確采樣及定量測(cè)定。在傳統(tǒng)的土柱實(shí)驗(yàn)中，往往采用橫截面為圓形的土柱，這樣的土柱主要用于非點(diǎn)源水源條件下的土壤中物質(zhì)的遷移和轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。由于滴灌條件下，土壤濕潤(rùn)體的形狀近似于半球體，常常有較大的濕潤(rùn)半徑。這樣就往往需要較大體積的土柱來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。然而，較大體積的土柱用土量大、重量很大、填充不易均勻，不僅給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的困難，而且也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響。因此，需要一種能夠精確定量實(shí)驗(yàn)、準(zhǔn)確采樣，并且簡(jiǎn)單易行、便于操作、工作量小的土柱來(lái)完成滴灌施肥這一特定條件下的水肥遷移轉(zhuǎn)化特征的研究。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，可對(duì)滴灌施肥條件下土壤中的水及肥料遷移轉(zhuǎn)化特征進(jìn)行直接觀察，快速準(zhǔn)確采樣并定量測(cè)定。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的實(shí)驗(yàn)方案如下:一種用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，包括一個(gè)水肥溶液儲(chǔ)存容器、一臺(tái)蠕動(dòng)泵、一個(gè)土柱箱體；所述的水肥溶液儲(chǔ)存容器通過(guò)蠕動(dòng)泵軟管將所述水肥溶液儲(chǔ)存容器與所述土柱箱體相連接。所述的用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，包括一個(gè)填土壓實(shí)器，用于將實(shí)驗(yàn)用土壤填入所述土柱箱體中后壓實(shí)均勻。所述的用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，包括一個(gè)采樣器，用于對(duì)待測(cè)定土壤采樣。所述的土柱箱體為扇柱體狀，該土柱箱體的頂面的內(nèi)頂角處設(shè)有一插管槽。[0010]所述的插管槽長(zhǎng)5cm。所述的土柱箱體為透明板制成，其兩個(gè)側(cè)板上水平與豎直方向上分別刻有刻度。所述透明板之間用螺絲加以固定。所述水肥溶液儲(chǔ)存容器的出口處塞有帶孔膠塞。本實(shí)用新型構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于準(zhǔn)確采樣測(cè)定土壤中肥料的遷移、轉(zhuǎn)化特征，并可以對(duì)于滴灌施肥條件下土壤中水分的遷移特征進(jìn)行直接觀察。

圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為土柱箱體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3所示為實(shí)驗(yàn)土壤采樣分布圖；圖中:1_水肥溶液儲(chǔ)存容器，2-蠕動(dòng)泵軟管，3-蠕動(dòng)泵，4-土柱箱體，5-實(shí)驗(yàn)土壤，a- 土柱頂角固定板,b- 土柱左側(cè)板，C- 土柱右側(cè)板，d- 土柱側(cè)面固定板，e- 土柱底板，f-插管槽，g-圓孔，η-取樣單元邊長(zhǎng)，S-采樣點(diǎn)中心位置。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不局限于所列的實(shí)施例。參見圖1，該圖示出本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)。為了便于說(shuō)明，僅示了與本實(shí)用新型實(shí)施例有關(guān)的部分。如圖1所示，所述的一種用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置包括一個(gè)水肥溶液儲(chǔ)存容器1、一臺(tái)蠕動(dòng)泵3、一個(gè)土柱箱體4 ;所述的水肥溶液儲(chǔ)存容器I通過(guò)蠕動(dòng)泵軟管2、所述蠕動(dòng)泵3與所述土柱箱體4相連接。進(jìn)一步的，所述的蠕動(dòng)泵軟管2為13#或者其他型號(hào)硅膠軟管。所述的用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，包括一個(gè)填土壓實(shí)器(未示出)，用于將實(shí)驗(yàn)用土壤填入所述土柱中后壓實(shí)均勻。所述的壓實(shí)器由鑄鐵制成，與土柱箱體4中的土壤的接觸部分為一個(gè)三角形鐵板，該三角形鐵板的平面與扇柱體狀的土柱箱體4內(nèi)橫截面形狀大小相近，厚度為1cm，垂直于該三角形鐵板的方向焊有兩根鐵棍，長(zhǎng)度為70cm，用作手柄。所述的用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，包括一個(gè)采樣器(未示出)，用于對(duì)待測(cè)定土壤采樣。本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述的采樣器包括一根內(nèi)徑為2.5cm，長(zhǎng)20cm的薄壁鋼管，以及一根內(nèi)徑為2cm，長(zhǎng)40cm的薄壁鋼管；其中，內(nèi)徑為2cm的鋼管一頭用橡膠塞塞緊。參見圖2所示，所述的土柱箱體4為扇柱體狀，該土柱箱體的頂面的內(nèi)頂角處設(shè)有一條插管槽f，用于所述蠕動(dòng)泵軟管2末端插入后與所述與土柱箱體4相連接。進(jìn)一步的，所述的插管槽的長(zhǎng)度5cm。仍參見圖2所示，所述的土柱箱體4為多個(gè)透明板相互連接制成，包括土柱頂角固定板a, 土柱左側(cè)板b, 土柱右側(cè)板c, 土柱側(cè)面固定板d, 土柱底板e(cuò),在前述的土柱頂角固定板a, 土柱前側(cè)板b, 土柱后側(cè)板c, 土柱側(cè)面固定板d, 土柱底板e(cuò)上均開設(shè)有相應(yīng)的圓孔g,用于使螺絲可以能夠穿過(guò)以固定實(shí)驗(yàn)土壤5。土柱頂角固定板a，土柱左側(cè)板b，土柱右側(cè)板c, 土柱側(cè)面固定板d, 土柱底板e(cuò)均為厚度為0.8cm的無(wú)色透明有機(jī)玻璃,拼接處用0.2cm厚軟質(zhì)泡沫塑料進(jìn)行填充，其兩個(gè)左、右側(cè)板b、c上水平與豎直方向上分別刻有刻度。所述的土柱箱體4內(nèi)填入實(shí)驗(yàn)土壤5后，其高度為40cm,半徑為40cm。所述水肥溶液儲(chǔ)存容器I的出口處塞有帶孔膠塞，與設(shè)在蠕動(dòng)泵輸入端的蠕動(dòng)泵軟管2相連。所述蠕動(dòng)泵軟管2穿過(guò)水肥溶液儲(chǔ)存容器I的帶孔膠塞而浸入水肥溶液儲(chǔ)存容器I內(nèi)的水肥溶液的液面之下，所述的連接蠕動(dòng)泵3的輸出端的蠕動(dòng)泵軟管2的末端插在所述的土柱箱體4頂面的內(nèi)頂角處的插管槽f內(nèi)。本實(shí)用新型所述的用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置的使用方法如下:1、按圖2所示，將土柱箱體4的各個(gè)部分拼接好，并用螺絲固定；2、在大田或溫室等目標(biāo)地取土壤，風(fēng)干后，磨碎過(guò)2mm篩，得到實(shí)驗(yàn)土壤5。將過(guò)篩的土分層稱重填入土柱內(nèi)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究所需要的土壤容重，填裝過(guò)程中每填裝2 5cm的土壤，要用壓實(shí)器壓實(shí)均勻，確保每次實(shí)驗(yàn)填入的實(shí)驗(yàn)土壤容重相同；3、根據(jù)研究目的和內(nèi)容計(jì)算所需要的流速范圍，進(jìn)而確定蠕動(dòng)泵軟管2的型號(hào)，安裝蠕動(dòng)泵軟管，并調(diào)節(jié)好蠕動(dòng)泵流速；4、將連接蠕動(dòng)泵輸入端的蠕動(dòng)泵軟管的端頭浸入水肥溶液的液面以下，把連接蠕動(dòng)泵輸出端的蠕動(dòng)泵軟管的端頭插入土柱箱體頂面內(nèi)頂角處的插管槽內(nèi)；5、開啟蠕動(dòng)泵，使水肥溶液儲(chǔ)存容器I中的水肥溶液在蠕動(dòng)泵3的控制下，通過(guò)蠕動(dòng)泵軟管2勻速流入土柱箱4內(nèi)的實(shí)驗(yàn)土壤5中；6、隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，觀察土壤中水分濕潤(rùn)峰的變化，并記錄下對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)濕潤(rùn)體的半徑(水平方向)及高度(縱向方向)；7、滴灌施肥實(shí)驗(yàn)完畢后，關(guān)閉蠕動(dòng)泵，將土柱箱體一側(cè)板上螺絲擰開，取下側(cè)板后，按照土柱箱體上的刻度或者其他單元格取樣；參見圖3所示，滴灌完畢后，按照土柱箱體上的刻度取樣時(shí)，每一取樣單元邊長(zhǎng)η可取I IOcm, —般可取3 5cm,每一取樣單元的采樣點(diǎn)中心位置為S。8、取樣后，按常規(guī)測(cè)定方法測(cè)定各土壤樣品中肥料的含量。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以直接對(duì)滴灌施肥條件下土壤中的水肥遷移、轉(zhuǎn)化特征進(jìn)行直接觀察，快速準(zhǔn)確采樣并定量測(cè)定。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括一個(gè)水肥溶液儲(chǔ)存容器、一臺(tái)蠕動(dòng)泵、一個(gè)土柱箱體；所述的水肥溶液儲(chǔ)存容器通過(guò)蠕動(dòng)泵軟管將所述水肥溶液儲(chǔ)存容器與所述土柱箱體相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括一個(gè)填土壓實(shí)器，用于將實(shí)驗(yàn)用土壤填入所述土柱箱體中后壓實(shí)均勻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括一個(gè)采樣器，用于對(duì)待測(cè)定土壤采樣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的土柱箱體為扇柱體狀，該土柱箱體的頂面的內(nèi)頂角處設(shè)有一插管槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的插管槽長(zhǎng)5cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的土柱箱體為透明板制成，其兩個(gè)側(cè)板上水平與豎直方向上分別刻有刻度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的透明板之間用螺絲加以固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述水肥溶液儲(chǔ)存容器的出口處塞有帶孔膠塞。
專利摘要本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)滴灌施肥實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于研究滴灌施肥條件下土壤中水肥遷移轉(zhuǎn)化特征的實(shí)驗(yàn)裝置，所述的實(shí)驗(yàn)裝置包括一個(gè)水肥溶液儲(chǔ)存容器、一臺(tái)蠕動(dòng)泵、一個(gè)土柱箱體；所述的水肥溶液儲(chǔ)存容器通過(guò)蠕動(dòng)泵軟管將所述蠕動(dòng)泵與所述土柱箱體相連接。本實(shí)用新型構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于準(zhǔn)確采樣測(cè)定土壤中肥料的遷移、轉(zhuǎn)化特征，并可以對(duì)于滴灌施肥條件下土壤中水分的遷移特征進(jìn)行直接觀察。
文檔編號(hào)G01N33/24GK202994785SQ20122071741
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者劉琪, 郝衛(wèi)平, 李久生, 張建君, 梅旭榮, 李昊儒, 張建豐, 顧峰雪, 龔道枝, 郭瑞, 夏旭, 毛麗麗 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所