CN102175833A - 垂向土柱控雨淋溶系统 - Google Patents

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万金保
兰新怡
汤爱萍
刘峰
孙蕾
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Abstract

一种垂向土柱控雨淋溶系统，由供雨装置与土柱装置组成。供雨装置包括PVC圆柱体管、阀门、PVC管、可滑动溢流口、软管、布雨喷头；土柱装置包括透明PVC圆柱体管、土壤采样点、溶液采样点、.溶液收集管、穿孔。该系统可调控雨强、施肥强度、灌溉强度及土地利用。

Description

垂向土柱控雨淋溶系统
技术领域
本发明涉及土壤研究装置，尤其涉及一种土壤营养盐垂向迁移淋溶装置。
背景技术
土壤是人类赖以生存的基础，是最为重要的物质之一。为了满足日益增长的人口对粮食的需要，化肥、农药等化学物质被广泛使用。所施营养盐直接被农作物吸收只有30%左右。未被吸收的那部分，绝大数在降雨或灌溉的冲击和淋溶作用下，以径流、侧渗和淋溶三种方式从农田进入水体，造成地表水的富营养化和地下水的污染。研究营养盐的渗漏流失的迁移规律，以期能够不仅防止营养盐对水体污染，而且指导农业生产。
土壤中营养盐的迁移规律受施肥、灌溉、土地利用、降雨、土壤等因素影响，致使其规律机理及其复杂，难以摸清。由于普通土柱淋溶装置操作简单，备受研究者的青睐。研究者利用普通土柱淋溶装置通过改变单一因素，来研究营养盐所表现的迁移行为。但存在一个瓶颈：单一因素条件下，未能充分反映土壤中营养盐的迁移本质规律。若要考虑多因素交织条件，则普通土柱淋溶装置难以实现。
发明内容
本发明的目的是针对普通土柱淋溶装置难实现多因素研究，而提供一种由供雨装置和土柱装置组成的淋溶系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：
垂向土柱控雨淋溶系统包括供雨装置和土柱装置。供雨装置通过带侧旁可以滑动溢流口的PVC圆柱体管来实现对降雨强度的控制，水注入PVC圆柱体后，一部分通过PVC管体底部所安装的16个均匀分布的针孔渗出而作用于土壤表层，而多余的水则通过侧向滑动溢流口排出，这样就可以使圆柱体的水压始终处于恒定状态，通过调节不同的水压来获得不同降雨强度的恒定喷淋雨量。土柱装置根据研究土壤情况而设置多个不同高度的采样点。采样点分为两类，其一为土壤样；其二为溶液样。为了达到施肥和灌溉目的，在土柱上层特意预留15cm高度用于施肥及10cm高度用于灌溉。灌溉由土柱侧旁的钻孔开关控制。
供雨装置包括PVC圆柱体管、阀门、PVC管、可滑动溢流口、软管、布雨喷头。
以上各构件是这样连接的：PVC圆柱体管（1）正下方固定布雨喷头（6），其左边通过底端阀门（2）和PVC管（3）连接至布雨喷头（6）；其右边通过底端阀门和软管（5）连接至可滑动溢流口（4）。
土柱装置包括：透明PVC圆柱体管、土壤采样点、溶液采样点、.溶液收集管、穿孔。
以上各构件是这样连接的：透明PVC圆柱体管（1）左面依次距顶端17.5厘米、32.5厘米、47.5厘米、62.5厘米设置土壤采样点（2）；其右面依次距顶端10厘米、25厘米、40厘米、55厘米、70厘米、81厘米设置溶液采样点（3）；其内部依次距顶端25厘米、40厘米、55厘米、70厘米设置溶液收集管（4）并与溶液采样点（3）连接，中间底部中线处设置3个穿孔（5）。
供雨装置与土柱装置通过铁架衔接，并控制两者的空间高度，即可实现垂向土柱控雨淋溶操作。
本发明的有益效果是：该系统可调控雨强、施肥强度、灌溉强度及土地利用。尤其可很好地控制降雨强度和施肥强度。
附图说明
图1是供雨装置示意图，其中：1.PVC圆柱体管；2.阀门；3. PVC管；4.可滑动溢流口；图5.软管；6.布雨喷头。
图2是土柱装置示意图，其中：1. 透明PVC圆柱体管；2.土壤采样点；3.溶液采样点；4.溶液收集管；5. 穿孔。
具体实施方式
⑴通过供雨装置侧旁可滑动的溢流管，可以很方便地控制淋溶至土柱内的雨强。
⑵在土柱上层特意预留15cm高度用于施肥及10cm高度用于灌溉。根据理论计算施肥强度，在预留区域内施肥，灌溉由土柱侧旁的钻孔开关控制。
⑶可在施肥区域土壤内，种植数株植物来确定土地利用。
⑷采样：在不同降雨强度下，出现产流渗滤液后间隔分别为5、10、15、20、25、30、50、70、90、110、140、170、210 min内采集水样，在每次样品的采集过程中均测定此采样间隔内的产流量；当渗滤液采集完后立即采取土壤样，并在1、3、7、15天后依次采取。

Claims (1)

1.垂向土柱控雨淋溶系统，其特征是，所述系统由供雨装置与土柱装置组成：
（1）供雨装置包括PVC圆柱体管、阀门、PVC管、可滑动溢流口、软管、布雨喷头；
PVC圆柱体管正下方固定布雨喷头，其左边通过底端阀门和PVC管连接至布雨喷头，其右边通过底端阀门和软管连接至可滑动溢流口；
（2）土柱装置包括透明PVC圆柱体管、土壤采样点、溶液采样点、.溶液收集管、穿孔；
透明PVC圆柱体管左面依次距顶端17.5厘米、32.5厘米、47.5厘米、62.5厘米设置土壤采样点，其右面依次距顶端10厘米、25厘米、40厘米、55厘米、70厘米、81厘米设置溶液采样点，其内部依次距顶端25厘米、40厘米、55厘米、70厘米设置溶液收集管并与溶液采样点连接，中间底部中线处设置3个穿孔。
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