CN109470840B - 一种多功能土壤水盐肥运移调控研究装置 - Google Patents

Abstract

一种多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，主要由箱体部分、供水管路部分、土桩部分和升降机构组成，箱体内放置蓄水箱和蓄肥箱，分别通过供液管路布置控制灌水和施肥，供液管路分为四段，供液管a、供液管c、供液管d和吸肥管，各供液管上还分别设有启闭阀，土桩部分是一个圆形土箱，供液管c、供液管d分别接入土箱的上部和下部，土箱灌溉排水通过排液管接入蓄水箱中；供液管a和供液管b间接入起缓冲降能用的水箱，水箱下部设升降机构，升降机构用于改变灌溉水源来水的水头；该发明用于解决不同土壤质地渗透的变化关系；不同类型的含盐浓度水灌溉对作物生长的影响；水肥盐共同耦合机制下对作物影响研究；表面灌与地下灌情况下水肥盐对作物的影响等。

Description

一种多功能土壤水盐肥运移调控研究装置

技术领域

本发明属于农业水利工程与农业水土工程领域，特别涉及一种多功能土壤水盐肥运移调控研究装置。

背景技术

经过我国科学多年研究，影响农作物产量的因素众多，其中土壤盐分含量高就是众多因素的一种，而我国存在大面积盐碱土地，尤其以西北部地区最为显著。因此，对灌区盐碱土地水盐运移研究将影响深远。

水分调控可以降低土壤盐分含量，水盐运移的研究，主要研究土壤水分和盐分之间的关系，目的是为了调节土壤含盐比重，使之含有盐分的土适应作物的生长而产生社会经济效益，因此对土壤-水分-盐分-作物响应规律应当更加的深入，在合理的研究基础之上提出科学的应对方案。

在农作物生长过程中，由于天然降水的稀少会使土壤淋溶作用减弱，潜水的蒸发导致盐分向上迁移，造成盐分积聚在地表，灌水过程中如果排水系统不畅会增加土壤含盐量，导致土壤盐渍化，同时，土壤积盐与浅水埋深成负相关，浅层地下水位的变化也会引发土壤盐渍化，土壤盐渍化问题已严重制约了灌区农业的发展；

我国水资源严重短缺.我国水资源总量2.8万亿m 3,占全球总量6％,可利用水资源量仅为8140亿m 3.我国人口为世界的1/5,人均水资源量为全球人均的28％,人均年用水量为全球人均的75％。在空间分布上,水量由东南沿海向西北内陆递减,连接黑河-腾冲的胡焕庸线以西以北,有我国近60％的国土,但只支撑了约6％的人口和5％的GDP。主要是因为西北干旱区水资源总量仅占全国的5.8％，人均和地均水资源占有量分别为全国平均水平的68％和27％，干旱区因降水少、蒸发量大，大部分浅层潜水的矿化度高，而新疆以棉田滴灌技术研究为主，棉花种植面积已经超过了106hm²，并且还不断在增加，但对棉花生长过程中水盐运移特征与规律仍缺乏系统总结与深入分析。

在淡水资源匮乏的条件下，开发利用矿化度较高的咸水和微咸水，将其作为农业和生态灌溉的补充水源，是解决干旱区水资源短缺问题的重要举措，另外由于缺乏洗盐水量，导致积累在土壤表层的盐分不能及时淋洗入深层，出现“自上而下”型土壤盐碱化的新风险，往后微咸水对作物灌溉有很大的应用市场，但是研究其对作物胁迫的关系有待进一步的探究。

现有的模拟水盐运移的实验装置存在结构单一，为满足试验测试功能，需要多套设备共同作用，设备占地面积大，成本高，实验精度低，没有系统的综合多功能的设备。

发明内容

本实验装置主要用于解决不同土壤质地渗透的变化关系；不同类型的含盐浓度水灌溉对作物生长的影响；水肥盐共同耦合机制下对作物影响研究；表面灌与地下灌情况下水肥盐对作物的影响等。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，包括箱体部分、供水管路部分、土桩部分和升降机构；所述箱体部分包括一侧敞口的中空箱体、置于箱体底部且通过隔板隔开的蓄水箱和蓄肥箱；所述供水管路部分包括置于蓄水箱中的水泵、联通水泵的供液管a、供液管a上联通的施肥器、联通供液管a且正对施肥器设置的吸肥管、联通供液管a的水箱、水箱另一侧联通的供液管b及分别与供液管b连通的供液管c和供液管d，施肥器的另一端置于蓄肥箱中；所述土桩部分包括土箱，所述土箱竖向开有若干通孔，土箱底部通孔外接有排液管，排液管上设置有排液阀，所述排液管另一端置于蓄水箱上方，土箱上其余通孔处外接有启闭件；所述升降机构包括固定件、固定件上设置的呈龙门式的架体和架体顶部放置的承载件，所述固定件固定连接于箱体顶部，水箱放置在承载件上，水箱一侧一体设置有传动架，贯穿传动架和承载件设有移动机构；所述供液管a、供液管c、供液管d和吸肥管上还分别设有启闭阀，所述供液管c与土箱上部连通，供液管d与土箱底部连通。

本发明的有益效果在于：该土壤水盐肥运移调控研究装置形成实验综合系统，具有设备占地面积小、成本低的优点；此外，这种综合式的多功能实验装置减少了分散式多套设备实验时因环境或人为因素致使的实验误差，提高了实验精度；该系统可模拟不同土壤质时土壤渗透系数的变化关系，模拟不同浓度的咸水灌溉从而确定对作物生长的影响，可单独进行咸水灌溉、施肥灌溉或水肥盐同时进行灌溉，从而确定单向或共同耦合机制下对作物生长的影响，还可模拟地表灌溉和地下灌溉对作物生长的影响；上述可知，该实验综合系统可从单因子至多因子变量测试对作物影响度，同一实验装置检测结果可相互印证，进一步提高了实验测试精度，拓宽了作物生长影响因子检测范围。

进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述移动机构包括承载件、贯穿传动架和承载件转动设置的丝杠、与丝杠转动连接的旋转件、转动设置于丝杠上且固定于承载件底部的万向轮及转动连接于旋转件的摇把。

进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述水箱呈L型，包括竖槽和横槽，横槽为上部敞口结构，竖槽垂直且靠近横槽敞口面的板上开有若干小孔。

进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述启闭件为内丝堵头，内丝堵头的外丝处还连接有取液管，通孔里面也可根据实验需要放置圆台形状的橡皮塞作为封堵件可随时拆卸。

进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述土箱上还安装有至少一组测压管，测压管中安装有液位传感器，液位传感器将液位信号传输至控制水泵启动的电控器。

进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述土桩部分还包括旋转压缩机构，所述旋转压缩机构包括定位架，垂直定位架固定安装有一号支撑板和二号支撑板，一号支撑板上安装有电机，电机下部连接有联轴器，联轴器上固定连接有均布外螺纹的传动杆，传动杆上转动啮合有压实部，所述压实部另一端置于土箱上部；传动杆靠近底部固定有上盖板，传动杆底部转动设置有万向轮或套筒钻头，二号支撑板上正对上盖板处设有下盖板；其中，传动杆套设的万向轮抵靠至下盖板。

进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述压实部包括与传动杆啮合的升降盘、土柱滤网盖板及连接升降盘和土柱滤网盖板的连接轴；所述压实部沿传动杆是可拆卸的。

进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述箱体上还设有太阳能电池板，太阳能电池板与电机电连接。

进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述箱体底部还设有行走轮(8)，所述启闭阀为球阀。

进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述土箱为透明玻璃构成。

附图说明

图1为本发明实施例的立体示意图；

图2为本发明实施例供水管路部分的立体示意图；

图3为本发明实施例升降机构的立体示意图；

图4为本发明实施例箱体部分的的立体示意图；

图5为本发明实施例旋转压缩机构的立体示意图；

图6为本发明实施例土桩部分的立体示意图；

图7为本发明实施例土桩部分的主视图；

图8为本发明实施例太阳能电池板固定结构的立体图；

图9为本发明实施例多功能土壤水盐肥运移调控研究装置的主视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：箱体部分1、箱体10、蓄水箱11、蓄肥箱12、供水管13、供肥管14、安装孔101、供水管路部分2、水泵20、供液管a 22-1、供液管b 22-2、供液管c22-3、供液管d 22-4、施肥器23、吸肥管24、水箱25、竖槽251、横槽252、小孔253、传动架26、土桩部分3、土箱3a、通孔31、排液管32、启闭件33、测压管34、土柱滤网法兰垫片35、升降机构4、固定件41、架体42、方管421、角钢422、承载件43、移动机构44、丝杠441、旋转件442、万向轮443、摇把444、旋转压缩机构5、定位架51、一号支撑板52、二号支撑板53、电机54、联轴器55、传动杆56、压实部5a、升降盘5a-1、连接轴5a-2、土柱滤网盖板5a-3、上盖板57、下盖板58、启闭阀6、太阳能电池板7、一号法兰71、支架72、U型架板73、U型卡箍74、太阳能底座板75、胶皮垫圈76、行走轮8。

实施例1：参照图1、图2、图3和图4

一种多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，主要由箱体部分1、供水管路部分2、土桩部分3和升降机构4组成；箱体部分1包括一侧敞口的中空箱体10、置于箱体10底部且通过隔板隔开的蓄水箱11和蓄肥箱12；供水管路部分2主要由置于蓄水箱11中的水泵20、联通水泵20的供液管a(22-1)、供液管a(22-1)上联通的施肥器23、联通供液管a(22-1)且正对施肥器23设置的吸肥管24、联通供液管a(22-1)的水箱25、水箱25另一侧联通的供液管b(22-2)及分别与供液管b(22-2)连通的供液管c(22-3)和供液管d(22-4)组成，施肥器23的另一端置于蓄肥箱12中；土桩部分3包括土箱3a，土箱3a竖向开有若干通孔31，土箱3a底部通孔31外接有排液管32，排液管32上设置有排液阀，所述排液管32另一端置于蓄水箱11上方，土箱3a上其余通孔31处外接有启闭件33；升降机构4主要由固定件41、固定件41上设置的呈龙门式的架体42和架体42顶部放置的承载件43组成，固定件41固定连接于箱体10顶部，水箱25放置在承载件43上，水箱25一侧一体设置有传动架26，贯穿传动架26和承载件43转动设有移动机构44；供液管a(22-1)、供液管c(22-3)、供液管d(22-4)和吸肥管24上还分别设有启闭阀6，供液管c(22-3)与土箱3a上部连通，供液管d(22-4)与土箱3a底部连通。

土箱3a除上述布置方式外，还可通过土柱滤网法兰垫片35安装与土箱3a中下部，将土壤质和供液管d(22-4)与土箱3a连接空间隔离开，如此，可通过土柱滤网法兰垫片35将灌溉渗透水过滤，然后经排液管32排出土箱3a，相比上述布置方式可减少排液时土壤质通过排液管32排出量，从而解决土壤质污染水体堵塞排液管32的问题。

供液管a(22-1)、供液管b(22-2)、供液管c(22-3)和供液管d(22-4)可选用硬质PVC管，四个供液管拐弯处通过弯头连接，在水箱25两端套设外丝接头，供液管a(22-1)和供液管b(22-2)连接的弯头采用胶皮软管可以一定程度的拉伸与收缩，可延长供液系统使用寿命；供液管c(22-3)和供液管d(22-4)与土箱3a连通处通过不锈钢外丝接头套设在土箱3a外壁上，然后通过供液管c(22-3)和供液管d(22-4)上的弯头与不锈钢外丝连接，实现与土箱3a的连通。

固定件41采用的是带螺栓孔的安装架板，对应安装架板上的螺栓孔在箱体10上开设安装孔101，螺栓穿过安装架板的螺栓孔和箱体10上的安装孔101实现固定件41的固定，固定件41上固定的龙门式的架体42主要由一对平行的中空方管421和固定在两方管421上的角钢422组成，方管421和固定件41可采用焊接或膨胀螺栓等固定方式。

还可通过箱体10外侧向内布置分别连通蓄水箱11的供水管13和连通蓄肥箱12的供肥管14，供水管13和供肥管14上分别安装启闭阀6，该方案中启闭阀6采用球阀。

该土壤水肥盐运移研究装置工作方式分为以下四类：

1、研究不同土壤质种类在相同水头变化的情况与同种土壤在不同水头下的变化情况时土壤渗透情况。

1.1、不同土壤质在相同水头变化时研究的实验步骤如下：

(1)将蓄水箱11充满水、蓄肥箱12充满肥液，土箱3a中填充好单一土壤质；

(2)关闭吸肥管24和供液管d(22-4)上的启闭阀6，打开供液管a(22-1)和供液管c(22-3)上的启闭阀6，关闭土箱3a上的所有外接启闭件33，打开排液管32上的排液阀；

(3)启动水泵20，咸水经水泵20抽送至水箱25，然后通过供液管c(22-3)灌入土箱3a，观察土壤质渗透情况，当土壤质渗透基本完成时，逐一打开土箱3a上的启闭件33，对土箱3a不同部位的土壤质进行采样，送至实验室进行化学分析；

(4)一种土壤质采样完毕后，关闭土箱3a上所有的启闭件33，将试验采样完成的土壤质清除出土箱3a，然后通过水泵20供水进行清洗土箱3a，清洗水通过排液管32又排至蓄水箱11中，为了提高实验精确度，可将蓄水箱11中的清洗水排出，置换等浓度的咸水；

(5)向土箱3a中填充不同种类的土壤质，然后重复上述步骤。

1.2、同种土壤在不同水头下的变化情况时研究土壤渗透情况的实验步骤如下：

(1)将蓄水箱11充满水、蓄肥箱12充满肥液，土箱3a中填充好单一土壤质；

(2)关闭吸肥管24和供液管d(22-4)上的启闭阀6，打开供液管a(22-1)和供液管c(22-3)上的启闭阀6，关闭土箱3a上的所有外接启闭件33，打开排液管32上的排液阀；

(3)启动水泵20，咸水经水泵20抽送至水箱25，然后通过供液管c(22-3)灌入土箱3a，观察土壤质渗透情况，当土壤质渗透完成时，逐一打开土箱3a上的启闭件33，对土箱3a不同部位的土壤质进行采样，送至实验室进行化学分析；

(4)一种水头下土壤质渗透采样完毕后，关闭土箱3a上所有的启闭件33，将试验采样完成的土壤质清除出土箱3a，然后通过水泵20供水进行清洗土箱3a，清洗水通过排液管32又排至蓄水箱11中，为了提高实验精确度，可将蓄水箱11中的清洗水排出，置换等浓度的咸水；

(5)向土箱3a中填充和上述实验种类相同的土壤质，在水泵20供液阶段，通过转动移动机构44，使得水箱25在竖向可进行位移，从而可研究出不同水头下单一土壤质的渗透情况。

2、研究沿重力梯度与逆重力梯度情况下土壤湿润程度随时间、水头变化的关系。

2.1、沿重力梯度实验步骤如下：

(1)将蓄水箱11充满水、蓄肥箱12充满肥液，土箱3a中填充好单一土壤质；

(2)关闭吸肥管24和供液管d(22-4)上的启闭阀6，打开供液管a(22-1)和供液管c(22-3)上的启闭阀6，关闭土箱3a上的所有外接启闭件33，关闭排液管32上的排液阀；

(3)启动水泵20，咸水经水泵20抽送至水箱25，然后通过供液管c(22-3)灌入土箱3a，观察土壤质渗透情况，逐一打开土箱3a上的启闭件33，对土箱3a不同部位的土壤质进行采样，统计出沿重力梯度实验时土壤湿润程度随时间的变化关系；

(4)采用上述相同的步骤，在水泵20供液阶段，通过转动移动机构44，使得水箱25在竖向可进行位移，然后再对土箱3a不同部位的土壤质进行采样，统计出盐重力梯度灌溉时土壤湿润程度随水头变化的情况。

2.2、逆重力梯度灌溉实验步骤如下：

(1)将蓄水箱11充满水、蓄肥箱12充满肥液，土箱3a中填充好单一土壤质；

(2)关闭吸肥管24和供液管c(22-3)上的启闭阀6，打开供液管a(22-1)和供液管d(22-4)上的启闭阀6，关闭土箱3a上的所有外接启闭件33，关闭排液管32上的排液阀；

(3)启动水泵20，咸水经水泵20抽送至水箱25，通过供液管d(22-4)从土箱3a底部灌入，观察土壤质渗透情况，逐一打开土箱3a上的启闭件33，对土箱3a不同部位的土壤质进行采样，统计出逆重力梯度灌溉实验时土壤湿润程度随时间的变化关系；

(4)采用上述相同的步骤，在水泵20供液阶段，通过转动移动机构44，使得水箱25在竖向可进行位移，然后再对土箱3a不同部位的土壤质进行采样，统计出盐重力梯度灌溉时土壤湿润程度随水头变化的情况。

3、水肥盐共同耦合机制下对作物影响研究实验步骤如下：

(1)将蓄水箱11充满水、蓄肥箱12充满肥液，土箱3a中填充好单一土壤质，此时可以在土箱内种上作物，撤掉升降盘机构；

(2)打开吸肥管24、供液管a(22-1)上的启闭阀6，打开供液管c(22-3)或者供液管d(22-4)上的启闭阀6，关闭土箱3a上的所有外接启闭件33，关闭排液管32上的排液阀；

(3)启动水泵20，咸水经水泵20抽送至水箱25，咸水通过供液管c(22-3)或供液管d(22-4)灌入土箱3a，土箱3a灌溉渗透完成时，打开排液阀，将多余的水量通过排液管32排出土箱3a至蓄水箱11，灌溉完成可部分打开土箱3a上的启闭件33，对土箱3a不同部位的土壤质进行采样，或得灌溉渗透系数，经过长期灌溉实验得出水肥盐共同作用下，对作物的影响情况以及分析不同作物生长生育期各种生理指标变化规律。

4、研究不同类的咸水，在不同水头情况下土壤中水盐运移实验步骤如下：

(1)将蓄水箱11充满水、蓄肥箱12充满肥液，土箱3a中填充好单一土壤质；

(2)关闭吸肥管24的启闭阀6、打开供液管a(22-1)上的启闭阀6，供液管c(22-3)上的启闭阀6和供液管d(22-4)上的启闭阀6打开一个，关闭土箱3a上的所有外接启闭件33，关闭排液管32上的排液阀；

(3)启动水泵20，咸水经水泵20抽送至水箱25，咸水通过供液管c(22-3)或供液管d(22-4)灌入土箱3a，土箱3a灌溉渗透完成后，打开排液阀，将多余的水量通过排液管32排出土箱3a至蓄水箱11，灌溉完成可部分打开土箱3a上的启闭件33，对灌溉后土箱3a不同部位的土壤质进行采样，送至实验室化验，得出灌溉咸水在土壤质中的水盐沉积规律；

(4)将实验完毕土箱3a中的土壤质移出，通过供水管13路系统进行冲洗，冲洗水液通过排液管32排入蓄水箱11中，再将蓄水箱11内的水整体放空；

(5)向蓄水箱11内补入区别于上述实验中的咸水，然后按上述实验步骤重复操作，得出不同种类的咸水灌溉时在土壤质中的水盐沉积规律；

该土壤水盐肥运移调控研究装置具体功能部的效果是供液管a(22-1)不断的通过水泵20泵送咸水，联通的吸肥管24形成负压，使得蓄肥箱12内的肥液通过负压压入供液管a(22-1)中，从而可减少能量消耗，提高经济效益。供液管a(22-1)和供液管b(22-2)间通过水箱25连接，水箱25可消弱水体能量，从而降低所供水体湍流能量，使得经过供液管a(22-1)输送至供液管b(22-2)的水体趋于平稳，从而提高灌溉均匀性，有利于研究水盐沉积规律，提高实验精度。

实施例2：参照图1、图2、图3和图4

与实施例1相比，本实施例区别在于：移动机构44主要由承载件43、贯穿传动架26和承载件43转动设置的丝杠441、与丝杠441转动连接的旋转件442、转动设置于丝杠441上且固定于承载件43底部的万向轮443及转动连接于旋转件442的摇把444组成，承载件43直接放置在龙门式架体42的顶部，万向轮443可通过焊接等方式固定在承载件43底部，传动架26固定设置在水箱25的一侧，通过万向轮443、承载件43和传动架26转动设置带外螺纹的丝杠441，丝杠441穿过传动架26处，传动架26开设与丝杠441外螺纹啮合的内螺纹；需要移动水箱25时，转动摇把444，摇把444带动旋转件442转动，旋转件442在丝杠441上相对上下移动，直至旋转件442与万向轮443接触，此时传动架26相对丝杠441上下移动，从而传动架26带动一体设置的水箱25上下移动，从而实现对灌溉水体的水头的调节。

实施例3：参照图2

与实施例2相比，本实施例区别在于：水箱25设置呈L型，包括竖槽251和横槽252，横槽252为上部敞口结构，竖槽251垂直且靠近横槽252敞口面的板上开有若干小孔253，L型设置的水箱25使得灌溉水体通过竖槽251挡板和竖槽251和横槽252转角时可最大化削弱由于水泵20提成带入的湍流能量，小孔253可提高竖槽251水透过率，通过挡板释放水体湍流能量，使得灌溉水体利用自身重力势能沿供液管a(22-1)或供液管b(22-2)进行灌溉。

实施例4：参照图6

与实施例3相比，本实施例区别在于：启闭件33采用内丝堵头，内丝堵头的外丝处还连接有取液管，通孔里面能够放置圆台形状的橡皮塞作为封堵件，且封堵件为拆卸的。市面上有各种型号的内丝堵头，可选则范围比较广，封堵效果也较好，外连的取液管可方便把土箱3a中渗透出来的液流取出进行分析，也可随时将取液管拆除，打开内丝堵头从土箱3a进行土壤质的取样。

实施例5：参照图6和图7

与上述实施例相比，本实施例区别在于：在土箱3a上还安装有至少一组测压管34，测压管34中安装有液位传感器，液位传感器将液位信号传输至控制水泵20启动的电控器，这种电控设置，可在土箱3a水位达到阈值，水泵20就自行的开路与通路，调节整套系统正常运行，相比手动操作，省时、省力、调节精确度高，从而提高了实验精度。

实施例6：参照图5

与实施例5相比，本实施例区别在于：土桩部分3还包括旋转压缩机构5，旋转压缩机构5主要由定位架51，垂直定位架51固定安装有一号支撑板52和二号支撑板53，一号支撑板52上安装有电机54，电机54下部连接有联轴器55，联轴器55上固定连接有均布外螺纹的传动杆56，传动杆56上转动啮合有压实部5a，压实部5a另一端置于土箱3a上部；传动杆56靠近底部固定有上盖板57，传动杆56底部转动设置有万向轮443或套筒钻头，二号支撑板53上正对上盖板57处设有下盖板58；其中，传动杆56套设的万向轮443抵靠至下盖板58；这种设置可在电机54启动后驱动压实部5a上下移动，从而对土箱3a中的土壤质进行平整和压实，平常压实状态时传动杆56底部装万向轮443，万向轮443与下盖板58在压实部5a压实极限状态时抵触，起减震和防杂的作用，如此，可在连续改变土箱3a上面压力即土壤质密实度的情况下测量测压管34中液流液位改变情况，观察土体湿润与水运移基本现象。

实施例7：参照图6

与实施例6相比，本实施例区别在于：压实部5a包括与传动杆56啮合的升降盘5a-1、土柱滤网盖板5a-3及连接升降盘5a-1和土柱滤网盖板5a-3的连接轴5a-2，压实部5a沿传动杆56是可拆卸的，研究表面灌与地下灌情况下水肥盐对作物的影响，配置不同浓度含盐量的土箱3a，拆掉旋转压缩机构5，通过增加输水管与球阀调节达到表面灌与地下灌溉，在不同的时期对作物的各项指标进行监测，得到差异性。

实施例8：参照图8

与上述实施例相比，本实施例区别在于：在箱体10上还设有太阳能电池板7，太阳能电池板7与电机54电连接；太阳能电池板7通固定装置包括一号法兰71、固定在法兰上的支架72、支架72上固定的两组U型架板73、固定U型架板73的U型卡箍74和固定在两U型架板73间的太阳能底座板75；在法兰底部增设胶皮垫圈76，将法兰通过和箱体10上的安装孔101相对，然后通过螺栓进行固定；这种设置充分利用了箱体10上部空间，使得研究装置结构趋于紧凑；同时，利用太阳能发电为平整土壤质提供动能，节约能源，符合环境保护需要。

实施例9：参照图1和图9

与实施例8相比，本实施例区别在于：箱体10底部还设有行走轮8，启闭阀6为球阀，装设行走轮8可方便整套装置的移动，从而提高该套装置使用便捷性；球阀市面种类繁多，可选范围广，小口径封堵情况时，球阀封堵更加密实，由于不存在密封套，使用寿命相比蝶阀或闸阀也更长。

实施例10：参照图1和图6

与实施例9相比，本实施例区别在于：土箱3a为透明玻璃构成，透明玻璃可方便观察在进液流的过程中土壤随时间湿润的变化情况。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (1)

1.一种多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，其特征在于：包括箱体部分(1)、供水管路部分(2)、土桩部分(3)和升降机构(4)；所述箱体部分(1)包括一侧敞口的中空箱体(10)、置于箱体(10)底部且通过隔板隔开的蓄水箱(11)和蓄肥箱(12)；所述供水管路部分(2)包括置于蓄水箱(11)中的水泵(20)、联通水泵(20)的供液管a(22-1)、供液管a(22-1)上联通的施肥器(23)、联通供液管a(22-1)且正对施肥器(23)设置的吸肥管(24)、联通供液管a(22-1)的水箱(25)、水箱(25)另一侧联通的供液管b(22-2)及分别与供液管b(22-2)连通的供液管c(22-3)和供液管d(22-4)，施肥器(23)的另一端置于蓄肥箱(12)中；所述土桩部分(3)包括土箱(3a)，所述土箱(3a)竖向开有若干通孔(31)，土箱(3a)底部通孔(31)外接有排液管(32)，排液管(32)上设置有排液阀，所述排液管(32)另一端置于蓄水箱(11)上方，土箱(3a)上其余通孔(31)处外接有启闭件(33)；所述升降机构(4)包括固定件(41)、固定件(41)上设置的呈龙门式的架体(42)和架体(42)顶部放置的承载件(43)，所述固定件(41)固定连接于箱体(10)顶部，水箱(25)放置在承载件(43)上，水箱(25)一侧一体设置有传动架(26)，贯穿传动架(26)和承载件(43)转动设有移动机构(44)；所述供液管a(22-1)、供液管c(22-3)、供液管d(22-4)和吸肥管(24)上还分别设有启闭阀(6)，所述供液管c(22-3)与土箱(3a)上部连通，供液管d(22-4)与土箱(3a)底部连通；

所述移动机构(44)包括承载件(43)、贯穿传动架(26)和承载件(43)转动设置的丝杠(441)、与丝杠(441)转动连接的旋转件(442)、转动设置于丝杠(441)上且固定于承载件(43)底部的万向轮(443)及转动连接于旋转件(442)的摇把(444)；

所述水箱(25)呈L型，包括竖槽(251)和横槽(252)，横槽(252)为上部敞口结构，竖槽(251)垂直且靠近横槽(252)敞口面的板上开有若干小孔(253)；

所述启闭件(33)为内丝堵头，内丝堵头的外丝处还连接有取液管，通孔里面能够放置圆台形状的橡皮塞作为封堵件，且封堵件为拆卸的；

所述土箱(3a)上还安装有至少一组测压管(34)，测压管(34)中安装有液位传感器，液位传感器将液位信号传输至控制水泵(20)启动的电控器；

所述土桩部分(3)还包括旋转压缩机构(5)，所述旋转压缩机构(5)包括定位架(51)，垂直定位架(51)固定安装有一号支撑板(52)和二号支撑板(53)，一号支撑板(52)上安装有电机(54)，电机(54)下部连接有联轴器(55)，联轴器(55)上键连接有均布外螺纹的传动杆(56)，传动杆(56)上转动啮合有压实部(5a)，所述压实部(5a)另一端置于土箱(3a)上部；传动杆(56)靠近底部固定有上盖板(57)，传动杆(56)底部转动设置有万向轮(443)或套筒钻头，二号支撑板(53)上正对上盖板(57)处设有下盖板(58)；其中，传动杆(56)套设的万向轮(443)抵靠至下盖板(58)；

所述压实部(5a)包括与传动杆(56)啮合的升降盘(5a-1)、土柱滤网盖板(5a-3)及连接升降盘(5a-1)和土柱滤网盖板(5a-3)的连接轴(5a-2)；所述压实部(5a)沿传动杆(56)是可拆卸的；

所述箱体(10)上还设有太阳能电池板(7)，太阳能电池板(7)与电机(54)电连接；

所述箱体(10)底部还设有行走轮(8)，所述启闭阀(6)为球阀；

所述土箱(3a)为透明玻璃构成。