CN203658192U - 用于测定化肥淋溶损失量和土壤保水剂保水效果的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于测定化肥淋溶损失量和土壤保水剂保水效果的装置，包括连接在一起使用的土壤箱、支架、滑动接水盘和过滤网，其中土壤箱中间用隔板隔为双槽，每个土壤槽一侧靠上部各有一个直径为3cm的入水孔，箱底板上有多个渗液孔，孔径2mm；过滤网铺在土壤箱底板上，网眼直径能防止土壤颗粒随水渗漏；支架有四个立柱，四个立柱之间用横矩固定，相邻立柱之间的距离为122cm，每个立柱长度为40cm；在支架上距离上端20cm处，焊接两个平行于支架横矩对边的滑槽；接水盘底面积与土壤箱相同，四周设置高度为5cm的挡板，中间以隔板隔为两部分，每部分周围的挡板上刻有一组刻度，刻度最小计量单位为1mm。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于测定化肥淋溶损失量和土壤保水剂保水效果的装置，属农业研究用实验装置。
背景技术
目前，土壤保水剂在农业生产、造林、花卉栽培、果园、草坪和道路护坡等方面大量应用，是一种有效的化学节水材料。保水剂在各个领域被使用时，使用者关心的是保水剂的保水能力和持续利用时间，即保水效果。迄今为止，土壤保水剂的使用者或研究者只知道其在使用时有效果，或者是在实验室测定保水剂的理论上保水能力。但在自然状态下或者接近自然状态下，保水剂施用在土壤里时，量化保水剂的保水效果，却缺乏有效的办法。现在常用的观测土壤保水剂保水效果的方法有如下2种：一是在实验室用蒸馏水含有Na、K离子溶液和土壤浸提液等浸泡保水剂到饱和，计算保水剂保水能力。保水剂吸饱水后，用增加压力的方法使其释放水分，如此多次，用以计算保水剂的使用寿命；二是在田间，测量保水剂处理土壤含水量，与没有施用保水剂的土壤含水量比较，说明保水剂的保水效果。然而上述两种方法误差很大，第一种方法只是理论上计算保水剂的吸水倍数、吸水量和使用次数，第二种方法只能宏观比较，而不能具体计算出土壤保水量。因为在田间施用保水剂时，土壤环境和影响保水剂保水能力的因素很复杂，所以以上述方法计算保水剂保水能力，会造成很大的计算偏差。
目前，评价化肥养分淋失的方法一般包括“盆栽法”、“水中静置溶出法”和“土柱淋溶法”等。其中“盆栽法”主要通过测试作物和土壤的各项指标，计算作物对化肥养分的吸收量和土壤中残留量，然后通过施用化肥总量与作物吸收和土壤残留的养分含量两项输出之差计算化肥养分淋失量，该方法试验结果真实直观，具有参考价值，但盆栽试验较复杂，所需时间长，最重要的是土壤中以前残留的化肥养分也会释放，与现试验阶段释放的养分很难区分清楚，造成较大实验误差；“水中静置溶出法”和“土柱淋溶法”是通过模拟化肥的施用过程、经不同的溶出途径和检测手段，计算得到化肥的淋失量，简便易行、快速高效，是化肥肥效和淋溶研究中最常用的试验技术，但这两种方法受操作人员影响较大，模拟的实验条件与田间化肥淋溶过程差距很大，试验结果的准确度和稳定性也不理想。
传统研究化肥养分淋失和保水剂保水效果的方法存在的不可避免的缺陷，很难得到作物对化学养分吸收、养分淋溶损失和保水剂效果的准确结果，限制了化肥高效利用研究及保水剂推广应用工作的发展.
发明内容
本发明的目的是针对上述不足，提供一种结构简单、成本低、操作方便、无限接近田间自然条件，且能连续使用、量化化肥养分淋溶损失量和土壤保水剂保水效果的装置。
所述的测定装置包括：
连接在一起使用土壤箱、支架、滑动接水盘和过滤网，其中所述的土壤箱中间用隔板隔为双槽，在每个土壤槽一侧靠上部各有一个入水孔，箱底板上有多个渗液孔；所述过滤网铺在所述土壤箱底板上；所述的支架有四个立柱，四个立柱之间用横矩固定；在支架上距离上端20cm处，焊接两个平行于支架横矩对边的滑槽；所述的接水盘底面积与土壤箱相同，四周设置的挡板，中间再以隔板隔为两部分，每部分周围的挡板上刻有一组刻度。
测定装置中，所述入水孔直径为3cm，所述渗液孔直径为2mm；所述过滤网网眼直径能防止土壤颗粒随水渗漏；所述立柱中，相邻立柱之间的距离为122cm，每个立柱长度为40cm；所述的接水盘挡板的高度为5cm，所述挡板上刻度最小计量单位为1mm。
附图说明
图1为本发明测定装置的各部件示意图，其中：1双槽式土壤箱，2入水口，3渗漏孔，4过滤网，5支架，6滑槽，7滑动接液盘，8刻度。
具体实施例
实施例 1本发明测定装置的制作方法
本发明的测定装置制作方法如下。
1.双槽式土壤箱制作
土壤箱的制作材料选用有机塑料板（最好是透明的，可以方便看到作物根系发育和保水剂吸水情况。视具体情况，采用有机玻璃也可以，但搬动时容易破碎），制作规格为长:宽:高=120cm:120cm:30cm（长宽高可以根据试验植物种类调整。文中比例是根据我们试验植物为玉米，种植密度为6万株，行距为60cm设定的，这样土壤箱可以种植玉米3-4株）。土壤箱中间用隔板隔开，密封以防两槽之间渗水。在每个土壤槽1侧靠上各钻一个直径为3cm的入水孔，用于模拟灌溉时插入附带水表的输水管。箱底板上钻多个渗液孔，孔径2mm。
实验时，一个土壤槽用作化学肥料或保水剂处理，另一个不施用化学肥料或保水剂处理作为对照。箱底板铺上过滤网，网眼直径能防止土壤颗粒随水渗漏。
2. 支架的制作
支架用三角铁制作。支架有四个立柱，四个立柱之间用横矩固定，相邻立柱之间的距离为122cm，每个立柱长度为40cm。在支架上距离上端20cm处，焊接两个平行于支架横矩对边的滑槽，以便按放接液盘。焊接滑槽的目的是为平稳拉动已经接有渗漏液的接液盘，以防盘中液体波动造成损失。
3.接水盘的制作
接水盘也用有机塑料板制作，底面积与土壤箱相同。接水盘四周设置高度为5cm的挡板，中间再以高度隔板隔为两部分，每部分周围的挡板上刻有一组刻度，刻度最小计量单位为1mm。
实验时，将土壤箱、支架和接水盘连接在一起，即可进行相应实验。
实施例2 使用本发明的测定装置测定保水剂的保水效果
实验时采用研究区域的土壤。将土壤分成重量相同的两份，放入2个土壤槽中，在土壤表土下4cm处播入玉米种子。播种之前，在其中一个土壤槽种子下5cm处施入保水剂，根据试验方案设计保水剂用量Wsap，与土壤混合均匀，静置待用。静置48h后，通过入水孔，向每个土壤槽注入等量自来水模拟田间灌溉或者降暴雨，使土壤吸水达到过饱和。观察土壤水渗透情况，待没有水渗透时，通过接水盘水深度、底面积计算中渗透水的重量，未施入保水剂的土壤中渗透水量为W1，施入保水剂的土壤中渗透水量为W2，施入保水剂的土壤中渗水时间为T。可计算出接近田间自然条件下保水剂保水能力：
保水量=W1-W2
吸水速率=（W1-W2）/T
吸水倍数=（W1-W2）/ Wsap 。
当土壤干旱后，持续上一步骤，如此多次，直到保水剂处理渗透水分量与对照相同，即测定保水剂在田间的理论吸水次数；也可以参照田间玉米生育期的正常灌水次数操作，玉米收获后静置，下年按照田间播种时间在循环实验，直到保水剂处理渗透水分量与对照相同，则可以知道保水剂在田间的使用寿命年限。
实施例3 使用本发明的测定装置测定化肥淋溶损失量
实验时采用研究区域的土壤。将土壤分成重量相同的两份，放入2个土壤槽中，在土壤表土下4cm处播入玉米种子。播种之前，在一个土壤槽种子下5cm处施入化肥Wt（根据试验方案设计肥料用量g）。静置48h后，通过注水孔，向每个土壤槽注入等量自来水模拟田间灌溉或者降暴雨，观察土壤水溶液渗透情况。待没有水溶液渗透时，通过接水盘刻度得出液体深度，计算出混合液容量，然后实验室化验溶液中的N、P、K养分含量，施用化肥的记为Wn，未施用化肥的记为Wck。可计算出接近田间自然条件下化肥的淋溶损失量和土壤-玉米植株系统截留的化肥总量：
淋溶损失量=Wn-Wck
土壤-玉米植株系统截留量=Wt-(Wn-Wck) 。
参照田间玉米生育期的正常降雨或灌水次数操作，持续上一步骤操作，则可以计算出从玉米播种至成熟期，肥料通过水体的淋溶情况。
实施例4 使用本发明的测定装置在田间实地测定化肥淋溶损失量和保水剂的保水效果
为了解化肥和保水剂在田间的更真实利用效果，将本装置运输到田间进行试验。土壤箱填土，做好记号，以便分清楚对照与处理，然后与支撑架、接水盘连接后，将整套本装置埋在选定的地块，土壤箱露出地表2cm，以防其它地方的水溶液流入装置中。播种、施肥、保水剂施用步骤与实施例2和3 相同。其它技术措施与田间常规生产操作一样。为方便拉出接水盘读取渗透水溶液和水的深度，在装置旁边挖掘一个操作坑，其大小以容纳一个人在里面操作为宜。保水剂保水效果和化肥淋溶量计算方法与实施例2和3相同。
从上述实施方式中可见，本发明的优点在于：
本发明可以模拟最接近大田农作物生长情况下，观测和计算肥料的淋溶损失量和保水剂应用的真实保水效果，包括化肥的淋溶损失量、土壤-植株系统的化肥截留量、保水剂的保水量、吸水速率、吸水倍数、反复吸水次数和使用寿命等，而不是以前方法计算出的理论结果，对农业生产更具有指导意义。
本发明装置可以埋在田间，研究在完全自然条件下肥料淋溶损失量和保水剂的保水效果，而且操作方便，数据真实可靠。
本发明可以通过不采土壤样品，减少扰动的情况下，计算肥料淋溶损失量和保水剂的保水效果，使其过程简单化，减少田间误差，所得结果更科学。
本发明可长期安置在田间或实验室持续使用，尤其对保水剂厂家和进行保水剂研究的学者来说，科学性和可行性更强。
本发明结构简单、操作方便、材料成本低、易获取、采样误差小，操作者容易掌握、应用范围广等优点，具有推广价值。
Claims (7)
1.一种用于测定化肥淋溶损失量和土壤保水剂保水效果的装置，包括土壤箱、支架、滑动接水盘和过滤网，其中所述的土壤箱中间用隔板隔为双槽，在每个土壤槽一侧靠上部各有一个入水孔，箱底板上有多个渗液孔；所述过滤网铺在所述土壤箱底板上；所述的支架有四个立柱，四个立柱之间用横矩固定；在支架上距离上端20cm处，焊接两个平行于支架横矩对边的滑槽；所述的接水盘底面积与土壤箱相同，四周设置挡板，中间再以隔板隔为两部分，每部分周围的挡板上刻有一组刻度。
2.根据权利要求1所述的化肥淋溶损失量和土壤保水剂保水效果的装置，其特征在于，所述入水孔直径为3cm，所述渗液孔直径为2mm。
3.根据权利要求1所述的化肥淋溶损失量和土壤保水剂保水效果的装置，其特征在于，所述双槽土壤箱，一个用来测试待研究样品，另一个作为对照用。
4.根据权利要求1所述的化肥淋溶损失量和土壤保水剂保水效果的装置，其特征在于，所述过滤网网眼直径能防止土壤颗粒随水渗漏。
5.根据权利要求1所述的化肥淋溶损失量和土壤保水剂保水效果的装置，其特征在于，所述立柱中，相邻立柱之间的距离为122cm，每个立柱长度为40cm。
6.根据权利要求1所述的化肥淋溶损失量和土壤保水剂保水效果的装置，其特征在于，所述的接水盘挡板的高度为5cm，所述挡板上刻度最小计量单位为1mm。
7.根据权利要求1所述的化肥淋溶损失量和土壤保水剂保水效果的装置，其特征在于，实验时，将土壤箱、支架和接水盘连接在一起使用。
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| CN108918827A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-30 | 中国水利水电科学研究院 | 一种识别多孔材料对土壤持水性影响的方法 |
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