CN204028066U - 一种土壤释放气体的常压培养模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种土壤释放气体的常压培养模拟装置，涉及土壤研究装置领域。解决现有的开放式培养装置气体监测难度大和密闭式培养装置难以描述土壤的实际气体释放状态的问题。该装置包括细口瓶、橡胶塞、硅胶塞、玻璃管或不锈钢管、塑料管、气体开关和塑料袋，所述的橡胶塞设置在细口瓶瓶口内，橡胶塞上设置孔一和孔二，孔二内设置硅胶塞，孔一内设置玻璃管或不锈钢管，玻璃管或不锈钢管一端插入细口瓶内，另一端连接塑料管，塑料管与塑料袋连接，塑料管上设置气体开关。本实用新型的模拟装置是在常压密闭条件下对土壤进行培养实验，压力与外界相同，且气体未流失，得到的结论与实际更加接近。

Description

一种土壤释放气体的常压培养模拟装置

技术领域

本实用新型涉及土壤研究装置，具体涉及一种土壤释放气体的常压培养模拟装置。

背景技术

在土壤培养过程中，土壤中的微生物繁殖会释放出大量的气体，也包括CO₂、CH₄和N₂O等温室气体，受到广泛关注。但是这些气体的排放通量与土壤湿度、温度、pH值、土壤有机质和土壤养分含量等理化性质密切相关，因此可以通过调控土壤理化性状来降低从土壤释放到空气中的温室气体通量。但是，调控效果往往需要通过实验室培养试验来确定。现有的实验室培养装置主要分为开放式和密闭式两种，开放式培养装置与外界空气联通，气体监测难度较大；密闭式培养装置的气体监测容易实现，但培养过程中，土壤释放的气体导致培养装置内气体压力高于大气压，与实际状况不一致，得到的结论难以描述土壤的实际气体释放状态。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有的开放式培养装置气体监测难度大和密闭式培养装置难以描述土壤的实际气体释放状态的问题，而提供一种土壤释放气体的常压培养模拟装置。

本实用新型提供一种土壤释放气体的常压培养模拟装置，该装置包括细口瓶、橡胶塞、硅胶塞、玻璃管或不锈钢管、塑料管、气体开关和塑料袋，所述的橡胶塞设置在细口瓶瓶口内，橡胶塞上设置孔一和孔二，孔二内设置硅胶塞，孔一内设置玻璃管或不锈钢管，玻璃管或不锈钢管一端插入细口瓶内，另一端连接塑料管，塑料管与塑料袋连接，塑料管上设置气体开关。

本实用新型所述的气体开关为快插式气体流量计。

本实用新型所述的塑料袋设置管状导气口，塑料袋通过管状导气口与塑料管连接。

本实用新型所述的细口瓶的容积为5L，孔一的内径为4mm，孔二的内径为10mm。

本实用新型的有益效果

本实用新型提供一种土壤释放气体的常压培养模拟装置，与现有技术相对比，本实用新型的模拟装置是在常压密闭条件下对土壤进行培养实验，压力与外界相同，且气体未流失，得到的结论与实际更加接近。

附图说明

图1为本实用新型一种土壤释放气体的常压培养模拟装置的结构示意图。

图2为本实用新型土壤中N₂O释放量随培养时间的变化曲线。

图中，1、细口瓶，2、培养用土壤，3、橡胶塞，4、孔一，5、孔二，6、硅胶塞，7、玻璃管或不锈钢管，8、塑料管，9、气体开关，10、塑料袋，11、管状导气口。

具体实施方式

结合图1说明本实施方式，一种土壤释放气体的常压培养模拟装置，该装置包括细口瓶1、培养用土壤2、橡胶塞3、硅胶塞6、玻璃管或不锈钢管7、塑料管8、气体开关9和塑料袋10，所述的培养用土壤2设置细口瓶1内，橡胶塞3设置在细口瓶1瓶口内，橡胶塞3上设置孔一4和孔二5，孔二5内设置硅胶塞6，孔一4内设置玻璃管或不锈钢管7，玻璃管或不锈钢管7一端通过孔一4插入细口瓶1内，另一端连接塑料管8，塑料管8一端与玻璃管或不锈钢管7连接，另一端与塑料袋10连接，塑料管8上设置气体开关9，所述的塑料袋10设置管状导气口11，塑料袋10通过管状导气口11与塑料管8连接。

本实施方式所述的气体开关9优选采用LZM-6T型(或者相似型号的气体流量计)可调气体流量计进行改造后作为气体开关使用。改造方法是将流量计管内转子卸掉即可，这样气体流量计的就失去了测定气体流量的功能，但能够实现气体双向流动。为方便管路的安装，优选采用快插式气体流量计。

本实施方式所述的塑料袋10设置管状导气口，形式上与市面上常见的可吸果冻的外包装类似。塑料袋10上管状导气口11硬度大一些，以方便与塑料管8连接，管的直径以与塑料管8密闭连接为宜。但要求塑料袋的柔软程度高，以方便安装时将其中的气体排出，或者，培养时利于细口瓶1中产生的气体顺利排出，以保证体系气压与大气压一致。

本实施方式所述的细口瓶1材料和容积可以根据需要进行调整，优选采用容积为5L的玻璃细口瓶。

本实施方式所述的一种土壤释放气体的常压培养模拟装置是先将供试土壤调整至合适的理化性状，取适量培养用土壤2装入至细口瓶1内，橡胶塞3上打孔，孔一4内径为4mm，孔二5的内径为10mm。孔一4内插入不锈钢管或玻璃管7作为出气管，孔二5插入规格为8-12mm的硅胶塞6，防止气体流出，可以通过注射器插入硅胶塞采集气体，或者补充气体。将橡胶塞3插入到细口瓶1口。孔一4上的出气管用塑料管8与气体开关9的一个出气口相连接，关闭气体开关9，将塑料袋10内的气体排出后与气体开关9的另一个出气口相连接，将气体开关9开关旋至流量最大位置，将已经装好供试土壤的常压培养模拟装置放置到合适的条件下进行培养。

在培养过程中，如果塑料袋10的体积达到其容积的2/3，关闭气体开关，立即更换新塑料袋10，再打开气体开关，继续进行培养。

在培养过程中，用带有超长针头(市面上有35cm的规格)玻璃注射器采集细口瓶1内的气体。因为细口瓶1内的气体与塑料袋10中气体成分可能有差异，所以不建议采集塑料袋中的气体。由于细口瓶1瓶口的橡胶塞3厚度和硬度都较大，用针头插入困难，所以设计了气体采集口(即孔二)。将注射器内的气体排出，将针头插入孔二5内的硅胶塞6，针头最下端距离培养用土壤2表面1-2cm后，抽吸注射器，即可得到所要采集的气体样品。为保持常压，在采集气体过程中，不能关闭气体开关。

图2为土壤中N₂O释放量随培养时间的变化情况，具体实验方法为：取1500g风干土，加蒸馏水300ml，分别向供试土壤中施入含氮量相当于70mgN/kg(低氮处理)、130mgN/kg(常氮处理)和300mgN/kg(高氮处理)的尿素，每个处理3次重复。

混匀后全部转移至5L的细口瓶中，按照图1的方法连接制成常压培养模拟装置，放入培养室中，于25℃的恒温黑暗条件下培养144h。分别在24、48、72、96、120、144h采集气体10ml，用气相色谱法测定N₂O的含量。每次采集气体后，用注射器通过孔2的硅胶塞立即补充相同体积的空气，以降低样品采集对密闭系统的影响。

图2结果表明，随培养时间延长，土壤中N₂O的释放逐渐增加，到72h达到峰值后逐渐下降；在本试验所设计的施氮范围内，氮肥施用量越大，土壤中N₂O释放量越高。

Claims (4)

1.一种土壤释放气体的常压培养模拟装置，其特征在于，该装置包括细口瓶(1)、橡胶塞(3)、硅胶塞(6)、玻璃管或不锈钢管(7)、塑料管(8)、气体开关(9)和塑料袋(10)，所述的橡胶塞(3)设置在细口瓶(1)瓶口内，橡胶塞(3)上设置孔一(4)和孔二(5)，孔二(5)内设置硅胶塞(6)，孔一(4)内设置玻璃管或不锈钢管(7)，玻璃管或不锈钢管(7)一端插入细口瓶(1)内，另一端连接塑料管(8)，塑料管(8)与塑料袋(10)连接，塑料管(8)上设置气体开关(9)。

2.根据权利要求1所述的一种土壤释放气体的常压培养模拟装置，其特征在于，所述的气体开关(9)为快插式气体流量计。

3.根据权利要求1所述的一种土壤释放气体的常压培养模拟装置，其特征在于，所述的塑料袋(10)设置管状导气口(11)，塑料袋(10)通过管状导气口(11)与塑料管(8)连接。

4.根据权利要求1所述的一种土壤释放气体的常压培养模拟装置，其特征在于，所述的细口瓶(1)的容积为5L，孔一(4)的内径为4mm，孔二(5)的内径为10mm。