CN205958571U - 一种模拟田间地下水位控制的试验装置 - Google Patents

一种模拟田间地下水位控制的试验装置 Download PDF

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张学军
赵营
陈晓群
罗建航
李云翔
周丽娜
刘晓彤
张丽
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Abstract

本实用新型公开了一种模拟田间地下水位控制的试验装置，包括试验柱、通气管、接液瓶和马氏瓶，试验柱内腔中填充有土壤层，土壤层选用试验地的原状土，按照不同层位分层取土，分层填充；试验柱铺设有石英砂层的位置还通过管道连接有马氏瓶；试验柱内沿垂直高度每隔15cm穿设有一根沿水平方向的通气管，通气管两端伸出试验柱；所述通气管一端为进气口，另一端为出液口，通气管位于试验柱内的部分开设有向上的通气孔。本实用新型结构简单、构思新颖，通过将试验地的原状土分层压实在一根PVC管内，可准确模拟试验所需的土壤层的真实情况，得到准确的试验数据，为大型土柱模拟田间试验取得相关参数和专利申请提供依据。

Description

一种模拟田间地下水位控制的试验装置
技术领域
本实用新型涉及一种试验装置，尤其涉及一种模拟田间地下水位控制的试验装置。
背景技术
为探讨地下水位变化对土壤氮素淋溶与N2O的影响及其相互关系，采用原装土柱模拟田间控制地下水位变化，探讨地下水位及其不同施氮处理对土壤氮素淋溶与N2O的影响，为了更好控制地下水位变化，预先采用室内小型试验装置进行预实验，为大型土柱模拟田间试验取得相关参数和专利申请提供依据。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种模拟田间地下水位控制的试验装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种模拟田间地下水位控制的试验装置，包括试验柱、通气管、接液瓶和马氏瓶，所述试验柱固定于地面上，试验柱内腔中填充有土壤层，土壤层选用试验地的原状土，按照不同层位分层取土，分层填充，所述土壤层表面上方0-10cm处施加有肥料，与土壤混匀；
所述试验柱内腔底部铺设厚度为5cm的石英砂层，石英砂层位于土壤层下方，所述试验柱铺设有石英砂层的位置还通过管道连接有马氏瓶；
所述试验柱内沿垂直高度每隔15cm穿设有一根沿水平方向的通气管，通气管两端伸出试验柱；所述通气管一端为进气口，另一端为出液口，通气管位于试验柱内的部分开设有向上的通气孔。
优选地，所述试验柱顶部还设有集气桶，所述集气桶为直径18cm且底部开口的塑料桶，所述集气桶开口向下套在土壤层上表层土壤0-3cm内；所述集气桶的顶部开设有集气孔，集气孔通过橡皮塞堵塞。
优选地，所述试验柱为直径20cm、高180cm的PVC管。
优选地，不同通气管的出液口通过出水软管连接至接液瓶。
优选地，所述通气管为直径5cm的PVC管。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型结构简单、构思新颖，通过1-2年试验可验证田间3-5年地下水位变化。
2、试验人员可定期采集不同层次土壤的淋溶水样，并进行测定，可得到浅层水位之上不同层次淋溶水的水样。
3、通过本新型的集气装置，可测定一氧化二氮的挥发量。
4、其他实验完毕后，可取出试验柱内的土壤，可测定不同土壤层的氧份的运移状况。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种模拟田间地下水位控制的试验装置的结构示意图。
图中：1、试验柱，2、通气管，3、出液口，4、进气口，5、通气孔，6、石英砂层，7、接液瓶，8、出水软管，9、马氏瓶，10、集气桶，11、集气孔。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种模拟田间地下水位控制的试验装置，包括试验柱1、通气管2、接液瓶7和马氏瓶9，所述试验柱1为直径20cm、高180cm的PVC管，试验柱1固定于地面上，试验柱1内腔中填充有土壤层，土壤层选用试验地的原状土，按照不同层位分层取土，分层填充，每填充5cm厚土壤，即用一定的力度和次数把土壤介质压实，再进行下次填充。所述土壤层上方的试验柱1内腔预留15cm高度，在土壤层表面0-10cm处施加肥料，与土壤混匀，用于根据需求种植供试作物。
试验时，从试验柱1顶端开口处一次性灌水9891ml，静置一周，待土柱内毛细现象和自然固结稳定，用小型土钻采集土柱10cm处的土样，测土壤含水率。待土体表面干透后，再次灌水，灌水量为超过土体表面10cm左右，待水体下渗后，测10cm处土壤含水率。当水位到达第三层，未到达第二层时，再次加水，灌水量为理论灌水量的1/3，再次测10cm处的土壤含水率。同样的，水位到达第二层未到达第三层时，再加水1/3，测10cm处土壤含水率。如此循环往复2-3次，根据得到的土壤含水率数据，进行结果分析。
所述试验柱1内腔底部铺设厚度为5cm的石英砂层6，石英砂层6位于土壤层下方，保证了试验柱1内空气的流通，使土体不是一个密闭状态。所述试验柱1铺设有石英砂层6的位置还通过管道连接有马氏瓶9，通过马氏瓶9控制和记录每次灌水量。
所述试验柱1内沿垂直高度每隔15cm穿设有一根沿水平方向的通气管2，通气管2两端伸出试验柱1。所述通气管2一端为进气口4，另一端为出液口3，通气管2位于试验柱1内的部分开设有向上的通气孔5，空气可经由通气管2上的通气孔5进入土壤中，确保试验柱1内的土壤是一个开放状态，与大气相通。不同通气管2的出液口3通过出水软管8连接至接液瓶7，试验人员可定期采集不同层次土壤的淋溶水样，并进行测定。所述通气管2为直径5cm的PVC管。
所述试验柱1顶部还设有用于采集表层土壤N2O气体的集气桶10，所述集气桶10为直径18cm且底部开口的塑料桶，所述集气桶10开口向下套在土壤层上表层土壤0-3cm内。所述集气桶10的顶部开设有集气孔11，集气孔11通过橡皮塞堵塞。采集表层土壤N2O气体的时间定于上午9：00-11：00时间段，在基肥后、每次灌水后分别进行原位动态监测；基肥、灌水后第1天、第3天、第5天、第7天、第11天分别采集一次气体，连续监测采集气体。每次取样时，用50ml注射器连续采集不同施肥处理0min\10min\20min\30min的四个样品，注射器来回抽动多次，保证气体均匀，采好的样品带回实验室用气相色谱仪测定样品中的N2O含量。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种模拟田间地下水位控制的试验装置，包括试验柱(1)、通气管(2)、接液瓶(7)和马氏瓶(9)，其特征在于，所述试验柱(1)固定于地面上，试验柱(1)内腔中填充有土壤层，土壤层选用试验地的原状土，按照不同层位分层取土，分层填充，所述土壤层表面上方0-10cm处施加有肥料，与土壤混匀；
所述试验柱(1)内腔底部铺设厚度为5cm的石英砂层(6)，石英砂层(6)位于土壤层下方，所述试验柱(1)铺设有石英砂层(6)的位置还通过管道连接有马氏瓶(9)；
所述试验柱(1)内沿垂直高度每隔15cm穿设有一根沿水平方向的通气管(2)，通气管(2)两端伸出试验柱(1)；所述通气管(2)一端为进气口(4)，另一端为出液口(3)，通气管(2)位于试验柱(1)内的部分开设有向上的通气孔(5)。
2.根据权利要求1所述的一种模拟田间地下水位控制的试验装置，其特征在于，所述试验柱(1)顶部还设有集气桶(10)，所述集气桶(10)为直径18cm且底部开口的塑料桶，所述集气桶(10)开口向下套在土壤层上表层土壤0-3cm内；所述集气桶(10)的顶部开设有集气孔(11)，集气孔(11)通过橡皮塞堵塞。
3.根据权利要求1所述的一种模拟田间地下水位控制的试验装置，其特征在于，所述试验柱(1)为直径20cm、高180cm的PVC管。
4.根据权利要求1所述的一种模拟田间地下水位控制的试验装置，其特征在于，不同通气管(2)的出液口(3)通过出水软管(8)连接至接液瓶(7)。
5.根据权利要求1所述的一种模拟田间地下水位控制的试验装置，其特征在于，所述通气管(2)为直径5cm的PVC管。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106442932A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 宁夏农林科学院农业资源与环境研究所 一种模拟田间地下水位控制的试验装置
CN109377848A (zh) * 2018-12-03 2019-02-22 河海大学 一种模拟节水灌溉稻田水量平衡各要素的装置及方法

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