CN211505524U - 一种平行式降解地膜土壤降解测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平行式降解地膜土壤降解测试装置，包括：培养箱，包括箱体；称重装置，设置在所述箱体内，用于称重；土壤容器，设置在所述称重装置上，所述土壤容器包括容器体和容器盖，所述容器盖用于扣盖在所述容器体上，所述容器体用于盛装土壤，所述容器体为长方形容器，在所述容器体的内壁上沿其高度方向设有高度刻度尺寸；水分补充装置，安装在所述培养箱上，所述水分补充装置包括水箱和补水管，所述补水管与所述水箱相连，所述补水管用于补充所述容器体内土壤水分。与现有技术相比，本实用新型结构巧妙，操作方便，可以对降解地膜的土壤降解情况进行真实有效的模拟测试。

Description

一种平行式降解地膜土壤降解测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种平行式降解地膜土壤降解测试装置，属于地膜降解测试技术领域。

背景技术

自1970年引进地膜后，覆盖地膜极大地改变和影响了农业生产方式及农田种植结构。1986年地膜在国内的使用量已经达到世界首位，2018年使用量超过150万吨，稳居世界第一。但传统塑料地膜使用后受到机械损伤将以碎片的形式存在于环境中，随着覆盖时间的延长，地膜残留量逐渐增多，并且逐渐向深层土壤迁移。陈晶等人经过长期调查后发现，当覆膜年限较短时，71.8%的残膜分布于10cm耕作层之上，20～30cm土壤层次中仅占6%，当覆膜年限延长时，10～20cm土壤层次中所含残膜量最多，达到73.9%，且以小膜居多，中型膜、大型膜分布略少。武崇信等在华北地区棉田土壤进行试验，其结论显示0～10cm土壤残膜片数为58.5%～76.4%，10～20cm占22.3%～35.1%，20～30cm土层仅占1.3%～6.4%，因此残膜质量大小也呈现出0～10cm>10～20cm>20～30cm的趋势。研究表明，残留在土壤耕作层中的地膜会影响土壤理化性质及植物根系生长，土壤水分含量孔隙度均呈下降趋势，有机质含量呈上升趋势，采收期作物根长根重均随残膜量增加显著降低，其年根长、根重降低率为2.7%和3.4%。地膜的残留一方面影响下茬作物生长发育，破坏土壤结构，影响土壤通透性，水分和养分不能向作物正常运移，从而影响地上、地下部分的生长发育，导致作物减产。另一方面，对环境健康造成巨大的威胁，导致“白色污染”问题日趋严重，给农业可持续发展带来巨大挑战。

降解地膜是应对“白色污染”的有效方法。近年来，在日本和欧洲，降解地膜在地膜市场占有的份额不断增加，目前已经超过10%，在某些行业（如日本蔬菜种植）和局部区域的应用比例已高达20%以上；而传统塑料地膜市场占有的份额则逐渐下降。2010年以来，国内外对降解地膜的研发和应用合作越来越广泛。日本昭和电工株式会社、德国BASF、法国Limagrain公司与中国农业科研和技术推广部门合作，在西北的新疆等地、西南的云南等地以及华北的北京等地开展了降解地膜的试验和示范工作，降解地膜的应用范围进一步拓宽，覆盖了如棉花、玉米、烟草、马铃薯等主要农作物。

研究表明，降解地膜降解和应用是一个非常复杂的过程，同一种降解地膜应用在不同的气候条件，不同的土壤条件以及不同的作物条件下，降解的行为和降解周期有较大差异，环境因子特别是土壤微生物活性是决定降解地膜是否降解的重要因素。目前，围绕降解地膜的机械匹配性能、增温保墒与杂草防除能力、降解时间与程度、经济效益等开展应用研究较为普遍，获得了大量关于降解地膜在生产投入、田间管理、农作物产量增产、降解效果等方面的研究结果。但现有研究方法较为复杂，尤其缺少对降解地膜土壤降解进行模拟测试的装置。

培养箱是目前常用的实验装置，通常具有温度调控、湿度调控和光照情况调节等功能，目前尚未见到将培养箱作为测试降解地膜降解率的相关文献。

实用新型内容

本实用新型提供一种平行式降解地膜土壤降解测试装置，可以对降解地膜的土壤降解情况进行模拟测试，以解决现有技术存在的不足。

本实用新型的技术方案是：一种平行式降解地膜土壤降解测试装置，包括：

培养箱，包括箱体；

称重装置，设置在所述箱体内，用于称重；

土壤容器，设置在所述称重装置上，所述土壤容器包括容器体和容器盖，所述容器盖用于扣盖在所述容器体上，所述容器体用于盛装土壤，所述容器体为长方形容器，在所述容器体的内壁上沿其高度方向设有高度刻度尺寸；

水分补充装置，安装在所述培养箱上，所述水分补充装置包括水箱和补水管，所述补水管与所述水箱相连，所述补水管用于补充所述容器体内土壤水分。

可选的，在所述容器体的内壁上沿其长度方向设有长度刻度尺寸，在所述容器体的内壁上沿其宽度方向设有宽度刻度尺寸

可选的，所述补水管上设有阀门。

可选的，所述阀门为电动阀门，所述培养箱还包括控制器，所述称重装置包括称重传感器，所述称重传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端电气连接，所述控制器的信号输出端与所述电动阀门的控制端电气连接。

可选的，所述补水管上设有水流量传感器，所述水流量传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端电气连接。

所述阀门为电动阀门，所述培养箱还包括控制器，所述称重装置包括称重传感器，所述补水管上设有水流量传感器，所述称重传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端电气连接，所述水流量传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端电气连接，所述控制器的信号输出端与所述电动阀门的控制端电气连接。

可选的，所述称重装置还包括称重台，所述称重传感器安装在所述称重台上。

可选的，所述容器体的侧面设有透气孔，以使所述容器体内部空间与外界环境相通。

可选的，在所述容器盖上设有进水孔，所述进水孔与所述补水管相连，以将所述补水管中的水导引到所述容器体内。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在培养箱中安装称重装置和水分补充装置，在实验时将土壤容器放置在称重装置上，由培养箱提供降解测试所需的温度、湿度和光照条件，由称重装置测量土壤容器的重量，由水分补充装置补充实验过程中蒸发的水分，以保证实验的可靠性。与现有技术相比，本实用新型结构巧妙，操作方便，可以对降解地膜的土壤降解情况进行真实有效的模拟测试。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的控制结构图；

附图中，1箱体，2称重传感器，3称重台，4容器体，5容器盖，6透气孔，7水箱，8补水管，9水流量传感器，10电动阀门，11进水孔。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

请参阅图1和图2，本实用新型实施例提供一种平行式降解地膜土壤降解测试装置，包括培养箱、称重装置、土壤容器和水分补充装置。

培养箱，包括箱体1，该箱体1主要用于安装称重装置、土壤容器和水分补充装置，是进行降解地膜降解测试的主要场所。通常而言，培养箱具有温度调控、湿度调控和光照情况调节等功能，以上功能结构是本领域技术人员的公知常识，并且培养箱也可以通过市售获得，在此不再详述。

称重装置，设置在箱体1内，用于称重。具体地，称重装置包括称重传感器2和承重台，其中称重台3安装在箱体1内的底面上，而称重传感器2安装在称重台3上，以测量放置在称重台3上的土壤容器的重量，称重传感器2可以为压力传感器。

土壤容器，设置在称重装置上，用于盛装土壤和降解地膜。具体地，土壤容器包括容器体4和容器盖5，容器盖5用于扣盖在容器体4上，以避免土壤水分过度蒸发，容器体4用于盛装土壤，容器体4为长方形容器，在容器体4的内壁上沿其高度方向设有高度刻度尺寸，以知晓土壤的高度，以及降解地膜的埋入深度。

作为本实施例的优选方案，在容器体4的侧面设有透气孔6，以使容器体4内部空间与外界环境相通。

作为本实施例的优选方案，在容器盖5上设有进水孔11，以在实验过程中补充土壤蒸发的水分。当然，也可以将容器盖5打开后补充水分。

作为本实施例的优选方案，在容器体4的内壁上沿其长度方向设有长度刻度尺寸，在容器体4的内壁上沿其宽度方向设有宽度刻度尺寸，如此在埋入降解地膜时，可以清楚准确知道降解地膜的埋入位置，尤其当在同一个土壤容器中埋入多块降解地膜时，借助刻度尺寸可以提高实验的精确度。

在一个示例中，土壤容器的长宽高分别为30 cm、20 cm和10 cm，在20 cm长、10 cm宽的两个侧面分别裁出直径2.5 mm、距容器底部6.5 cm的圆孔作为透气孔6。

水分补充装置，主要用于补充水分。水分补充装置安装在培养箱上，水分补充装置包括水箱7和补水管8，补水管8与水箱7相连，补水管8用于补充容器体4内土壤水分。具体地，补水管8与进水孔11相连，以将水箱7的水导引到容器体4内。

作为本实施例的优选方案，在补水管8上设有阀门，可以通过该阀门打开或关闭补水管8。进一步的，阀门为电动阀门10，培养箱还包括控制器，称重传感器2的信号输出端与控制器的信号输入端电气连接，控制器的信号输出端与电动阀门10的控制端电气连接。在降解实验过程中，可以通过称重传感器2测得土壤容器每隔一段时间后的重量，并与初始重量（土壤容器、土壤和地膜的总重量）相比，进而测得该段时间内土壤蒸发水分的重量，当土壤水分蒸发量超过设定值时，控制器控制电动阀门10打开，水箱7内的水经过补水管8及进水孔11进入到容器体4中，实现对土壤的补水。在补水过程中，当土壤容器的重量大于或等于初始重量时，控制器控制电动阀门10关闭停止补水。

作为本实施例的优选方案，可以在补水管8上安装水流量传感器9，水流量传感器9的信号输出端与控制器的信号输入端电气连接，通过水流量传感器9监测补水管8内水的流量，进而可以根据土壤容器内水分的蒸发量，换算出补水管8的打开时间，由此实现补水量的精确控制。

采用本装置进行降解实验的方法为：

1、土壤准备

采集农田表层土壤，用32目的筛子细筛土壤，剔除明显的植物、石头等物质。记录土壤样本采集地点、方位、植物或曾种农作物情况、取样日期和深度。

2、调节土壤含水量和 pH 值

调节土壤中含水量为总蓄水能力的 40%～60%，调节土壤 pH 值为6.0～8.0，并将土壤放置在土壤容器中。

3、降解地膜样品准备

将降解地膜裁剪成20 cm×10 cm的填埋样品，总样品数为3×n次，3为每次取样样品数，n为取样次数，将地膜样品置于准备的土壤容器中。

4、条件控制

将土壤容器置于培养箱中的称重台3上进行培养，设置培养温度20 ℃～28 ℃（理想温度25℃），光暗比16：8。根据需要，可在整个实验期内通过水分补充装置补充水分，维持土壤水分，以保证实验的可靠性。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种平行式降解地膜土壤降解测试装置，其特征在于，包括：

培养箱，包括箱体(1)；

称重装置，设置在所述箱体(1)内，用于称重；

土壤容器，设置在所述称重装置上，所述土壤容器包括容器体(4)和容器盖(5)，所述容器盖(5)用于扣盖在所述容器体(4)上，所述容器体(4)用于盛装土壤，所述容器体(4)为长方形容器，在所述容器体(4)的内壁上沿其高度方向设有高度刻度尺寸；

水分补充装置，安装在所述培养箱上，所述水分补充装置包括水箱(7)和补水管(8)，所述补水管(8)与所述水箱(7)相连，所述补水管(8)用于补充所述容器体(4)内土壤水分。

2.根据权利要求1所述的平行式降解地膜土壤降解测试装置，其特征在于，在所述容器体(4)的内壁上沿其长度方向设有长度刻度尺寸，在所述容器体(4)的内壁上沿其宽度方向设有宽度刻度尺寸。

3.根据权利要求1所述的平行式降解地膜土壤降解测试装置，其特征在于，所述补水管(8)上设有阀门。

4.根据权利要求3所述的平行式降解地膜土壤降解测试装置，其特征在于，所述阀门为电动阀门(10)，所述培养箱还包括控制器，所述称重装置包括称重传感器(2)，所述称重传感器(2)的信号输出端与所述控制器的信号输入端电气连接，所述控制器的信号输出端与所述电动阀门(10)的控制端电气连接。

5.根据权利要求4所述的平行式降解地膜土壤降解测试装置，其特征在于，所述补水管(8)上设有水流量传感器(9)，所述水流量传感器(9)的信号输出端与所述控制器的信号输入端电气连接。

6.根据权利要求4所述的平行式降解地膜土壤降解测试装置，其特征在于，所述称重装置还包括称重台(3)，所述称重传感器(2)安装在所述称重台(3)上。

7.根据权利要求1所述的平行式降解地膜土壤降解测试装置，其特征在于，所述容器体(4)的侧面设有透气孔(6)，以使所述容器体(4)内部空间与外界环境相通。

8.根据权利要求1所述的平行式降解地膜土壤降解测试装置，其特征在于，在所述容器盖(5)上设有进水孔(11)，所述进水孔(11)与所述补水管(8)相连，以将所述补水管(8)中的水导引到所述容器体(4)内。

Images