[发明专利]一种植物根系夜间提水量测量装置

说明书

本发明公开了一种植物根系夜间提水量测量装置，属于土壤水分测量技术领域，包括上方均开口的外壳和内壳，在外壳中部设置第一底板，第一底板将外壳划分为上下区域；在第一底板上设置通孔，在第一底板下方的区域设置内壳，在内壳的底部设置第二底板；在第二底板的下方设置中心支架，内壳通过中心支架固定；在中心支架与第二底板之间设置压力传感器，压力传感器与重量显示器相连。本发明通过将上部空间的重力转换为对下部空间的支撑力，缩小了压力传感器的测量范围，达到了放大压力传感器所测得压力的相对变化量的效果；同时本装置组装简单，操作要求低，使用方便，降低了测量成本和维护成本，在此基础上可以满足植物根系夜间提水量的测量精度要求。

技术领域

本发明属于土壤水分测量技术领域，具体涉及一种植物根系夜间提水量测量装置。

背景技术

在我国部分地区，土壤的蓄水能力较差，处于上干下湿的状态，而植物的大部分根系往往分布于上层土壤，如果上层土壤处于较为干燥的状态，会影响到植物的生长发育。

根系提水作用是指在低蒸腾条件下，主要是在夜间，植物根系上下不同部位所处土壤的水势差异，导致处于下部湿润区域的根系吸收水分后输送到干燥区域的上部根系，并通过这部分上部根系将其中一部分水分释放到根际周围的干土中去的水分运动现象，是作物抵御干旱的一种生理机能。

通过测量植物夜间的根系提水量，研究如何提高水分利用效率和作物产量，对该地区提高作物对浅层地下水的利用能力，实现农业可持续发展具有重要意义。

目前，土壤含水率测定的常用手段主要有烘干称重、张力计、时域反射仪、土壤水分传感器等。烘干称重法测土壤含水率较为准确，但需要取土烘干称重等试验室步骤，较为繁琐，且受土壤水分时空分布不均的影响；张力计和时域反射仪等装置成本较高，虽然测量方便但精度不高；土壤水分传感器需要定点测量，受到水分分布的影响，精度也不是很高。

植物夜间根系的提水量往往较少，所以对测量精度的要求较高，因此需要一种精度达到要求且简便低廉的测量装置。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种植物根系夜间提水量测量装置，采用整体称重方法，通过压力传感器测量夜间的压力变化，来得到植物根系的夜间提水量，并利用齿轮传动将上部土壤的重力转换为对下部土壤的支撑力，放大所测压力的相对变化量，大大提高了测量精度，解决了现有土壤水分测量成本高、步骤复杂、精度不高、定点测量误差较大等缺点。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种植物根系夜间提水量测量装置，包括上方均开口的外壳和内壳，在所述的外壳中部设置第一底板，第一底板将外壳划分为上下区域；在所述的第一底板上设置通孔，在所述的第一底板下方的区域设置内壳，在内壳的底部设置第二底板；在所述的第二底板的下方设置中心支架，内壳通过中心支架固定；在所述的中心支架与第二底板之间设置压力传感器，压力传感器与重量显示器相连。

进一步的，在所述的第二底板的底部的两侧均设置第一传动支架，在外壳的底部的两侧均设置第二传动支架，在对应侧的第一传动支架和第二传动支架之间通过齿轮连接。

进一步的，所述的齿轮均分别通过齿轮支架固定，齿轮支架通过螺丝与地板固连；所述的第一传动支架与第二底板下侧通过螺丝固连；所述的第二传动支架与外壳底部通过螺丝固连；所述的中心支架通过螺丝与地板固连；所述的压力传感器通过导线与重量显示器相连。

进一步的，所述的外壳在第一底板上部为四面矩形结构，在第一底板下部为两面结构，该两面结构分别位于第一传动支架的两侧。

进一步的，所述的外壳厚度为6-8mm，所述的通孔直径为4-6mm，所述的内壳厚度为6-8mm，所述的内壳外侧与外壳内侧的距离为2-3cm；所述的通孔围绕第一底板中心在直径为25cm的圆周范围内均匀分布。