[发明专利]土壤养分纵向迁移微型模拟土柱装置和方法

权利要求书

1.土壤养分纵向迁移模拟土柱装置，其特征在于,所述装置埋设于待试验土壤中并包括如下，

纵向模拟土柱：其包括敞口型内管（5）和其内装填的土壤；

外管（1）：同轴围设于所述纵向模拟土柱外侧并通过多个连接螺钉（3）固接；

养分收集管件（2）：设于所述纵向模拟土柱底部的并与所述外管（1）下端密封相连；

抽水管（4）：贯穿设于述外管（1）和内管（5）之间，且上端与设于所述外管（1）外部的抽水管接头（9）相连，下端与设于所述养分收集管件（2）内部的不锈钢连接套相连。

2.根据权利要求1所述的土壤养分纵向迁移模拟土柱装置，其特征在于,所述内管（5）的底部设有渗滤孔板（6），所述内管（5）和所述渗滤孔板（6）之间还分层装满有所述土壤。

3.根据权利要求2所述的土壤养分纵向迁移模拟土柱装置，其特征在于, 所述外管（1）还包括顶部连接管件（7），所述连接管件（7）的内径与所述内管（5）的外径匹配。

4.根据权利要求2所述的土壤养分纵向迁移模拟土柱装置，其特征在于,所述土壤的纵向分布与所述装置外侧的土壤纵向土壤成分分布一致，所述土壤与所述渗滤孔板（6）之间还装有鹅卵石（8）。

5.根据权利要求2所述的土壤养分纵向迁移模拟土柱装置，其特征在于,所述连接管件（7）与所述外管（1）之间为可拆卸的卡接或者螺纹密封连接。

6.根据权利要求2所述的土壤养分纵向迁移模拟土柱装置，其特征在于,所述养分收集管件（2）与所述外管（1）之间通过可拆卸的螺纹密封连接。

7.根据权利要求1所述的土壤养分纵向迁移模拟土柱装置，其特征在于,所述外管（1）的顶部外侧还设有指示灯（10），所述指示灯（10）与设于所述外管（1）上端内壁的第一控制器（11）相连，所述第一控制器（11）通过电路或电线分别连接雨量传感器（12）或灌水传感器或浇水传感器和电源。

8.根据权利要求7所述的土壤养分纵向迁移模拟土柱装置，其特征在于,所述养分收集管件（2）的最下端设有膜压力传感器（13），用于实时测量养分收集管件（2）内收集到的液体最大水深时候的压强，所述膜压力传感器（13）与所述第一控制器（11）通过电线相连。

9.根据权利要求8所述的土壤养分纵向迁移模拟土柱装置，其特征在于,所述养分收集管件（2）和所述内外管间（3）内设置有多个水位传感器（14），所述水位传感器（14）与第一控制器（11）相连；所述第一筒体的顶部还设有控制面板和控制开关，用于实时监测水位并传给第一控制器（11）；

所述养分收集管件（2）和所述内外管间（3）内设置有温度传感器（15），所述温度传感器（15）与第一控制器（11）相连；用于监测环境温度；

所述养分收集管件（2）内设置有浊度传感器（16），所述浊度传感器（16）与第一控制器（11）相连；用于监测液体的浊度。

10.土壤养分纵向迁移模拟方法，其特征在于, 所述方法包括如下：

步骤一、装置组装；将所述装置不装土壤组装完成并密封，测试水密性，此时纵向模拟土柱内没有土壤；

步骤二、在待测量位置的待试验土壤中挖洞，并将土壤分两层挖出备用，分表层土（82）和底层土（81）；表层土（82）和底层土（81）挖完后，扩大洞的内径和深度，直至能够容纳所述装置装入；

步骤三、在纵向模拟土柱中装入鹅卵石（8）；鹅卵石（8）的填充高度为100mm，鹅卵石（8）平均直径为15-30mm；

步骤四、在纵向模拟土柱中装入底层土（81）；底层土（81）的填充高度为100mm；并使得底层土（81）与外部土壤中底层土（81）保持在同一高度；

步骤五、在纵向模拟土柱中装入表层土（82）；表层土（82）的填充高度为100mm；；并使得表层土（82）与外部土壤中表层土（82）保持在同一高度；

步骤六、利用自然降雨或者人工模拟降雨或浇水或灌水，记录养分收集管件（2）中的参数数据，完成土壤养分纵向迁移数据采集及分析。