[发明专利]土壤养分纵向迁移微型模拟土柱装置和方法

说明书

本发明公开一种土壤养分纵向迁移模拟土柱装置，属于土壤养分测量或检测分析技术领域，该装置埋设于土壤中，其包括纵向模拟土柱、同轴围设于纵向模拟土柱外侧的外管、设于纵向模拟土柱底部的养分收集管件；外管与纵向模拟土柱之间构成内外管间，内外管间内设有至少一根纵向抽水管，抽水管的上端与设于外管外部的抽水系统相连，下端与设于养分收集管件内部的不锈钢连接套相连。本发明提供的装置，可以有效解决现有技术的养分迁移分析土柱装置较为落后，实际环境情景还原度较低，测量结果与实际应用差异较大，同时安装使用不方便，测量效率低、无法快速便捷监测和检测分析的问题。

技术领域

本发明属于土壤养分测量或检测分析技术领域，具体涉及一种或多种土壤养分纵向迁移模拟土柱装置和方法。

背景技术

农田在降水或灌溉时，在重力影响下土壤中的养分会发生明显的纵向迁移，这部分养分可能对地下水造成污染。因此，对其纵向养分迁移规律进行研究很有必要，现有的养分迁移模拟装置较为落后，装置设备比较繁琐，无法真正模拟土壤真实的纵向迁移情景，也不能快速有效、实时对土壤纵向养分迁移进行监测分析。因此，急需开发一种安装便捷、适时传递纵向迁移情景的新型土壤养分纵向迁移模拟土柱装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种土壤养分纵向迁移模拟土柱装置，解决现有技术的养分迁移分析土柱装置较为落后，实际环境情景还原度较低，测量结果与实际应用差异较大，同时安装使用不方便，无法快速便捷监测土柱内温度、溶液实际情况等问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种土壤养分纵向迁移模拟土柱装置，上述装置埋设于待试验土壤中并包括如下，纵向模拟土柱：其包括敞口型内管和其内装填的土壤；外管：同轴围设于上述纵向模拟土柱外侧并通过多个连接螺钉固接；养分收集管件：设于上述纵向模拟土柱底部的并与上述外管下端密封相连；抽水管：贯穿设于上述外管和内管之间，且上端与设于上述外管外部的抽水管接头相连，下端与设于上述养分收集管件内部的不锈钢连接套相连。

本发明提供的土壤养分纵向迁移模拟土柱装置进一步优选设置为,上述内管的底部设有渗滤孔板，上述内管和上述渗滤孔板之间还分层装满有土壤。

本发明提供的土壤养分纵向迁移模拟土柱装置进一步优选设置为,上述外管还包括顶部连接管件，上述连接管件的内径与上述内管的外径匹配。

本发明提供的土壤养分纵向迁移模拟土柱装置进一步优选设置为,上述土壤的纵向分布与上述装置外侧的土壤纵向土壤成分分布一致，上述土壤与上述渗滤孔板之间还装有鹅卵石。

本发明提供的土壤养分纵向迁移模拟土柱装置进一步优选设置为,上述连接管件与上述外管之间为可拆卸的卡接或者螺纹密封连接。

本发明提供的土壤养分纵向迁移模拟土柱装置进一步优选设置为,上述养分收集管件与上述外管之间通过可拆卸的螺纹密封连接。

本发明提供的土壤养分纵向迁移模拟土柱装置进一步优选设置为,上述外管的顶部外侧还设有指示灯，上述指示灯与设于上述外管上端内壁的第一控制器相连，上述第一控制器通过电路或电线分别连接雨量传感器或灌水传感器或浇水传感器和电源。

本发明提供的土壤养分纵向迁移模拟土柱装置进一步优选设置为,上述养分收集管件的最下端设有膜压力传感器，用于实时测量养分收集管件内收集到的液体最大水深时候的压强，上述膜压力传感器与上述第一控制器通过电线相连。

本发明提供的土壤养分纵向迁移模拟土柱装置进一步优选设置为,上述养分收集管件和上述内外管间内设置有多个水位传感器，上述水位传感器与第一控制器相连；上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；

上述养分收集管件和上述内外管间内设置有温度传感器，上述温度传感器与第一控制器相连；用于监测环境温度；