一种多功能土壤水盐肥运移调控研究装置制造方法及图纸

一种多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，主要由箱体部分、供水管路部分、土桩部分和升降机构组成，箱体内放置蓄水箱和蓄肥箱，分别通过供液管路布置控制灌水和施肥，供液管路分为四段，供液管a、供液管c、供液管d和吸肥管，各供液管上还分别设有启闭阀，土桩部分是一个圆形土箱，供液管c、供液管d分别接入土箱的上部和下部，土箱灌溉排水通过排液管接入蓄水箱中；供液管a和供液管b间接入起缓冲降能用的水箱，水箱下部设升降机构，升降机构用于改变灌溉水源来水的水头；该发明专利技术用于解决不同土壤质地渗透的变化关系；不同类型的含盐浓度水灌溉对作物生长的影响；水肥盐共同耦合机制下对作物影响研究；表面灌与地下灌情况下水肥盐对作物的影响等。

A Multifunctional Device for Regulation and Control of Soil Water, Salt and Fertilizer Transport

A multi-functional research device for regulating and controlling the movement of soil water and salt fertilizer is mainly composed of a box part, a water supply pipeline part, a soil pile part and a lifting mechanism. A water storage tank and a fertilizer storage tank are placed inside the box. The water supply pipeline is arranged to control irrigation and fertilization, respectively. The water supply pipeline is divided into four sections. A liquid supply pipeline, C liquid supply pipeline, D liquid supply pipeline and suction pipeline are provided with opening and closing valves respectively. The soil pile part is a circular soil tank, the liquid supply pipe C and the liquid supply pipe D are connected to the upper and lower parts of the soil tank respectively, and the irrigation and drainage of the soil tank are connected to the water storage tank through the drainage pipe; the liquid supply pipe a and the liquid supply pipe b are indirectly inserted into the water tank for lifting and buffering energy, and the lower part of the water tank is provided with lifting mechanism, which is used to change the water head of the irrigation water source; the invention is used to solve the infiltration of different soil textures. Variation relationship; effects of different salinity water irrigation on crop growth; effects of water, fertilizer and salt coupling mechanism on crop; effects of water, fertilizer and salt on crop under surface irrigation and underground irrigation, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能土壤水盐肥运移调控研究装置
本专利技术属于农业水利工程与农业水土工程领域，特别涉及一种多功能土壤水盐肥运移调控研究装置。
技术介绍
经过我国科学多年研究，影响农作物产量的因素众多，其中土壤盐分含量高就是众多因素的一种，而我国存在大面积盐碱土地，尤其以西北部地区最为显著。因此，对灌区盐碱土地水盐运移研究将影响深远。水分调控可以降低土壤盐分含量，水盐运移的研究，主要研究土壤水分和盐分之间的关系，目的是为了调节土壤含盐比重，使之含有盐分的土适应作物的生长而产生社会经济效益，因此对土壤-水分-盐分-作物响应规律应当更加的深入，在合理的研究基础之上提出科学的应对方案。在农作物生长过程中，由于天然降水的稀少会使土壤淋溶作用减弱，潜水的蒸发导致盐分向上迁移，造成盐分积聚在地表，灌水过程中如果排水系统不畅会增加土壤含盐量，导致土壤盐渍化，同时，土壤积盐与浅水埋深成负相关，浅层地下水位的变化也会引发土壤盐渍化，土壤盐渍化问题已严重制约了灌区农业的发展；我国水资源严重短缺.我国水资源总量2.8万亿m3,占全球总量6％,可利用水资源量仅为8140亿m3.我国人口为世界的1/5,人均水资源量为全球人均的28％,人均年用水量为全球人均的75％。在空间分布上,水量由东南沿海向西北内陆递减,连接黑河-腾冲的胡焕庸线以西以北,有我国近60％的国土,但只支撑了约6％的人口和5％的GDP。主要是因为西北干旱区水资源总量仅占全国的5.8％，人均和地均水资源占有量分别为全国平均水平的68％和27％，干旱区因降水少、蒸发量大，大部分浅层潜水的矿化度高，而新疆以棉田滴灌技术研究为主，棉花种植面积已经超过了106hm2，并且还不断在增加，但对棉花生长过程中水盐运移特征与规律仍缺乏系统总结与深入分析。在淡水资源匮乏的条件下，开发利用矿化度较高的咸水和微咸水，将其作为农业和生态灌溉的补充水源，是解决干旱区水资源短缺问题的重要举措，另外由于缺乏洗盐水量，导致积累在土壤表层的盐分不能及时淋洗入深层，出现“自上而下”型土壤盐碱化的新风险，往后微咸水对作物灌溉有很大的应用市场，但是研究其对作物胁迫的关系有待进一步的探究。现有的模拟水盐运移的实验装置存在结构单一，为满足试验测试功能，需要多套设备共同作用，设备占地面积大，成本高，实验精度低，没有系统的综合多功能的设备。
技术实现思路
本实验装置主要用于解决不同土壤质地渗透的变化关系；不同类型的含盐浓度水灌溉对作物生长的影响；水肥盐共同耦合机制下对作物影响研究；表面灌与地下灌情况下水肥盐对作物的影响等。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，包括箱体部分、供水管路部分、土桩部分和升降机构；所述箱体部分包括一侧敞口的中空箱体、置于箱体底部且通过隔板隔开的蓄水箱和蓄肥箱；所述供水管路部分包括置于蓄水箱中的水泵、联通水泵的供液管a、供液管a上联通的施肥器、联通供液管a且正对施肥器设置的吸肥管、联通供液管a的水箱、水箱另一侧联通的供液管b及分别与供液管b连通的供液管c和供液管d，施肥器的另一端置于蓄肥箱中；所述土桩部分包括土箱，所述土箱竖向开有若干通孔，土箱底部通孔外接有排液管，排液管上设置有排液阀，所述排液管另一端置于蓄水箱上方，土箱上其余通孔处外接有启闭件；所述升降机构包括固定件、固定件上设置的呈龙门式的架体和架体顶部放置的承载件，所述固定件固定连接于箱体顶部，水箱放置在承载件上，水箱一侧一体设置有传动架，贯穿传动架和承载件设有移动机构；所述供液管a、供液管c、供液管d和吸肥管上还分别设有启闭阀，所述供液管c与土箱上部连通，供液管d与土箱底部连通。本专利技术的有益效果在于：该土壤水盐肥运移调控研究装置形成实验综合系统，具有设备占地面积小、成本低的优点；此外，这种综合式的多功能实验装置减少了分散式多套设备实验时因环境或人为因素致使的实验误差，提高了实验精度；该系统可模拟不同土壤质时土壤渗透系数的变化关系，模拟不同浓度的咸水灌溉从而确定对作物生长的影响，可单独进行咸水灌溉、施肥灌溉或水肥盐同时进行灌溉，从而确定单向或共同耦合机制下对作物生长的影响，还可模拟地表灌溉和地下灌溉对作物生长的影响；上述可知，该实验综合系统可从单因子至多因子变量测试对作物影响度，同一实验装置检测结果可相互印证，进一步提高了实验测试精度，拓宽了作物生长影响因子检测范围。进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述移动机构包括承载件、贯穿传动架和承载件转动设置的丝杠、与丝杠转动连接的旋转件、转动设置于丝杠上且固定于承载件底部的万向轮及转动连接于旋转件的摇把。进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述水箱呈L型，包括竖槽和横槽，横槽为上部敞口结构，竖槽垂直且靠近横槽敞口面的板上开有若干小孔。进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述启闭件为内丝堵头，内丝堵头的外丝处还连接有取液管，通孔里面也可根据实验需要放置圆台形状的橡皮塞作为封堵件可随时拆卸。进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述土箱上还安装有至少一组测压管，测压管中安装有液位传感器，液位传感器将液位信号传输至控制水泵启动的电控器。进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述土桩部分还包括旋转压缩机构，所述旋转压缩机构包括定位架，垂直定位架固定安装有一号支撑板和二号支撑板，一号支撑板上安装有电机，电机下部连接有联轴器，联轴器上固定连接有均布外螺纹的传动杆，传动杆上转动啮合有压实部，所述压实部另一端置于土箱上部；传动杆靠近底部固定有上盖板，传动杆底部转动设置有万向轮或套筒钻头，二号支撑板上正对上盖板处设有下盖板；其中，传动杆套设的万向轮抵靠至下盖板。进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述压实部包括与传动杆啮合的升降盘、土柱滤网盖板及连接升降盘和土柱滤网盖板的连接轴；所述压实部沿传动杆是可拆卸的。进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述箱体上还设有太阳能电池板，太阳能电池板与电机电连接。进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述箱体底部还设有行走轮(8)，所述启闭阀为球阀。进一步，上述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，所述土箱为透明玻璃构成。附图说明图1为本专利技术实施例的立体示意图；图2为本专利技术实施例供水管路部分的立体示意图；图3为本专利技术实施例升降机构的立体示意图；图4为本专利技术实施例箱体部分的的立体示意图；图5为本专利技术实施例旋转压缩机构的立体示意图；图6为本专利技术实施例土桩部分的立体示意图；图7为本专利技术实施例土桩部分的主视图；图8为本专利技术实施例太阳能电池板固定结构的立体图；图9为本专利技术实施例多功能土壤水盐肥运移调控研究装置的主视图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细的说明：说明书附图中的附图标记包括：箱体部分1、箱体10、蓄水箱11、蓄肥箱12、供水管13、供肥管14、安装孔101、供水管路部分2、水泵20、供液管a22-1、供液管b22-2、供液管c22-3、供液管d22-4、施肥器23、吸肥管24、水箱25、竖槽251、横槽252、小孔253、传动架26、土桩部分3、土箱3a、通孔31、排液管32、启闭件33、测压管34、土柱滤网法兰垫片35、升降机构4、固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，其特征在于：包括箱体部分(1)、供水管路部分(2)、土桩部分(3)和升降机构(4)；所述箱体部分(1)包括一侧敞口的中空箱体(10)、置于箱体(10)底部且通过隔板隔开的蓄水箱(11)和蓄肥箱(12)；所述供水管路部分(2)包括置于蓄水箱(11)中的水泵(20)、联通水泵(20)的供液管a(22‑1)、供液管a(22‑1)上联通的施肥器(23)、联通供液管a(22‑1)且正对施肥器(23)设置的吸肥管(24)、联通供液管a(22‑1)的水箱(25)、水箱(25)另一侧联通的供液管b(22‑2)及分别与供液管b(22‑2)连通的供液管c(22‑3)和供液管d(22‑4)，施肥器(23)的另一端置于蓄肥箱(12)中；所述土桩部分(3)包括土箱(3a)，所述土箱(3a)竖向开有若干通孔(31)，土箱(3a)底部通孔(31)外接有排液管(32)，排液管(32)上设置有排液阀，所述排液管(32)另一端置于蓄水箱(11)上方，土箱(3a)上其余通孔(31)处外接有启闭件(33)；所述升降机构(4)包括固定件(41)、固定件(41)上设置的呈龙门式的架体(42)和架体(42)顶部放置的承载件(43)，所述固定件(41)固定连接于箱体(10)顶部，水箱(25)放置在承载件(43)上，水箱(25)一侧一体设置有传动架(26)，贯穿传动架(26)和承载件(43)转动设有移动机构(44)；所述供液管a(22‑1)、供液管c(22‑3)、供液管d(22‑4)和吸肥管(24)上还分别设有启闭阀(6)，所述供液管c(22‑3)与土箱(3a)上部连通，供液管d(22‑4)与土箱(3a)底部连通。...

【技术特征摘要】
1.一种多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，其特征在于：包括箱体部分(1)、供水管路部分(2)、土桩部分(3)和升降机构(4)；所述箱体部分(1)包括一侧敞口的中空箱体(10)、置于箱体(10)底部且通过隔板隔开的蓄水箱(11)和蓄肥箱(12)；所述供水管路部分(2)包括置于蓄水箱(11)中的水泵(20)、联通水泵(20)的供液管a(22-1)、供液管a(22-1)上联通的施肥器(23)、联通供液管a(22-1)且正对施肥器(23)设置的吸肥管(24)、联通供液管a(22-1)的水箱(25)、水箱(25)另一侧联通的供液管b(22-2)及分别与供液管b(22-2)连通的供液管c(22-3)和供液管d(22-4)，施肥器(23)的另一端置于蓄肥箱(12)中；所述土桩部分(3)包括土箱(3a)，所述土箱(3a)竖向开有若干通孔(31)，土箱(3a)底部通孔(31)外接有排液管(32)，排液管(32)上设置有排液阀，所述排液管(32)另一端置于蓄水箱(11)上方，土箱(3a)上其余通孔(31)处外接有启闭件(33)；所述升降机构(4)包括固定件(41)、固定件(41)上设置的呈龙门式的架体(42)和架体(42)顶部放置的承载件(43)，所述固定件(41)固定连接于箱体(10)顶部，水箱(25)放置在承载件(43)上，水箱(25)一侧一体设置有传动架(26)，贯穿传动架(26)和承载件(43)转动设有移动机构(44)；所述供液管a(22-1)、供液管c(22-3)、供液管d(22-4)和吸肥管(24)上还分别设有启闭阀(6)，所述供液管c(22-3)与土箱(3a)上部连通，供液管d(22-4)与土箱(3a)底部连通。2.根据权利要求1所述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，其特征在于：所述移动机构(44)包括承载件(43)、贯穿传动架(26)和承载件(43)转动设置的丝杠(441)、与丝杠(441)转动连接的旋转件(442)、转动设置于丝杠(441)上且固定于承载件(43)底部的万向轮(443)及转动连接于旋转件(442)的摇把(444)。3.根据权利要求2所述的多功能土壤水盐肥运移调控研究装置，其特征在于：所述水箱(25)呈L型，包括竖槽(251)和横槽(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振华，王秋良，李文昊，宁娇，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：新疆,65