一种梯田、陡坡地土壤淋溶原位监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种梯田、陡坡地土壤淋溶原位监测装置，包含淋溶桶、漏斗、导流管、储液箱、刻度浮球水位计、阀门。所述淋溶桶顶端开口，底部由边缘向中间呈5°倾斜用于汇集淋溶液到底部中央凹处的出水口，进入与所述出水口连接的淋溶漏斗。所述淋溶漏斗通过呈5~10°倾角的导流管与储液箱连接。淋溶液能在重力作用下自动汇集到所述储液箱。所述储液箱中的淋溶液体积/水位可以通过所述刻度浮球水位计观测外侧，所述底部有阀门用于收集淋溶液样品。本装置特别适用于监测梯田及陡坡地氮、磷、农药等的淋溶对地下水的影响，特别是在实现原位监测的条件下，降低了采样的难度和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种梯田、陡坡地土壤淋溶原位监测装置
本技术属于农业技术、环境科学、土壤学与植物营养学研究领域，涉及土壤水分及养分运移规律、农业面源污染的监测和防控
，具体地说，涉及一种梯田、陡坡地土壤淋溶原位监测装置。
技术介绍
农药和化肥的施用及优良作物品种的选育等带来的显著增加了我国粮食产量，保证了国家的粮食安全。然而化学肥料和农药的过量施用带来土地生产力退化，土壤、地表水、地下水污染等一系列环境问题。鉴于此，科技部等启动了化学肥料和农药减施增效综合技术研发等科技攻关项目，农业农村部也布局探索建立长期连续稳定的农田氮磷流失监测网络，在全国各类种植模式代表性地区设置常规生产模式和减排模式下的种植业氮磷流失系数监测点，通过周年连续监测获取氮磷流失量及氮磷流失系数。这些项目都需要探明养分及其它污染物的迁移、转化、损失过程，其中淋溶是养分损失的主要途径之一，也是最难获取的参数。目前土壤养分的迁移、转化和损失技术一般是通过室内外建立土壤淋溶装置来进行监测和分析。土壤淋溶装置的原理是在目标监测土体四周和下方人为设置不透水层来切断监测土体与周围环境的水分交换，通过收集并分析流经监测土体的雨水或灌溉水中的养分或农药等污染物的含量来预测养分流失量或进行地下水污染环境风险评估。目前涉及土壤淋溶装置相关专利大多都是针对室内模拟实验设计（例如：授权公告号为CN210090274U、CN206002533U、CN208420902U、CN209496030U，申请公布号为CN105092817A等），只有为数不多的几个是针对田间土壤淋溶原位监测的装置（例如：授权公告号为CN108562461A，申请公布号为CN109917104A、CN110231458A）。现有的原位土壤淋溶监测装置主要有两种类型：（1）淋溶液采集桶埋设于地下，通过真空泵或人工抽取。然而田间条件下通常缺少电源，需要额外配备蓄电池或燃油电机才能借助真空泵抽取，而人工抽取淋溶液费时费力；（2）修建淋溶观测井，观测井内存放淋溶液采集桶，利用真空泵抽取或人工采集。这种方法工程量相对大且造价较高（土方开挖量大、坑体需要内砌防水水泥墙体等），占用面积大影响农田常规操作。由于扰动地表径流及壤中流而影响监测结果的准确性。另外，常规的淋溶监测装置通常需要人工值守，可能出现无法及时收集淋溶液，导致养分及污染物流失量计算偏差、淋溶液采集费时费力等问题。除此之外，我国幅员辽阔，地形地貌复杂、气象条件多样，然而现有的土壤淋溶原位监测装置主要是针对平原或缓坡地区，尚无针对山地、丘陵区梯田或陡坡地的土壤淋溶监测装置。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题与缺陷，本技术的目的在于提供一种梯田、陡坡地土壤淋溶原位监测装置，以解决上述背景中提出的缺乏针对山地、丘陵区梯田或陡坡地的土壤淋溶监测装置，克服现有技术中需要人为值守及淋溶液采集费时费力的问题，为农业面源污染监测和防治提供可靠的技术参考和指导。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种梯田、陡坡地土壤淋溶原位监测装置，[HH1]包括淋溶桶，所述的淋溶桶底部中央开口并连接淋溶漏斗，所述的淋溶漏斗底部通过导流管和储液箱连接；所述的储液箱下部安装有支撑腿，外侧底部安装有阀门，内部包含一个刻度浮球水位计；所述的阀门下边设有样品瓶；所述的淋溶桶及淋溶漏斗底部都铺设有滤网；所述的淋溶漏斗内上部填充石英砂，下部填充鹅卵石。进一步的，所述的储液箱外部覆盖有遮光板。进一步的，所述的淋溶桶上部完全开口，底部呈5°倾角且中央开口。进一步的，所述的导流管两端呈5~10°倾角。本技术的一种梯田、陡坡地土壤淋溶原位监测装置的工作原理：淋溶液能在重力作用下自动汇集到所述储液箱。所述储液箱中的淋溶液体积/水位可以通过所述刻度浮球水位计观测外侧，所述底部有阀门用于收集淋溶液样品。本技术的一种梯田、陡坡地土壤淋溶原位监测装置特别适用于监测梯田及陡坡地氮、磷、农药等的淋溶对地下水的影响，特别是在实现原位监测的条件下，降低了采样的难度和成本。本技术的一种梯田、陡坡地土壤淋溶原位监测装置，有效的解决了山地、丘陵区梯田或陡坡地的土壤淋溶监测的问题，克服现有技术中需要人为值守及淋溶液采集费时费力的问题，为农业面源污染监测和防治提供可靠的技术参考和指导。附图说明图1是本技术梯田、陡坡地土壤淋溶原位监测装置的结构示意图。图中：植被1、地表2、淋溶桶3、滤网4、淋溶漏斗5、石英砂6、鹅卵石7、导流管8、储液箱9、支撑腿10、刻度浮球水位计11、遮光板12，阀门13、样品瓶14。具体实施方式图1是本技术所述的一种梯田、陡坡地土壤淋溶原位监测装置的结构示意图，包括安装在地表2下边的淋溶桶3，淋溶桶3底部中央开口并连接淋溶漏斗5，淋溶漏斗5通过导流管8和储液箱9连接，储液箱9下部安装有支撑腿10，储液箱9外侧底部安装有阀门13。进一步的，地表2的上边栽有植被1。进一步的，淋溶桶3上部完全开口，底部呈5°倾角且中央开口，便于淋溶液汇集到淋溶漏斗5中。进一步的，淋溶桶3为聚丙烯塑料，用于切断研究土体与周围土体的水分交换。推荐尺寸：长度≥1.5米，宽度≥0.8米，深度≥0.9米，也可根据实际监测需要调整尺寸。进一步的，淋溶桶3及淋溶漏斗5底部安装有双层100目尼龙滤网4，起过滤和防止堵塞导流管8的作用。进一步的，淋溶漏斗5为聚丙烯塑料用于收集淋溶液，内部上部填充石英砂6，起过滤作用。下部为小鹅卵石7用于支撑上部土体重量，防止塌陷损坏。进一步的，导流管8为PVC管，内径为3cm，呈5~10°倾角。淋溶液在自重条件下从淋溶漏斗5流经导流管8，最后汇集到储液箱9中。进一步的，储液箱9为聚丙烯塑料，可根据监测地单次最大降水量、灌溉量及土壤导水率等确定尺寸，防止溢水。例如：无灌溉的砂质土壤监测点，淋溶桶3顶部面积1.2m2，10年一遇最大次降雨量为100mm，储液桶9的体积推荐为60~120L。土壤质地细、单次最大降水量小的监测点可相应减小储液箱9的设计尺寸。进一步的，储液箱9中内部包含一个刻度浮球水位计11。特别地，刻度浮球水位计11包括刻度尺、浮球及重力块，重力块用于确保刻度浮球水位计处于垂直状态。随水位上升，刻度尺伸出所述淋溶液收集箱9，便于监测者判断淋溶量的大小和及时安排淋溶液采集工作。特别地，刻度浮球水位计11的刻度尺与储液箱9之间的孔隙可用于通气，防止淋溶漏斗5、导流管8、储液箱9内部的压力增大影响淋溶桶3中的淋溶过程。进一步的，储液箱9外部覆盖有遮光板12，用于避免太阳直晒引起的温度变化而导致的淋溶液成分变化，保证测试数据的质量。进一步的，样本瓶14为一不透水塑料容器，上设进水口，用于收集从阀门13流出的淋溶液。尽管已经结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但所描述的实施例仅是本技术一部分而非全部实施例。基于本技术中的实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梯田、陡坡地土壤淋溶原位监测装置，其特征在于：包括淋溶桶（3），所述的淋溶桶（3）底部中央开口并连接淋溶漏斗（5），所述的淋溶漏斗（5）底部通过导流管（8）和储液箱（9）连接；所述的储液箱（9）下部安装有支撑腿（10），外侧底部安装有阀门（13），内部包含一个刻度浮球水位计（11）；所述的阀门（13）下边设有样品瓶（14）；所述的淋溶桶（3）及淋溶漏斗（5）底部都铺设有滤网（4）；所述的淋溶漏斗（5）内上部填充石英砂（6），下部填充鹅卵石（7）。/n

【技术特征摘要】
1.一种梯田、陡坡地土壤淋溶原位监测装置，其特征在于：包括淋溶桶（3），所述的淋溶桶（3）底部中央开口并连接淋溶漏斗（5），所述的淋溶漏斗（5）底部通过导流管（8）和储液箱（9）连接；所述的储液箱（9）下部安装有支撑腿（10），外侧底部安装有阀门（13），内部包含一个刻度浮球水位计（11）；所述的阀门（13）下边设有样品瓶（14）；所述的淋溶桶（3）及淋溶漏斗（5）底部都铺设有滤网（4）；所述的淋溶漏斗（5）内上部填充石英砂（6），下部填充鹅卵...

【专利技术属性】
技术研发人员：何海龙，张雅倩，李艳，张丽，陈妮，吕家珑，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，陕西省耕地质量与农业环境保护工作站，陕西省现代农业培训中心，
类型：新型
国别省市：陕西;61