一种精准自动控制盐分的作物耐盐鉴定土壤池制造技术

本发明专利技术公开了一种精准自动控制盐分的作物耐盐鉴定土壤池，包括混凝土池，所述混凝土池的底部设有渗滤层，所述渗滤层上铺盖有原土壤，所述混凝土池一侧设有集水池，所述集水池内部设有用于排水的排水组件；所述混凝土池内还设有用于对原土壤的盐度进行检测的检测组件；所述混凝土池一侧并列设有淡水桶和咸水桶，所述淡水桶和咸水桶上设有用于将水抽送到混凝土池内调控原土壤盐度的调控组件；本发明专利技术自动化程度高，常规盐池盐分调控多采用人工手段进行灌溉或加盐，运行和管护成本高，本发明专利技术充分利用监测、模型反演计算和自动化控制手段，实现了土壤盐分调控全程自动化运行，节省了运行和管护成本。了运行和管护成本。了运行和管护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种精准自动控制盐分的作物耐盐鉴定土壤池


[0001]本专利技术涉及农业自动化控制
，具体是一种精准自动控制盐分的作物耐盐鉴定土壤池。

技术介绍

[0002]盐碱地是耕地“扩容、提质、增效”的重要来源。开展盐碱地综合利用，发展耐盐碱作物，对保障粮食安全具有重要意义。近年来，盐碱地开发利用逐渐由过去治理盐碱地适应作物向现在的选育耐盐碱植物适应盐碱地转变，对耐盐碱作物筛选鉴定标准化和可靠性的要求也更高。目前，大部分耐盐碱种质资源还停留在实验室培养阶段，亟需在田间环境下进行筛选鉴定。然而，受田间盐碱环境时空变异性大的影响，直接在大田种植存在盐分一致性、对比性差等问题，因此，开发一种能够精准控制土壤盐分的作物耐盐筛选鉴定土壤池（盐池），对加快耐盐种质资源田间筛选鉴定及推广应用有重要作用。
[0003]近年来以作物耐盐筛选鉴定为目的的盐池建设已有较多案例。例如，中国专利CN 216082644 U提出了一种用于测定作物耐盐阈值的土壤盐分恒定装置，包括：土柱容器，沿所述土柱容器的高度方向间隔配置有多个土壤水盐数据采集组件，可准确测定作物不同生育阶段的耐盐阈值，用于指导田间灌溉排水决策。
[0004]目前，应用较多的一种方式是向封闭的混凝土池中回填特定盐分含量的盐渍土，使其达到所需要的土壤盐分含量。田间环境下，受到蒸散发盐分表聚和降雨淋洗的影响，此类盐池的土壤盐分在时间和空间上很不均匀，造成不同时间段种植的作物所处的真实盐分环境并不一致。此外，由于盐池封底，没有配套排水系统，受降雨和灌溉影响，地下水极易在盐池内积聚，并上升到作物根系分布层，影响耐盐碱鉴定的准确性。另外一种常用方式是定期向盐池中灌溉特定含盐量的咸水，使土壤维持一定的盐分。然而，受土壤容重、孔隙度及土壤类型等多种因素影响，咸水灌溉到土壤后形成的土壤盐分含量具有不确定性，此外，当盐池内盐分一旦超过设定的盐分阈值，盲目灌溉很难将盐分重新调到预期盐分阈值范围。因此，单纯的多次咸水灌溉很难精准地将盐池内土壤盐分控制到预期的阈值；同样地，这类盐池也没有考虑完善的排水系统以避免淹水涝渍问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种精准自动控制盐分的作物耐盐鉴定土壤池，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种精准自动控制盐分的作物耐盐鉴定土壤池，包括混凝土池，所述混凝土池的底部设有渗滤层，所述渗滤层上铺盖有原土壤，所述混凝土池一侧设有集水池，所述集水池内部设有用于排水的排水组件；所述混凝土池内还设有用于对原土壤的盐度进行检测的检测组件；所述混凝土池一侧并列设有淡水桶和咸水桶，所述淡水桶和咸水桶上设有用于将
水抽送到混凝土池内调控原土壤盐度的调控组件。
[0007]作为本专利技术进一步的方案：所述排水组件包括潜水泵，所述潜水泵安装在集水池底部，所述集水池输出端设有排水管道。
[0008]作为本专利技术再进一步的方案：所述检测组件包括水温盐传感器，所述水温盐传感器埋设在原土壤内部，所述集水池内部还设有用于检测水位的水位传感器。
[0009]作为本专利技术再进一步的方案：所述调控组件包括咸水管，所述咸水管设在咸水桶内部，所述淡水桶内部设有淡水管，所述淡水管和咸水管上端之间设有管道三通，所述管道三通的另一端口连接有供水管道，所述供水管道位于混凝土池上方的位置设有若干个滴灌带，所述供水管道上设有自吸增压泵，所述淡水管和咸水管上均安装有无线电动球阀。
[0010]作为本专利技术再进一步的方案：还包括信号处理器和变频器，所述自吸增压泵和潜水泵均采用电缆与变频器电性连接，所述水温盐传感器、水位传感器和变频器均采用信号线与信号处理器电性连接。
[0011]作为本专利技术再进一步的方案：所述渗滤层由鹅卵石层和覆沙组成，鹅卵石层设在底部，鹅卵石粒径2
‑
3cm，铺设厚度10
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15cm，覆沙层铺设在鹅卵石层上，覆沙粒径3
‑
5mm，铺设厚度10
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15cm。
[0012]作为本专利技术再进一步的方案：所述原土壤厚度大于2m，水温盐传感器埋设在原土壤深度0.2m处。
[0013]作为本专利技术再进一步的方案：所述集水池底部低于混凝土池底部0.5m以上，用于放置潜水泵。
[0014]作为本专利技术再进一步的方案：所述淡水桶内水的矿化度不高于1 g/kg。
[0015]作为本专利技术再进一步的方案：所述咸水桶内水的矿化度为原土壤内预期盐分含量的3
‑
5倍。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、自动化程度高常规盐池盐分调控多采用人工手段进行灌溉或加盐，运行和管护成本高，本专利技术充分利用监测和自动化控制手段，实现了土壤盐分调控全程自动化运行，节省了运行和管护成本。
[0017]2、构建了土壤原位盐分与土壤全盐含量换算模型受土壤含水量、土壤温度、土壤全盐含量等多种因素综合影响，以往土壤原位盐分监测的盐分数值不能准确代表土壤全盐含量，因而，完全靠土壤原位盐分监测反馈不能精确控制土壤盐分含量。本专利技术通过理论模型和田间观测数据构建了土壤原位盐分和土壤全盐量换算模型，换算后真实值与模拟值的均方根误差在5%以内，实现了基于原位土壤盐分监测的土壤盐分精准控制。
[0018]3、盐池内土壤盐分和地下水位控制精度高常规盐池受盐分调控理论本身的限制，盐池内土壤盐分具有显著的时空变异特点，难以维持均匀的土壤盐分，此外，盐池通常没有设置地下水控制，大田环境下易造成地下水溢满，引发淹水涝渍。本专利技术基于监测反馈实时调控，从根本上解决了盐分和地下水位难以精确控制的问题，具有显著的创造性。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的结构示意图。
[0020]图2为本专利技术中土壤盐分实测值与原位监测值1:1对比图。
[0021]其中：1、水温盐传感器；2、水位传感器；3、信号线；4、信号处理器；5、变频器；6、电缆；7、自吸增压泵；8、潜水泵；9、管道三通；10、无线电动球阀；11、淡水桶；12、咸水桶；13、供水管道；14、混凝土池；15、渗滤层；16、集水池；17、原土壤；18、滴灌带；19、咸水管；20、淡水管；21、排水管道。
具体实施方式
[0022]下面将结合附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]请参阅图1
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图2，本专利技术实施例中，一种精准自动控制盐分的作物耐盐鉴定土壤池，包括混凝土池14，混凝土池14四周和底部均为不透水隔断，底部铺设20
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30cm渗滤层15，其中一侧与集水池16连通，所述混凝土池14的底部设有渗滤层15，所述渗滤层15由鹅卵石层和覆沙组成，鹅卵石层设在底部，鹅卵石粒径2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精准自动控制盐分的作物耐盐鉴定土壤池，包括混凝土池（14），其特征在于：所述混凝土池（14）的底部设有渗滤层（15），所述渗滤层（15）上铺盖有原土壤（17），所述混凝土池（14）一侧设有集水池（16），所述集水池（16）内部设有用于排水的排水组件；所述混凝土池（14）内还设有用于对原土壤（17）的盐度进行检测的检测组件；所述混凝土池（14）一侧并列设有淡水桶（11）和咸水桶（12），所述淡水桶（11）和咸水桶（12）上设有用于将水抽送到混凝土池（14）内调控原土壤（17）盐度的调控组件。2.根据权利要求1所述的一种精准自动控制盐分的作物耐盐鉴定土壤池，其特征在于，所述排水组件包括潜水泵（8），所述潜水泵（8）安装在集水池（16）底部，所述集水池（16）输出端设有排水管道（21）。3.根据权利要求2所述的一种精准自动控制盐分的作物耐盐鉴定土壤池，其特征在于，所述检测组件包括水温盐传感器（1），所述水温盐传感器（1）埋设在原土壤（17）内部，所述集水池（16）内部还设有用于检测水位的水位传感器（2）。4.根据权利要求3所述的一种精准自动控制盐分的作物耐盐鉴定土壤池，其特征在于，所述调控组件包括咸水管（19），所述咸水管（19）设在咸水桶（12）内部，所述淡水桶（11）内部设有淡水管（20），所述淡水管（20）和咸水管（19）上端之间设有管道三通（9），所述管道三通（9）的另一端口连接有供水管道（13），所述供水管道（13）位于混凝土池（14）上方的位置设有若干个滴灌带（18），所述供水管道（13）上设有自吸增压泵（7），所述淡水...

【专利技术属性】
技术研发人员：王光美，董世德，崔光旭，马倩，张海波，王菊英，
申请(专利权)人：中国科学院烟台海岸带研究所，
类型：发明
国别省市：