本实用新型专利技术公开了一种农田不同土层淋溶液的自动化收集及采集装置，涉及农业环境保护技术领域，采集机构沿竖直方向依次排列，相邻的采集机构通过一隔板分隔，采集机构包括淋溶管和集液组件，淋溶管侧壁上开设有用于淋溶液通过的进液口，淋溶管用于收集和存储淋溶液，供电机构与控制设备电连接，控制设备与集液组件连接，集液组件包括取样管、进水管、进气管和通气管，取样管、进水管和进气管下端均伸入淋溶管内，并分别用于抽取淋溶液、清洗淋溶管和混合淋溶液，通气管用于向各淋溶管内通气。本实用新型专利技术实现了野外农田不同土层淋溶液收集及采集的自动化过程，提升了淋溶液收集和采集的科学性和严谨性，降低了野外淋溶液收集的工作量。作量。作量。
【技术实现步骤摘要】
农田不同土层淋溶液的自动化收集及采集装置
[0001]本技术涉及农业环境保护
，具体是涉及一种农田不同土层淋溶液的自动化收集及采集装置。
技术介绍
[0002]种植业生产过程中化肥、农药等化学投入品的不合理使用是农业源水污染物占比高的主要因素之一。污染物在灌溉和降雨驱动下随着淋溶通过地下水最终到达地表水体，一定程度上造成水体富营养化问题。由于土壤空间尺度上的异质性以及不同深度土壤结构的不均一性，导致土壤氮磷等营养物淋溶过程十分复杂，在农田尺度上有效地揭示氮磷等营养物在不同深度土层的迁移转化过程及其机制对农业源水污染物的源头防控至关重要。
[0003]不同深度土壤淋溶液收集及其采集是研究不同深度土壤氮磷迁移转化机制的前提。目前，农田尺度土壤淋溶液收集方式主要分为两种：
[0004](1)淋溶盘和渗漏池相结合的方式，该方式占地面积大，更适用于试验地等固定区域；例如：旱作物淋溶水收集装置(公开号：CN214200772U)、一种农田地下淋溶水检测收集系统(公开号：CN214277550U)、农田土壤淋溶液自动监测装置(公开号：CN208579959U)、一种棉田地下淋溶液收集装置(公开号：CN203849037U)、农田原位土淋溶液收集器(公开号：CN201740672U)、自流式农田地下淋溶液收集装置(公开号：CN101246094A)、农田地下淋溶和地表径流原位监测一体化装置(公开号：CN101241120A)、农田地下淋溶原位监测装置(公开号：CN101246156A)以及一种自动取样和监测未扰动土层的氮磷淋溶液装置(公开号：CN216050939U)等；
[0005](2)淋溶管，与上述方法相比，该方法对土壤扰动少，占地少，操作简单，适用于野外农田土壤淋溶液收集。例如：一种实验用田间土壤淋溶原位分层收集装置(公开号：CN210665734U)、一种农田地下淋溶液收集装置(公开号：CN217930977U)、一种土壤淋溶液采集装置(公开号：CN218381830U)、一种土壤淋溶液用采样管(公开号：CN214844167U)、一种土壤淋溶液采集装置(公开号：CN218381830U)以及土样淋溶液采样管(公开号：CN212844526U)等。对于现有野外农田土壤淋溶液通过淋溶管收集主要存在以下问题：(1)尚未实现不同土层淋溶液收集及采集自动化过程，导致现有野外不同土层淋溶液的收集需采用多根淋溶管来实现该目的；(2)现有方式抽取淋溶液后淋溶管内部清洗困难，会干扰下次采样结果；同时，由于野外采样往往具有一定的间隔期，淋溶液长期处于静止状态，会出现溶液内溶质的不均一性，这导致现有瞬时采样方式会影响淋溶液的代表性，这将影响实验结果的准确性；(3)现有装置不能实现淋溶管内淋溶液体积的测定，在一定程度上未充分揭示土壤氮磷营养物迁移转化规律及机制。因此，为了克服上述问题，亟需一种精准、高效、便于野外农田不同土层淋溶液收集及采集的自动化装置，代替现有野外淋溶管手动操作的方式。
[0006]现有野外农田土壤淋溶液主要通过淋溶管装置来实现淋溶液收集及采集的目的，该方法存在野外农田不同土层淋溶液收集和采集过程分离，且手动操作易造成野外农田淋
溶液收集和采集过程中的采样误差(采样后淋溶管反冲洗和瞬时采样造成采样代表性差等)，工作耗时耗力、效率低等问题。
技术实现思路
[0007]本技术的目的是提供一种农田不同土层淋溶液的自动化收集及采集装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现野外农田不同土层淋溶液收集及采集的自动化过程，提升淋溶液收集和采集的科学性和严谨性，降低野外淋溶液收集的工作量。
[0008]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0009]本技术提供了一种农田不同土层淋溶液的自动化收集及采集装置，包括位于地上的供电机构和控制设备，以及位于地下的多个采集机构，所述采集机构沿竖直方向依次排列，且相邻的所述采集机构通过一隔板分隔，所述采集机构包括淋溶管和集液组件，所述淋溶管的侧壁上开设有用于淋溶液通过的进液口，且所述淋溶管用于收集和存储淋溶液，所述供电机构与所述控制设备电连接，所述控制设备与所述集液组件连接，所述集液组件包括取样管、进水管、进气管和通气管，所述取样管、所述进水管和所述进气管的下端均伸入所述淋溶管内，并分别用于抽取淋溶液、清洗所述淋溶管和混合淋溶液，所述通气管贯穿各所述淋溶管并用于向各所述淋溶管内通气。
[0010]优选的，所述供电机构包括支撑件、太阳能电池板和蓄电池，所述支撑件安装于最上层所述淋溶管上端的支柱上，所述支撑件的上端面倾斜设置，所述太阳能电池板安装于所述支撑件的上端面，所述蓄电池位于所述支撑件内，所述太阳能电池板和所述蓄电池电连接，所述蓄电池与所述控制设备电连接。
[0011]优选的，所述控制设备包括控制器，以及与所述控制器电连接的微型蠕动泵、微型水泵和微型气泵，所述微型蠕动泵与所述取样管的一端连接，所述微型水泵与所述进水管的一端连接，所述微型气泵与所述进气管的一端连接。
[0012]优选的，所述通气管位于所述淋溶管内，所述通气管的上端延伸至最上层所述淋溶管的上端，所述通气管的下端延伸至最下层所述淋溶管的下端，且所述通气管的侧壁上对应各所述淋溶管的位置均开设有通气孔，且所述通气孔位于所述采集机构的上半部分。
[0013]优选的，还包括外管，所述外管同轴套设于所述淋溶管的外周，所述取样管、进水管和进气管均经所述外管和所述淋溶管之间伸入所述淋溶管内，所述外管的侧壁上设有筛孔，所述筛孔用于外部淋溶液进入所述外管内，所述筛孔靠近所述进液口设置。
[0014]优选的，所述筛孔的外周设有卡槽，所述进液口的外侧设有滤网，所述滤网的外缘嵌入所述卡槽内。
[0015]优选的，所述外管的内壁和各所述淋溶管的外壁之间设有挡板，所述挡板靠近所述筛孔设置。
[0016]优选的，最下层所述淋溶管的下端设有锥形保护体，自上至下，所述锥形保护体的外径逐渐减小。
[0017]优选的，所述进液口处设有单向阀，所述单向阀仅允许淋溶液自外向内进入所述淋溶管。
[0018]优选的，各所述淋溶管内均设有水位计。
[0019]本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0020]本技术提供的农田不同土层淋溶液的自动化收集及采集装置，包括位于地上的供电机构和控制设备，以及位于地下的多个采集机构，采集机构沿竖直方向依次排列，且相邻的采集机构通过一隔板分隔，采集机构包括淋溶管和集液组件，淋溶管的侧壁上开设有用于淋溶液通过的进液口，且淋溶管用于收集和存储淋溶液，通过上下依次排列的各淋溶管，进而便于对不同土层淋溶液进行收集，供电机构与控制设备电连接，控制设备与集液组件连接，集液组件包括取样管、进水管、进气管和通气管，取样管、进水管和进气管的下端均伸入淋溶管内，取样管用于抽取淋溶液，实现对不同土层淋溶液的采集，进水管用于清洗淋溶管，避免各次取样之间交叉污染，进气管用于搅动淋溶液，起到充分混合淋溶液的作用，保本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种农田不同土层淋溶液的自动化收集及采集装置，其特征在于：包括位于地上的供电机构和控制设备，以及位于地下的多个采集机构，所述采集机构沿竖直方向依次排列，且相邻的所述采集机构通过一隔板分隔，所述采集机构包括淋溶管和集液组件，所述淋溶管的侧壁上开设有用于淋溶液通过的进液口，且所述淋溶管用于收集和存储淋溶液，所述供电机构与所述控制设备电连接，所述控制设备与所述集液组件连接，所述集液组件包括取样管、进水管、进气管和通气管，所述取样管、所述进水管和所述进气管的下端均伸入所述淋溶管内，并分别用于抽取淋溶液、清洗所述淋溶管和混合淋溶液，所述通气管贯穿各所述淋溶管并用于向各所述淋溶管内通气。2.根据权利要求1所述的农田不同土层淋溶液的自动化收集及采集装置，其特征在于：所述供电机构包括支撑件、太阳能电池板和蓄电池，所述支撑件安装于最上层所述淋溶管上端的支柱上，所述支撑件的上端面倾斜设置，所述太阳能电池板安装于所述支撑件的上端面，所述蓄电池位于所述支撑件内，所述太阳能电池板和所述蓄电池电连接，所述蓄电池与所述控制设备电连接。3.根据权利要求1所述的农田不同土层淋溶液的自动化收集及采集装置，其特征在于：所述控制设备包括控制器，以及与所述控制器电连接的微型蠕动泵、微型水泵和微型气泵，所述微型蠕动泵与所述取样管的一端连接，所述微型水泵与所述进水管的一端连接，所述微型气泵与所述进气管的一端连接。4.根据权利要求1所述的农田不同土层淋溶液的自动化收集及采集装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫铁柱，师华定，刘晨峰，代馨悦，
申请(专利权)人：生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心，
类型：新型
国别省市：
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