[发明专利]一种用于水田的田间水分蒸散检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明提供一种用于水田的田间水分蒸散监测方法及装置，属于农业气象监测仪器技术领域。

背景技术

合理的管理水田用水是高效农业生产的标志，关于水田水分的蒸散与渗漏的监测问题现有的手段都是通过田间采样室内测试或通过已有经验公式计算获得，测试成本高，同时结果的限定条件较多，然而在长期渍水条件下随着水稻的生长发育水田土壤不同时期的理化性质是动态变化的，不同时期水田的小气象条件有所不同，相应的水分动态规律也不同，所以水田专用的原位蒸散监测设备是必要的。

现有的自称重式蒸散仪主要用于旱田，在水田构建使用时需做好防水和排水，水田长期渍水的环境不能保证其重要部件压力传感器在地下的有效使用，而且施工量大，对水田的整体微气象条件造成破坏，不能良好的反应水田的原位实际情况，而且该仪器本身存在结构复杂，成本高的问题；微滴式水田蒸散器也存在结构复杂，田间构建麻烦的问题，而且为保证其机械传动装置的田间使用可靠性，对生产工艺要求较高。

发明内容

本发明提供一种用于水田的田间水分蒸散监测方法，弥补了现有微滴式蒸散器的缺点，解决了现有自称重式蒸散仪在水田不能使用的问题。

本发明进一步提供了用于水田的田间水分蒸散监测装置，能够简便、准确地测出水田蒸散量。

本发明的用于水田的田间水分蒸散监测方法，包括以下步骤：

在田间布设蒸散入渗监测筒和蒸散监测筒，分别在两种监测筒内填充原状土与耕层土壤；蒸散入渗监测筒和蒸散监测筒上各自设有马氏瓶提供恒定水头，利用连通器原理，两种监测筒内的液位高度和马氏瓶提供的水头高度是相同的，两端没有压差，在马氏瓶内液位降到进气管下端之前，马氏瓶内的出水体积变化同田间监测筒的体积变化是相等的；通过监测蒸散入渗监测筒和蒸散监测筒各自马氏瓶内的液位变化间接测定田间布设的监测筒内的液位变化。

本发明通过监测马氏瓶内的液位变化间接测定田间布设的监测筒内的液位变化，以便于田间实际操作，在马氏瓶内安置有高灵敏度的液位传感器，其与一个集成的实时时钟计数器连接，在将液位传感器传输的数据采集完成之后，可以实时反映田间的水分运移变化。

本发明提供一种用于水田的田间水分蒸散监测装置，包括蒸散入渗监测单元和蒸散监测单元及计数器； 

所述的蒸散入渗监测单元由蒸散入渗监测筒和相应的马氏瓶、雨量计及连接管路构成，其中，

蒸散入渗监测筒为无封底筒体，蒸散入渗监测筒埋设在被测水田土壤内，筒内填充原状土；蒸散入渗监测筒内水面处设有一个雨量计，记录降雨量；马氏瓶通过硅胶管连接在监测筒的液面以下的布置，可将马氏瓶提供的水进行蒸发和入渗；马氏瓶侧面装有一个水位侧视刻度管，用于液位计校准；马氏瓶内的进气管下端进气口位置高度与监测筒内的液位相同，调节进气管插入马氏瓶的深度便可以调节蒸散入渗监测筒内的液面高度，马氏瓶内还装有一个液位传感器检测马氏瓶内液面高度，液位传感器的输出信号通过信号线与实时时钟计数器连接，每隔一定时间记录一次液面变化情况，以24小时为一个周期，计数器可用标准串口线连接微机下载数据；

所述的蒸散监测单元由蒸散监测筒和相应的马氏瓶、雨量计及连接管路构成，其中，

蒸散监测筒为有封底的筒体，内径与蒸散入渗蒸散监测筒相同，监测筒内填耕层土壤，蒸散监测筒内水面处设有一个雨量计，记录降雨量；马氏瓶通过硅胶管与蒸散监测筒的液面下的位置连接，将马氏瓶提供的水进行蒸发；马氏瓶内也装有一个液位传感器，液位传感器的输出信号通过信号线与实时时钟计数器连接，每隔一定时间记录一次液面变化情况，以24小时为一个周期，计数器可用标准串口线连接微机下载数据。

所述的蒸散监测筒和蒸散入渗监测筒的内径直径为800~2000mm，高300~1200mm，蒸散监测筒和蒸散入渗监测筒的内径为马氏瓶内径的10~15倍。

通过读取蒸散监测筒和蒸散入渗监测筒各自马氏瓶液面变化，可算出两个监测筒的蒸散量和入渗量；有封底的蒸散监测筒内避免水分渗漏，将特定时间段无封底的蒸散入渗监测筒的水分损失的数据减去有封底的蒸散监测筒的数据便可以反应田间水分渗漏情况。