[发明专利]一种土壤田间持水量测定的取土装置及方法

说明书

本发明提出了一种土壤田间持水量测定的取土装置及方法，取土装置包括承载板，承载板的一侧设置有取土机构，另一侧设置有匀速推动承载板和取土机构移动的加载机构。本发明通过加载机构推动承载板，再将推力作用于取土机构，使得取土机构匀速进入硬质土层中，同时消除了击打用力过猛造成土壤密实度改变的问题。

技术领域

本发明涉及田间持水量测量技术领域，特别是指一种土壤田间持水量测定的取土装置及方法。

背景技术

田间持水量的测定主要包括取土、土样制作、土样测定实验和计算分析，目前主要研究集中于土样的制作和测定实验装置及方法，而对取土装置及方法的研究就少，而取土是田间持水量测定的前提和基础。

田间持水量测定方法有田间测定法和室内测定法，田间测定法包括小区灌水法，室内测定法主要是环刀法，但由于田间测定法工作过程时间长、工作量大，对渗透性较差和地下水位较浅的地块不具有适用性，因此在实际应用中田间持水量测定的取土主要使用环刀法。

环刀法主要采取开挖取土坑，按照土壤剖面层次，自上而下依次取土，具体方法为：用手柄卡住环刀，使用皮锤击打手柄将环刀打入20cm、40cm、60cm各土层，同时，不能用力过大，需要用力均匀缓慢的将环刀打入土中，尽量保持土的原始密实度。

环刀法取土存在以下问题：对于土质相对松软的砂土将环刀打入土层相对容易，但是对土质较硬的粘土和壤土，几乎很难打入土层，用力均匀的击打基本不可能实现，这样会造成环刀内土壤密实度的改变，导致实验数据失真，目前没有较好的解决办法。

发明内容

本发明提出一种土壤田间持水量测定的取土装置及方法，通过加载机构推动承载板，再将推力作用于取土机构，使得取土机构匀速进入硬质土层中，同时消除了击打用力过猛造成土壤密实度改变的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种土壤田间持水量测定的取土装置，包括承载板，承载板的一侧设置有取土机构，另一侧设置有匀速推动承载板和取土机构移动的加载机构。

进一步地，承载板从上到下依次设置有多层取土机构，每层取土机构包括位于同一水平线上的多个取土组件，取土组件包括横向设置的环刀和环刀套筒，环刀通过环刀套筒与承载板相连，环刀远离环刀套筒的一端为刀刃端，承载板上设置有与环刀相配合的排气孔。

进一步地，承载板从上到下依次设置有3层取土机构，3层取土机构的排气孔的轴线距离承载板顶部的距离从上到下依次为20cm、40cm和60cm。

进一步地，加载机构包括横向设置的千斤顶，千斤顶的下端设置有千斤顶托架，千斤顶远离承载板的一端设置有千斤顶支座，另一端设置有千斤顶套筒，千斤顶套筒远离千斤顶的一端设置于承载板远离环刀一侧的中心位置。

进一步地，承载板的下端设置有滑轮。

进一步地，承载板为竖向的钢板。

进一步地，环刀靠近环刀套筒一端的两侧均设置有卡扣，环刀套筒包括外筒，外筒远离承载板的一端设置有卡板，卡板与外筒之间构成了卡槽，卡板上设置有与环刀和卡扣匹配的开口孔。

一种土壤田间持水量测定的取土方法，采用上述取土装置进行土壤田间持水量测定的取土。

进一步地，一种土壤田间持水量测定的取土方法，包括以下步骤：

(1)在待测的田间开挖出取土坑，取土坑的深度与承载板顶部到滑轮底部的高度相同；

(2)将安装好环刀的承载板放置到取土坑内，承载板的顶部与地面齐平，将环刀的刀刃顶住土坑的一面坑壁，千斤顶支座放置于相对的坑壁上；

(3)千斤顶横向放置，将千斤顶的顶杆与千斤顶套筒相连，千斤顶的底部与千斤顶支座相抵；