[发明专利]研究土壤营养元素迁移与转化动力学特征的模拟实验装置

说明书

本发明公开了一种研究土壤营养元素迁移与转化动力学特征的模拟实验装置，包括容器，所述的容器内铺设有土壤层和石英砂层，容器顶部设有布水口，底部铺设有无磷滤纸，下方连接有接收瓶，所述的容器壁上设有土壤取样口和淋滤液取样口，所述的接收瓶表面密封有封口膜。本发明可以单独考虑水平和垂直方向上土壤中营养元素的迁移转化特征，能够做到系统的分析不同季节和含水条件下土壤剖面营养元素迁移和转化规律，可以得出土壤营养元素的迁移转化动力学特征；便于通过出水口处的阀门控制淋滤液，淋溶液接收瓶通过橡胶管与出水口之间无缝连接，可以保证淋溶液不被蒸发，有利于实验的正常进行。

技术领域

本发明涉及一种实验装置，尤其涉及一种研究土壤营养元素迁移与转化动力学特征的模拟实验装置。

背景技术

营养元素随着水分在土壤中的迁移作用是指营养元素在水-土颗粒之间吸附、解吸甚至重新分配的一种综合的行为过程；而营养元素转化作用是指营养元素不同形态之间转化。在雨雪天气或灌溉的条件下，土壤中的营养元素难免会在水体和土壤之间发生迁移转化，或垂向迁移转化或水平迁移转化，如此土壤中的营养元素便会通过迁移转化进入地下水或者地表水中，从而造成水体污染。因此研究淋溶条件下土壤-水体中营养元素迁移转化特征很有必要。由于田间实验收集滤液以及不同深度土样的困难性，因此研究土壤营养元素的迁移特征大多采用室内模拟实验，然而当前实验室使用的土柱模拟装置仅仅考虑了垂直方向上土壤营养元素的迁移转化规律，对于水平方向上的迁移转化规律少有研究，因而导致对土壤营养元素迁移特征研究得不够全面。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种研究土壤营养元素迁移与转化动力学特征的模拟实验装置。

技术方案：本发明包括容器，所述的容器内铺设有土壤层和石英砂层，容器顶部设有布水口，底部铺设有无磷滤纸，下方连接有接收瓶，所述的容器壁上设有土壤取样口和淋滤液取样口，所述的接收瓶表面密封有封口膜。

所述的容器包括垂直向容器和水平向容器。

所述垂直向容器内的土壤层和石英砂层交叉设置，其中，土壤层侧壁设有土壤取样口，石英砂层侧壁设有淋滤液取样口，以便于不分割装置即可采集不同土层内的土壤及淋滤液样品。

所述水平向容器首末端高度差为1.5米，水平向容器内填有土壤，土壤层下方铺设石英砂层，用于不同水平位置所取水样的初级过滤，其中，土壤层内设有至少五处土壤取样口，石英砂层侧壁设有至少五处淋滤液取样口，以便于不分割装置即可采集不同位置内的土壤及淋滤液样品。

所述的无磷滤纸上方还铺设有石英砂层，用于对土柱淋溶的水样进行初步过滤。

所述的容器底部设有出水口，出水口插有橡胶管，橡胶管上设有阀门，底部伸入接收瓶内，接收瓶瓶口处用封口膜密封，以减少水样蒸发。

所述的容器采用PVC管制成，其底部固定有支架，装置主体与支架之间是可拆卸的，便于装填土柱和重复使用。

所述的布水口采用网筛状，模拟淋溶时水下落对土壤表层的冲击力较小，减少水分淋溶对土柱表层的扰动。

所述的土壤取样口处设有橡皮活塞，取样时取下活塞即可。

所述的淋滤液取样口处设有阀门，可以控制出水速度和时间，同时还便于出水不畅时使用抽滤装置。

有益效果：本发明可以单独考虑水平和垂直方向上土壤中营养元素的迁移转化特征，能够做到系统的分析不同季节和含水条件下土壤剖面营养元素迁移和转化规律，可以得出土壤营养元素的迁移转化动力学特征；便于通过出水口处的阀门控制淋滤液，淋溶液接收瓶通过橡胶管与出水口之间无缝连接，可以保证淋溶液不被蒸发，有利于实验的正常进行。

附图说明

图1为本发明的水平土柱装置示意图；

图2为本发明的垂直土柱装置示意图；