[发明专利]一种原状土壤分层采集转移模拟淋溶系统的使用方法

说明书

本发明公开了一种原状土壤分层采集转移模拟淋溶系统的使用方法，系统分别为样品分层采集系统、分层淋溶系统以及分层抽滤系统；分层模拟淋溶系统可按照土壤剖面的特性和研究需求，设计不同深度的土壤反应器，并按照土层由浅至深依次排列，在全系统内形成完整的土壤剖面模拟淋溶土层；配套样品采集系统是根据土壤反应器的内径和深度制作的专用样品采集工具，按照试验要求的土层深度进行分段、整体采集土壤原状样品，并能够精确转移至分层模拟淋溶系统中，保持了本系统内土壤的原始状态，减少人为干扰因素对试验结果的不规律影响，实现样品采集、检测的规范化，提高研究人员间的研究结果横向比较可信度。

技术领域

本发明属于土壤淋溶领域，具体涉及一种原状土壤分层采集转移模拟淋溶系统的使用方法。

背景技术

模拟淋溶方法适用于土壤中水分、养分迁移以及土壤物理性状、生物性状的研究，广泛应用于土壤学、肥料学、生态学等农业工程类相关学科。上世纪末本世纪初，国内土壤养分淋溶技术研究开始普及，该技术采用人工混凝土或土壤渗漏器等方式在研究土壤剖面的下方1~2m处采集淋溶水样。该技术由于设施投入成本较高，无法进行土壤分层淋溶研究且器具难以维护，所以逐渐为土柱模拟淋溶试验所替代。土柱模拟淋溶设备主要由亚克力板、有机玻璃等强度高、透光性好的材料制作而成，因研究需求，设置不同高度，但模拟淋溶系统未分层，土壤填充仍为传统人工填充，即采集耕层土壤风干破碎化后，装入土柱中进行试验。近年来，随着加工制造业技术发展和研究层次的深入，分层模拟淋溶装置逐渐替代原来的土柱装置，该装置采用分体式套筒结构，能够分层模拟不同土层的淋溶特性，但分层模拟淋溶装置仍未解决土壤样品人为扰动因素的影响。

农田土壤模拟淋溶是农业生态研究领域针对土壤养分迁移、流失的重要手段，然而现有的模拟淋溶系统存在明显的技术缺陷。其一，淋溶系统前期筹备过程中，将土壤样品按照一定的深度间隔进行分层采集，经干燥后顺序装入土壤淋溶反应器中，土壤样品采集深度不精确且被剧烈扰动，土壤的物理性状和化学性状已发生改变；其二，淋溶系统在土壤样品装填过程中，受人为干扰影响，土壤经水分饱和后会塌陷，系统中水分、养分的迁移特性与农田土壤差异巨大；其三，现有模拟淋溶系统规格差异较大，配套工具匮乏，系统操作标准化难度高。综合上述，现有的土壤模拟淋溶系统研究结果仅能对土壤中养分和水分的迁移进行纵向定性对比，不同来源的研究受系统规格、操作等因素影响，研究结果无法横向对比。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种实现样品采集、检测的规范化，提高研究人员间的研究结果横向比较可信度的原状土壤分层采集转移模拟淋溶系统的使用方法。

本发明的技术方案是：一种原状土壤分层采集转移模拟淋溶系统，其特征在于：该系统包括样品分层采集系统、分层淋溶系统以及分层抽滤系统；

所述样品分层采集系统是与分层淋溶系统尺寸相配套的土壤样品分层采集工具，能够将土壤样品按照预先设定的深度，采集连续的原状土壤，并转移至分层淋溶系统中；样品分层采集系统由样品推动联杆、固定螺套和分体式样品室组成；固定螺套可套设在分体式样品室上，样品推动联杆反向依次插入固定螺套和分体式样品室内；

分层淋溶系统是淋溶研究的主体培养装置，可根据研究需求设置不同的高度和层数，该系统由四部分组成，即分层式土壤反应器、水样承接器、水样转移开关和水样储存器4；分层式土壤反应器设在水样承接器上侧，水样承接器上设有水样转移开关，水样转移开关下端连接有水样储存器；反应器底部设淋溶孔；

分层抽滤系统是开展土壤养分垂直方向迁移研究获取淋溶水样品的关键系统；该系统由四部分组成，即布氏抽滤漏斗、抽真空瓶、抽真空管、抽真空机4；布氏抽滤漏斗下侧安装有抽真空瓶，抽真空管插入抽真空瓶内并延伸至外部与抽真空机4连接；

具体地，所述分层式土壤反应器能够单向对接，并在凹槽内装有硅胶密封条，能够保证系统内部气密性，分层式土壤反应器底部设由直径为1.5mm圆形淋溶孔，用于水分平衡和抽滤操作。

具体地，所述分层淋溶系统内壁涂有凡士林，使得土壤样品与反应器内壁无空隙。