[发明专利]一种多层土壤水肥迁移转化参数测试装置及方法

摘要

本发明涉及一种多层土壤水肥迁移转化参数测试装置及方法，包括如下步骤(a)制作圆柱形有机玻璃内外柱和分层土壤土柱，其中有机玻璃内柱指定高度上分布着梅花状孔洞，土壤土柱被内柱包裹并根据稻田原状土特点分为耕作层、犁地层、底土层；(b)各个土层内分别埋设土壤水势传感器、负压取水样器和土壤含水率测量仪器；(c)土壤水分下渗过程中同时产生的侧向渗流水通过梅花孔排出到内外柱之间的环形区域，抽取到外部装置进行化验分析。本发明用以探究分层土壤水肥入渗和侧渗及其转化过程，确定分层土壤多种情境下垂向渗漏和侧向渗流对排水的贡献率，可设置不同地下水位，研究各层土壤水肥迁移转化过程和土壤水地下水相互补给关系。

主权项

一种多层土壤水肥迁移转化参数测试方法，其特征在于包括如下步骤：(1)采集各层土样进行化验分析，确定初始各项理化参数值；(2)确定最高和最低控制地下水水位：最高控制地下水水位不高于土壤柱柱壁侧渗段下端，最低控制地下水水位根据实验要求确定；(3)配置土壤水肥溶液模拟稻田在土壤柱耕作层表层施肥，并保持一定水层深度，水层深度根据具体实验要求确定；(4)根据埋设在土壤柱各层的传感器动态监测水肥溶液入渗过程中每层土壤含水率、温度以及水势情况，并同时利用负压取水样器按照实验要求的取样频次在各层分别取水样，根据实验要求测量土壤溶液中营养元素含量；结合观测到的土壤含水率，土壤温度以及土壤水势进行分析，探究水肥下渗过程中相应含量的变化及其在土壤中的分布情况；进一步研究土壤水分和养分在各层之间迁移转化的过程；(5)在土壤水肥溶液下渗的过程中，会在圆柱形有机玻璃内柱侧壁的梅花孔洞形成侧渗，根据圆柱形有机玻璃外柱底部的排水管收集有机玻璃内外柱环形区域之间的侧渗水，进行称量化验，探究连续侧渗水在水肥溶液渗漏的过程中所占的比重，并且分析连续侧渗过程中水肥变化规律以及各因素的迁移转化；(6)根据自动控制供排水装置监测的各时段的供水量以及排水量分析土壤水肥溶液下渗过程中的地下水水位的变化过程，分析对地下水水位的影响；收集有机玻璃内柱下部供水室的水样，进行化验分析，分析排出水中组成成分以及含量，探究土壤中水肥垂直渗漏损失量；通过对于土壤侧渗水和垂直下渗水的独立监测过程，分析土壤水肥渗漏的二维特性，探究多种控制条件下土壤水肥迁移转化规律。