一种基于农业机械化的旱地土壤淋溶水收集装置

1.本实用新型涉及土柱淋溶装置，具体涉及一种基于农业机械化的旱地原状土柱淋溶装置。


背景技术：

2.土柱是指用于研究的柱状土体。土柱分为两种:非扰动的原状土柱和重新填装的扰动土柱。原状土柱较好地代表了研究对象的原土壤结构及理化性质，填装土柱可以是经过筛分的一种土壤，也可以是按一定比例混合的几种土壤，土柱是实验室内和田间进行水分运动、溶质运移等研究的重要手段。淋溶是指一种由于雨水天然下渗或人工灌溉，上方土层中的某些矿物盐类或有机物质溶解并转移到下方土层中的作用。
3.常规土柱淋溶装置并不能方便而真实地反映旱地原状土柱的淋溶情况，设计一款专用于适合农业机械化的旱地土壤且不影响农作物机械化耕作的土柱淋溶装置是很有必要的。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提供一种基于农业机械化的旱地土壤淋溶水收集装置，研究旱地土壤的淋溶情况且不影响农作物机械化耕作，解决更接近于生产实际的旱地土壤淋溶水收集装置的问题。
5.为此，本实用新型采用的技术方案为：一种基于农业机械化的旱地土壤淋溶水收集装置，包括土坑、收集容器、以及在土坑内由下到上依次设置的集水盘和隔离组件，所述集水盘底部中心处设置有排水孔，所述隔离组件对应排水孔处设有开口，隔离组件包括支撑框架和用于将回填土柱隔离的隔离膜，隔离组件高度与地表保持一致直到完成耕层土的自然沉降后再与耕层土底端齐平，过滤组件位于在隔离组件内腔底部，所述过滤组件包括对应排水孔处设置的过滤块，以及位于过滤块上方的过滤层，所述过滤块用于确保泥浆不能进入排水孔，只有水才能进入排水孔，所述收集容器与排水孔之间通过水管连通，收集容器高度低于集水盘。
6.作为上述方案的优选，所述集水盘呈上方下圆的托盘状，采用混凝土和钢丝网浇筑而成，避免集水盘沉降导致托盘底破裂的情况发生，所述集水盘与隔离组件的外轮廓匹配，防止隔离组件外轮廓过小或者过大导致隔离组件外部土壤对研究结果的干扰。
7.进一步优选为，所述支撑框架采用pvc管件组装而成，隔离膜采用土工膜，土工膜的使用寿命长，整体包覆有效避免回填土柱内外土壤水分相互串流，土工膜与土壤接触相比硬质塑料材料更接近原状土，能有效避免土壤水 (或雨水)顺隔离材料往下快速渗漏的情况，土工膜沿着集水盘边缘向外折叠突出，突出部分的外沿逐渐向下倾斜后低于集水盘外沿，被外围土壤压实，避免回填土柱外围土壤水顺土工膜外围流入集水盘中，所述隔离组件在耕层土自然沉降完前，土工膜将支撑框架外整体包覆且隔离组件顶端与耕层土顶端齐平，所述隔离组件在耕层土自然沉降完后，支撑框架顶端的pvc管拆除到与耕层土底端齐
平，原本包覆此处pvc管的土工膜向外翻折延展与耕层土底端水平，使得回填土柱内外上方的耕作层耕作和农事操作一致，获取的数据更接近实际生产。
8.进一步优选为，所述过滤块采用砖头，就地取材，节约成本，有效防止来自上层的泥浆、小颗粒石头和石英砂往下掉落堵塞排水孔和管道，所述过滤层由下往上依次铺设有鹅卵石、碎青石、尼龙网、石英砂、双层尼龙网，有效过滤来自土层的泥水，避免泥水对其研究结果的干扰。
9.进一步优选为，所述水管采用ppr材质，具有节能节材、环保、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、施工和维修简便、使用寿命长等特点，水管由排水孔向收集容器的方向带有倾斜，具有一定的高度差，水通过重力作用从水管排到收集容器。
10.进一步优选为，所述收集容器采用不锈钢水桶，不会生锈，防止水桶腐蚀影响集水的研究结果，底部开有排水孔用于将桶内积水排出，方便清洗水桶，收集容器设置有可以观察桶内水量的部件，高效方便观察桶内水量。
11.本实用新型的有益效果：
12.(1)隔离组件和集水盘均设有排水开口，过滤组件包括过滤层和对应排水孔处设置的过滤块，只有来自上层的水顺利流出，泥浆等杂质均被过滤掉，保证研究结果的准确性。
13.(2)隔离组件包括支撑框架和隔离膜，有效隔离和支撑土柱，防止土柱外围土壤水互窜干扰研究成果，保证研究结果的准确性。
14.(3)隔离组件高度与地表保持一致直到完成耕层土的自然沉降后与耕层土底端齐平，使得土柱内外上方的耕作层耕作和农事操作不受干扰，农作地的土层高度和紧实度整体一致，更接近实际生产中产生的淋溶水量和淋溶氮磷流失量，同时也方便农事的机械化耕作。
15.本装置具有技术可行、安装拆卸方便、结构牢固、与土壤紧密结合、数据准确等特点，是一种更接近于生产实际的土柱淋溶装置。
附图说明
16.图1为本实用新型结构示意图。
17.图2为图1中a处的局部放大图。
18.图3为支撑框架的结构示意图。
19.图4为集水盘的结构示意图。
具体实施方式
20.下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明：
21.如图1—图4所示，一种基于农业机械化的旱地土壤淋溶水收集装置，包括土坑、收集容器4、以及在土坑内由下到上依次设置的集水盘1和隔离组件2。
22.集水盘1呈上方下圆的托盘状，采用混凝土和钢丝网浇筑而成，集水盘1 中心处设置有排水孔11。
23.集水盘1与隔离组件2的外轮廓匹配。
24.隔离组件2由支撑框架21和用于将回填土柱5隔离的隔离膜22组成，隔离组件2对
应排水孔11处设有开口。
25.隔离组件2高度与地表保持一致直到完成耕层土的自然沉降后再与耕层土底端齐平。
26.支撑框架21采用pvc管件组装而成，隔离膜22采用土工膜，土工膜沿着集水盘1边缘向外折叠突出，突出部分的外沿逐渐向下倾斜后低于集水盘外沿，被外围土壤压实。
27.隔离组件2在耕层土自然沉降完前，土工膜将支撑框架21外整体包覆且隔离组件2顶端与耕层土顶端齐平。
28.隔离组件2在耕层土自然沉降完后，支撑框架21顶端的pvc管拆除到与耕层土底端齐平，原本包覆此处pvc管的土工膜向外翻折延展与耕层土底端水平，然后将挖开的土回填压实，保证土地高度和紧密度保持一致，整块农作地的耕作与农事操作一致。
29.过滤组件3位于在隔离组件2内腔底部，所述过滤组件3由对应排水孔 11处设置的过滤块31，以及位于过滤块31上方的过滤层32组成，过滤块 31用于确保泥浆不能进入排水孔11，只有水才能进入排水孔11。
30.过滤块31采用砖头，所述过滤层32包括由下往上依次铺设的鹅卵石、碎青石、尼龙网、石英砂、双层尼龙网，来自回填土柱5的水通过过滤层32 的层层过滤，再经过砖头的又一次过滤，流入排水孔11。
31.收集容器4与排水孔11之间通过水管41连通，收集容器4高度低于集水盘1。
32.水管41采用ppr材质，水管41由排水孔11向收集容器4的方向带有倾斜，在安装时需保证倾斜排水管的两端有一定的高度差，水因为重力顺着管道排到收集容器4内。
33.收集容器4采用不锈钢水桶，底部开有排水孔用于将桶内积水排出，收集容器4设置有可以观察桶内水高度的部件。


技术特征：
1.一种基于农业机械化的旱地土壤淋溶水收集装置，包括土坑，其特征在于：还包括收集容器(4)，以及在土坑内由下到上依次设置的集水盘(1)和隔离组件(2)，所述集水盘(1)底部中心处设置有排水孔(11)，所述隔离组件(2)对应排水孔(11)处设有开口，隔离组件(2)包括支撑框架(21)和用于将回填土柱(5)隔离的隔离膜(22)，隔离组件(2)高度与地表保持一致直到完成耕层土的自然沉降后再与耕层土底端齐平，过滤组件(3)位于在隔离组件(2)内腔底部，所述过滤组件(3)包括对应排水孔(11)处设置的过滤块(31)，以及位于过滤块(31)上方的过滤层(32)，所述过滤块(31)用于确保泥浆不能进入排水孔(11)，只有水才能进入排水孔(11)，所述收集容器(4)与排水孔(11)之间通过水管(41)连通，收集容器(4)高度低于集水盘(1)。2.根据权利要求1所述的一种基于农业机械化的旱地土壤淋溶水收集装置，其特征在于：所述集水盘(1)呈上方下圆的托盘状，采用混凝土和钢丝网浇筑而成，所述集水盘(1)与隔离组件(2)的外轮廓匹配。3.根据权利要求1所述的一种基于农业机械化的旱地土壤淋溶水收集装置，其特征在于：所述支撑框架(21)采用pvc管件组装而成，隔离膜(22)采用土工膜，土工膜沿着集水盘(1)上方边缘向外折叠突出，突出部分的外沿逐渐向下倾斜后低于集水盘外沿，被外围土壤压实，所述隔离组件(2)在耕层土自然沉降完前，土工膜将支撑框架(21)外整体包覆且隔离组件(2)顶端与耕层土顶端齐平，所述隔离组件(2)在耕层土自然沉降完后，支撑框架(21)顶端的pvc管拆除到与耕层土底端齐平，原本包覆此处pvc管的土工膜向外翻折延展与耕层土底端水平。4.根据权利要求1所述的一种基于农业机械化的旱地土壤淋溶水收集装置，其特征在于：所述过滤块(31)采用砖头，所述过滤层(32)包括由下往上依次铺设的鹅卵石、碎青石、尼龙网、石英砂、双层尼龙网。5.根据权利要求1所述的一种基于农业机械化的旱地土壤淋溶水收集装置，其特征在于：所述水管(41)采用ppr材质，水管(41)由排水孔(11)向收集容器(4)的方向带有倾斜。6.根据权利要求1所述的一种基于农业机械化的旱地土壤淋溶水收集装置，其特征在于：所述收集容器(4)采用不锈钢水桶，底部开有排水孔用于将桶内积水排出，收集容器(4)设置有可以观察桶内水量的部件。

技术总结
本实用新型公开了一种基于农业机械化的旱地土壤淋溶水收集装置，包括土坑、收集容器，以及在土坑内由下到上依次设置的集水盘和隔离组件，集水盘底部中心处设置有排水孔，隔离组件对应排水孔处设有开口，隔离组件包括支撑框架和用于将回填土柱隔离的隔离膜，隔离组件高度与地表保持一致直到完成耕层土的自然沉降后再与耕层土底端齐平，过滤组件位于在隔离组件内腔底部，过滤组件包括对应排水孔处设置的过滤块，以及位于过滤块上方的过滤层，过滤块用于确保泥浆不能进入排水孔，只有水才能进入排水孔，收集容器与排水孔之间通过水管连通，收集容器高度低于集水盘。具有技术可行、安装拆卸方便、结构牢固，数据准确等特点，是一种更接近于生产实际的土柱淋溶装置。更接近于生产实际的土柱淋溶装置。更接近于生产实际的土柱淋溶装置。


技术研发人员：李燕 廖敦秀 罗友进 杭晓宁 梁涛 马连杰 卢文才 胡留杰 唐荣莉 余端 张慧 张健
受保护的技术使用者：重庆市农业科学院
技术研发日：2021.09.08
技术公布日：2022/3/16