一种确定西瓜植株蒸腾量的装置及方法
【专利摘要】本发明公开了一种确定西瓜植株蒸腾量的装置及方法，涉及农业种植领域。该装置包括：隔离装置和灌溉装置，灌溉装置位于隔离装置的上方，隔离装置与灌溉装置通过导管连接；隔离装置包括隔离桶和桶盖，隔离桶和桶盖可盖合，桶盖中间设有贯通的种植区，灌溉装置包括开口端和封闭端；导管的一端伸入隔离桶中，另一端插入灌溉装置的封口端。本发明简单实用，造价低廉，降低成本，适用于避雨栽培条件下中小型作物蒸腾量的确定且测量结果准确，可根据测定的蒸腾量确定植株整个生育期的最低自身需水量。
【专利说明】
一种确定西瓜植株蒸腾量的装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及农业种植领域，更具体的涉及一种确定西瓜植株蒸腾量的装置及方 法。
【背景技术】
[0002] 作物需水量就是生长发育过程中所需的水量，一般包括生理需水和生态需水两部 分。生理需水是指作物生长过程中构成作物体本身的水量，这部分水量一般很少，生产实践 忽略不计。生态需水量是指作物生长期内棵间蒸发量和作物植株体、叶面的蒸发量。目前绝 大多数对作物蒸腾量的研究都会使用到蒸渗器。蒸渗器种类丰富，有较为简单的测坑、也有 十分复杂精确的电子或是机械称重式蒸渗器。使用蒸渗器进行研究，可以通过水量平衡计 算，间接计算作物的蒸腾量。但是在使用蒸渗器进行研究的过程中，作物的渗漏量和棵间蒸 发量也考虑其中，因此还需要一套相应的设备来测量，导致成本太高，而且装置复杂庞大， 有可能由于设备故障导致误差过大。
【发明内容】
[0003] 本发明实施例提供一种确定西瓜植株蒸腾量的装置及方法，用以解决现有技术中 测量蒸腾量设备复杂、成本高以及在测量结果中含有土壤水分渗透量和棵间蒸发量的问 题。
[0004] 本发明提供一种确定西瓜植株蒸腾量的装置，包括：
[0005]隔离装置和灌溉装置，灌溉装置位于隔离装置的上方，隔离装置与灌溉装置通过 导管连接；
[0006] 隔离装置包括隔离桶和桶盖，隔离桶和桶盖可盖合，桶盖中间设有贯通的种植区， 灌溉装置包括开口端和封闭端；
[0007] 导管的一端伸入隔离桶中，另一端插入灌溉装置的封口端。
[0008] 优选地，隔离桶高度为100-120cm，隔离桶的外径为70-90cm。
[0009] 优选的，导管为柔性软管，导管的内径为2-5mm，导管上还设有流量调节阀。
[0010]优选的，桶盖上还设有小孔，导管或水分测量仪的探针插入小孔且伸入到隔离桶 中，小孔未插入导管或水分测量仪的探针时使用防水胶泥密封。
[0011]优选的，隔离桶和桶盖之间设有隔离膜。
[0012] -种使用该装置的确定西瓜植株蒸腾量的方法，包括以下步骤：
[0013] (1)挖一个与隔离桶对应的土坑，将隔离桶放在土坑中，桶口高于地面，在隔离桶 内填入土壤；
[0014] (2)将作物幼苗或种子种植于隔离桶中的土壤中；
[0015] (3)使用隔离膜将桶口封闭，将桶盖盖合；
[0016] (4)将水装入灌溉装置中，将导管的一端插入灌溉装置的封口端，另一端插入桶盖 中且伸入隔离桶的土壤中；
[0017] (5)使用水分测量仪的探针插入隔离桶中进行水分测量。
[0018] 优选的，步骤（1)中桶口高于地面3-5cm〇
[0019] 优选的，步骤（1)中隔离桶内填入的土壤为整块土块或扰动土块，保证回填的各土 层接近自然条件土壤。
[0020] 优选的，灌溉装置中装入灌溉用水后将灌溉装置的的开口端使用密封膜封闭。
[0021 ]本发明中，用来确定植株蒸腾量的装置简单实用，造价低廉，降低成本，隔离桶埋 入土中时将隔离桶高与地面，使得地面径流为零，隔离桶底部密封，使得深层渗漏量或者排 出水分为零，将整个装置采用避雨栽培，避免了降水量的干扰，这些措施排出了棵间蒸发和 水分渗漏的影响，也减小了环境条件的影响，本发明中确定植株蒸腾量的装置和方法，结构 简单，不需要复杂的设备，适用于避雨栽培条件下中小型作物蒸腾量的确定且测量结果准 确，可根据测定的蒸腾量确定植株整个生育期的最低自身需水量。
【附图说明】
[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0023] 图1为本发明提供的确定西瓜植株蒸腾量的装置示意图。
【具体实施方式】 [0024] 实施例1
[0025]本发明实施例1提供一种确定西瓜植株蒸腾量的装置，包括：
[0026]隔离装置和灌溉装置，隔离桶1的高度为100-120cm，隔离桶1的外径为70-90cm，灌 溉装置位于隔离装置的上方，隔离装置与灌溉装置通过导管4连接；隔离装置包括隔离桶1 和桶盖2,隔离桶1和桶盖2可盖合，桶盖2中间设有贯通的种植区，灌溉装置3为包括开口端 和封闭端的圆筒形盛水容器；导管4的一端伸入隔离桶1中，另一端插入灌溉装置3的封口 端，导管4为柔性软管，导管4的内径为2-5mm，导管4上还设有流量调节阀41，其中，桶盖2上 还设有小孔，用来方便导管4插入，或者方便后续水分测量仪的探针插入，隔离桶1和桶盖2 之间还设有隔离膜，可防止棵间蒸发。
[0027]使用该装置的确定西瓜植株蒸腾量的方法，包括以下步骤：
[0028] (1)挖一个与隔离桶1对应的土坑，将隔离桶1放入土坑中，桶口高于地面3-5cm，在 隔离桶1内填入土壤，填入的土壤保证为整块土块或扰动土块，保证回填的各土层接近自然 条件土壤；
[0029] (2)将作物幼苗或种子种植于隔离桶1中的土壤中，作物幼苗或种子种植于对应桶 盖2的种植区；
[0030] (3)使用隔离膜将桶口封闭，将桶盖2盖合；
[0031] (4)将灌溉装置3的开口端向上，将水装入灌溉装置3中，将导管4的一端插入灌溉 装置3的封口端，另一端插入桶盖2的小孔中且伸入隔离桶的土壤中；
[0032] (5)使用水分测量仪的探针由桶盖2的小孔插入进行水分测量。
[0033]其中，桶盖表面剩余的小孔和导管或探针拔出的小孔均使用防水胶泥密封，防止 隔离桶1中的的水分从小孔蒸发，灌溉装置3装满水后，灌溉装置3的开口端也使用密封膜封 闭，以便减少水分蒸发。
[0034] 根据水量平衡方程:P+I 土R = ET+D+ Δ W;
[0035] P:降水量；
[0036] I:灌水量；
[0037] R:地面径流；
[0038] ET:蒸腾量；
[0039] D:深层渗漏量或排出水分；
[0040] AW:灌水前土壤水量与采收后土壤水量之差。
[0041]其中，本发明中使用的装置确定西瓜植株蒸腾量的方法中，由于该装置放置在温 棚中，采取了避雨设施，属于避雨栽培，因此，降水量P为零;使用的隔离桶1高于地面，因此， 地面径流R为零;使用隔离桶1的底部密封，因此，深层渗漏量或排出水分D为零。
[0042]对于本发明中，根据上述水量平衡方程，ET=I+AW，即可得出蒸腾量=灌水量+灌 水前土壤水量与采收后土壤水量之差。
[0043] 由于不同的灌水总量对植株生长、果实产量、品质的影响，因此确定植株的蒸腾量 可以确定植株整个生育期的最低自身需水量(植株的生理需水量可以忽略不计）。
[0044] 所选用的西瓜品种植株为农科大11号，对西瓜整个生育期设置不同灌水总量，分 别为T1:167 · 5kg/株，T2:142 · 5kg/株，T3:117 · 5kg/株，T4:92 · 5kg/株，T5:67 · 5kg/株，T6: 42.5kg/株，共6个处理，浇水频率为苗期每4天灌一次水，开花坐果期每2天灌一次水，果实 膨大期每4天灌一次水，成熟期每6天灌一次水进行灌水，果实的产量和品质如表1、表2和表 3所示：
[0045] 表1不同灌水总量对西瓜果实形态指标的影响
[0047]表2不同灌水总量对西瓜品质的影响
[0048]
[0049] 表3不同灌水总量对西瓜产量影响
[0051 ] 从上述表1、表2和表3看出，T4平均单果重达4.94kg，与处理T3(4.76kg)无显著性 差异，但与其它处理相比有明显差异。T4西瓜产量较高为49.4t · hnf2,比最低产量高出 23. It · hnf2。品质方面，总体来说T3、T4处理的果实品质相当，无明显差异，可溶性蛋白质和 中、边可溶性固形物均表现较佳。Τ处理的西瓜总维生素 C质量分数最高，为13.01mg/kg，可 溶性蛋白质质量分数、中心可溶性固形物质量分数最高，分别为〇. 37mg/g、9.53%，整体果 肉甜度高，口感均一。综合分析表明，T4即灌水92.5kg/株是本试验西瓜整个生育期最适宜 且最低的灌水总量。
[0052]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0053]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种确定西瓜植株蒸腾量的装置，其特征在于，包括： 隔离装置和灌溉装置(3)，所述灌溉装置(3)位于所述隔离装置的上方，所述隔离装置 与灌溉装置(3)通过导管(4)连接； 隔离装置包括隔离桶（1)和桶盖(2)，所述隔离桶（1)和桶盖(2)可盖合，所述桶盖(2)中 间设有贯通的种植区，所述灌溉装置(3)包括开口端和封闭端； 所述导管(4)的一端伸入隔离桶（1)中，另一端插入所述灌溉装置(3)的封口端。2. 根据权利要求1所述的一种确定西瓜植株蒸腾量的装置，其特征在于，所述隔离桶 (1)高度为100_120cm，所述隔离桶（1)的外径为70-90cm〇3. 根据权利要求1所述的一种确定西瓜植株蒸腾量的装置，其特征在于，所述导管(4) 为柔性软管，所述导管(4)的内径为2-5_，所述导管(4)上还设有流量调节阀(41)。4. 根据权利要求1所述的一种确定西瓜植株蒸腾量的装置，其特征在于，所述桶盖(2) 上还设有小孔，所述导管(4)或水分测量仪的探针插入所述小孔且伸入到隔离桶（1)中，所 述小孔未插入导管(4)或水分测量仪的探针时使用防水胶泥密封。5. 根据权利要求1所述的一种确定西瓜植株蒸腾量的装置，其特征在于，所述隔离桶 (1)和所述桶盖(2)之间设有隔离膜。6. -种使用权利要求1-5任一项所述的装置的确定西瓜植株蒸腾量的方法，其特征在 于，包括以下步骤： (1) 挖一个与隔离桶（1)对应的土坑，将隔离桶（1)放在土坑中，桶口高于地面，在隔离 桶（1)内填入土壤； (2) 将作物幼苗或种子种植于隔离桶（1)中的土壤中； (3) 使用隔离膜将桶口封闭，将桶盖⑵盖合； (4) 将水装入灌溉装置(3)中，将导管(4)的一端插入灌溉装置(3)的封口端，另一端插 入桶盖⑵中且伸入隔离桶（1)的土壤中； (5) 使用水分测量仪的探针插入隔离桶（1)中进行水分测量。7. 根据权利要求6所述的一种确定西瓜植株蒸腾量的方法，其特征在于，所述步骤（1) 中桶口高于地面3_5cm〇8. 根据权利要求6所述的一种确定西瓜植株蒸腾量的方法，其特征在于，所述步骤（1) 中隔离桶（1)内填入的土壤为整块土块或扰动土块。9. 根据权利要求6所述的一种确定西瓜植株蒸腾量的方法，其特征在于，所述灌溉装置 (3)中装入灌溉用水后将灌溉装置(3)的开口端使用密封膜封闭。
【文档编号】A01G27/00GK105830777SQ201610217674
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月3日
【发明人】张显, 陈和杰, 杨小振, 王中元, 马建祥, 张勇, 李好, 杨建强
【申请人】西北农林科技大学