专利名称：作物蒸发蒸腾仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于作物需水量测定及灌溉预报的作物蒸发蒸腾仪。
二背景技术：
作物蒸发蒸腾量包括植株蒸腾量和棵间蒸发量两部分。植株蒸腾是指作物将根系从土壤中吸入体内的水分，通过叶气孔腔汽化，在叶-气系统水势差的驱动作用下扩散进入大气的过程。棵间蒸发是农田中作物植株之间土壤水分蒸发(旱地)或棵间水面蒸发(水稻田)。对于大田来说，植株蒸腾量所占比重较大，一般在2/3以上。
作物蒸发蒸腾量是确定作物灌溉制度以及地区灌溉用水量的基础，是制定地区水利规划、水资源利用规划、灌排工程规划设计及管理、土壤盐碱化控制、土壤水分动态预报等领域的基本依据。因此作物蒸发蒸腾量的测定与计算一直是灌溉排水和水平衡研究等领域中的重要研究课题，也因此出现了许多估算作物蒸发蒸腾量的测定方法与计算方法。
(1)作物蒸发蒸腾量的测定方法。
作物蒸发蒸腾量的测定方法主要有空气动力学法、土壤水量平衡法、蒸渗仪法、涡度相关法和遥感法等。这些方法都能比较精确地测定作物蒸发蒸腾量，但测定仪器都比较昂贵，且较难维护。
(2)作物蒸发蒸腾量的计算方法在缺乏作物蒸发蒸腾量实测资料或典型年实测资料时，在进行灌水预报时，须用到作物蒸发蒸腾量的计算方法。作物蒸发蒸腾量的大小与气象条件、土壤特性及含水状况、作物种类及生长阶段、农业技术措施、灌溉排水措施等多种因素有关。这些因素对蒸发蒸腾量的影响又是互相联系、错综复杂的。
现有计算作物蒸发蒸腾量的方法，大致可分为两类，一类是直接计算出作物蒸发蒸腾量，另一类是先计算参考作物蒸发蒸腾量，再计算实际的作物蒸发蒸腾量。
①直接计算作物蒸发蒸腾量的方法这类方法是先从影响作物蒸发蒸腾量的诸因素中，选择一个或几个主要因素，如水面蒸发、气温、湿度、辐射、作物产量、土壤含水率等，再根据大量试验观测资料分析这些主要因素与作物蒸发蒸腾量之间存在的数量关系，最后归纳为某种形式的经验公式。常见的方法有A级蒸发皿法、Ivanov法、Stephens-Stewart法、Blaney-Criddle法、Hargreares法等。这种经验公式法，方法较为简易，但由于经验公式有较强的区域局限性，所以其使用范围有很大的限制。
②利用参考作物蒸发蒸腾量计算实际作物蒸发蒸腾量的方法这类方法是先计算参考作物蒸发蒸腾量，再由参考作物蒸发蒸腾量与作物系数推求作物实际蒸发蒸腾量。参考作物蒸发蒸腾量计算现在主要应用的有修正的Penman公式法和Penman-Monteith公式法。这些计算公式计算精度比较精确，但计算公式相当复杂，所需参数多且较难获取，不易为我国的农民用户所接受，因此，也难以在我国得到广泛应用。
综上所述，现有作物蒸发蒸腾量的测定与计算方法，或测定仪器昂贵、或维护困难、或计算公式复杂、或所需参数过多且难以获取，不易为我国普遍存在的经济与文化水平不高的农民用户所接受。因此，研究开发一种能适合我国农村灌溉预报的仪器是十分必要的。
三、实用新型内容本实用新型为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种作物蒸发蒸腾仪，其结构灵巧，安装使用方便，便于维护，并且成本较低。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种作物蒸发蒸腾仪，其特殊之处在于包括外筒，外筒内设有带有进水孔的导管，导管内填有填充料，外筒上端设有生物膜，外筒筒体上开有灌水孔。
上述导管上端可以是漏斗状，将外筒筒体分为上下两部分。
上述外筒筒体上带有刻度。
上述生物膜可以是微孔膜，其孔径近似于叶片的气孔，为微米级。
上述外筒筒体上开有进排气孔。
上述生物膜上方设有网罩。
与现有技术相比，本实用新型具有的优点和效果如下1、本实用新型体积小、重量轻，可方便地进行移动、安装及维护；2、本实用新型使用方便，进行观测时，只需读取仪器水位；3、本实用新型能指导用户进行适时适量灌溉，可起到节水增产的作用；4、本实用新型使用时可将仪器与水位传感器等相结合，实现灌溉的自动控制；5、本实用新型价格较低，可为我国农民用户所接受，具有良好的社会效益和经济效益，应用前景广阔。
四
图1为本实用新型的结构示意图；图2为图1的剖视图。
五具体实施方式
参见图1、图2，本实用新型包括外筒6，外筒6内设有带有进水孔11的导管9，进水孔11位于导管9下端，导管9上端为漏斗状5，将外筒6筒体分为上下两部分，外筒6的刻度区8带有刻度7，导管9内填有填充料10，外筒6筒体上开有灌水孔3，筒体上并开有进排气孔4，外筒6上端设有生物膜2，生物膜2上方设有绿色网罩1，生物膜2为微孔膜，其孔径近似于叶片的气孔，为微米级。气体分子(包括水蒸汽)可从该膜自由出入，而雨水无法进入。这是因为水汽分子直径约为0.0004微米，而水微滴直径为100-600微米，从而避免了降雨对仪器的影响。另外，还可以在外筒筒体内设有水位传感器，实现灌溉的自动控制。
本实用新型为植物蒸腾的物理仿真模型，仪器内的水经由导管9上的进水孔11进入导管9，通过导管9内填充料10的毛管力作用，上升到填充料10的上表面，这一输送过程相当于水分由土壤经植物根、茎、输送到叶片的过程。其后，水分子首先在生物膜2与填充料10的空隙间蒸发为水蒸汽，然后，水分子再通过生物膜2的孔隙扩散到大气中，这一过程模拟了植株气孔蒸腾的两步，即首先是水分在细胞间隙及气孔下室周围叶肉细胞表面上蒸腾成水蒸汽，然后水蒸汽分子通过气孔下室及气孔扩散到叶外。
本实用新型能够测定参考作物蒸发蒸腾量，在于仪器内水可借助填充料的毛管力作用上升至填充料的表层，持续充分地供给蒸发。因此此时仪器内的水体蒸发仅决定于气象条件，而与仪器内的水位无关。因此，仪器内的水位变化与参考作物蒸发蒸腾量呈线性关系。再根据作物系数，便可求得实际作物蒸发蒸腾量，将实际作物蒸发蒸腾量减去降水入渗量，即可计算出作物需水量。
实际使用时，根据不同土壤、不同作物、不同生育期的灌水上下限指标，从灌水孔加水至灌水上限对应的刻度(若此时土壤含水不等于灌水上限，则根据土壤含水量，将水加至相应水位)；将仪器置于支架上，放于田间，使仪器上表面与作物冠层水平。待仪器的水位由于蒸发而降至灌水下限时，即须对作物进行灌溉，并将仪器水位重新填至灌水上限。重复以上步骤。
权利要求1.一种作物蒸发蒸腾仪，其特征在于包括外筒(6)，外筒(6)内设有带有进水孔(11)的导管(9)，导管(9)内填有填充料(10)，外筒(6)上端设有生物膜(2)，外筒(6)筒体上开有灌水孔(3)。
2.根据权利要求1所述的作物蒸发蒸腾仪，其特征在于所述导管(9)上端为漏斗状(5)，将外筒(6)筒体分为上下两部分。
3.根据权利要求2所述的作物蒸发蒸腾仪，其特征在于所述外筒(6)上带有刻度(7)。
4.根据权利要求3所述的作物蒸发蒸腾仪，其特征在于所述生物膜(2)为微孔膜，其孔径近似于叶片的气孔，为微米级。
5.根据权利要求4所述的作物蒸发蒸腾仪，其特征在于所述外筒(6)筒体上开有进排气孔(4)。
6.根据权利要求5所述的作物蒸发蒸腾仪，其特征在于所述生物膜(2)上方设有网罩(1)。
专利摘要本实用新型涉及一种作物蒸发蒸腾仪，其结构灵巧，安装使用方便，便于维护，并且成本较低。本实用新型包括外筒，外筒内设有带有进水孔的导管，进水孔位于导管下端，导管上端为漏斗状，将外筒筒体分为上下两部分，外筒的刻度区带有刻度，导管内填有填充料，外筒筒体上开有灌水孔，筒体上并开有进排气孔，外筒上端设有生物膜，生物膜上方设有绿色网罩。
文档编号G01N33/00GK2627508SQ0326247
公开日2004年7月21日 申请日期2003年7月16日 优先权日2003年7月16日
发明者王玉宝, 汪志农, 张晓涛 申请人:王玉宝, 汪志农, 尚虎君, 何武全