一种简易土壤氨挥发收集装置的制作方法

本实用新型属于测算土壤氨挥发技术领域，尤其涉及一种简易土壤氨挥发收集装置。

背景技术：

目前，中国是世界上氮肥使用量最大的国家，据农经网统计，我国氮肥使用总量占世界氮肥使用总量的35％，相当于印度和美国氮肥施用总和。虽然肥料施用量大，但是肥料过施现象普遍，其中氮肥有效利用率不到40％，不少地区氮肥利用率甚至低至20％。除开残留在土壤中的有效氮外，大部分氮素以各种形式流失到大气、水域中去，造成了资源的大量浪费，也污染了周边自然环境。土壤氨挥发是土壤氮素通过气体方式流失的主要途径，中国是一个农业大国，耕地面积占国土总面积的12.5％，在农业生产过程中，由土壤氨挥发方式流失了巨大的土壤氮素，容易对周围的大气环境产生影响，改变空气中的氨气含量，影响氮的沉降进而改变地面生态。世界上针对减少土壤氨挥发的研究从20世纪60年代就已经开始，不少学者着重于从改变肥料质量、施用量和改变土壤性质等方法来尝试抑制氮素的流失，都取得了不同程度的成效，对于土壤氨气的收集先后也实用新型了一系列的实用新型装置和方法。传统的测算土壤氨挥发的方法主要是指在欧洲一些国家流行的风洞法和微气象学法。微气象学法和风洞法直接从试区上方的空气中采样测定,准确性高,然而要求较大的试区面积。微气象学方法要求不能小于1hm²实验区域，风洞法要求面积虽可在1hm²以下，但亦不能过小。这两种方法不仅无法在多因素处理对比的小田块进行比对试验，对实验变量和误差控制不足，而且还要求高精度、高灵敏度实验器材，具有较大供电需求。使野外田间实验难度系数提升，大大提高实验成本。目前我国主要采用闭气法和通气法，这两种方法收集装置结构简易，直接从土壤表面进行收集，主要用于小区实验；基于王朝辉的田间土壤氨挥发的原位测定——通气法进行一定程度的改进；缺点可以是成本高、误码率高、反应速度慢等类似的问题；王朝辉的通气法虽然在一定程度上解决了传统闭气法在收集过程中收集环境与自然环境的差异，但是对自然环境对采集过程的影响以及装置细节方面考虑尚浅；(1)装置过于简易，缺少细节方面的考虑，在实际操作过程中会导致许多细小的本可以避免的误差；(2)缺少对自然环境的影响的考虑，日照、风速、气温、水温和土壤温度都会是影响土壤氨挥发的环境因素；(3)对土壤本身性质影响大，在装置插入出的那部分土壤明显较周围土壤的湿度，肥料分解速率等因素产生一定情况的变化。

综上所述，当前对于土壤氨挥发收集、观测不便、收集不准确、收集环境差异大。

技术实现要素：

本实用新型为解决当前对于土壤氨挥发收集、观测不便、收集不准确、收集环境差异大的技术问题而提供一种结构简单、安装使用方便、提高工作效率的简易土壤氨挥发收集装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

本实用新型提供的简易土壤氨挥发收集装置，所述简易土壤氨挥发收集装置设置有：

透明聚合硬质PC导管；

所述聚合硬质PC导管的顶部套有PC塑料材料层；PC塑料材料层的下面固定有可更换圆形定型吸水海绵；

温度计通过塑料圆环平板固定在聚合硬质PC导管外侧底部；

所述聚合硬质PC导管的最底部开有通气孔。

进一步，所述圆形定型吸水海绵的底部通过环套钉固定在聚合硬质PC导管上。

进一步，所述聚合硬质PC导管一侧的圆面的对应两侧突出塑料板。

进一步，所述环套钉为4颗环套钉；每2颗环套钉之间的夹角为90度。

进一步，所述温度计为土壤温度计、水温温度计。

进一步，所述通气孔均匀设置6个直径1cm的通气孔。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型为了进一步促进农业废弃物循环利用，完善农业废弃物循环利用物质流动环节研究，解决当前对于土壤氨挥发收集、观测不便、收集不准确、收集环境差异大等问题。

本实用新型让氨气采集在实际操作中更加具有实用价值，顶部的椭圆型的遮雨帽，在降雨时可以使雨水延园面滑落至周边直接滴落在周围土壤中，防止滑落至管内影响数据准确性，避免了降水对实验过程的影响；在管外底部设置了一轮圆环和装置内部18cm处设置了四颗螺纹钉，使氨气收集海绵距土壤表面的高度一致；在收集氨气过程中的收集气体环境的容积的保持一致；在导管外面底部设置的温度计对旱田的土壤温度，和水田的田间水的温度进行实时监测，考虑到温度对土壤氨挥发的影响，设置电子温度计监测实时温度更方便观察温度对土壤氨挥发的影响。

本实用新型使用的材料主要采用的透明PC材料，保持整个装置的透光性，使氨气采集环境的光照条件与周围土壤的自然光照条件保持一致，使装置内部条件更加接近自然条件；底部的通气孔可以与周围土壤进行一定程度的气体和物质交换，使土壤中的各类气态氮含量与周围自然土壤的气体含量保持一致；在野外无需电源，操作简易，只需一人即可完成从放置到采集的所有操作；降低试验成本，节约试验时间；在野外的操作中由于减少了与自然环境的差异，减少了实际操作测定土壤氨挥发量的误差，使得实验操作结果更加接近自然环境条件下的实际值，得出的实验数据更加准确，实验成果更具有说服力。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的简易土壤氨挥发收集装置结构示意图；

图中：1、聚合硬质PC导管；2、PC塑料材料层；3、环套钉；4、塑料圆环平板；5、圆形定型吸水海绵；6、温度计；7、通气孔。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本实用新型的结构作详细的描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供的简易土壤氨挥发收集装置包括：透明聚合硬质PC导管1、PC塑料材料层2、环套钉3、塑料圆环平板4、圆形定型吸水海绵5、温度计6、通气孔7。

聚合硬质PC导管1的顶部套有PC塑料材料层2，PC塑料材料层2的下面固定有圆形定型吸水海绵5，圆形定型吸水海绵5的底部通过环套钉3固定在聚合硬质PC导管1上，温度计6通过塑料圆环平板4固定在聚合硬质PC导管1外侧底部，聚合硬质PC导管1的最底部开有通气孔7。

聚合硬质PC导管1，内径15cm、高30cm透光不透气的聚合硬质PC导管，有机材料管一侧的圆面的对应两侧突出一部分长7cm，宽5cm塑料板。

PC塑料材料层2，内径为20cm的半球形透明PC塑料材料(与1的塑料材料一致)。用于遮挡来自外部N的湿沉降的影响。

环套钉3，在导管的内部的距底部18cm处钉4颗环套钉。每2颗环套钉之间的夹角为90度。

塑料圆环平板4，在导管外面的距底部3cm的地方黏合一圈同1和2材料的外圆直径为20cm的塑料圆环平板便于固定导管进入土壤的程度。

圆形定型吸水海绵5，直径15cm，厚度3cm的圆形定型吸水海绵。

温度计6，土壤温度计(旱田)，水温温度计(水田)

通气孔7，在pc管外面圆环以下3cm范围内剧中的位置均匀设置6个直径1cm的通气孔。

本实用新型的工作原理：

如图1所示，本实用新型分别将两块厚度均为2cm、直径为16cm的吸水定型海绵均匀浸满25ml磷酸甘油溶液(50mL磷酸+40mL丙三醇，定容至1000mL)，将25ml磷酸甘油溶液均匀加入内径16.5cm，高度3cm的玻璃皿中，将采集所用海绵放入盛有磷酸甘油溶液的玻璃皿中，用直径为16cm的玻璃板撑压玻璃皿中的海绵反复挤压直到磷酸甘油溶液均匀浸入海绵中为止。将浸有液体的海绵一块放置于导管内部18cm钉有环套钉用于采集土壤中挥发的氨气，另一块放置在距底部28cm即导管的顶部用于隔绝大气中的氨气。在装置采集24h后将18cm处海绵取出放入自封袋中，上层海绵根据其干湿状况每隔3-4天进行更换。将装入自封袋的海绵带回实验室，用剪刀均匀剪成四块扇形后全部放入500ml塑料瓶中，加入300ml的1mol/L的KCL溶液。震荡1h后，提取2-10ml瓶中静止的海绵浸出液和KCL溶液的混合液。采取靓酚蓝比色法在625nm的波长处测定提取液的NH₃含量。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。