旱作物淋溶水收集装置

1.本实用新型属于农作物田间试验的技术领域，具体涉及一种便于观察和计量的旱作物淋溶水收集装置。


背景技术：

2.随着农业集约化程度的高速增长，许多地区的湖泊、河流、近海域都出现了严重的富营养化问题，严重影响了当地的生态环境。有研究结果表明，在中国水体污染严重的流域，农田氮磷流失等农业面源污染是造成水体氮、磷富营养化的主要原因。而随降雨径流和淋溶排出农田的氮素约占当季施氮量的20～25％，长期而过量地施用磷肥，会导致农田耕层土壤处于富磷状态，从而可通过径流等途径加速磷向水体迁移的速度。
3.公告号为cn211292897u的中国专利公开了一种过滤式农田土壤原位淋溶水收集装置，该专利采用上端盖子布满通水孔的淋溶桶收集上部淋溶而下的淋溶水，虽然其能收集淋溶水但是该装置存在的缺点为无法控制上部淋溶水的收集区域，不利于精确计算特定地块单位面积内的氮磷流失量；并且该装置的淋溶桶深埋地下，通过抽液管露出地面，不利于使用者实时观察淋溶水的收集情况，抽液管管径小也不便于使用者选择抽水工具。
4.公告号为cn210427131u中国专利公开了一种农田地表径流及地下淋溶水收集装置，该专利中的淋溶水收集部分设有淋溶水储水桶，储水桶下端设置排水口，上端卡接1平方米的淋溶水收集防水布。该专利虽然可以精确确定淋溶水的收集区域，但排水口(抽水口)设在淋溶水储水桶的下端，这意味着排水口上方不能覆土填埋，影响了土壤的原位状态。
5.因此，有必要设计一种便于观察和计量的收集旱作物种植过程中的淋溶水的装置，以为探究旱作物农田氮磷流失规律提供条件。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种旱作物淋溶水收集装置，该装置结构简单、可靠有效，能够很方便地观察计量和收集旱作物种植过程中产生的淋溶水。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
8.一种旱作物淋溶水收集装置，包括：土壤容纳箱、淋溶水收集筒、将所述土壤容纳箱和所述淋溶水收集筒连通的连接管以及水位计；其中，
9.土壤容纳箱，其用于容置土壤以获得土壤中的淋溶水，所述土壤容纳箱设置在土体中，且其顶部设有第一开口，所述土壤容纳箱的四周及底部均封闭；
10.淋溶水收集筒，其用于储存所述土壤容纳箱收集的淋溶水，所述淋溶水收集筒与所述土壤容纳箱通过所述连接管连通，经过所述土壤容纳箱收集的淋溶水经过连接管流进至所述淋溶水收集筒中，所述淋溶水收集筒埋设在土体中且其底端密封而其顶部设置有第二开口，所述淋溶水收集筒的顶部露出于土体外；以及
11.水位计，其用于计量所述淋溶水收集筒内的水量，所述水位计设置在所述淋溶水收集筒内。
12.进一步地，在所述土壤容纳箱的内底面上设置有碎石层以及铺设在碎石层上的无纺土工布层，所述土壤容纳箱上与所述连接管连接的出水口位于碎石层对应的侧壁上。
13.进一步地，所述水位计通过绳索吊挂在所述淋溶水收集筒内，且吊装好后的所述水位计的底端恰好接触到淋溶水收集筒的内底面。
14.进一步地，所述淋溶水收集筒的底端通过密封盖密封，在所述淋溶水收集筒的顶部设置有打开或盖合其顶部第二开口的端盖。
15.进一步地，所述淋溶水收集筒的内径不小于110mm。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
17.1、本实用新型使用顶部开口、四周和底部封闭的土壤容纳箱作为淋溶水的产生场所，而采用顶端伸出地面上且可以密封的淋溶水收集筒收集土壤容纳箱产生的淋溶水，从而可以防止地下水和箱外的水进入淋溶水收集装置，进而可以精确计算特定地块单位面积内的淋溶水量和氮磷流失量；
18.2、与大多数使用窄口瓶子储存淋溶水或仅由一根口径很小的管子伸出地面用来抽水的传统装置相比，本实用新型使用深入地下并且伸出地面的一整根大口径硬管作为淋溶水储存装置，拧开顶部盖子后，使用者可以实时观察淋溶水收集情况；
19.3、本实用新型在淋溶水收集筒底放入水位计作为实时计量装置，可以记录淋溶水的产生过程；
20.4、本装置仅有淋溶水收集筒稍微伸出地面，其它部分均埋在土中，可以保证农田试验的原位状态，不会对试验田块产生影响。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例旱作物淋溶水收集装置的正视图；
22.图2为本实用新型实施例旱作物淋溶水收集装置的剖视图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
26.如图1和图2所示，本实用新型公开了一种旱作物淋溶水收集装置，包括土壤容纳箱1、淋溶水收集筒2、连接土壤容纳箱1和淋溶水收集筒2的连接管3以及水位计4。其中，土壤容纳箱1用于容置土壤以获得土壤中的淋溶水，在本实施例中，土壤容纳箱1为长方体塑料箱或其他硬质的箱体，其顶部设有第一开口，而其四周及底部均密闭，在使用时，将该土壤容纳箱1埋设在土体中，且保证其顶部大致与地面齐平，而土壤容纳箱1内部填充有土壤，
土壤容纳箱1的尺寸根据使用者的试验要求确定。而为了便于收集的淋溶水从土壤容纳箱1中流出，在土壤容纳箱1的底部侧壁上设置有出水口13，连接管3的一端与该出水口13连通，而为了防止水土流失，在土壤容纳箱1内底面上铺一层碎石子形成碎石层11，其中出水口13设置在碎石层11对应的侧壁处，再在碎石层11上面铺一层无纺土工织物12作为反滤层，这样土壤产生的淋溶水可以被无纺土工织物12和碎石层11过滤，以防止土壤颗粒向下流失堵塞连接管。
27.淋溶水收集筒2通过连接管3与土壤容纳箱1连通，为了便于淋溶水的流动，连接管3倾斜设置且其与淋溶水收集筒2连接的一端低于其与土壤容纳箱1连接的一端的高度。淋溶水收集筒2的底部采用密封盖21密封，淋溶水收集筒2的顶部设置有第二开口，为了更好地保护该装置，在淋溶水收集筒2的顶部设置有可以打开或盖合其第二开口的端盖22，故可以在需要时拧开端盖22以打开淋溶水收集筒2，而在不使用时，将端盖22盖上，以防止杂物堵塞淋溶水收集筒或防止除淋溶水以外的水体进入其中。在使用时，将淋溶水收集筒2埋设在土体中且淋溶水收集筒2顶部伸出地面上，以便于使用者拧开端盖22实时观察淋溶水收集情况。淋溶水收集筒2底部深入地下，其底部低于土壤容纳箱1的底部，具体的深度根据要收集的淋溶水体积确定，淋溶水收集筒2越深，能容纳的淋溶水越多。淋溶水收集筒2的管径越大，能容纳的淋溶水越多，同时大口径的淋溶水收集筒也便于使用者使用水位计等水量计量仪器及吸引泵等抽水设备，建议淋溶水收集筒2的内径大于或等于110mm。土壤容纳箱1的尺寸、淋溶水收集筒2的深度和口径应该综合考虑，在满足试验要求的前提下节约成本。
28.连接管3用于连通土壤容纳箱1和淋溶水收集筒2，连接管3的一端与土壤容纳箱1的出水口13连通，连接管3的另一端插入打孔后的淋溶水收集筒2中并将两者通过粘合等方式固定连接。连接管3的材质为pvc或其他硬管，安装两根，加快淋溶水转移到淋溶水收集筒2中的速度，同时防止出现一根连接管堵塞后无法工作的情况。
29.水位计4为hobo水位计，可以根据预设时间步长自动记录淋溶水收集筒内的水位。因为淋溶水收集筒的尺寸确定，所以使用者可以将水位换算成淋溶水量。为了方便水位计4的固定，在淋溶水收集筒2的地上部分插入一根钉子5，钉子5头部绑上细绳6，细绳6的的另一端与hobo水位计4连接，吊装好后应使hobo水位计4的底部恰好接触到淋溶水收集筒2内底部。
30.在使用本实施例的旱作物淋溶水收集装置时，首先根据以上方法制作出淋溶水收集装置；然后，根据土壤容纳箱1和淋溶水收集筒2的尺寸在农田中挖出相应大小的土坑，将该装置放入到相应的位置处，同时保证土壤容纳箱1的顶部大致与地面齐平；接着，按挖出土的顺序回填土，使农田恢复原状。最后，根据使用需要设置水位计4的相关参数。该旱作物淋溶水收集装置埋设好后，在降雨或灌溉后，农田土壤的土壤含水率上升，当土壤容纳箱1中的土壤达到储水能力上限，产生淋溶，淋溶水向土壤下层移动，并经土壤容纳箱1底部的无纺土工织物12和碎石层11过滤后通过连接管3进入淋溶水收集筒2中。通过放置在淋溶水收集筒2底的水位计，可以记录淋溶水的产生过程和淋溶水量。拧开淋溶水收集筒2顶部的端盖22后，使用者可以实时观察淋溶水的收集情况。待淋溶水收集完成后，使用者可以使用吸引器等抽水装置将淋溶水收集筒2内的水抽出。
31.以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书内容所作出的
等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。