[發(fā)明專利]農(nóng)田原位土淋溶液收集器及其使用方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010251388.4
• 申請日: 2010-08-12
• 公開（公告）號: CN101949783A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張英鵬;孫明;李彥;王萍;劉兆輝;高新昊
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所
• 主分類號: G01N1/10
• 分類號: G01N1/10
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 許德山

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種農(nóng)田原位土淋溶液收集器及其使用方法，屬土壤監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于監(jiān)測氮、磷等養(yǎng)分以及農(nóng)藥在土體中的遷移對地下水的影響，特別是保持農(nóng)田土體原樣的條件下，實(shí)現(xiàn)原位監(jiān)測，降低了取樣的難度，整個(gè)取樣過程簡單準(zhǔn)確。

背景技術(shù)

化肥對世界糧食的生產(chǎn)具有很重要的貢獻(xiàn)。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)，發(fā)展中國家施肥可使糧食作物單產(chǎn)提高35％～57％，總產(chǎn)提高30％～50％。目前，我國大部分耕地都需補(bǔ)充氮素，1/2以上耕地需補(bǔ)充磷肥，1/3～1/4以上耕地需補(bǔ)充鉀肥。盡管化肥在糧食增產(chǎn)方面取得了巨大成就，但同時(shí)也帶來了一系列的環(huán)境問題，尤以氮肥施用的環(huán)境問題最為突出。農(nóng)田養(yǎng)分淋失是養(yǎng)分損失的重要途徑之一，全世界施入土壤中的氮肥，大約有10％～40％經(jīng)土壤淋溶進(jìn)入地下水，農(nóng)田養(yǎng)分淋失影響農(nóng)田土壤和水環(huán)境質(zhì)量的演變，國內(nèi)外很多研究均表明化肥施用與淺層地下水NO₃^-濃度升高具有明顯的相關(guān)性。近年來因農(nóng)田不合理施肥造成土壤硝態(tài)氮淋溶而引起地下水污染已成為一個(gè)全球關(guān)注的問題。

以往一般認(rèn)為，土壤中磷淋溶損失量極少，主要流失途徑是地表徑流和土壤侵蝕，但近年來，許多學(xué)者報(bào)道出農(nóng)田土壤磷素以淋溶形式損失的量與以地表徑流和土壤侵蝕形式損失量相當(dāng)或更大。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織的估計(jì)，我國的太湖地區(qū)在農(nóng)田磷流失量中滲漏量占到了31％。因此，作為水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵養(yǎng)分因子，磷元素的淋失問題也越來越受到關(guān)注。

此外，農(nóng)藥對于農(nóng)業(yè)也是十分重要的。由于病、蟲、草害，全世界每年損失的糧食約占總產(chǎn)量的一半，使用農(nóng)藥可以挽回總產(chǎn)量的15％左右。世界上化學(xué)農(nóng)藥年產(chǎn)量已達(dá)數(shù)百萬噸，品種超過1000種，常用的有250種左右。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國每年農(nóng)藥使用面積達(dá)1.8億公頃，50年代以來使用的666達(dá)到400萬噸，DDT?50多萬噸，受污染的農(nóng)田達(dá)1330萬公頃。由于農(nóng)藥的施用通常采用噴霧的方式，農(nóng)藥中的有機(jī)溶劑和部分農(nóng)藥漂浮在空氣中，污染大氣；農(nóng)田被雨水沖刷，農(nóng)藥則進(jìn)入江河甚至匯入海洋。這樣，農(nóng)藥就由氣流和水流帶到世界各地，殘留土壤中的農(nóng)藥則可通過滲透作用到達(dá)地層深處，從而污染地下水。因此，由于農(nóng)藥的大量和大面積使用、不當(dāng)濫用，以及農(nóng)藥的不可降解性，已對地球造成嚴(yán)重的污染，并由此威脅著人類的安全。

因此，為了保護(hù)水資源、水生生態(tài)系統(tǒng)以及人類飲用水源的安全，世界各國都在尋求新方法和新途徑來監(jiān)測土壤中氮磷等養(yǎng)分以及殘留農(nóng)藥在土體中的運(yùn)移規(guī)律。目前，國內(nèi)外對于土壤中氮、磷養(yǎng)分遷移的研究方法主要有室內(nèi)土柱模擬法、滲漏池法、田間土柱法、陶土吸力杯法、集水槽法以及原位監(jiān)測法。其中國家發(fā)明專利CN?101246156A已經(jīng)對幾種研究方法進(jìn)行了比較，而原位監(jiān)測法則在保證原來土層沒有被擾動的前提下，采樣過程簡單快捷，降低了采樣難度。目前在國內(nèi)外還沒有確立土壤淋溶監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)方法的情況下，相對精確、簡便、經(jīng)濟(jì)的農(nóng)田原位土淋溶液監(jiān)測方法將會在該研究領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。

專利公開號為CN101246156A、名稱為“農(nóng)田地下淋溶原位監(jiān)測裝置”的發(fā)明專利雖然具有采樣簡單快捷的優(yōu)點(diǎn)，但也存在明顯不足：(1)工程量相對較大，造價(jià)較高，需要在坑體內(nèi)砌防水水泥墻體；(2)淋溶裝置在農(nóng)田中間占據(jù)較大面積，不利于農(nóng)田的常規(guī)耕作；(3)取淋溶水樣時(shí)需下到坑內(nèi)抽取，操作有所不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的一些不足，從而提供一種農(nóng)田原位土淋溶液收集器及其使用方法，通過安裝一種能準(zhǔn)確測算土壤淋溶液體積的原位土淋溶液收集器，使原位土的淋溶液監(jiān)測具有成本低、結(jié)果可靠、制造與安裝方便、容易實(shí)施等特點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種農(nóng)田原位土淋溶液收集器，由淋溶盤、連接管、收液器以及抽水管組成，其特征在于淋溶盤是一個(gè)敞口式長方形不透水容器，淋溶盤下面位于拐角處設(shè)有出水口，出水口上固定有水嘴，淋溶盤內(nèi)的出水口上覆加一層尼龍網(wǎng)；收液器為圓桶狀容器，由圓桶和桶蓋組成，圓桶和桶蓋上帶有絲紋，桶蓋能旋緊在圓桶上對其進(jìn)行密封；桶蓋上帶有進(jìn)水口和抽水口，分別固定有進(jìn)水口水嘴和抽水口水嘴，通過連接管將淋溶盤出水口上的水嘴和桶蓋上的進(jìn)水口水嘴相連接；桶蓋上的抽水口水嘴連接抽水管，抽水管的另一端帶有管帽，能對抽水管進(jìn)行封蓋；抽水管內(nèi)帶有內(nèi)抽水管。

所述的淋溶盤的長、寬、高分別為50-70cm、30-50cm、6-10cm，使用硬質(zhì)塑料制成。

所述的收液器的圓桶和桶蓋由耐壓不透水的硬質(zhì)塑料制成；圓桶體積在30-40L。