[實用新型]用于冷底田土壤環境的模擬實驗裝置

有效

• 申請號: 201420080932.7
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN203745459U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 解開治;徐培智;盧鈺升;楊少海;顧文杰;李文英;蔣瑞萍;孫麗麗
• 申請（專利權）人: 廣東省農業科學院農業資源與環境研究所
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 謝靜娜;裘暉

技術領域

本實用新型涉及潛育型水稻土的土壤環境模擬技術領域，特別涉及一種用于冷底田土壤環境的模擬實驗裝置。

背景技術

冷底田是因長期浸水、土層糊爛與還原作用強烈而造成的一種低產田。其主要特征是土壤水分處于飽和狀態，還原作用強、有毒物質多。我國約有346萬hm²，占全國稻田面積的15.07%，占低產稻田面積的44.2%。主要分布在我國南方各省山區谷地、丘陵低洼地段，是南方稻區主要的低產稻田類型之一，稻谷產量每公頃一般不及稻田平均每公頃產量的二分之一。根據廣東省第二次土壤普查資料（廣東省土壤普查辦公室編著，廣東土壤，科學出版社，1993）可知，潛育型水稻土亞類分為7個土屬，分別是：冷底田、烏泥底田、油格田、青泥格田、爛湴田、冷底田、漬水田。近年來，在冷底田土壤的生產潛力評估、土壤結構改良、消減鐵硫毒害、養分活化、綜合治理及配套技術集成等方面開展了大量的研究，取得了卓有成效的工作。

然而，由于冷底田特有的成因條件，絕大部分的研究工作只能集中在大田試驗原位開展，才能真正了解、探索冷底田的綜合治理與利用。少有的盆栽試驗也早已與冷底田原來土壤環境相去甚遠，很難模擬原位土壤的特定生境條件，嚴重制約了相關研究的開展，也無法得到精確的研究數據。因此，為了方便對冷底田土壤環境的進一步研究，開發其小型實驗裝置是必要的。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用于冷底田土壤環境的模擬實驗裝置，該裝置結構簡單，可便于盆栽試驗的開展。

本實用新型的技術方案為：一種用于冷底田土壤環境的模擬實驗裝置，包括相連接的模擬器和冷凝系統，模擬器包括內套和外套，內套設于外套中，內套外壁與外套內壁之間設置相互獨立的隔熱空間和水浴空間，隔熱空間內設置隔熱夾層，水浴空間與冷凝系統連接。

所述模擬器中，隔熱空間設于水浴空間上方，水浴空間的頂面高于內套底面。

所述模擬器中，水浴空間處外套的外壁上設有進水口和排水口，水浴空間內設有攪拌器。攪拌器的作用主要是對水浴空間內的冷卻水進行攪拌，使水浴空間內各處的冷卻水保持一致的溫度；

所述模擬器中，水浴空間處外套的外壁上設有減壓閥。減壓閥是一個局部阻力可以變化的節流元件，即通過改變節流面積，使流速及流體的動能改變，造成不同的壓力損失，從而達到減壓的目的，在水浴空間的外壁上設置減壓閥，可保證水浴空間及冷凝系統的壓力安全。

所述冷凝系統包括壓縮機、冷凝器、空氣過濾器、蒸發器和底座，壓縮機、冷凝器、空氣過濾器和蒸發器通過管道依次循環連接；蒸發器固定于水浴空間中，壓縮機、冷凝器和空氣過濾器分別固定于底座中。

所述空氣過濾器與蒸發器之間的管道為毛細管。采用毛細管作為冷凝系統中的節流部件，主要起節流和降壓作用。

所述蒸發器與壓縮機連接的管道中，位于水浴空間中的管道上設有溫度傳感器。通過溫度傳感器實時檢測水浴空間中冷卻水的溫度，從而調節冷凝系統，可更好地調節冷卻水的溫度，使模擬器中土壤環境更接近于自然的土壤環境。

所述隔熱夾層為石棉、硅藻土、珍珠巖、玻璃纖維、泡沫玻璃混凝土、硅酸鈣、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、氨酯泡沫塑料或軟木中的一種或多種。

所述模擬器中，內套為中空的不銹鋼圓柱體結構，內套直徑為90～150cm，內套高度為15～45cm；

外套為中空的長方體結構，外套底部是邊長為160cm的正方形，外套高度為16～46cm；外套為塑料外套、鐵制外套、鋼制外套或鋁制外套。

上述所述用于冷底田土壤環境的模擬實驗裝置，可應用于土層厚度為15～45cm的冷底田土壤環境盆栽試驗。

本用于冷底田土壤環境的模擬實驗裝置使用時，先裝配好模擬實驗裝置并調試至正常工作狀態，然后根據試驗需求，裝入厚度為15～45cm的土層，調整冷卻水水溫（一般為10～30℃）和水流量至試驗需求，便可開展相關盆栽試驗。其原理是：在模擬器中裝入土壤，通過水浴空間中的冷卻水產生冷卻效果，通過隔熱夾層保持土壤的溫度，并通過冷凝系統對水浴空間中的冷卻水溫度進行調節，從而模擬冷底田的自然土壤環境；其中，冷凝系統中壓縮機、冷凝器、空氣過濾器和蒸發器組成循環回路，壓縮機的壓縮空氣先送至冷凝器，經過冷凝器降溫后，先由過濾器進行過濾，再送至蒸發器與冷浸水進行熱交換，從而使冷浸水降溫，經過熱交換后的較高溫空氣重新送回壓縮機循環利用。

本實用新型相對于現有技術，具有以下有益效果：