[實用新型]一種用于研究農田土壤氧化亞氮排放的微區控制試驗裝置

有效

• 申請號: 201720593671.2
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN206740460U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 鄧艾興;江瑜;宋振偉;張衛建;張俊;鄭成巖
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院作物科學研究所
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22;A01G9/02
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙)11296
• 代理人: 張淑賢

技術領域

本實用新型屬于農田土壤氣體排放試驗裝置，具體涉及一種用于研究農田土壤氧化亞氮排放的微區控制試驗裝置。

背景技術

氧化亞氮是繼二氧化碳和甲烷之后的第三大溫室氣體，對溫室效應的貢獻為6-8％。氧化亞氮還會破壞平流層臭氧層和加劇PM2.5的積累。大氣中氧化亞氮濃度已由1750年的271PPb上升到2011年的324.2PPb，并將繼續上升。農業是氧化亞氮最重要的排放源之一，約占人為氧化亞氮排放的59％。深入了解土壤氧化亞氮排放機制對溫室氣體減排具有重要意義。

土壤氧化亞氮是由微生物硝化作用和反硝化作用產生的，其中反硝化作用占主導地位。反硝化作用主要受植株生長、土壤溫度和水分影響。現有的土壤氧化亞氮排放的微區控制試驗裝置包括種植箱/盆和氧化亞氮采樣箱。采樣箱一般由PVC、鐵皮或有機玻璃制成，高度一般大于80cm。采樣時，采樣箱罩住整個種植箱/盆及植株，存在不透光、箱內溫度上升快等問題，嚴重影響植物光合作用，進而影響采樣效果。同時，由于采樣箱體積大、采樣難度大、采樣時間跨度大，導致采樣期間溫度和水分不一致；而且空氣混合均勻難，氧化亞氮濃度低，導致研究結果誤差較大。此外，現有的氣體采集裝置，結構復雜包括電池、風扇、環形密封槽和保溫層等，成本較高，而且不便于攜帶和搬運。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種結構簡單、成本低廉、且便于攜帶和搬運的用于研究農田土壤氧化亞氮排放的微區控制試驗裝置，該裝置適用于水田和旱地土壤氧化亞氮排放監測。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種用于研究農田土壤氧化亞氮排放的微區控制試驗裝置，包括種植箱，種植箱內放置有土壤，土壤上設有采樣箱，采樣箱的底部處于土壤內，同時土壤上采樣箱兩側種植有植物幼苗，所述采樣箱頂部設有密封蓋，密封蓋上開有小孔，小孔上塞有橡膠塞，與小孔緊密貼合。

所述種植箱中間設有傳感器固定棒，傳感器固定棒處于土壤外的部分位于采樣箱內；傳感器固定棒上由下向上依次設有土壤濕度傳感器、土壤溫度傳感器和空氣溫度傳感器，三個傳感器分別通過導線與種植箱外側面上固定的顯示器相連接。優選的，所述種植箱為長方體，長、寬、高分別為25cm、15cm、25cm。

優選的，所述采樣箱的高度高于種植箱的高度。

所述采樣箱包括箱體，箱體下端設有4個支腳；所述箱體的頂部和底部均開口設置，箱體底部處于土壤內。

優選的，所述支腳的長、寬、高分別為2cm、1cm、8cm，所述箱體內徑的長、寬、高分別為9cm、15cm、12cm。

優選的，所述密封蓋為亞克力蓋，亞克力蓋周圍設有密封圈。

所述亞克力蓋的長、寬分別為10cm、16cm，密封圈的長、寬分別為9cm、15cm，密封蓋上的小孔直徑為1cm。

所述種植箱、采樣箱的材質均為透明的有機玻璃，種植箱各連接部位以及采樣箱各連接部位分別采用玻璃膠粘合連接。所述傳感器固定棒的材質為PVC材質。所述土壤濕度傳感器設置在土壤下方15cm處，所述土壤溫度傳感器設置在土壤深度5cm處；所述空氣溫度傳感器設置于采樣箱中部。

所述種植箱外側設有不透光的錫紙。

與現有技術相比，本實用新型具有如下優點：

本實用新型的采樣箱設置在種植箱中的土壤上，采樣箱也為透明的有機玻璃材質，在采樣的同時不會影響植物的光合作用、土壤水分和土壤溫度；而且本實用新型的采樣箱體積只有現有技術采樣箱的1/100到1/50，更加方便于采樣，同時也便于儲存、攜帶和搬運。

本實用新型的小型采樣箱結構設計使操作更簡單、采樣效率更高，采用現有的采樣箱每個實驗員一小時只能采樣20個左右，而利用本裝置每個實驗員每小時能采樣60個左右，效率可提高為現有技術的3倍左右，提高了效率。

本實用新型的小型采樣箱設計由于采樣方便，采樣時間大大縮短，可以保證所有處理在統一溫度和水分條件下完成氧化亞氮采集，避免了因采樣周期長引起的采樣條件不統一的問題，減少了試驗誤差；而且本實用新型的采樣箱高度遠遠低于現有的采樣箱的高度，便于采樣的同時能大大提高采樣箱中氧化亞氮濃度， 提高數據的準確性。

同時本實用新型的種植箱可拆卸，便于儲存、攜帶、搬運和消毒；而且種植箱為透明有機玻璃，打開錫紙層就可觀察植株生長狀況。

本實用新型材料便宜，結構簡單，節省了電池、風扇、環形密封槽和保溫層等材料投入，節約了生產成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。