[實(shí)用新型]一種生物炭改良紅壤的模擬實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920152947.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN209656689U
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘延鑫;井思媛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌工程學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): G01N33/24;G01N27/04;G01N25/00;G01N15/08;G01N13/00
• 代理公司: 41160 鄭州慧廣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 朱廣存<國際申請(qǐng)>=<國際公布>=<進(jìn)入

本實(shí)用新型涉及一種生物炭改良紅壤的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括支架、供水裝置、柱筒和地下水水位模擬機(jī)構(gòu)，所述的柱筒包括上柱筒、中柱筒和下柱筒，所述的中柱筒包括硅膠筒體、法蘭、若干根彈簧、裝填筒體和自動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)，所述的硅膠筒體可以自由的在圓環(huán)上收卷，進(jìn)而改變硅膠筒體的長度，所述的硅膠筒體的上端通過上固定環(huán)在彈簧彈力的作用下與上法蘭固定在一起，所述的自動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)固定在法蘭上。本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)裝置可完成毛管水上升、模擬蒸發(fā)條件下土壤墑情和電導(dǎo)率運(yùn)移、控制地下水位變化條件下土壤墑情和電導(dǎo)率運(yùn)移等實(shí)驗(yàn)，利用該套裝置可以實(shí)現(xiàn)紅壤與生物質(zhì)炭中的水和電導(dǎo)率運(yùn)移狀態(tài)的動(dòng)態(tài)觀測，探尋出最適宜于作物生長的復(fù)合模式，結(jié)果精確。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種生物炭改良紅壤的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，屬于農(nóng)田生態(tài)環(huán)境實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

生物炭是廢木屑、秸稈等農(nóng)業(yè)廢料及生活垃圾等在缺氧條件下經(jīng)高溫分解生成的，主要成分為纖維素、羧基、酸及酸的衍生物、呋喃、吡喃及脫水糖、苯酚、烷屬烴及烯屬烴類衍生物等成分復(fù)雜有機(jī)碳的混合物。秸稈等廢棄物轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)炭施用到土壤中，不僅可以避免燃燒釋放，而且能提高土壤碳儲(chǔ)存進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減排。另外，它具有改善土壤質(zhì)量、保持土壤肥力等諸多作用。生物質(zhì)炭應(yīng)用到水體中，具有良好的吸附水體中氮、磷物質(zhì)的能力；應(yīng)用到土壤中，能夠改變土壤理化性質(zhì)，如能增加土壤有機(jī)物質(zhì)含量，提高碳在土壤中的封存時(shí)間，增加土壤pH值、電導(dǎo)率、鹽基飽和度等，生物質(zhì)炭能夠強(qiáng)烈吸附環(huán)境介質(zhì)中的有機(jī)污染物，消減其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，生物質(zhì)炭還可延緩肥料養(yǎng)分的釋放，增加對(duì)土壤養(yǎng)分的吸附交換，可降低土壤養(yǎng)分淋失損失，減輕水體環(huán)境富營養(yǎng)化。紅壤產(chǎn)生于熱帶和亞熱帶雨林﹑季雨林或常綠闊葉林植被下，是發(fā)生脫硅富鋁過程和生物富集作用而發(fā)育成的紅色呈酸性且鹽基高度不飽和的鐵鋁土。但由于紅壤性質(zhì)上的酸、瘦、粘等弱點(diǎn)，紅壤分布區(qū)域降水時(shí)空分布的不均勻，以及不合理開發(fā)利用造成的水土流失、土壤退化、土壤污染等，導(dǎo)致紅壤地區(qū)的生態(tài)環(huán)境惡化，紅壤資源潛在的生產(chǎn)能力得不到應(yīng)有的發(fā)揮。因此采用生物質(zhì)炭添加到紅壤中，研究生物質(zhì)炭對(duì)紅壤的改變。研究生物質(zhì)炭對(duì)紅壤的研究需要土柱進(jìn)行研究。現(xiàn)有土柱研究中，存在以下問題：土柱的高度不能改變，研究過程中需要多次更換土柱，以便于研究不同填充高度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，實(shí)驗(yàn)時(shí)間長，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性不好，偏差較大。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種生物炭改良紅壤的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)土柱無法自由改變長度，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí)間長，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性不好，偏差較大等問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種生物炭改良紅壤的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括支架、供水裝置、柱筒和地下水水位模擬機(jī)構(gòu)，所述的供水裝置、柱筒和地下水水位模擬機(jī)構(gòu)固定在支架上，所述的柱筒包括上柱筒、中柱筒和下柱筒，所述的上柱筒、中柱筒和下柱筒之間通過法蘭連接在一起，所述的上柱筒和下柱筒為透明有機(jī)玻璃筒，所述的中柱筒包括硅膠筒體、法蘭、若干根彈簧、裝填筒體和自動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)，所述的裝填筒體在主體裝填的時(shí)候固定在下法蘭上，所述的硅膠筒體的下端通過固定在彈簧下端的下固定環(huán)與下法蘭固定在一起，所述的硅膠筒體的上端通過上固定環(huán)在彈簧彈力的作用下與上法蘭固定在一起，所述的硅膠筒體可以自由的在圓環(huán)上收卷，進(jìn)而改變硅膠筒體的長度，所述的自動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)的兩端分別固定在上法蘭和下法蘭上，所述的中柱筒上設(shè)置有土壤墑情傳感器安裝口、土壤電導(dǎo)率傳感器安裝口和取樣口。進(jìn)一步，本實(shí)用新型的優(yōu)選方案為：所述的供水裝置包括供水馬氏瓶、大氣連通管以及水管，所述大氣連通管的一端浸入在馬氏瓶的液態(tài)水中，其另一端延伸在馬氏瓶外而暴露于空氣中，所述水管的一端通過與上柱筒的底部連通，其另一端與馬氏瓶的底部連通。

進(jìn)一步，本實(shí)用新型的優(yōu)選方案為：所述的地下水水位模擬機(jī)構(gòu)包括地下水位馬氏瓶、大氣連通管以及水管，所述大氣連通管的一端浸入在馬氏瓶的液態(tài)水中，其另一端延伸在馬氏瓶外而暴露于空氣中，所述水管的一端通過與下柱筒的底部連通，其另一端與馬氏瓶的底部連通。

進(jìn)一步，本實(shí)用新型的優(yōu)選方案為：所述的上柱筒的底部和中柱筒設(shè)置有保護(hù)網(wǎng)。