一種研究菌根和間作對土壤表層養分遷移削減的徑流模擬裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種研究菌根和間作對土壤表層養分遷移削減的徑流模擬裝置，屬于非點源污染控制【技術領域】；所述模擬裝置包括徑流槽和可調節鐵架臺組成；徑流槽為上方開口的長方體結構，徑流槽頂端和底端對應設置有兩個隔板固定軌，活動的菌根分室尼龍網隔板，通過隔板固定軌，固定在徑流槽內，將徑流槽縱向分隔成三部分，把間作植物間的根系分隔開和把間作植物帶狀分離，同時區分菌根與菌絲對土壤養分作用的貢獻；可調節鐵架臺的可調節滑塊支撐斜面板的位置來模擬不同坡度；本實用新型是一種在自然降雨條件下研究菌根與豆科/禾本科間作協同對土壤表層養分遷移削減的徑流模擬裝置，本實用新型結構簡單、造價低廉、堅固耐用、實用性強。
【專利說明】一種研究菌根和間作對土壤表層養分遷移削減的徑流模擬裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種在自然降雨條件下研究菌根和間作對土壤養分遷移削減的徑流模擬裝置，屬于非點源污染控制領域。
【背景技術】
[0002]農作物間套作是我國傳統的農業種植模式之一，它有利于植物對養分的吸收和累積，減少土壤中養分的滯留，另外，它能夠充分利用光、熱、水、土資源，提高體系中的農作物產量。菌根真菌通過分泌球囊霉素，以及根外菌絲形成的龐大菌絲網絡，來改善土壤的團聚體結構，進而可以減少水土流失及養分損失。由于農業非點源已經成為世界水體污染的主要方式之一，尤其是在坡耕地上進行的農業生產活動使得大量養分流失進入河流、湖泊，進而造成水體的富營養化。基于菌根系統能夠改善土壤團聚體結構的穩定性，減少水土流失及養分吸收，而間作系統也能夠增加植物對土壤養分的吸收而減少養分損失，因此我們考慮把菌根技術應用到坡耕地間作系統之中，以期望能夠協同削減養分流失造成的非點院污染。
[0003]為此，需要一種廉價、實用、簡單的模擬實驗裝置用于研究間作與菌根技術結合，對土壤養分徑流遷移的協同削減及作用機制。有模擬研究采用可活動的塑料薄板為模擬容器，對降雨-徑流過程中養分遷移過程進行了研究，如申請公布號為CN 103616495 A的一種模擬土壤養分運移規律的模擬裝置，僅提及了對一般種植作物土壤的養分遷移進行研究，但卻對間作植物土壤間的養分遷移過程研究缺乏針對性，也無法對接種菌根真菌的間作系統土壤養分遷移做對比性模擬研究，另外，雨水沖刷土壤經出水孔流入徑流管而沒有經過濾網進行過濾，容易造成大土塊隨徑流進入徑流管造成堵塞。
[0004]因此為了更好地研究菌根和間作(豆科/禾本科)對土壤表層養分遷移削減作用，亟待對上述模擬裝置所采用的材料與設計進行改進和創新。
實用新型內容
[0005]針對上述問題，本實用新型提供一種研究菌根和間作對土壤表層養分遷移削減的徑流模擬裝置，用于研究接種菌根真菌的禾本科作物與豆科的間作種植結構，對土壤養分遷移的影響及減控作用。
[0006]為了實現實用性目的，本實用新型采用的技術方案:一種研究菌根和間作對土壤表層養分遷移削減的徑流模擬裝置，所述模擬裝置由徑流槽I和可調節鐵架臺2組成，所述的徑流槽I為上方開口的長方體結構，由底出水孔4、固定軌5、菌根分室尼龍網隔板6、普通尼龍網7、不銹鋼圓管8、PVC螺紋塑料軟管9、石子層3和鐵絲10構成；徑流槽I的縱向兩端設置有兩道固定軌5，兩道固定軌5上設置有菌根分室尼龍網隔板6，將徑流槽縱向分隔成3列，兩個隔板均高出土面1cm，3個底出水孔4對應，且平行設置于沿徑流槽I的長方體底部橫側面的上部2(T23 cm處，底出水孔4的外側焊接不銹鋼圓管8，PVC螺紋塑料軟管套9在不銹鋼圓管8外緣，并用鐵絲10固定，在底出水孔4與土壤接觸界面間，設置有用普通尼龍網7封住的石子層3 ;所述的可調節鐵架臺2由底板11、斜面板12、滑塊13、滑軌14、固定螺栓15和角度測量裝置16組成，可調節鐵架臺2的底板11的頂端和斜面板12的頂端，為同軸可活動連接，可調節鐵架臺2的底板上設有滑軌14，滑塊13通過滑軌14上的固定螺栓15緊鎖與底板11連接，滑塊13支撐斜面板12構成斜面，斜面板12和底板11的頂端連接處設有角度測量裝置17。
[0007]所述的菌根分室尼龍網隔板采用37 Pm尼龍網，使根系不能通過，但菌絲能通過。
[0008]所述的徑流槽I由不銹鋼鐵皮構成。
[0009]所述的徑流槽I的長方體型裝置長、寬、高分別為200 cm、50 cm、25 cm。
[0010]所述的PVC螺紋塑料軟管9直徑為3 cm，直徑大小剛好能套在圓筒上為宜。
[0011]所述的3個底出水孔離徑流槽I底邊的高度為20 cm。
[0012]所述的底出水孔4的最佳直徑為3 cm。
[0013]所述的PVC螺紋塑料軟管9可由其他軟管替代，其長度以實際需求來定。
[0014]本實用新型的有益效果:本實用新型是一種在自然降雨條件下研究菌根和間作(豆科/禾本科)對土壤表層養分遷移削減的徑流模擬裝置，本實用新型結構簡單、造價低廉、堅固耐用、實用性強。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為實用新型的結構示意圖；
[0016]圖2為尼龍網隔板的結構示意圖；
[0017]圖3為可調節鐵架臺的結構示意圖；
[0018]圖中:1-徑流槽，2-可調節鐵架臺、3-石子層、4-底出水孔、5-固定軌、6-菌根分室尼龍網隔板、7-普通尼龍網、8-不銹鋼圓管、9- PVC螺紋塑料軟管、10-鐵絲、11-底板、12-斜面板、13-滑塊、14-滑軌、15-固定螺栓、16角度測量裝置。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。
[0020]如圖1、2、3所示，一種研究菌根與間作協同削減徑流養分流失的模擬裝置，所述模擬裝置由徑流槽I，可調節鐵架臺2組成，所述的徑流槽I為上方開口的長方體結構，由石子層3、底出水孔4、固定軌5、菌根分室尼龍網隔板6、普通尼龍網7、不銹鋼圓管8、PVC螺紋塑料軟管9和鐵絲10構成，徑流槽I的縱向兩端設置有兩道固定軌5，兩道固定軌5上設置有菌根分室尼龍網隔板6，將徑流槽縱向分隔成3列，徑流槽內土層厚度20 cm，兩個隔板均高出土面1cm，菌根分室尼龍網隔板6采用37 Mm孔徑的菌根分室尼龍網，中間可種植菌根依耐性強的禾本科植物如玉米，兩側一列為豆科植物如大豆，玉米與大豆列之間設有菌根分室尼龍網隔板6，將根系分隔開，但菌根分室尼龍網隔板6保證菌絲可以通過菌根分室尼龍網隔板6對豆科植物列的表層土壤起作用，另一列上不種植作物，同樣用37 μ m尼龍網分隔，作為對比，可以區分菌絲與菌根對表層養分吸收利用和土壤結構穩定的差異；菌根分室尼龍網隔板6為可拆卸結構，可根據需要對裝置進行調整，通過增減隔板來達到不同的實驗模擬效果；3個底出水孔4對應，且平行設置于沿徑流槽I的長方體底部橫側面的上部2(T23 cm處，底出水孔4的外側焊接不銹鋼圓管8，PVC螺紋塑料軟管套9在不銹鋼圓管8外緣，并用鐵絲10固定，通過PVC螺紋塑料軟管及廣口瓶收集不同列的徑流水，帶回實驗室進行研究檢測，在底出水孔4與土壤接觸界面間設置普通尼龍網7封住的石子層3，防止較大的泥塊進入出水孔，造成阻塞。
[0021]所述的菌根分室尼龍網隔板6采用37 Pm尼龍網，使根系不能通過，但菌絲能通過。
[0022]所述的徑流槽I由不銹鋼鐵皮構成，徑流槽I的長方體型裝置長、寬、高分別為200cm、50 cm、25 cmD
[0023]所述的PVC螺紋塑料軟管9直徑為3 cm，直徑大小剛好能套在圓筒上為宜。
[0024]所述的3個底出水孔4離徑流槽I底邊的高度為20 cm。
[0025]所述的底出水孔4最佳直徑為3 cm。
[0026]所述的PVC螺紋塑料軟管9可由其他軟管替代，其長度以實際需求來定。
[0027]如圖3所示，所述的可調節鐵架臺2由底板11、斜面板12、滑塊13、滑軌14、固定螺栓15和角度測量裝置16組成，可調節鐵架臺2的底板11的頂端和斜面板12的頂端為同軸可活動連接，可調節鐵架臺2的底板上設有滑軌14，滑塊13通過滑軌14上的固定螺栓15緊鎖與底板11連接，滑塊13支撐斜面板12構成斜面，斜面板12和底板11的頂端連接處設有角度測量裝置16，通過調節滑軌14的位置來調整斜面板12與地面之間的夾角而模擬不同坡度。
[0028]本實用新型的工作原理:
[0029]本實用新型在使用時宜于用在野外自然降雨情況，把長方體形徑流槽I內裝入未經破壞的土壤，其長、寬與長方體一致，裝入土壤的高度為20 cm，為了防止滲漏，在土壤與徑流槽I接觸面之間的孔隙處填充碎土壤使其無縫隙，長方體形徑流裝置可通過菌根分室尼龍網隔板6 (37Mfli孔徑)分隔成3列，中間可種植菌根依耐性強的禾本科植物如玉米，兩側一列為豆科植物如大豆，玉米與大豆列之間設有菌根分室尼龍網隔板6，將根系分隔開，但菌根分室尼龍網隔板6保證菌絲可以通過菌根分室尼龍網隔板6對豆科植物列的土壤起作用，另一列上不種植作物作為區分菌根與菌絲貢獻的對照列，種植玉米、大豆的列采用帶狀間作，寬度方向上兩側分別留出5 cm空隙，長度方向上兩側也分別留出5 cm空隙，玉米列種植玉米I行、大豆列種植大豆I行，玉米和大豆間的行間距均為20 cm，株距均為15 cm,在不種植作物列和種植作物列的行列空隙間的土壤中，撒入相同量的少量肥料作為底肥，再向模擬裝置中澆灌自來水，保持自然狀態下的生長，活動隔板將長方體I分隔形成成3個不同的區域，通過PVC螺紋塑料軟管9及廣口瓶收集不同區域的徑流水，帶回實驗室進行檢測。
[0030]本實用新型的有益效果:本實用新型是一種在自然降雨條件下研究菌根和間作(豆科/禾本科)對土壤表層養分遷移削減的徑流模擬裝置，本實用新型結構簡單、造價低廉、堅固耐用、實用性強。
[0031]本實用新型通過附圖進行說明的，在不脫離本實用新型范圍的情況下，還可以對本實用新型專利進行各種變換及等同代替，因此，本實用新型專利不局限于所公開的具體實施過程，而應當包括落入本實用新型專利權利要求范圍內的全部實施方案。
【權利要求】
1.一種研究菌根和間作對土壤表層養分遷移削減的徑流模擬裝置，其特征在于:所述模擬裝置由徑流槽和可調節鐵架臺裝置組成，所述的徑流槽為上方開口的長方體結構，由底出水孔、固定軌、菌根分室尼龍網隔板、普通尼龍網、不銹鋼圓管、PVC螺紋塑料軟管、石子層和鐵絲構成；徑流槽的縱向兩端設置有兩道固定軌，兩道固定軌上設置有兩道菌根分室尼龍網隔板，將徑流槽縱向分隔成3列，兩個活動的菌根分室尼龍網隔板均高出土面I Cm，3個底出水孔對應每列，且平行設置于沿徑流槽的長方體底部橫側面的上部2(T23 cm處，底出水孔的外側焊接不銹鋼圓管，PVC螺紋塑料軟管套在不銹鋼圓管外緣，并用鐵絲固定，在底出水孔與土壤接觸界面間，設置有用尼龍網封住的石子層；所述的可調節鐵架臺由底板、斜面板、滑塊、滑軌、固定螺栓和角度測量裝置組成，可調節鐵架臺的底板的頂端和斜面板的頂端為同軸可活動連接，可調節鐵架臺的底板上設有滑軌，滑塊通過滑軌上的固定螺栓緊鎖與底板連接，滑塊支撐斜面板構成斜面，斜面板和底板的頂端連接處設有角度測量裝置。
2.根據權利要求1所述的一種研究菌根和間作對土壤表層養分遷移削減的徑流模擬裝置，其特征在于:徑流槽由不銹鋼鐵皮構成。
3.根據權利要求1所述的一種研究菌根和間作對土壤表層養分遷移削減的徑流模擬裝置，其特征在于:所述的菌根分室尼龍網隔板采用37 ym尼龍網。
4.根據權利要求1所述的一種研究菌根和間作對土壤表層養分遷移削減的徑流模擬裝置，其特征在于:徑流槽的長、寬、高分別為:200 cm,50 cm,25 cm。
5.根據權利要求1所述的一種研究菌根和間作對土壤表層養分遷移削減的徑流模擬裝置，其特征在于:所述底出水孔離徑流槽底部為20 cm。
6.根據權利要求1所述的一種研究菌根和間作對土壤表層養分遷移削減的徑流模擬裝置，其特征在于:底出水孔直徑為3 cm。
【文檔編號】G01N33/24GK203824999SQ201420184013
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月16日 優先權日:2014年4月16日
【發明者】夏運生, 張麗, 張乃明, 岳獻榮, 史靜, 賈廣軍, 付先恒 申請人:云南農業大學