[实用新型]一种生物炭改良红壤的模拟实验装置

说明书

本实用新型涉及一种生物炭改良红壤的模拟实验装置，包括支架、供水装置、柱筒和地下水水位模拟机构，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胶筒体、法兰、若干根弹簧、装填筒体和自动伸缩机构，所述的硅胶筒体可以自由的在圆环上收卷，进而改变硅胶筒体的长度，所述的硅胶筒体的上端通过上固定环在弹簧弹力的作用下与上法兰固定在一起，所述的自动伸缩机构固定在法兰上。本实用新型的实验装置可完成毛管水上升、模拟蒸发条件下土壤墒情和电导率运移、控制地下水位变化条件下土壤墒情和电导率运移等实验，利用该套装置可以实现红壤与生物质炭中的水和电导率运移状态的动态观测，探寻出最适宜于作物生长的复合模式，结果精确。

技术领域

本实用新型涉及一种生物炭改良红壤的模拟实验装置，属于农田生态环境实验装置。

背景技术

生物炭是废木屑、秸秆等农业废料及生活垃圾等在缺氧条件下经高温分解生成的，主要成分为纤维素、羧基、酸及酸的衍生物、呋喃、吡喃及脱水糖、苯酚、烷属烃及烯属烃类衍生物等成分复杂有机碳的混合物。秸秆等废弃物转化为生物质炭施用到土壤中，不仅可以避免燃烧释放，而且能提高土壤碳储存进而实现减排。另外，它具有改善土壤质量、保持土壤肥力等诸多作用。生物质炭应用到水体中，具有良好的吸附水体中氮、磷物质的能力；应用到土壤中，能够改变土壤理化性质，如能增加土壤有机物质含量，提高碳在土壤中的封存时间，增加土壤pH值、电导率、盐基饱和度等，生物质炭能够强烈吸附环境介质中的有机污染物，消减其环境风险，生物质炭还可延缓肥料养分的释放，增加对土壤养分的吸附交换，可降低土壤养分淋失损失，减轻水体环境富营养化。红壤产生于热带和亚热带雨林﹑季雨林或常绿阔叶林植被下，是发生脱硅富铝过程和生物富集作用而发育成的红色呈酸性且盐基高度不饱和的铁铝土。但由于红壤性质上的酸、瘦、粘等弱点，红壤分布区域降水时空分布的不均匀，以及不合理开发利用造成的水土流失、土壤退化、土壤污染等，导致红壤地区的生态环境恶化，红壤资源潜在的生产能力得不到应有的发挥。因此采用生物质炭添加到红壤中，研究生物质炭对红壤的改变。研究生物质炭对红壤的研究需要土柱进行研究。现有土柱研究中，存在以下问题：土柱的高度不能改变，研究过程中需要多次更换土柱，以便于研究不同填充高度对实验结果的影响，实验时间长，实验结果重复性不好，偏差较大。

实用新型内容

本实用新型提供了一种生物炭改良红壤的模拟实验装置，解决现有实验土柱无法自由改变长度，导致实验时间长，实验结果重复性不好，偏差较大等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种生物炭改良红壤的模拟实验装置，包括支架、供水装置、柱筒和地下水水位模拟机构，所述的供水装置、柱筒和地下水水位模拟机构固定在支架上，所述的柱筒包括上柱筒、中柱筒和下柱筒，所述的上柱筒、中柱筒和下柱筒之间通过法兰连接在一起，所述的上柱筒和下柱筒为透明有机玻璃筒，所述的中柱筒包括硅胶筒体、法兰、若干根弹簧、装填筒体和自动伸缩机构，所述的装填筒体在主体装填的时候固定在下法兰上，所述的硅胶筒体的下端通过固定在弹簧下端的下固定环与下法兰固定在一起，所述的硅胶筒体的上端通过上固定环在弹簧弹力的作用下与上法兰固定在一起，所述的硅胶筒体可以自由的在圆环上收卷，进而改变硅胶筒体的长度，所述的自动伸缩机构的两端分别固定在上法兰和下法兰上，所述的中柱筒上设置有土壤墒情传感器安装口、土壤电导率传感器安装口和取样口。进一步，本实用新型的优选方案为：所述的供水装置包括供水马氏瓶、大气连通管以及水管，所述大气连通管的一端浸入在马氏瓶的液态水中，其另一端延伸在马氏瓶外而暴露于空气中，所述水管的一端通过与上柱筒的底部连通，其另一端与马氏瓶的底部连通。

进一步，本实用新型的优选方案为：所述的地下水水位模拟机构包括地下水位马氏瓶、大气连通管以及水管，所述大气连通管的一端浸入在马氏瓶的液态水中，其另一端延伸在马氏瓶外而暴露于空气中，所述水管的一端通过与下柱筒的底部连通，其另一端与马氏瓶的底部连通。

进一步，本实用新型的优选方案为：所述的上柱筒的底部和中柱筒设置有保护网。