评估土壤团聚体稳定性的超声能量测量技术探索研究
发布时间：2021-01-07 23:51
土壤团聚体稳定性是表征土壤结构和物理性状的重要指标。传统的Yoder湿筛法、水滴法等团聚体稳定性评估方法都是在定性水平上评价土壤团聚体稳定性,存在一定的局限性。超声激励法可通过量化土壤团聚体分散能在定量水平上研究团聚体稳定性,并可检测团聚体的动态分散过程。目前超声激励法测试对象大部分是稳定性较强的土壤,而对于黄土丘陵区,弱稳定性土壤团聚体稳定性评估更具有实践意义,因此本研究采用黄土丘陵区四种不同类型土壤作为测试对象,探索三种超声分散系统的适用性,提出一种可用于测量黄土丘陵区土壤团聚体稳定性的超声能量测量技术。本文的主要研究内容及主要结论如下:（1）采用现有槽式超声波粉碎仪搭建了一个简易试验平台,并通过分析黄土丘陵区不同土样在超声激励下团聚体粒径分布（PSD）和平均重量直径（MWD）值的变化获得土壤动态破碎特征,从而证明槽式超声分散系统对团聚体稳定性的可检测性。研究结果表明,槽式超声分散系统作用下安塞（AS）、靖边（JB）、关中（GZ）三处样地土样具备不同的动态破碎特性,300s的槽式超声分散系统作用下JB土样接近完全分散状态,而GZ土样的分散程度较小。然而,当前系统难以保证计算土壤团聚...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
槽式超声能量分散原理图
1.槽式超声波粉碎仪；2.计算机；3.数据采集器1.Tank ultrasonic generator；2.Computer；3.Data collector图 2-2 槽式超声分散系统结构实物图Fig.2-2 Structure diagram of tank ultrasonic dispersion system粉碎仪槽内温度分布特征化场分布无法直接测量，通过测槽内溶液温度分布分析超从而间接量化槽内空化场分布特征。具体试验操作为：内槽固定在内槽中央，烧杯内倒入 100 ml 蒸馏水；将数据采在内槽边缘、烧杯内侧，烧杯外侧，采集温度信息；开启粉碎仪，600 s 后关闭超声粉碎仪并关闭数据采集器。图时槽内不同位置（内槽边缘、烧杯内侧、烧杯外侧）的32333435℃内槽边缘烧杯外烧杯内
1.微锥探头式超声仪器；2. 计算机；3.数据采集器1.Micro-cone probe ultrasonic generator；2.Computer；3.Data collect图 3-2 微锥探头式超声分散系统实物图Fig.3-2 Micro-cone probe ultrasonic dispersion system diagram锥探头式超声分散系统的破碎能力，选择章节 2.1 中检测样证。根据谢志强等（谢志强 2016a）的研究结果，分散稳定仪器的功率输出为 40 %（谢志强 2016a）。土壤团聚体分散蒸馏水时，将 30 ml 蒸馏水倒入容量为 30 ml 的烧杯，静置器中，将探头深入液面下 8~10 mm 处，将数据采集器的三水溶液中，开启超声仪器，超声功率设为 40 %，同时在计屏时间为 20 s 时开启超声换能器，开始分散蒸馏水，采集温度录一次显示屏显示的功率和电流信息，320 s 后关闭超声仪器次试验。分散砂土时，取过 2 mm 筛的测试土样 1.5±0.01 g
【参考文献】：
期刊论文
[1]延河流域三种土壤可蚀性K值估算方法比较[J]. 林芳,朱兆龙,曾全超,安韶山. 土壤学报. 2017(05)
[2]一种可用于评估土壤团聚体稳定性的超声能量法[J]. 谢志强,许建林,朱兆龙,安韶山. 水土保持研究. 2016(04)
[3]超声波技术在火山碎屑物发育土壤粒度分析中的应用[J]. 王英杰,韩春兰,齐向宇,付小梅. 土壤通报. 2016(02)
[4]不同肉色甘薯块根主要营养品质特征与综合评价[J]. 唐忠厚,魏猛,陈晓光,史新敏,张爱君,李洪民,丁艳锋. 中国农业科学. 2014(09)
[5]尖山河小流域土壤可蚀性K值空间变异研究[J]. 王敬贵,亢庆,邝高明,郭彦彪,李定强. 生态环境学报. 2014(04)
[6]土壤团聚体稳定性的研究概述[J]. 李越,李航. 安徽农业科学. 2014(11)
[7]不同类型土壤团聚体化学稳定性分析[J]. 徐爽,王益权. 农业机械学报. 2014(04)
[8]模拟酸雨淋溶对赤红壤团聚体稳定性的影响[J]. 林琳,章家恩,徐华勤,白文娟,刘文. 土壤通报. 2013(04)
[9]黄土丘陵区不同植被群落土壤团聚体有机碳及其组分的分布[J]. 马瑞萍,刘雷,安韶山,党廷辉. 中国生态农业学报. 2013(03)
[10]紫色丘陵区几种土壤可蚀性K值估算方法的比较[J]. 史东梅,陈正发,蒋光毅,江东. 北京林业大学学报. 2012(01)
硕士论文
[1]土壤团聚体搅拌破碎能量检测技术研究[D]. 谷月.西北农林科技大学 2016
[2]输出功率可控的小功率超声波发生器研发[D]. 谢志强.西北农林科技大学 2016
[3]超声清洗影响因素与空化场研究[D]. 张明超.陕西师范大学 2013
本文编号：2963487
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
槽式超声能量分散原理图
1.槽式超声波粉碎仪；2.计算机；3.数据采集器1.Tank ultrasonic generator；2.Computer；3.Data collector图 2-2 槽式超声分散系统结构实物图Fig.2-2 Structure diagram of tank ultrasonic dispersion system粉碎仪槽内温度分布特征化场分布无法直接测量，通过测槽内溶液温度分布分析超从而间接量化槽内空化场分布特征。具体试验操作为：内槽固定在内槽中央，烧杯内倒入 100 ml 蒸馏水；将数据采在内槽边缘、烧杯内侧，烧杯外侧，采集温度信息；开启粉碎仪，600 s 后关闭超声粉碎仪并关闭数据采集器。图时槽内不同位置（内槽边缘、烧杯内侧、烧杯外侧）的32333435℃内槽边缘烧杯外烧杯内
1.微锥探头式超声仪器；2. 计算机；3.数据采集器1.Micro-cone probe ultrasonic generator；2.Computer；3.Data collect图 3-2 微锥探头式超声分散系统实物图Fig.3-2 Micro-cone probe ultrasonic dispersion system diagram锥探头式超声分散系统的破碎能力，选择章节 2.1 中检测样证。根据谢志强等（谢志强 2016a）的研究结果，分散稳定仪器的功率输出为 40 %（谢志强 2016a）。土壤团聚体分散蒸馏水时，将 30 ml 蒸馏水倒入容量为 30 ml 的烧杯，静置器中，将探头深入液面下 8~10 mm 处，将数据采集器的三水溶液中，开启超声仪器，超声功率设为 40 %，同时在计屏时间为 20 s 时开启超声换能器，开始分散蒸馏水，采集温度录一次显示屏显示的功率和电流信息，320 s 后关闭超声仪器次试验。分散砂土时，取过 2 mm 筛的测试土样 1.5±0.01 g
【参考文献】：
期刊论文
[1]延河流域三种土壤可蚀性K值估算方法比较[J]. 林芳,朱兆龙,曾全超,安韶山. 土壤学报. 2017(05)
[2]一种可用于评估土壤团聚体稳定性的超声能量法[J]. 谢志强,许建林,朱兆龙,安韶山. 水土保持研究. 2016(04)
[3]超声波技术在火山碎屑物发育土壤粒度分析中的应用[J]. 王英杰,韩春兰,齐向宇,付小梅. 土壤通报. 2016(02)
[4]不同肉色甘薯块根主要营养品质特征与综合评价[J]. 唐忠厚,魏猛,陈晓光,史新敏,张爱君,李洪民,丁艳锋. 中国农业科学. 2014(09)
[5]尖山河小流域土壤可蚀性K值空间变异研究[J]. 王敬贵,亢庆,邝高明,郭彦彪,李定强. 生态环境学报. 2014(04)
[6]土壤团聚体稳定性的研究概述[J]. 李越,李航. 安徽农业科学. 2014(11)
[7]不同类型土壤团聚体化学稳定性分析[J]. 徐爽,王益权. 农业机械学报. 2014(04)
[8]模拟酸雨淋溶对赤红壤团聚体稳定性的影响[J]. 林琳,章家恩,徐华勤,白文娟,刘文. 土壤通报. 2013(04)
[9]黄土丘陵区不同植被群落土壤团聚体有机碳及其组分的分布[J]. 马瑞萍,刘雷,安韶山,党廷辉. 中国生态农业学报. 2013(03)
[10]紫色丘陵区几种土壤可蚀性K值估算方法的比较[J]. 史东梅,陈正发,蒋光毅,江东. 北京林业大学学报. 2012(01)
硕士论文
[1]土壤团聚体搅拌破碎能量检测技术研究[D]. 谷月.西北农林科技大学 2016
[2]输出功率可控的小功率超声波发生器研发[D]. 谢志强.西北农林科技大学 2016
[3]超声清洗影响因素与空化场研究[D]. 张明超.陕西师范大学 2013
本文编号：2963487
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