一種土壤剖面採樣結構及其挖掘方法
2023-12-04 08:41:01
一種土壤剖面採樣結構及其挖掘方法
【專利摘要】本發明公開了一種土壤剖面採樣結構及其挖掘方法，土壤剖面包括呈兩級階梯狀分布的方形深坑（1）和方形淺坑（2），所述方形深坑（1）長、寬、深分別為60cm、50cm、100cm，所述方形淺坑（2）長、寬、深分別為60cm、50cm、40cm，方形深坑（1）的一個內側表面設置為樣品採樣區（3），方形深坑（1）和方形淺坑（2）外各設置50cm的棄土區。本發明採用T形挖掘頭、圓形鏟刀頭、梯形鏟刀頭交替配合挖掘方形深坑（1）和方形淺坑（2），剖面空間相對傳統方法更小，結構更簡單，取樣斷面垂直，便於修整、觀測土壤剖面和取樣，並且可以明顯降低佔地面積，減少損失，減少人力物力財力投入，節約挖掘時間。
【專利說明】一種土壤剖面採樣結構及其挖掘方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種土壤剖面採樣結構及其挖掘方法，屬於土壤採樣方法領域。
【背景技術】
[0002]眾所周知，土壤學界對土壤的調查主要採取野外踏查和取樣測定，土壤樣品採集主要通過土鑽取土法和土壤剖面取土法完成。土鑽取土法適用於常態地貌地區和土壤中石礫含量較低的喀斯特區域，而喀斯特地區土壤中石礫含量往往較高，用土鑽難以進行取樣，特別是深層土壤取樣。因此，在開展喀斯特地區土壤調查研究過程中，土壤剖面取樣法是土壤樣品採集的最佳方法。
[0003]傳統方法適用於挖掘較淺的土壤剖面，而對於50?10cm甚至更深的土壤剖面，由於受到剖面結構和挖掘方法的限制，挖掘的土壤剖面不僅空間較大，而且挖掘斷面為傾斜面，不垂直，不便於剖面的修整和觀測。在喀斯特地區，石漠化較為嚴重，大量的巖石裸露導致土被不連續，土塊較小，不適宜挖掘較大尺寸的土壤剖面。同時，土壤剖面尺寸較大不僅會增大挖掘工作量、影響工作進度，也會增大剖面和棄土佔地產生的青苗損壞補償費；在水稻田中挖掘剖面時，因較大面積破壞了水田的犁底層，致使水田漏水，土壤剖面挖掘工作很難得到當地民眾的支持。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是:提供一種土壤剖面採樣結構及其挖掘方法，其挖掘空間相對傳統方法更小，結構更簡單，明顯降低佔地面積，減少損失，減少人力物力財力的投入，節約挖掘時間。
[0005]本發明的技術方案是:一種土壤剖面採樣結構，包括剖面呈兩級階梯狀分布的方形深坑和方形淺坑，所述方形深坑長、寬、深分別為60cm、50cm、100cm,所述方形淺坑長、寬、深分別為60cm、50cm、40cm,方形深坑的一個內側表面設置為土壤樣品採樣區，方形深坑和方形淺坑外各設置50cm的棄土區。
[0006]該土壤剖面採樣結構設計考慮了喀斯特地區的特點，結構簡單、佔地面積較小、工作量較小，既適合於喀斯特地區，也適合於常態地貌地區，在土壤普查過程中可以全面推廣該技術。
[0007]—種土壤剖面採樣挖掘方法，包括方形淺坑和方形深坑的挖掘，所述方形淺坑挖掘採用T形挖掘頭和圓形鏟刀頭，所述方形深坑挖掘採用挖掘時先採用T形挖掘頭和圓形鏟刀頭挖掘表層，再採用梯形鏟刀頭和圓形鏟刀頭挖掘深層。
[0008]所述T形挖掘頭、圓形鏟刀頭、梯形鏟刀頭與活動手柄採用螺紋連接組合的方式組成一套土壤剖面挖掘工具。活動手柄由空心鋼材做成，兩端設有螺紋，表面設有刻度；梯形鏟刀頭、圓形鏟刀頭、T形挖掘頭由耐力抗剪優質鋼材做成，其一端連接一段設有外螺紋的短柄。
[0009]梯形鏟刀不僅能利用其自身重力衝擊挖掘出一定大小的垂直土壤剖面，不受土壤中石礫的影響，而且還能利用活動手柄上的刻度進行剖面深度測量和土壤層次劃分，省去因無法確定剖面深度而頻繁使用鋼捲尺度量的工序。
[0010]圓形鏟刀不僅能直接挖掘剖面、並剷除剖面坑中的土壤，而且可以利用其兩端的鋸齒和刀口去除剖面挖掘過程中遇到的灌叢、雜草、根系等。
[0011]T形挖掘頭適合於較淺剖面或較深剖面的淺層挖掘工作，石礫含量較大時宜使用尖頭挖掘，石礫含量較小時宜使用窄片頭挖掘。
[0012]由於採用方形深坑作為採樣區，所以要求土壤剖面的垂直度較好，因此在使用T形挖掘頭和圓形鏟刀頭快速挖掘表層後，再使用梯形鏟刀配合圓形鏟刀形成垂直度較好的內壁表面。
[0013]方形淺坑由於只是作為採樣人員的工作區域，因此使用T形挖掘頭和圓形鏟刀頭快速挖掘即可。
[0014]如圖1所示的活動手柄結構示意圖，活動手柄採用空心鋼管制作,長500mm,內徑為320mm,其兩端的螺紋長50mm,活動手柄上的刻度間隔為100mm。
[0015]如圖2所示的梯形鏟刀頭，梯形鏟刀頭上底邊長60mm，下底邊長120mm ;梯形鏟刀頭下底邊設有刀口，梯形鏟刀頭上設有外螺紋短柄，螺紋長50mm，短柄長100mm。
[0016]如圖3和圖4所示的圓形鏟刀頭，圓形鏟刀頭上設有外螺紋短柄，螺紋長50mm，短柄長100mm，圓形鏟刀頭上一側設有鋸齒，另一側和圓形段均設為刀口。
[0017]如圖5和圖6所示的T形挖掘頭，T形挖掘頭上設有外螺紋短柄，螺紋長50mm，短柄長100mm，T形挖掘頭一i而為尖頭，一〗而為窄片頭。
[0018]與現有技術比較，本發明相對傳統方法土壤剖面空間更小，結構更簡單，取樣斷面垂直，便於修整、觀測土壤剖面和取樣，並且可以明顯降低佔地面積，減少損失，減少人力物力財力投入，節約挖掘時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為活動手柄結構示意圖；
圖2為梯形鏟刀頭的結構示意圖；
圖3和圖4為圓形鏟刀頭的結構示意圖；
圖5和圖6為T形挖掘頭的結構不意圖；
圖7為本發明的土壤剖面示意圖；
圖8為圖7的俯視圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1?圖6所示，活動手柄I長500mm，兩端設有內外螺紋，螺紋長50mm，便於連接、拆卸；根據實際需要，可以用活動手柄相互連接，如挖掘Im 土壤剖面，適合用採樣3根活動手柄連接；根據為了方便測量，在活動手柄I上設有刻度，刻度間隔為10mm ;梯形鏟刀頭2上底邊長60mm，下底邊長120mm ;梯形鏟刀頭2下底邊設有刀口，梯形鏟刀頭2上設有外螺紋短柄，螺紋長50mm，短柄長100mm。圓形鏟刀頭3上設有外螺紋短柄，螺紋長50mm，短柄長100mm，圓形鏟刀頭3上一側設有鋸齒，另一側和圓形段均設為刀口。T形挖掘頭4上設有外螺紋短柄，螺紋長50mm，短柄長100mm，T形挖掘頭4 一端為尖頭，一端為窄片頭。
[0021]如圖7所示，一種土壤剖面結構，土壤剖面呈兩級階梯狀坑穴，方形深坑I部分規格為長60cmX寬50cmX深100cm，方形淺坑2部分規格為長60cmX寬50cmX深40cm，將方形深坑I的一個內壁表面設置為樣品採集區，方形深坑I和方形淺坑2外各設置50cm的棄土區。
[0022]①方形淺坑部分挖掘。活動手柄連接T形挖掘頭和圓形鏟刀頭進行交替配合使用，先用T形挖掘頭挖鬆土體，再用圓形鏟刀頭剷出，逐層向下挖掘。若實際挖掘過程中，土層本身較薄，工藝和淺坑挖掘一致，可根據具體情況作適當調整。
[0023]②方形深坑部分挖掘。表層挖掘方式和方形淺坑部分挖掘相同。在挖掘深層時，活動手柄連接梯形鏟刀頭和圓形鏟刀頭進行交替配合使用，先用梯形鏟刀頭重力衝擊鏟鬆土體，再用圓形鏟刀頭剷出，逐層向下挖掘。在挖掘過程中，用梯形鏟刀頭修整土壤剖面，確保取土斷面垂直，便於土壤剖面的觀測和取樣。
【權利要求】
1.一種土壤剖面採樣結構，其特徵在於:包括剖面呈兩級階梯狀分布的方形深坑(I)和方形淺坑(2),所述方形深坑(I)長、寬、深分別為60cm、50cm、10cm,所述方形淺坑(2)長、寬、深分別為60cm、50cm、40cm,方形深坑(I)的一個內側表面設置為樣品米樣區(3),方形深坑(I)和方形淺坑(2)外各設置50cm的棄土區。
2.一種土壤剖面採樣挖掘方法，其特徵在於:包括方形淺坑(2)和方形深坑(I)的挖掘，所述方形淺坑(2 )挖掘採用T形挖掘頭和圓形鏟刀頭，所述方形深坑(I)挖掘時先採用T形挖掘頭和圓形鏟刀頭挖掘表層，再採用梯形鏟刀頭和圓形鏟刀頭挖掘深層。
【文檔編號】G01N1/04GK104483155SQ201410759856
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月12日 優先權日:2014年12月12日
【發明者】田瀟, 周運超, 陳萍, 李會, 劉兵, 餘星, 陳婷敬, 黃先飛 申請人:貴州大學