СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЧВ ПРИ ПАХОТЕ Российский патент 1995 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при районировании плугов с учетом конкретных почвенных условий.

Изобретение может дать экономию металла и горючего в районах с небольшим удельным сопротивлением почвы.

Прямое определение удельного сопротивления почв при пахоте путем динамометрирования плугов является довольно громоздкой, длительной и дорогостоящей операцией. Кроме того, удельное сопротивление является исключительно динамичным показателем и изменяется в широких пределах на одной и той же почве в зависимости от плотности, влажности, содержания гумуса, гранулометрического состава и т.д. Поэтому многие исследователи и практики пытались использовать тесную зависимость удельного сопротивления от указанных свойств и определять его более простыми ускоренными способами по найденным функциональным зависимостям физико-механических свойств с удельным сопротивлением при пахоте.

Известен способ определения удельного сопротивления почвы при пахоте по почвенным показателям, предложенный Б.В. Нестероводским
K = где а - глубина вспашки, в среднем равная 22-23 см;
К - удельное сопротивление почвы, кг/см²;
В - плотность почвы, г/см³;
W - влажность почвы, %.

Данный способ выбран в качестве прототипа и базового образца.

Недостатком способа является его низкая точность, способ не учитывает особенности гранулометрического состава, содержания гумуса.

Цель изобретения - повышение точности определения удельного сопротивления почв при пахоте. Это достигается использованием показателя общей удельной поверхности, являющейся функцией гранулометрического и минералогического состава, содержания гумуса, поглощенных катионов. Таким образом, в предлагаемом способе по сравнению с прототипом применением дополнительной характеристики величины общей удельной поверхности удается более подробно охватить факторы, определяющие удельное сопротивление при пахоте.

Способ осуществляют в следующей последовательности. Определяют величину общей удельной поверхности, которой следует считать поверхность, доступную молекулам воды. Величину удельной поверхности определяют или экспресс-методом, или классическими методами.

Величину плотности влажности определяют соответственно буровым методом и термостатно-весовым. Величину влажности выражают через значения всасывающего давления Pf для нормировки значений по удельной поверхности.

Величину удельного сопротивления почв при пахоте К (кПа) при любом значении всасывающего давления рF находят по формуле
K = K_макс- где К_макс - максимальное удельное сопротивление почвы при пахоте определяется соотношением _{exp(0,817·γ}2₎
К_мин - минимальное удельное сопротивление почвы при пахоте определяется соотношением K_мин= 1,185·5^0,505exp(0,756·γ²)
j - плотность почвы, г/см³;
S - общая удельная поверхность, м²/г.

П р и м е р. Исследуют серые лесные почвы совхоза "Каширский" Каширского района Московской области (образцы 1,2) и колхоза "Путь коммунизма" Яковлевского района Белгородской области (образцы 3-6). В общей сложности на двух типах почв проанализировано более 200 образцов.

В образцах определяют общую удельную поверхность экспресс-методом, в полевых условиях классическими методами определяют плотность и влажность почвы. Удельное сопротивление по прототипу определяют по формуле, предложенной Б.В. Нестероводским, а по предлагаемому способу - по вышеприведенной формуле. Результаты определений представлены в таблице.

Согласно результатам исследований серы лесные почвы (соответственно супесь и тяжелый суглинок), обладающие различной удельной поверхностью, по прототипу практически не различаются, а по предложенному способу различаются в 4 раза, что хорошо согласуется с литературными данными.

Почвы (серая лесная супесь) и типичный чернозем тяжелосуглинистый (по прототипу) при различной удельной поверхности дают одинаковые значения удельного сопротивления, однако по предлагаемому способу значения удельного сопротивления различны.

Таким образом, изобретение превосходит по точности прототип, т.е. соответствует критерию изобретения "положительный эффект". Соответствие критериям "новизна" и "существенные отличия" обусловлены использованием в способе определения общей удельной поверхности твердой фазы почвы.

Технико-экономическая эффективность способа заключается в следующем. Способ позволяет оценивать удельное сопротивление почвы при пахоте, выбирать плуги, удельное сопротивление которых, в данных почвенных условиях, минимально. Изобретение позволяет количественно получить значения удельного сопротивления почвы в зависимости от важнейших ее физических свойств. В отличие от прототипа предлагаемый способ через показатель удельной поверхности учитывает влияние гранулометрического состава, содержание гумуса. Способ может быть использован и при бонитировке почв.

Использование: в сельском хозяйстве, в частности в способах определения сопротивления почв при пахоте. Сущность изобретения: способ включает определение удельной поверхности почвы, плотности сложения, величины всасывающего давления. Величину удельного сопротивления почв при пахоте, а также максимальное и минимальное удельное сопротивление почв при пахоте определяют по уравнениям, и соотношениям, приведенным в тексте описания. 1 табл.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЧВ ПРИ ПАХОТЕ, включающей измерение влажности и плотности почв γ , отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа, дополнительно определяют величину общей удельной поверхности почвы S, максимальное K_max и минимальное K_min удельное сопротивления почв при пахоте, которые соответственно находят по формулам

K_min = 1,185·S^0,505exp(0,756·γ²),
по влажности определяют величину всасывающего давления pF, после чего величину удельного сопротивления почв при пахоте находят по формуле