СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОПРОЧНОСТИ ПОЧВЕННЫХ АГРЕГАТОВ Российский патент 2011 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и почвоведению, а именно к методам определения водоустойчивости и водопрочности почвенных агрегатов.

Известен способ определения водоустойчивости почвенных агрегатов в стоячей воде [1]. Он заключается в отборе агрегатов, помещении их в воду и наблюдении за процессом их распада, причем почвенные агрегаты перед помещением в воду помещают в ячейки, близкие по размерам величине агрегатов, в дне которых сделаны отверстия по размеру ячейки, а снизу ячейки располагают проволоку, делящую ячейку на две части, поддерживающую нераспавшиеся агрегаты и позволяющую разрушившимся в воде агрегатам выпасть из ячейки, при этом разрушение агрегатов в воде устанавливают по визуализации проволок в ячейках.

Основным недостатком данного способа является определение водоустойчивости воздушно-сухих агрегатов, в то время как в реальных условиях большинство почв практически никогда не высыхает до воздушно-сухого состояния. Как следствие, предлагаемым способом изучают водоустойчивость не тех объектов, которые существуют в реальности, и он не может позволить получать корректные результаты.

Целью изобретения является повышение точности и производительности при определении водопрочности почвенных агрегатов.

Техническая сущность изобретения заключается в восстановлении при взаимодействии с водой в течение нескольких суток единой гумусовой матрицы почвенного агрегата, обеспечивающей его водоустойчивость и водопрочность, которая разрушается при высушивании почв, и определении водопрочности агрегатов при механическом воздействии на них.

Поставленная задача решается путем отбора агрегатов, помещения их в воду и наблюдения за процессом распада, причем почвенные агрегаты перед помещением в кассету с ячейками капиллярно увлажняют и выдерживают во влажном состоянии несколько суток, затем помещают агрегаты в ячейки кассеты, близкие по размерам величине агрегатов, в дне которых сделаны отверстия по размеру ячейки, а снизу ячейки располагают проволоку, делящую ячейку на две части, поддерживающую нераспавшиеся агрегаты и позволяющую разрушившимся в воде агрегатам выпасть из ячейки. Кассету с ячейками, в которые помещены агрегаты, размещают в воде, на агрегаты оказывают механическое воздействие, а разрушение агрегатов в воде устанавливают по визуализации проволок в ячейках.

Предлагаемый способ позволяет значительно повысить точность и производительность при определении водопрочности почвенных агрегатов.

Нижеследующие примеры раскрывают суть предлагаемого изобретения.

Пример 1.

Воздушно-сухую дерново-подзолистую почву просеяли на ситах. Отобрали 64 агрегата размером 4-4,5 мм. Поместили почвенные агрегаты в кассету высотой 6 мм, в ячейки диаметром 6 мм, к нижней части которых была прикреплена проволока диаметром 1 мм, делящая ячейку пополам и поддерживающая почвенные агрегаты. Кассету (квадрат 8×8 с 64 ячейками) поместили в кристаллизатор. Кристаллизатор заполнили водой. Определение водоустойчивости провели согласно методу Андрианова, рассчитывая водоустойчивость по Качинскому [2]. Процесс измерения занимал 10 минут.

Водоустойчивость по Качинскому 5-10%.

Пример 2.

Воздушно-сухую дерново-подзолистую почву просеяли на ситах. Отобрали 64 агрегата размером 4-4,5 мм. Внесли в агрегаты при помощи микродозатора по 10 мкл воды и поставили в эксикатор на 1 сутки. Поместили почвенные агрегаты в кассету высотой 6 мм, в ячейки диаметром 6 мм, к нижней части которых была прикреплена проволока диаметром 1 мм, делящая ячейку пополам и поддерживающая почвенные агрегаты. Кассету (квадрат 8×8 с 64 ячейками) поместили в кристаллизатор. Кристаллизатор заполнили водой. Определение водоустойчивости провели согласно методу Андрианова, рассчитывая водоустойчивость по Качинскому [2]. Процесс измерения занимал 10 минут.

Водоустойчивость по Качинскому - 90-100%.

Пример 3.

Воздушно-сухую дерново-подзолистую почву просеяли на ситах. Отобрали 64 агрегата размером 4-4,5 мм. Внесли в агрегаты при помощи микродозатора по 10 мкл воды и поставили в эксикатор на 2 суток. Поместили почвенные агрегаты в кассету высотой 6 мм, в ячейки диаметром 6 мм, к нижней части которых была прикреплена проволока диаметром 1 мм, делящая ячейку пополам и поддерживающая почвенные агрегаты. Кассету (квадрат 8×8 с 64 ячейками) поместили в кристаллизатор. Кристаллизатор заполнили водой. Определение водоустойчивости провели согласно методу Андрианова, рассчитывая водоустойчивость по Качинскому [2]. Процесс измерения занимал 100 минут.

Водоустойчивость по Качинскому - 95-100%.

Пример 4.

Воздушно-сухую дерново-подзолистую почву просеяли на ситах. Отобрали 64 агрегата размером 4-4,5 мм. Внесли в агрегаты при помощи микродозатора по 10 мкл воды и поставили в эксикатор на 3 суток. Поместили почвенные агрегаты в кассету высотой 6 мм, в ячейки диаметром 6 мм, к нижней части которых была прикреплена проволока диаметром 1 мм, делящая ячейку пополам и поддерживающая почвенные агрегаты. Кассету (квадрат 8×8 с 64 ячейками) поместили в кристаллизатор. Кристаллизатор заполнили водой. Определение водоустойчивости провели согласно методу Андрианова, рассчитывая водоустойчивость по Качинскому [2]. Процесс измерения занимал 100 минут.

Водоустойчивость по Качинскому - 95-100%.

Пример 5.

Воздушно-сухую дерново-подзолистую почву просеяли на ситах. Отобрали 64 агрегата размером 4-4,5 мм. Внесли в агрегаты при помощи микродозатора по 10 мкл воды и поставили в эксикатор на 3 суток. Поместили почвенные агрегаты в кассету высотой 6 мм, в ячейки диаметром 6 мм, к нижней части которых была прикреплена проволока диаметром 1 мм, делящая ячейку пополам и поддерживающая почвенные агрегаты. Кассету (квадрат 8×8 с 64 ячейками) поместили в УЗ ванну, которую заполнили водой. Определение водоустойчивости провели согласно методу Андрианова при воздействии на систему ультразвуком, рассчитывая водопрочность (водоустойчивость) по Качинскому [2]. Процесс измерения занимал 10 минут.

Водопрочность по Качинскому - 40-50%.

Полученные данные свидетельствуют, что водоустойчивость воздушно-сухих почвенных агрегатов отличается от водоустойчивости увлажненных в течение нескольких суток почвенных агрегатов многократно, причем при отсутствии механического воздействия почвенные агрегаты - водоустойчивы. При механическом воздействии водопрочность агрегатов дерново-подзолистой почвы значительно снижается, что позволяет повысить производительность.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет значительно повысить точность и производительность при определении водопрочности почвенных агрегатов, соответствующей водопрочности в реальных условиях.

Литература

1. Патент РФ №2344420, 2009.

2. Качинский Н.А. Физика почвы. Ч 1. - М.: Высшая школа, 1965, - 324 с.

Использование: сельское хозяйство и почвоведение, применительно к определению водоустойчивости и водопрочности почвенных агрегатов. Сущность изобретения: восстановление при взаимодействии с водой в течение нескольких суток единой гумусовой матрицы почвенного агрегата, обеспечивающей его водоустойчивость и водопрочность, которая разрушается при высушивании почв, и определение водопрочности агрегатов при механическом воздействии на них. Кассету с ячейками, в которые помещены агрегаты, размещают в воде, на агрегаты оказывают механическое воздействие, а разрушение агрегатов в воде устанавливают по визуализации проволок в ячейках. Достигается повышение точности и ускорение определения.

Способ определения водопрочности почвенных агрегатов, заключающийся в отборе агрегатов, помещении их в воду и наблюдении за процессом их распада, причем почвенные агрегаты перед помещением в воду помещают в ячейки, близкие по размерам величине агрегатов, в дне которых сделаны отверстия по размеру ячейки, а снизу ячейки располагают проволоку, делящую ячейку на две части, поддерживающую нераспавшиеся агрегаты и позволяющую разрушившимся в воде агрегатам выпасть из ячейки, при этом разрушение агрегатов в воде устанавливают по визуализации проволок в ячейках, отличающийся тем, что воздушно-сухие почвенные агрегаты перед помещением в кассету с ячейками капиллярно увлажняют и выдерживают во влажном состоянии несколько суток, а на агрегаты, помещенные в воду, оказывают механическое воздействие.