Способ определения целлюлозоразрушающей активности почвы и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК G01N33/24 

.. ., -г... УУ//// / ////////////// //

(р«/е. ;

1341

состоянии находятся натяжные кондукторы 5 с участками, содержащими целлюлоз осодержащий материал. Кондукторы вьшолнены в виде лент, жгутов,. нитей и зафиксированы между ножом и винтовым механизмом 7 натяжения с индикатором 8 нагрузки и времени.

1

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для оценки целлюлозоразлагающей активности почвы и определения благоприятных условий для утилизации растительных отходов в земледелии и может быть использовано в практике агрохимслужбы и научно-исследовательских учреждений.

Цель изобретения - ускорение и упрощение определения целлюлозоразру- шающей активности почвы.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство в исходном положении, общий вид; на фиг.2 - то же, в рабочем положении; на фиг.З - клин-деформа- тор полый нож , ; на фиг.4 - варианты укладки гибких кондукторов-лент в полом ноже.

П р и м е,р. Образцы целлюлозосо- держащего материала (льняная ткань размером 10 х 3,5 см) стерилизуют кипячением в дистиллированной воде в течение 10 мин и высушивают при комнатной температуре. Определяют значе- ние разрушающей нагрузки цри растяжении образца на разрьшной машине, оно составляет 15,5 кг (152Н). Исходя из полученного значения разрушающей нагрузки устанавливают величину постоянной растягивающей нагрузки, которой в течение всего времени экспозиции (нахождения в почве) будет подвергаться целлюлозосодержащий образец. Опытным путем установлено, что эта величина не должна превьщ1ать 1/3 разрушающей нагрузки, т.е. 5,17 кг.

Затем образец тщательно задельюа- ют в исследуемьй слой почвы и подвергают ручным динамометром постоянной равномерной внешней растягивающей

583

Под действием микрофлоры почвы целлю- лозосодержащие участки натяжных кондукторов 5- снижают свою, прочность и разрушаются. Индикаторы 8 при этом фиксируют падение нагрузки и время экспозиции данного образца до разрушения. 2 с.п.ф-лы, 1, табл., 4 ил.

нагрузке в 5,0 кг. Фиксируется время начала экспозиции образца в почве. Под активным и разрушающим воздействием почвенной микрофлоры сечение и прочность образца целлюлозосодержа- щей ткани начинает уменьшаться. Момент снижения прочности образца до величины, когда растягивающая нагруз0 ка в 5,0 кг становится достаточной для его разрушения, характеризуется сбросом нагрузки до нуля и сопровождается извлечением из почвы или смещением той части образца, где была

5 приложена активная нагрузка. Последнее легко наблюдается визуально и фиксируется с помощью технических средств.

Для определения целлюлозоразру0 шающей активности почвы по степени снижения прочности образцов через 72 ч динамометром определяют размер усилия, необходимого для.разрьша льняной ленты тех же размеров

5 (10 X 3,5 см).

Способ осуществляют с помощью устройства, содержащего скобообраз- ную опорную рамку 1, штангу в виде стержня 2 с рукояткой 3 и клином0 деформатором 4, натяжные кондукторы

5с целлюлозосодержащими образцами

6и винтовой механизм 7 натяжения с индикатором 8 нагрузки и времени. На рамке 1 закреплена втулка 9 со

стопорным болтом 10. Стержень 2 размещен во втулке 9. Один конец натяжного кондуктора 5 жестко закреплен в полом клине-деформаторе 4, а другой через индикатор 8 и механизм 7

0 натяжения - с опорной рамкой .. Клин- деформатор 4 снабжен щитком 11 и содержит окна 12 для прохода натяж- ных кондукторов 5.

3

. Устройство работает следующим образом.

В исходном положении клин-дефор- матор 4 поднят к рамке 1 и зафиксирован от перемещения по втулке 9 стопорным б олтом 10. Натяжные кондукторы 5 с целлюлозосодержащими образцами размещены в сложенном состоянии в полости клина-деформатора 4.

Для приведения устройства в рабочее положение опорную рамку 1 устанавливают на поверхность почвы, освобождают болтом 10 стержень 2 от фиксации во втулке 9 и через рукоятку 3 внедряют клин-деформатор 4 в почву на заданную глубину. При этом натяжные кондукторы 5, разматываясь через окна 12 полого клина-деформатора 3, занимают требуемое положение в почве. После этого стержень 2 фиксируется болтом 10 во втулке 9, а винтовым механизмом 7 натяжения кондукторы 5 и целлюлозосодержащие образцы растягиваются с требуемым одинаковым усилием, определяемым по индикатору 8. В таком состоянии устройство находится в почве весь период наблюдения. Под действием микрофлоры почвы целлюлозосодержащие участки- натяжных кондукторов снижают свою прочность и разрушаются. Индикаторы 8 при этом фиксируют падение нагрузки и время экспозиции данного образца до разрушения. По времени экспозиции образцов оценивают биологическую активность почвы.

Определение целлюлозоразрушающей способности почвы по времени экспозиции образца до разрушения или по степени снижения прочности материала образца - быстрый и,удобный метод контроля за состоянием почвы, который дает хорошее совпадение с результатами известных аппликационных методов определения активности почвенных микроорганизмов, с результатами определения биохимической активности почвы по числейности микро - организмов в почве и ее нитрофици- ,рующей способности.

В таблице приведены цифровые данные годичного эксперимента по одновременному (параллельному) определе- нию целлюлозоразрушающей активности обыкновенного среднесуглинистого чернозема в слое 0-10; 10-20; 20- 30 см при заделке различных доз органических удобрений и пожнивной

41583 4

соломы в двух вариантах - с вспашкой плугом Ш1Н-5-35 и обработкой культиватором-плоскорезом КПГ-1250. Сопоставление полученных данньпс позволяет заключить, что предлагаемый способ оценки активности почвы . по продолжительности экспозиции до разрушения целлюлозосодержащего об1Q разца обеспечивает достаточную достоверность результатов.

Кроме того, предлагаемый способ в сравнении с аппликационными методами наблюдения характеризуется исклю 15 чительно высокой чувствительностью. Так, при заделке в почву льняных нитей с массой образца в 30 мг и приложении к каждой из них растягивающей нагрузки в 0,3 кг (1/3 от ве20 личины разрьшной нагрузки) при влажности и температуре почвы, равной соответственно 62% ПВ и 24°С, разрьш нитей в наиболее активном поверхностном слое почвы происходил в

25 пределах 20-36 ч., т.е. когда определение убыли массы этих же нитей по аппликационному методу крайне затруднено и составляет 0,5 мг, или менее 2,0% массы исходного образца, что

30 находится в пределах ошибки опыта - (см.таблицу).

Использование предлагаемого рпо- соба определения целлюлозоразрушающей активности почвы обеспечивает

тс по сравнению с существующими способами общедоступность, наглядность, быстроту, отсутствие потребности в специальном лабораторном оборудовании, прямое получение конечных резуль40 татов без вьшолнения большого объема промежуточных работ; повышенную достоверность результатов наблюдений за счет одновременного вьшолнения большого числа повторностей и воз45 можности учета влияния внешних факторов (осадки, колебания температуры, солнечное излучение и др.) цел- люлозоразрушающую активность почвы; снижение затрат труда и стоимос50 ти вьшолнения наблюдений, возможность полной механизации и автоматизации.

Предлагаемое устройство может также вьшолнять измерение разрушающей

55 растягивающей нагрузки, т.е. предела прочности образца на разрыв через определенный промежуток времени. Таким образом, можно определить степень снижения прочности целлюлозе 13

содержащих образцов, помещенных в почву, и оценить ее плодородие по целлюлозоразрушающей способности.

Технико-экономический эффект устройства заключается в том, что оно позволяет в 6-8 раз быстрее проводить определения плодородия почвы, не требует сложного и энергоемкостного оборудования , а также потребление электроэнергии.

Формула изобретения

1. Способ определения целлюлозоразрушающей активности почвы, включающий размещение в почве целлюло- зосодержащих образцов и их последующий анализ, отличающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения определения, каждьй образец целлюлозосодержащего материала подвергают нагрузке, меньшей предела прочности материала образца в исходРезультаты определения l ;eлJшлoэopaэpyшaющeй активности почвы различными методами

3°

ном состоянии, а анализ образцов осуществляют по времени сохранения целостности образца, по которому судят о целлюлозоразрушающей активности почвы.

2. Устройство для опредения целлюлозоразрушающей активности почвы,

включающее рамку, щтангу, закреплен- ньй на ней клин-деформатор, натяжной механизм, индикатор нагрузки и времени, образцы целлюлозосодержа- шего материала, отличающеес я тем, что клин-деформатор ВЬЕЮЛ- нен с закрытой щитком полостью с окнами,, в которой размещены натяжные кондукторы с целлюлозосодержа- П1,ими образцами, один конец которых

жестко закреплен в полости клина- деформатора, а другой пропущен через окна и связан с натяжным механизмом и индикатором нагрузки и времени.

Pi/a. 2

.З

Фиг.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Цель изобретения - упрощение и ускорение определения. Способ предлагает проводить оценку , целлюлозоразрущающей активности почвы по степени снижения прочности целлюлозосодержащего образца, помещенного в почву. Снижение прочности образца определяется временем экспозиции образца до разрушения от бпре- деленной постоянной нагрузки или размером нагрузки, разрушающей образец через определенный промежуток времени. Устройство для осуществления способа представляет собой полый нож, где первоначально в сложенном i (Л со- . СП 00 оо /