Способ подготовки к исследованию почвенного образца Советский патент 1992 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к почвоведению, растениеводству и физиологии растений.

Цель изобретения - упрощение-способа и повышение эффективности разделения корней и почвы.

На чертеже представлена схема устройства для осуществления способа.

При м е р. Отобранные образцы торфя- но-болотной почвы 1 с корневой системой растирают до состояния сыпучести и подают равномерно в какал 2 со всасываемым через фильтр 4 и изменяющимся по величине восходящим потоком теплоносителя, создаваемым вентилятором 3 и источником 7 тепла (например, калорифером). Поток теплоносителя можно изменять по величине путем изменения площади поперечного сечения канала с помощью синхронно вращающихся вокруг своих осей жалюзей 6. Жалюзи 6 и вентилятор 3 могут иметь общий или раздельный привод: (например, ручной). Синхронное вращение жалюзей обеспечивает изменение площади поперечного сечения канала, а соответственно и скорость движения в канале теплоносителя, т.е. пульсирование потока.

Изменение величины потока теплоносителя по длине канала может обеспечиваться путем изменения площади поперечного сечения канала. Увеличение площади поперечного сечения канала в зоне расположения фильтра в сравнении с зоной загрузки позволяет снизить скорость

VJ

ГО

ел о

00

теплоносителя в зоне расположения фильтра относительно зоны загрузки.

Корни, обладающие меньшей плотностью по сравнению с почвенными частицами, уносятся потоком теплоносителя и улавливаются фильтром 4 за счет особой формы корней. Чем меньше корешок, тем с большей легкостью он уносится потоком и оседает на фильтре. Мелкая пыль легко пропускается фильтром, а более крупные почвенные агрегаты, унесенные потоком теплоносителя, дойдя до фильтра .опадают к его основанию (благодаря пульсированию потока теплоносителя по времени и изменению его скорости по длине канала) и скатываются за счет наклона канала в резервуар 5. При этом сушка почвенного образца и отделение корневой системы происходят одновременно.

Фильтр представляет собой волокнистую сетку, за которую легко цепляются корневые волоски, покрывая ее шубой.

Массу корней можно определять и не снимая их с фильтра, предварительно взвесив его.

Так, при анализе корневой системы ячменя, .ыр.ащенного на минеральной торфя- но-болотной почве, максимальная скорость потока теплоносителя в зоне загрузки на 5-10% выше скорости витания наиболее плотных частиц почвы, а минимальная скорость в зоне установки фильтра на 10-15% меньше скорости витания данных частиц. В результате на фильтре остается 42 г корней, засоренность которых менее 1 %.

Дополнительно проведенная промывка корней (полученных предлагаемым способом) показала, что при этом теряется 8% корней.

Способ позволяет выделить корни из почвенного образца без предварительного разделения на классы, а также без предварительного просушивания, т.е. позволяет резко увеличить производительность и обеспечивает качественное выполнение технологического процесса.

Степень разделения корневой системы и почвы зависит от физико-механических свойств почвы. Согласно результатам исследований, проведенных при выделении корневой системы из рыхлопесчаных, песчаных, супесчаных, торфяных и торфяно-болот- ных почв, она лучше, чем при известном способе. При этом степень загрязнения корней не превышает 0,5%. Однако при работе на суглинистых и глинистых почвах достичь лучшей степени очистки корней в сравнении с известным способом не представляется возможным, т.е. более целесообразно применять данный способ для выделения корней из легких почв, обладающих относительно

небольшими удельными силами адгезии (липкости).

При движении корней и частиц почвы в потоке теплоносителя снимается только

часть влаги с поверхности корней и частиц. Этого достаточно для обеспечения разделения образца. Так как удельная объемная поверхность частиц более развита у почвенных частиц в сравнении с корнями, то влага

0 быстрее снимается с частиц, чем с корней. Кроме того, верхний более прочный слой корней способствует уменьшению испарения влаги, находящейся внутри корней. Результаты измерений показали, что испаре5 ние влаги с поверхности частиц почвы в 4-5 раз интенсивнее в сравнении с интенсивностью уменьшения влажности корней.

При забивке фильтра корешками следует заменить или очистить фильтр. Однако с

0 технологической точки зрения этот процесс приходится выполнять более часто. Например, нужно оценить корневую систему одного растения, а площадь сечения фильтра позволяет удерживать корни, например, от 50 растений.

5 При проведении сравнительных исследований для испытания предложенного способа используют установку содержащую вентилятор с электродвигателем постоянного тока, электрокалорифер, фильтр, жалю0 зи, в приводе которых использован электродвигатель стеклоочистителя автомобиля ГАЗ-66 и источник питания Б5-46, канал, выполненный из оргстекле. Площадь поперечного сечения канала в зоне загрузки

5 0,01 м2. Скорость теплоносителя в зоне загрузки 20 м/с. а в зоне фильтрации 12 м/с. При выделении корневой системы методом отмывки на ситах используют решетный классификатор (набор сит с различным

0 диаметром отверстий). При этом наибольшие отверстия соответствуют верхнему решету, наименьшие- нижнему. В низу классификатора устанавливается поддон без отверстий. Диаметр решет 0,4 м.

5 Используют также емкость с водой диаметром 0,8 м и высотой 0,6 м.

При этом отделяют корневую систему ячменя, выращенного на песчаной почве. Масса навески почвенного образца в одном

0 опыте 1 кг. Все навески, берут на смежных участках с целью сохранения одинаковых условий. При проведении сравнительных испытаний регистрируют время на выполнение каждой операции. Опыты выполняют

5 с двухкратной повторностью. Результаты замера времени при исследовании предлагаемого способа приведены в табл. 1, известного - в табл. 2.

Качественные показатели процесса приведены в табл. 3.

При проверке известного способа исследования почвенного образца расходовЗ но 1,5 м3 воды. Кроме того, при промывании водой происходит обмен между солями, содержащимися в воде и корневой системе, в результате изменяется химический состав корней.

Таким образом, предлагаемый способ в 5 раз производительнее известного. При этом увеличивается полнота отделения корней и не изменяется химический состав корней.

Формула из обретения

Способ подготовки к исследованию почвенного образца, включающий его измельчение, сушку и отделение корней от почвы, отличающийся тем. что, с целью

упрощения способа и повышения эффективности разделения корней и почвы, сушку почвенного образца и разделение корней и почвы осуществляют в сепараторе путем

воздушной классификации в восходящем потоке теплого воздуха, пульсирующего по времени при скорости потока на входе сепаратора на 5-10% выше скорости витания наиболее плотных частиц почвы, а на выходе - на 10-15% меньше скорости витания этих частиц, при этом выделившиеся корни на выходе сепаратора улавливают фильтром, пылевидную фракцию почвы выводят из сепаратора с потоком воздуха, а осевшие

плотные частицы почвы собирают 8 резервуар, расположенный перед фильтром в нижней части сепаратора.

Таблица 1

Изобретение относится к почвоведению, растениеводству и физиологии расте- чий. Цель изобретения - упрощение способа и повышение эффективности разделения корней и почвы. Для этого почвенный образец измельчают, сушат и отделяют почву от корней. Новым в способе является то, что сушку и отделение почвы от корней осуществляют одновременно в сепараторе путем воздушной классификации в восходящем потоке теплого воздуха, пульсирующего по времени при скорости потока на входе сепаратора на 5-10% выше скорости витания наиболее плотных частиц почвы, а на выходе - на 10-15% меньше скорости витания этих частиц. Выделившиеся корни удавливают на выходе сепаратора фильтром, пылевидную фракцию почвы выводят из сепаратора с потоком воздуха, а осевшие плотные частицы почвы собирают в резервуар, расположенный, перед фильтром в нижней части сепаратора. 3 табл., 1 ил.

Таблица 2

Таблица 3