Способ определения водопрочности почвенных агрегатов
Владельцы патента RU 2351929:
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет леса" (RU)
Изобретение относится к области почвоведения. В способе отбирают почвенные агрегаты, которые перед погружением в воду помещают в ячейки, близкие по размерам величине агрегатов. В дне ячеек сделаны отверстия, соответствующие их размеру. Снизу располагают штырь, поверхность которого покрыта люминофором, поддерживающий агрегат. Систему облучают УФ-излучением, почвенные агрегаты погружают в воду и фиксируют количество распавшихся в воде агрегатов по количеству светящихся точек. Изобретение позволяет повысить точность определения водопрочности и производительность, то есть вести наблюдение одновременно за несколькими системами с почвенными агрегатами. 1 табл.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и почвоведению, а именно к методам определения водопрочности почвенных агрегатов.
Известен способ определения водопрочности почвенных агрегатов в стоячей воде [1]. Он заключается в отборе агрегатов размером 3-5 мм, переносе их на сито, закрытое кружком фильтровальной бумаги, помещении сита в кристаллизатор, заполнении кристаллизатора водой и учете количества распавшихся агрегатов за 10 минут.
Основным недостатком данного способа является недостаточная точность при определении водопрочности почвенных агрегатов из-за отсутствия четких различий между распавшимися и не распавшимися агрегатами. Особенно сильно этот недостаток проявляется при изучении процесса распада агрегатов размером менее 2 мм. Использование микроскопических приставок не позволяет полностью решить проблему. В поле зрения должны находиться одновременно 40-60 агрегатов, и это не позволяет уверенно отличать распавшиеся агрегаты от не распавшихся. В принципе возможно изготовление оптических компьютеризированных устройств, которые будут автоматически фиксироваться на каждом агрегате через определенные промежутки, фотографировать их и заносить в память компьютера. Однако, во-первых, эти системы будут слишком сложны и дорогостоящи, а, во-вторых, обработка полученной информации будет занимать очень много времени, то есть производительность будет очень низкой.
Целью изобретения является повышение точности при определении водопрочности почвенных агрегатов с одновременным повышением производительности.
Техническая сущность изобретения заключается в помещении почвенных агрегатов в ячейки, близкие по размерам величине агрегатов, в дне которых сделаны отверстия по размеру ячейки. Снизу агрегат поддерживает штырь, поверхность которого покрыта люминофором. После погружения агрегатов в воду они постепенно начинают распадаться на микроагрегаты и первичные частицы, которые удаляются из ячеек, проваливаясь в отверстия в дне ячеек. В результате штырьки под ячейками, закрываемые агрегатами до их распада, начинают светиться при УФ-облучении. Распад агрегатов в ячейках хорошо заметен по количеству светящихся точек. Это позволяет вести наблюдение одновременно за несколькими системами с агрегатами.
Поставленная задача решается путем отбора агрегатов, помещения их в воду и наблюдения 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 располагают штырь, поверхность которого покрыта люминофором, поддерживающий агрегат, облучают систему УФ-излучением и фиксируют количество распавшихся в воде агрегатов по количеству светящихся точек.
Предлагаемый способ позволяет значительно повысить точность и производительность при определении водопрочности почвенных агрегатов.
Нижеследующие примеры раскрывают суть предлагаемого изобретения.
Пример 1.
Воздушно-сухие образцы кубанского выщелоченного чернозема просеяли на ситах. Отобрали агрегаты размером ~2 мм. Перенесли их на сито, закрытое кружком фильтровальной бумаги. Сито поместили в кристаллизатор. Кристаллизатор заполнили водой. При этом агрегаты переместились со своих мест, в некоторых случаях войдя в контакт друг с другом. Наблюдать за процессом разрушения этих агрегатов и точно фиксировать время их разрушения практически невозможно.
Пример 2.
Воздушно-сухие образцы окультуренной дерново-подзолистой почвы и кубанского выщелоченного чернозема просеяли на ситах. Отобрали агрегаты размером ~2 мм. Поместили почвенные агрегаты в матрицу высотой 5 мм, в ячейки диаметром 2,5 мм, к нижней части которых примыкали металлические штырьки диаметром 1 мм, поддерживающие агрегаты. Систему ячеек (квадрат 8×8 с 64 ячейками) поместили в кристаллизатор. Кристаллизатор заполнили водой и контролировали разрушение агрегатов, освещая систему УФ-облучателем. Полученные результаты представлены в таблице.
| Таблица. Распад агрегате чернозема размером ~2 мм в воде |
|
| Время нахождения агрегатов в воде, мин | Количество распавшихся агрегатов |
| 1 | 2 |
| 2 | 5 |
| 3 | 11 |
| 4 | 13 |
| 5 | 17 |
| 7 | 21 |
| 9 | 25 |
| 11 | 29 |
| 13 | 33 |
| 15 | 38 |
| 17 | 44 |
| 20 | 50 |
| 25 | 56 |
| 30 | 60 |
Коэффициент водопрочности по Качинскому [1] равен 77%.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет значительно повысить точность при определении водопрочности почвенных агрегатов.
Литература
1. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М.: Высшая школа, 1973. с.72-75.
Способ определения водопрочности почвенных агрегатов, заключающийся в отборе агрегатов, помещении их в воду и наблюдении за процессом их распада, отличающийся тем, что почвенные агрегаты перед помещением в воду помещают в ячейки, близкие по размерам величине агрегатов, в дне которых сделаны отверстия по размеру ячейки, а снизу располагают штырь, поверхность которого покрыта люминофором, поддерживающий агрегат, облучают систему УФ-излучением и фиксируют количество распавшихся в воде агрегатов по количеству светящихся точек.
