Способ определения водопрочности почвенных агрегатов

Способ определения водопрочности почвенных агрегатов

Реферат

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 устойчивых почвенных агрегатов, которые за 10 минут практически не распадаются. К недостаткам метода можно отнести также то, что полученные данные носят эмпирический характер и это, позволяя сравнивать различные почвы между собой, не дает возможности понять физико-химическую природу процесса распада почвенных агрегатов.

Целью изобретения является повышение точности при определении водопрочности устойчивых почвенных агрегатов за счет определения физико-химических параметров процесса распада почвенных агрегатов в воде.

Техническая сущность изобретения заключается в получении кинетических кривых распада почвенных агрегатов при нескольких температурах, определении на основе полученных данных эффективной энергии активации разрушения почвенных агрегатов, по которой и оценивают их водопрочность.

Поставленная задача решается путем отбора агрегатов, переносе их на сито, закрытое кружком фильтровальной бумаги, помещении сита в кристаллизатор, заполнении кристаллизатора водой, получении при нескольких температурах кинетических кривых разрушения почвенных агрегатов, определении на основе полученных данных эффективной энергии активации их разрушения, по которой проводят оценку водопрочности почвенных агрегатов.

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

Нижеследующий пример раскрывает суть предлагаемого изобретения.

Пример

Воздушно-сухие образцы окультуренной дерново-подзолистой почвы и кубанского выщелоченного чернозема просеяли на ситах. Отобрали агрегаты размером 3-5 мм. При выполнении работы отбирали 60-70 агрегатов и помещали их на фильтровальную бумагу в ячейки пластиковой решетки размером 10×10 мм. После этого устройство переносили в термостат, приводя в соприкосновение фильтровальную бумагу с водой и капиллярно насыщая почвенные агрегаты водой в течение 1-3 минут. Окончание насыщения фиксировали по изменению цвета почвенных агрегатов. После этого устройство погружали в термостат на глубину 1-5 см и фиксировали время распада почвенных агрегатов. Полученные данные представляли в виде изменения безразмерной концентрации нераспавшихся агрегатов от времени. Обсчет результатов показал, что процесс распада 80% почвенных агрегатов хорошо описывается уравнением нулевого порядка. Коэффициент корреляции 0,97-0,99. Проведя эксперименты при нескольких температурах, определяли константы скорости реакции (κ) при этих температурах, а построив график в координатах ln к - 1/Т, - кажущуюся энергию активации процесса распада почвенных агрегатов в воде.

Сняли кинетические кривые разрушения почвенных агрегатов при температурах 30, 40 и 50°С и на основе полученных данных рассчитали эффективные энергии активации.

Для окультуренной дерново-подзолистой почвы эффективная энергия активации равна 250 кДж/моль, а для выщелоченного чернозема - 150 кДж/моль. То есть их водопрочность отличается более чем в 1,5 раза.

В то же время (согласно общепринятому способу) за 10 минут распалось 15% почвенных агрегатов из дерново-подзолистой почвы и 10% почвенных из чернозема. То есть при оценке данным методом водостойкость их практически одинакова.

Таким образом, предполагаемое изобретение позволяет значительно повысить точность при определении водопрочности почвенных агрегатов и использовать для этого физико-химические параметры процесса распада.

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, переносе их на сито, закрытое кружком фильтровальной бумаги, помещении сита в сосуд, заполненный водой, отличающийся тем, что фиксируют время распада почвенных агрегатов, с учетом которого получают кинетические кривые разрушения почвенных агрегатов при различных температурах, на основе полученных данных определяют эффективную энергию активации их разрушения, по которой оценивают водопрочность почвенных агрегатов.