Устройство для измерения плотности почвы

Устройство для измерения плотности почвы

Реферат

Предполагаемое изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к устройствам для определения сложения почвы.

В земледелии и растениеводстве существует понятие равновесная плотность почвы, которая измеряется в г/см³ и обеспечивает устойчивое снабжение растений и микроорганизмов влагой, воздухом и элементами питания. Особое значение приобретает плотность почвы при прорастании семян, когда растения еще слабые и через уплотненный слой почвы не всегда могут пробиться. Плотность почвы меняется в большом диапазоне, от 0,9 до 1,4 г/см³, равновесная плотность для черноземов составляет 1,05-1,2 г/см³, что находится в оптимальных пределах для роста и развития зерновых культур. Плотность почвы является полифакториальной системой, изменяется в больших пределах и зависит от множества факторов /гранулометрического состава, содержания гумуса, влажности и т.д./ и их сочетание дает большой диапазон изменчивости.

В полевых исследованиях для определения плотности почвы используются почвенные цилиндры-буры различной конструкции и объема, предназначенные для отбора образцов с ненарушенной структурой. При определении плотности почвы цилиндры забивают в исследуемые горизонты, в лаборатории высушивают почву и определяют массу абсолютно-сухого вещества /Б.А.Доспехов. Практикум по земледелию. - М.: Агропромиздат, 1987/.

Однако данный способ определения плотности почвы отличается большой трудоемкостью и не дает полной информации о сопротивлении слоя почвы формирующимся проросткам. Плотность сложения почвы зависит не только от объемной массы почвы, но и от ее влажности, коллоидного состава, засоленности. Поэтому для всесторонней оценки почвы с точки зрения роста проростков в плотной среде нужны другие методы измерения.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому эффекту может быть А.С. 238923, 1969 г. М. кл. А01C 1/02. Прибор для измерения силы роста семян и сопротивления почвы проникновению проростков, включающий шарнирно-рычажную систему с горизонтальными рычагами и перемещающуюся по нему каретку, сосуд для проращивания семян и преграду на пути ростка, где каретка связана с реверсным электродвигателем, управляемым связанной с преградой контактной системой. Преграда выполнена в виде стакана с сетчатым дном для исследуемой почвы. Связь каретки с электродвигателем включает бесконечную нить, направленную вдоль продольной оси рычага и проходящую через ось его поворота.

Устройство позволяет оценить проникающую способность ростков исследуемой культуры, но в данном случае нет возможности определить плотность почвы и на основании этого судить о целесообразности посева полевой культуры на минимальную или максимальную глубину.

Целью изобретения является измерение плотности почвы сельскохозяйственного назначения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения плотности почвы имеет раму, жестко соединенную с кожухом посредством защелок, установленную на раме подпружиненную платформу, размещенный под платформой силоизмерительный механизм, фиксирующий передвижение платформы, установленную на платформе емкость для исследуемого образца почвы и размещенную над емкостью пластину с выступами, имеющими тупые концы и сечение, соответствующее исследуемым росткам зерновых культур, причем пластина соединена с кожухом посредством винта для обеспечения возможности опускания пластины вниз и вдавливания выступов в почву, а выступы расположены рядами и по длине соответствуют длине колеоптиле зерновых культур.

На фиг.1 схематично изображено устройство для измерения плотности почвы имеющее раму 1, жестко соединенную с кожухом 2 посредством защелок 3, установленную на раме подпружиненную платформу 4, размещенный под платформой силоизмерительный механизм 5, фиксирующий передвижение платформы, установленную на платформе емкость 6 для исследуемого образца почвы и размещенную над емкостью пластину 7 с выступами 8, имеющими тупые концы и сечение, соответствующее исследуемым росткам зерновых культур, причем пластина соединена с кожухом посредством винта 9 для обеспечения возможности опускания пластины вниз и вдавливания выступов в почву, а выступы расположены рядами и по длине соответствуют длине колеоптиле зерновых культур.

Устройство работает следующим образом. Исследуемый образец почвы помещается в емкость 6 для почвы и устанавливается на платформу 4, сверху опускается платформа 7 с выступами 8 и кожух 2 с винтом 9. Кожух закрепляется защелками 3 на раме 1. Винтом 9 пластина 7 опускается вниз и выступы 8 вдавливаются в почву. Почва оказывает сопротивление проникающим выступам 8. Установленные под платформой пружины сжимаются и передвижение платформы фиксируется силоизмерительным механизмом 5. Длина колеоптиле у пшеницы достигает 3 см, такой длины и должны соответствовать выступы. При норме высева 5 млн. шт. зерен на 1 га и ширине междурядий 15 см расстояние между высеянными семенами с учетом полевой всхожести составляет 1,5-2 см.

Ростки яровой пшеницы обладают способностью развивать большое усилие. Сто ростков пшеницы поднимают груз до 200-300 г. Один росток может поднять массу земли 2-3 г. Выступы 5 по сечению соответствуют размеру ростка и при погружении в почву измеряют ее твердость. И если твердость почвы выше, чем усилие развиваемое ростками, то почву необходимо рыхлить. Одновременно оценивают по тарировочной шкале и плотность почвы. И если она достигает критического состояния (1,2 г/см³), то также необходимо ее рыхление. В данном случае оценка условий формирования всходов в поле осуществляется на основе показателей плотности, твердости почвы и проникающей способности ростков.

Применение предполагаемого изобретения позволит определить плотность почвы, ее возможную сопротивляемость формирующимся росткам, сравнить полученные результаты с силой, развиваемой ростками пшеницы, ячменя и дать прогноз на возможную полевую всхожесть.

Устройство для измерения плотности почвы, характеризующееся тем, что оно имеет раму, жестко соединенную с кожухом посредством защелок, установленную на раме подпружиненную платформу, размещенный под платформой силоизмерительный механизм, фиксирующий передвижение платформы, установленную на платформе емкость для исследуемого образца почвы и размещенную над емкостью пластину с выступами, имеющими тупые концы и сечение, соответствующее исследуемым росткам зерновых культур, причем пластина соединена с кожухом посредством винта для обеспечения возможности опускания пластины вниз и вдавливания выступов в почву, а выступы расположены рядами и по длине соответствуют длине колеоптиле зерновых культур.