Устройство для измерения твердости почвы

Устройство для измерения твердости почвы

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к устройствам для оценки водно-физических параметров почвы.

По мере накопления научных знаний и создания новых средств уничтожения сорной растительности, в том числе в посевах культурных растений, идет совершенствование технологии возделывания зерновых и пропашных культур, механические обработки заменяются гербицидными, что существенно влияет на сложение пахотного слоя почвы. Среднесуглинистые почвы с высоким содержанием гумуса без механических обработок за счет природных механизмов поддерживают равновесное состояние плотности в пределах 1,05-1,15 г/см³, что соответствует оптимальным условиям роста и развития большинства культурных растений. На почвах тяжелого механического состава, с небольшим запасом гумуса, а также солонцеватых почвах плотность почвы достигает 1,2-1,3 г/см³, что отрицательно влияет на продуктивность культурных растений.

При нулевой обработке почвы необходимо постоянно определять ее физическое состояние. Наиболее распространенным способом оценки физического состояния почвы является определение ее плотности. Для этого в почву на определенную глубину забивают или вдавливают мерные стаканы с точно определенным объемом. Отобранные по горизонтам почвы образцы высушивают, взвешивают и рассчитывают объемную массу в г/см³ (А.Доспехов. Практикум по земледелию. - М.: Агропромиздат, 1987).

Но данный анализ очень трудоемкий и одновременно характеризуется низкой точностью определения. Оценка плотности, в основном, проводится в научных исследованиях и практически не применяется в производственных условиях.

Наиболее близким решением по технической сущности может быть твердомер Алексеева. Твердомер состоит из динамометра, включающего цилиндр, поршень и манометр. К нижней части динамометра прикреплен стержень, заканчивающийся наконечником (А.М.Лыков. Практикум по земледелию с основами почвоведения.- Москва, 1976).

С помощью описанного устройства определяют твердость почвы в вертикальном направлении. Но в естественных условиях корни растений растут как в вертикальном, так и горизонтальном направлении. На плотных почвах корни растений для своего развития используют рыхлое пространство, оставшееся после отмирания корней предыдущей культуры, ходы дождевых червей и т.д. В горизонтальном направлении таких пустот очень мало, что затрудняет распространение корней в ширину и уменьшает объем используемой почвы для питания. Вертикальная плотность может быть низкой за счет ходов от сгнивших корней растений, по которым с минимальным сопротивлением двигается наконечник твердомера. В горизонтальном направлении плотность почвы может быть намного выше. Измерение горизонтальной и вертикальной твердости почвы необходимо проводить в едином блоке. Это позволит точнее оценить твердость почвы, особенно при многократных повторениях.

Целью изобретения является создание устройства для определения вертикальной и горизонтальной твердости почвы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения твердости почвы включает платформу с фиксаторами, штоки, измерительные механизмы, где платформа имеет горизонтальную и вертикальную плоскости, на которых смонтированы пластины со штоками, через отверстия в плоскостях соединенные П-образной вставкой с измерительным механизмом, помещенным в П-образную вставку и контактирующим с плоскостью платформы; причем штоки на горизонтальной и вертикальной плоскостях одинаковы по длине и располагаются рядами.

На чертеже схематично изображено устройство для измерения твердости почвы. Устройство включает платформу 1 с фиксаторами 2, штоки 3, измерительные механизмы 4, где платформа имеет горизонтальную 5 и вертикальную 6 плоскости, на которых смонтированы пластины 7 со штоками, через отверстия 8 в плоскостях соединенные П-образной вставкой 9 с измерительным механизмом, помещенным в П-образную вставку и контактирующим с плоскостью платформы; причем штоки на горизонтальной и вертикальной плоскостях одинаковы по длине и располагаются рядами.

Работает устройство следующим образом. Анализируемый слой почвы зачищают сверху и выкапывают углубление с боковой стороны. На подготовленный почвенный разрез устанавливают платформу 1 и закрепляют фиксаторами 2. Нажимают на П-образную вставку 9, которая передает усилие на платформу 7, и штоки 3 вдавливаются в почву. Измерительный механизм фиксирует нагрузку в г. Он может быть выполнен в виде тарированной сжимающейся пружины и измерителя типа ИЦ-10. Зная площадь сечения штоков, можно рассчитать твердость в г/см². Расположение штоков рядами позволит приблизить показатель твердости к условиям прорастания семян и формирования проростков, которые в большинстве случаев высеваются рядами.

Применение предлагаемого изобретения позволит определить вертикальную и горизонтальную твердость почвы и оценить ее способность без обработки формировать высокий урожай полевых культур.

Устройство для измерения твердости почвы, включающее платформу с фиксаторами, штоки, измерительные механизмы, отличающееся тем, что платформа имеет горизонтальную и вертикальную плоскости, на которых смонтированы пластины со штоками, через отверстия в плоскостях соединенные П-образной вставкой с измерительным механизмом, помещенным в П-образную вставку и контактирующим с плоскостью платформы, причем штоки на горизонтальной и вертикальной плоскостях одинаковы по длине, располагаются рядами.