Инструмент для создания щели при закладке в почву образцов ткани и фотобумаги для изучения биологической активности почвы

Полезная модель относится к сельскому и лесному хозяйству, в частности, к ручным инструментам для проведения научных исследований по определению биологической активности почвы.
Известен инструмент для посадки сеянцев и саженцев лесных пород (меч Колесова) [1], включающий деревянную ручку, железный черенок с муфтой и литую, заточенную пластину, форма которой в поперечном сечении сегментообразная, а в нижней части округлая.
Недостатками данного инструмента является то, что он предназначен для создания широкой щели, шириной не менее 8-10 см, с неровной вертикальной стенкой, для посадки сеянцев и саженцев древесных пород с открытой корневой системой на песчаных почвах. Конфигурация лезвия не обеспечивает легкого внедрения в плотную почву и работа мечом требует больших мускульных усилий.
Известен способ закладки образцов ткани и фотобумаги [2, 3], при котором щель для закладки образцов делают с помощью штыковой лопаты. Параметры этой щели не удовлетворяют требованиям методики помещения в почву образца.
Недостатком применения лопаты для формирования щели является большая ширина лопаты, превышающая размер образца в 3-4 раза. Это приводит к большому повреждению корневой системы растений и нарушению сложения почвы. Кроме того, длина полотна штыковой лопаты недостаточна и ограничивает глубину закладки исследуемого материала. Щель при использовании лопаты получается неровная, что связано с формой полотна. Поэтому почвенную стенку приходится дополнительно выравнивать (зачищать) ножом, что требует дополнительного времени и усилий.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является инструмент для закладки в почву образцов ткани и фотобумаги при изучении биологической активности почвы [4], состоящий из поперечной ручки и прямоугольной пластины с трапецеидальным поперечным сечением. На одной стороне пластины нанесены риски глубины погружения и по краям - фаски. Противоположная сторона плоская.
Недостатком является то, что для погружения в почву данного инструмента используются только усилия рук, что бывает недостаточно на очень плотной почве исследователю, особенно женщине.
Цель создания полезной модели - облегчить выполнение работы исследователя по созданию щели, используя для заглубления инструмента в почву мускульную силу ног.
Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый инструмент для создания щели при закладке в почву образцов ткани и фотобумаги для изучения биологической активности почвы, состоит из цилиндрической рукоятки, на которой через металлическую тулейку с шурупом, треугольную пластину с двумя опорными выступами для ног, жестко закреплено прямоугольное полотно трапецеидального поперечного сечения со шкалой. На прямоугольном полотне также установлен съемный ограничитель глубины, состоящий из опорного уголка с направляющей скобой и фиксатором. Прямоугольное полотно заострено, т.е. высота трапеций сечений уменьшается к ее нижней режущей кромке.
На фиг. 1 изображен инструмент (вид спереди), на фиг. 2 - вид сбоку, на фиг. 3 - увеличенный разрез А-А.
Инструмент состоит из цилиндрической рукоятки 1 (фиг. 1), закрепленной нижним концом в тулейке 2 шурупом 3, треугольной пластины 4 с ребром жесткости и двумя опорными выступами для ног 5, загнутыми от лицевой стороны. Снизу к пластине 4 жестко прикреплено прямоугольное полотно 6 трапецеидального поперечного сечения, размер которого соответствует размеру закладываемых образцов. Глубина погружения полотна 6 регулируется съемным опорным уголком 7 с направляющей скобой 8, закрепленными с помощью фиксатора 9 (фиг. 2) на обратной стороне полотна 6 с возможностью перемещения по полотну 6. Лицевая сторона полотна 6 (длинное основание трапеции поперечного сечения) гладкая. На обратной стороне полотна 6 нанесена шкала 10 глубины закладки образцов в почву и по краям выполнены заостренные режущие кромки 11 (фиг. 3), которые облегчают заглубление инструмента в почву.
Использование инструмента позволяет формировать узкую (1-2 см) щель с ровной почвенной стенкой, к которой затем прикладывается образец.
Работа инструментом для создания щели при закладке в почву образцов ткани и фотобумаги для изучения биологической активности почвы осуществляется следующим образом. Вначале осуществляется подготовка инструмента. Ограничитель глубины, состоящий из опорного уголка 7 (фиг. 1) и направляющей скобы 8, который может перемещаться по полотну 6, устанавливается на полотно 6 по отметке шкалы 10 (фиг. 2) на требуемую глубину и крепится фиксатором 9. Исследователь устанавливает инструмент на поверхность почвы над местом формирования щели, предварительно удалив растительные остатки. Удерживая руками в вертикальном положении, инструмент за рукоятку 1, закрепленную в тулейке 2 шурупом 3, ногой нажимает на опорные выступы 5 треугольной пластины 4, заглубляя полотно 6 с режущими кромками 11 (фи. 3) в почву до упора опорного уголка 7. При высокой твердости почвы одновременно с нажатием ноги на опорные выступы 5 необходимо, держась руками за рукоятку 1, раскачивать инструмент в горизонтальной плоскости для того, чтобы расширить щель и обеспечить заглубление полотна 6 с последующим его извлечением. При одновременном использовании мускульных усилий ног и рук легче заглубляется инструмент в плотную почву. Это позволяет выполнить данную работу не только мужчине, но и женщине-исследователю. В полученную щель помещают исследуемый образец ткани или фотобумаги. Затем на расстоянии 3-4 см от щели инструмент повторно заглубляют в почву. При этом образец ткани или фотобумаги движением рукоятки 1 от себя плотно прижимается сдвинутой почвой к почвенной стенке, а щель, в которой находится образец, засыпается.
Предлагаемый инструмент позволяет производить закладку исследуемых образцов в междурядьях и в рядках сельскохозяйственных культур с минимальными нарушением почвенного покрова и повреждением посевов, что особенно важно при проведении исследований при обработке почвы без оборота пласта. Кроме того, этот инструмент упрощает и облегчает работу и позволяет даже женщине-исследователю на плотных почвах сельскохозяйственных, лесных угодий и на урбанизированных территориях быстро и легко создавать в почве щель с требуемыми характеристиками.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Заборовский Е.П. Лесные культуры. - М.: Гостехлесиздат, 1938. - С. 212-213.
2. Востров И.С., Петрова А.Н. Определение биологической активности почвы различными методами //Микробиология. - 1961. - Т. 30. - Вып. 4. - С. 665-672.
3. Мишустин Е.Н., Никитин Д.И., Востров И.С. Прямой метод определения суммарной протеазной активности почвы //Сб. докл. по ферментативной активности почвы. - Минск.: Наука и техника. - 1968. - С. 144-150.
4. Инструмент для закладки в почву образцов ткани и фотобумаги при изучении биологической активности почвы. Патент на полезную модель, RU 172910 /Т.А. Дудкина, Н.П. Масютенко, И.В. Дудкин и др. - 31.07.2017. - Бюл. №22.