УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ ПОЧВЫ
DEVICE FOR DETECTION OF SOIL HARDNESS

Предлагаемое изобретение относится к сельскохозяйственному производству, частности к устройствам для определения сложения почвы и ее твердости.
3
3
3
В сельскохозяйственном производстве огромное значение имеет плотность почвы, которая измеряется в г/см. Плотность почвы изменяется в больших пределах, от 0,9 до 1,3 г/см, и для каждой культуры имеется свой оптимальный уровень, например, для яровой пшеницы он находится на уровне 1,0-1,15 г/см. Плотность почвы является полифакториальной системой и зависит от множества факторов (гранулометрического состава почвы, содержания гумуса), 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.
Твердость почвы, как и плотность почвы, определяет ее структурное состояние, и по ее величине можно определить пригодность почвы для выращивания растений. Показатель твердости почвы, то есть ее способность оказывать сопротивление вхождению в нее клина или других тел, привлекает агрономов своей простотой определения и возможностью сделать многократные повторности.
Имеется прибор для определения твердости почвы. Он состоит из стержня, по которому передвигается груз, массой 2,5 кг. Вверху и внизу стержня установлены ограничители. В нижней части стержня укреплен плунжер. Падающий груз вдавливает плунжер в почву (В.Н.Степанов. Практикум по основам агрономии. - М., 1969. - 223 с.).
Применение данного устройства позволяет в полевых условиях определить твердость почвы и на основании полученной информации рекомендовать определенные методы обработки. Однако почва по различным генетическим горизонтам очень неоднородна, вверху - более рыхлая, внизу - плотная, и применение плунжера одного сечения для горизонтов с различной твердостью не отвечает закономерностям изменения твердости почвы по горизонтам. Для верхнего горизонта, более рыхлого, плунжер должен быть большего объема, а для нижнего - меньшего.
Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому эффекту может быть заявка №2005140822/13, Мкл. A01С 1/00, №19, 2007. Устройство для измерения плотности почвы включает измерительный механизм, платформу, установленную на ней емкость для почвы, где над емкостью для почвы расположена пластина с выступами, по сечению соответствующими исследуемым росткам с тупым концом, причем пластина соединена винтом с кожухом, который жестко соединен с рамой защелками. Выступы располагаются рядами с расстоянием между ними в пределах оптимального развития исследуемой культуры в полевых условиях и по длине соответствующие длине колеоптиле зерновых культур.
Применение данного устройства позволяет измерить твердость почвы и оценить ее пригодность для возделывания зерновых культур. Однако данное устройство в большей степени ориентировано для анализа почвы под зерновые культуры, имеющие достаточно крепкие проростки, и менее приемлемо для растений, выносящих семядоли на поверхность почвы или обладающих слабой проникающей способностью. Оценка твердости почвы для широкого спектра применения должна проводиться устройством, обладающим универсальным механизмом воздействия на пахотный горизонт с различной твердостью.
Целью изобретения является создание устройства для определения твердости почвы с различной структурой сложения по генетическим горизонтам.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения твердости почвы включает станину с фиксаторами, шток и рычажную систему, где шток выполнен из разных по размеру сегментов, увеличивающихся по мере удаления от верхнего слоя почвы, над штоком установлен соединенный с измерителем пружинный блок, на который опускается плечо рычажной системы.
На чертеже (схематично) изображено устройство для определения твердости почвы. Устройство включает станину 1 с фиксаторами 2, шток 3 и рычажную систему 4, где шток 3 выполнен из разных по размеру сегментов 5, увеличивающихся по мере удаления от верхнего слоя почвы, над штоком 3 установлен соединенный с измерителем 6 пружинный блок 7, на который опускается плечо 8 рычажной системы 4.
Работает устройство следующим образом. Устройство для определения твердости почвы устанавливают на очищенную от растительных остатков поверхность почвы, станину 1 закрепляют фиксаторами 2, чем обеспечивают плотное соединение станины с почвой. Через рычажную систему 4 усилие передают на шток 3, за счет чего сегменты 5 вдавливаются в почву. Сегмент меньшего объема с минимальной нагрузкой проходит рыхлый слой почвы и уходит в более плотные слои, а в рыхлый слой вдавливается сегмент большего объема. Постепенное увеличение выдавливаемого объема почвы позволит провести измерение твердости дифференцированно, с учетом различной твердости почвы. Развиваемая нагрузка на вдавливание сегментов фиксируется измерителем 6.
Применение предлагаемого изобретения позволит определить твердость почвы по генетическим горизонтам с различной структурой сложения.