УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ НАБУХАНИЯ ПОЧВЫ
DEVICE FOR SOIL SWELLING EVALUATION

Предлагаемое изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к устройствам для оценки физических свойств почвы.
В сельскохозяйственном производстве используются различные типы почв: черноземные, дерновоподзолистые с разнообразным гранулометрическим составом, что определяет их возможность накапливать и расходовать влагу и изменять при этом свое физическое состояние, плотность почвы, ее сложение. Почвы с легким гранулометрическим составом, имеющие небольшой запас органического вещества, в небольшой степени изменяют свой объем при насыщении влагой, ее испарении, и поэтому не в состоянии с помощью природных факторов приходить в равновесное состояние, приемлемое для развития культурных растений. Процесс самовосстановления у них развит слабо, их необходимо подвергать многократной механической обработке. Наличие в почве в достаточном количестве органического вещества в виде гумуса и глинистых частиц увеличивает набухание почвы и ее способность к самовосстановлению после уплотнения, высушивания без механической обработки. На таких почвах можно вести сельскохозяйственное производство без механических обработок с полной или частичной заменой их гербицидными обработками. Интенсивность набухания в данном случае служит своеобразным индикатором возможности применения минимальной обработки почвы. Но для всесторонней оценки необходимо знать интенсивность набухания не только при увеличении влажности почвы до капиллярного состояния, которое наблюдается весной после схода снежного покрова, но и степень уменьшения объема почвы при ее высыхании, в частности в пределах полевой влагоемкости, наиболее оптимальной для роста растений.
Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому эффекту может быть прибор А.М.Васильева (Практикум по почвоведению/ под ред. Куричева. - М.: Колос, 1980. - С.101. Прибор включает кольцо из нержавеющей стали, объемное пористое донце, поршень с мелкими отверстиями, стеклянную ванночку с пористой пластиной на дне. На краю плиты укреплена стойка, на которой крепится кронштейн с индикаторной головкой.
Прибор A.M. Васильева позволяет определить интенсивность набухания почвенного образца, однако, здесь нет возможности провести анализ почвы с учетом интенсивности набухания, как при насыщении почвы влагой, так при ее иссушении. Смена пористой пластины на водопоглощающий материал требует съема измерительного устройства, что приведет к искажению оценочной информации.
Целью изобретения является создание устройства для определения интенсивности набухания почвы как при повышении, так и при снижении ее влажности.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для оценки набухания почвы включает корпус, емкость для почвы, контактную пластину и измерительный механизм, где емкость для почвы имеет сетчатое дно, а сверху - контактную пластину со штоком, соединенным с измерительным механизмом, и устанавливается в корпусе на выступах, при этом дно корпуса выполнено съемным, крепится на защелках, а между дном корпуса и сетчатым дном емкости для почвы помещается влагоотдающий или влагопоглощающий материал.
На фиг.1 (схематично) изображено устройство для оценки набухания почвы. Устройство включает корпус 1, емкость 2 для почвы, контактную пластину 3 и измерительный механизм 4, где емкость 2 для почвы имеет сетчатое дно 5, а сверху - контактную пластину 3 со штоком 6, соединенным с измерительным механизмом 4, и устанавливается в корпусе 1 на выступах 7, при этом дно 8 корпуса 1 выполнено съемным, крепится на защелках 9, а между дном 8 корпуса 1 и сетчатым дном 5 емкости 2 для почвы помещается влагоотдающий или влагопоглощающий материал 10.
3
3
Работает устройство следующим образом. Емкость 2 вдавливают в предварительно очищенный слой почвы и отбирают образец почвы. Одновременно отбирают отдельный образец на влажность и определяют содержание влаги в почве. Емкость 2 с почвой устанавливают в корпус 1 на выступы 7. Сверху на почву опускают контактную пластину 3 со штоком 6 и шток соединяют с измерительным устройством 4 (например, ИЦ-10). На съемное дно 8 помещают влагоотдающий материал 10 (увлажненная фильтровальная бумага) и, при необходимости, наливают воды. Дно 8 с помощью защелок 9 фиксируют на корпусе 1. Вода через сетчатое дно 5 емкости 2 проникает в почву и происходит капиллярное насыщение исследуемого образца. Влажная почва увеличивается в объеме, поднимает контактную пластину 3 и через шток 6 усилие передается на измерительное устройство 4. Через 8-10 часов, когда показания измерительного устройства 4 остаются одинаковыми, дно 8 корпуса 1 снимают и заменяют влагоотдающий материал на влагопоглощающий материал (сухая фильтровальная бумага). Влага из крупных капилляров стекает вниз и концентрируется в водопоглощающем материале и может быть определена весовым методом. При снижении влажности почвы уменьшается и ее объем, что фиксируется измерительным устройством 4. После завершения исследования почвенного образца фиксируется объем почвы при капиллярном насыщении и при полевой влагоемкости, когда избыточное количество влаги стекает и остается прочно удерживаемая влага. Например, объем почвы при капиллярном насыщении составил 155 см, а при полевой влагоемкости - 140 см. Изменение объема составило:
3
3
Данного изменения объема вполне достаточно, чтобы скорректировать плотность почвы на 0,1-0,2 г/см и привести ее в равновесное состояние, пригодное для возделывания полевых культур (1,1-1,15 г/см) без механической обработки.
Применение предлагаемого изобретения позволит определить интенсивность набухания почвы при ее различном насыщении влагой (капиллярной, полевой и т.д. влагоемкости) и на основании полученной информации прогнозировать варианты основной обработки почвы (отвальная, плоскорезная или гербицидная)