Способ определения техногенного уплотнения пахотного горизонта почвы

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при прогнозе техногенного уплотнения почв, проектировании сельскохозяйственной техники . Целью изобретения является повышение точности способа. Способ включает определение влажности, начальной плотности почвы, величины общей активной удельной поверхности твердой фазы почвы, установление максимально возможной плотности. Последний показатель может быть определен экспериментально на полевых дорогах, установлен по литературным источникам или рассчитан по уравнениям связи с общей удельной поверхностью О техногенном уплотнении судят по величине прироста плотности, которую находят по формуле, приведенной в тексте описания. Способ позволяет с высокой точностью прогнозировать уплотнение пахотных горизонтов почв сельскохозяйственной техникой, выбирать оптимальный с точки зрения уплотняющего воздействия на почву комплекс машин и механизмов. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 33/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4698722/15 (22) 31.05.89 (46) 15.09.91. Бюл. ЬЬ 34 (71) Почвенный институт им, В, В.Докучаева (72) П.M.Ñàïîæíèêîâ, А, Н.Прохоров и А.В. Шевчен ко (53) 631.42 (088.8) (56) Переуплотнение.пахотных почв. M.; Наука, 1987, с. 196 — 198. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНОГЕННОГО УПЛОТНЕНИЯ ПАХОТНОГО ГОРИЗОНТА ПОЧВЫ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при прогнозе техногенного уплотнения почв, проектировании сельскохозяйственной техники. Целью изобретения я вля ется по вы шение точности способа. Способ включает

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть иапользовано при оценке возможностей применения сельскохозяйственной техники в конкретных условиях сельскохозяйственного производства, экологического прогноза хозяйственной деятельности.

Целью изобретения является повышение точности способа. „

Переуплотнение почв в настоящее время рассматривается в ряду основных факторов, лимитирующих получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Почвы способны выдерживать неодинаковые нагрузки в зависимости от вещественного состава и структурной организации, В этой связи большую теоретическую и практическую значимость приобретает прогнозироЯ2 1677626 А1 определение влажности, начальной плотности почвы, величины общей активной удельной поверхности твердой фазы почвы, установление максимально возможной плотности, Последний показатель может быть определен экспериментально на полевых дорогах, установлен по литературным источникам или рассчитан по уравнениям связи с общей удельной поверхностью,. О техногенном уплотнении судят по величине прироста плотности, которую находят по формуле, приведенной в тексте описания.

Способ позволяет с высокой точностью прогнозировать уплотнение пахотных горизонтов почв сельскохозяйственной техникой, выбирать оптимальный с точки зрения уплотняющего воздействия на почву комплекс машин и механизмов. 1 табл. вание возможного уплотнения почв под действием ходовых систем машинно-тракторных агрегатов как на типологическом уровне (типа, вида, разновидности), так и на региональном, вплоть до конкретных сельскохозяйственных полей.

Пример, Исследуют дерново-подзолистые почвы Московской области (образцы

N. 1, 2), Литвы (ЬЬЗ), серые лесные почвы

Тульской области (М 4, 5, 6), типичные черноземы Курской области (7) и Украины (И.

8, 9), В образцах определяют общую актив ную удельную поверхность методом БЗТ по десорбции паров воды (результаты приведены в таблице). Установлены величины уплотняющих давлений в соо-ветствии с конструктивными особенностями тракта1677626 ров, используемых в опытах; с нагрузками жестких штампов-имитаторов.

Величина уплотняющего давления может быть определена экспериментально или взята из справочных данных, Перед началом испытаний определяют влажность пахотного слоя горизонта почвы методом горячей сушки и начальную плотность почвы буровым методом. Максимально возможную плотность принимают равной плотности почвы, определяемой на временно полевых дорогах и определяют буровым методом или расчетом по формулам:

Черноземы; у „= 2,314 — 0,926 10 х х S+ 0,314 10 S (2), Серые лесные почвы: >max = 2,281— — 0556 x10 х S+0,178 x10 xS (3).

Дерново-подзолистые почвы:,11=

=3724 — 0,485 х 10 x S+ 0,283 х 10 х

xS (4), Коэффициент детерминации для этих уравнений находится в интервале 0,89—

0,93.

По следу трактора и в местах отпечатков штампов определяют конечную плотность почвы, Результаты исследований представлены в таблице.

О техногенном уплотнении пахотного горизонта почвы судят по величине прироста плотности Ау, определяемой по формуле:

max — о

hy

5005yо + 0(4001 (ymax- о )-05544 10 Vv +0635 — j

5 где Лу- прирост плотности почвы в результате уплотнения, г/см;

2. з, y — начальная плотность почвы, г/см, Р— уплотняющее давление кПа;

W — влажность почвы, 04 от массы;

S — общая удельная поверхность, м /г, 2

)еах — максимально возможная плотность почвы, г/см . з

Согласно результатам способа-прототипа почвы 1-6 обладают средней, 7 — 8 высокой, 9 очень высокой предрасположенностью к уплотнению.

Почвы 2 и 9 при одинаковом уплотняющем давлении дают разную величину уплотнения, однако прототип не позволяет получить количественный результат.

Ошибка прогноза. предложенным способом не превышает ошибки полевого определения плотности.

В предлагаемом способе по сравнению с прототипом применением дополнительных характеристик — максимально возможФормула изобретения

Способ определения техногенного уплотнения пахотного горизонта почвы под воздействием машинно-тракторных агрегатов, включающий измерение .начальной

35. плотности и влажности почвы до воздействия, отличающийся тем, фо, с целью повышения точности способа, дополнительно определяют общую активную удельную поверхность твердой фазы почвы и макси40 малько возможную плотность почвы, определяют уплотняющее давление на почву машинно-тракторных агрегатов с учетом конкретного технологического процесса, а о техногенном уплотнении пахотного гори45 зонта почвы судят по величине )о прироста плотности, определяемой по формуле:

max- о ° 1

00053 о + Р(«001 (Увах — yo) — 0.5644 10 W +0.535 — )

50 где о — начальная плотность почвы, г/см; з, 701ах — МаКСИМаЛЬНО ВОЗМОжНаЯ ПЛОТность почвы, г/смз;

Р— уплотняющее давление на почву машинно-тракторных агрегатов, кПа;

W — влажность почвы, 000, S — общая активная удельная поверхность твердой фазы почвы, м /r, ная плотность, уплотняющее давление и заменой характеристики механического состава почвы на показатель общей активной удельной поверхности удается более под5 робно охватить факторы, определяющие точность определения. Следует также учесть, что удельная поверхность является достаточно консервативным показателем и позволяет осуществлять долгосрочные про10 гнозы.

Способ позволяет прогнозировать уплотнение пахотных горизонтов почв сельскохозяйственной техникой, выбирать оптимальный с точки зрения уплотняющего

15 воздействия на почву комплекс машин и механизмов, При прикатывании почв возможен выбор давления катков, обеспечивающих уплотнение почв до точно заданного уровня.

20 Повышение точности фактически приводит к расширению функциональных возможностей данного технического решения по сравнению с прототипом, так как позволяет применить способ для целей, где реа25 лизация прототипа не имеет смысла ввиду его низкой точности, например прикатывании почв, уплотнении грунтов при строительстве.

1677626

Составитель Л. Рубинова

Редактор О; Спесивых Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М. Шароши

Заказ 311 1 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101