Способ подготовки к исследованию почвенного образца

 

Изобретение относится к почвоведению , растениеводству и физиологии растечий. Цель изобретения - упрощение способа и повышение эффективности разделения корней и почвы. Для этого почвенный образец измельчают, сушат и отделяют почву от корней. Новым в способе является то, что сушку и отделение почвы от корней осуществляют одновременно в сепараторе путем воздушной классификации в восходящем потоке теплого воздуха, пульсирующего по времени при скорости потока на входе сепаратора на 5-10% выше скорости витания наиболее плотных частиц почвы, а на выходе - на 10-15% меньше скорости витания этих частиц. Выделившиеся корни удавливают на выходе сепаратора фильтром, пылевидную фракцию почвы выводят из сепаратора с потоком воздуха, а осевшие плотные частицы почвы собирают в резервуар , расположенный, перед фильтром в нижней части сепаратора. 3 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 33/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4646287/15 (22) 19,12.88 (46) 23.03.92. Бюл. N. 11 (?1) Гомельский политехнический институт (72) М.И.Тихновецкий и 3.В,Заяц (53) 631.42 (088.8) (56) Агрофизические методы исследований .почв/Под ред. С.И.Долгова, 1966. с. 221—

222. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ К ИССЛЕДОВАНИЮ ПОЧВЕННОГО ОБРАЗЦА (57) Изобретение относится к почвоведению, растениеводству и физиологии расте ий, Цель изобретения — упрощение способа и повышение эффективности разделения корней и почвы, Для этого почвен Изобретение относится к почвоведению, растениеводству и физиологии растений.

Цель изобретения — упрощение способа и повышение эффективности разделения корней и почвы, На чертеже представлена схема устройства для осуществления способа, П р и м.е р. Отобранные образцы торфяно-болотной почвы 1 с корневой системой растирают до состояния сыпучести и подают равномерно в канал 2 со всасываемым через фильтр 4 и изменяющимся по величине восходящим потоком теплоносителя, создаваемым вентилятором 3 и источником 7 тепла (например, калорифером). Поток теплоносителя можно изменять по величине пу„„Я2,„, 1721508 А1 ный образец измельчают, сушат и отделяют почву от корней, Новым в способе является то, что сушку и отделение почвы от корней осуществл я ют одновремен но в сепараторе путем воздушной классификации в восходящем потоке теплого воздуха, пульсирующего по времени при скорости потока на входе сепаратора на 5 — 10% выше скорости витания наиболее плотных частиц почвы, а на выходе — на 10-15% меньше скорости витания этих частиц. Выделившиеся корни удавливают на выходе сепаратора фильтром, пылевидную фракцию почвы выводят из сепаратора с потоком воздуха, а осевшие плотные частицы почвы собирают в резервуар, расположенный. перед фильтром в нижней части сепаратора, 3 табл., 1 ил, тем изменения площади поперечного сечения канала с помощью синхронно вращающихся вокруг своих осей жалюзей 6.

Жалюзи 6 и вентилятор 3 могут иметь общий или раздельный привод (например. ручной), Синхронное вращение жалюзей обес- С печивает изменение площади поперечного 00 сечения канала, а соответственно и скорость движения в канале теплоносителя, т.е. пульсирование потока. Ф

Изменение величины потока Теплоносителя по длине канала может обеспечиваться путем изменения площади поперечного сечения канала. Увеличение .. площади поперечного сечения канала в зоне расположения фильтра в сравнении с зоной загрузки позволяет снизить скорость

1721508 теплоносителя в зоне расположения фильтра относительно зоны загрузки.

Корни, обладающие меньшей плотностью по сравнению с почвенными частицами. уносятся потоком теплоносителя и улавливаются фильтром 4 за счет особой формы корней, Чем меньше корешок, тем с большей легкостью он уносится потоком и оседает на фильтре. Мелкая пыль легко пропускается фильтром, а более крупные почвенные агрегаты, унесенные потоком теплоносителя, дойдя до фильтра. опадают к его основанию (благодаря пульсированию потока теплоносителя по времени и изменению его скорости по длине канала) и скатываются за счет наклона канала в резервуар 5. При этом сушка почвенного образца и отделение корневой системы происходят одновременно.

Фильтр представляет собой волокнистую сетку, за которую легко цепляются корневые волоски, покрывая ее "шубой".

Массу корней можно определять и не снимая их с фильтра, предварительно взвесив его.

Так, при анализе корневой системы ячменя. "..ыращенного на минеральной торфяно-болотной почве, максимальная скорость потока теплоносителя в зоне загрузки на

5 — 10% выше скорости витания наиболее плотных частиц почвы, а минимальная скорость в зоне установки фильтра на 10-15 меньше скорости витания данных частиц. В результате на фильтре остается 42 r корней, засоренность которых менее 1 Д.

Дополнительно проведенная промывка корней (полученных предлагаемым способом) показала, что при этом теряется 8% корней.

Способ позволяет выделить корни из почвенного образца без предварительного разделения на классы, а также без предварительного просушивания, т.е. позволяет резко увеличить производительность и обеспечивает качественное выполнение технологического процесса, Степень разделения корневой системы и почвы зависит от физико-механических свойств почвы, Согласно результатам исследований, проведенных при выделении корневой системы из рыхлопесчаных, песчаных, супесчаных, торфяных и торфяно-болотных почв, она лучше, чем при известном способе. При этом степень загрязнения корней не превышает 0,5 Однако при работе на суглинистых и глинистых почвах достичь лучшей степени очистки корней в сравнении с известным способом не представляется возможным, т.е, более целесообразно применять данный способ для выделения корней йэ легких почв, обладающих относительно

50 диаметром отверстий). При этом наибольшие отверстия соответствую верхнему решету, наименьшие — нижнему. В низу классификатора устанавливается поддон без отверстий, Диаметр решет 04 м.

Используют также емкость с водой диаметром 0,8 м и высотой 0,6 м.

При этом отделяют корневую систему ячменя, выращенного на песчаной почве.

Масса навески почвенного образца в одном опыте 1 кг. Все навески. берут на смежных участках с целью сохранения одинаковых условий. При проведении сравнительных испытаний регистрируют время на выполнение каждой операции. Опыты выполняют с двухкратной повторностью, Результаты замера времени при исследовании предлагаемого способа приведены в табл. 1, известного — в табл. 2.

Качественные показатели процесса приведены в табл. 3, небольшими удельными силами адгезии (липкости), При движении корней и частиц почвы в потоке теплоносителя "снимается" только

5 часть влаги с поверхности корней и частиц.

Этого достаточно для обеспечения разделения образца. Так как удельная объемная поверхность частиц более развита у почвенных частиц в сравнении с корнями, то влага

10 быстрее снимается с частиц, чем с корней.

Кроме того, верхний более прочный слой корней способствует уменьшению испарения влаги, находящейся внутри корней. Результаты измерений показали, что испаре15 ние влаги с поверхности частиц почвы в 4-5 раэ интенсивнее в сравнении с интенсивностью уменьшения влажности корней.

При забивке фильтра корешками следует заменить или очистить фильтр. Однако с

20 технологической точки зрения этот процесс приходится выполнять более часто. Например, нужно оценить корневую систему одного рас- . тения, а площадь сечения фильтра позволяет удерживать корни, например, от 50 растений.

25 При проведении сравнительных исследований для испытания предложенного способа используют. установку содержащую вентилятор с электродаигателем постоянного тока, электрокалорифер, фильтр, жалю30 зи, в приводе которых использован электродвигатель стеклоочистител ю автомобиля ГАЗ-66 и источник питанию Б5-48, канал, выполненный из оргстекла. Площадь поперечного сечению канала е зоне загрузки

35 0,01 м, Скорость теплоносителя в зоне загрузки 20 м/с, а е зоне фильтрации 12 м/с, При выделении корневой системы методом отмывки на ситах используют решетный классификатор (набор сит с различным

1721508 упрощения способа и повышения эффективности разделения корней и почвы, сушку почвенного образца и разделение корней и почвы осуществляют в сепараторе путем

5 воздушной классификации в восходящем потоке теплого воздуха, пульсирующего по времени при скорости потока на входе сепаратора на 5-10 выше скорости витания наиболее плотных частиц почвы. а на выхо10 де — на 10-15 (, меньше скорости витания этих частиц, при этом выделившиеся корни на выходе сепаратора улавливают фильтром, пылевидную фракцию почвы выводят иэ сепаратора с потоком воздуха, а осевшие

15 плотные частицы почвы собирают е резервуар, расположенный перед фильтром в нижней части сепаратора.

Таблица 1

Технологическая операция

Включение и предварительная настройка установки

В емя,с

Иэмельчение и подача первой порции образца массой примерно 50 r и регулировка частоты вращения электродвигателя

Иэмельчение и подача материала равномерным потоком в канал

102

107

43

Таблица 2

В емя. с

Технологическая операция

Повто ность 1

Поато ность 2

Укладка образца на верхнее решето, установка решетного классификатора с образцом в емкости с водой

32

130

130

149

144

148

142

25, Отжим образца

Удаление влаги с поверхности корней потоком теплоносителя с температурой 105 С

300

300

41

При проверке известного способа исследования почвенного образца расходовано 1,5 м воды. Кроме того. при промыбании водой происходит обмен между солями, содержащимися в воде и корневой системе, в результате изменяется химический состав корней.

Таким образом, предлагаемый способ в 5 раэ производительнее известного. При этом увеличивается полнота отделения корней и не изменяется химический состав корней.

Формула изобретения

Способ подготовки к исследованию почвенного образца, включающий его иэмельчение, сушку и отделение корней от почвы, отличающийся тем. что, с целью

On е ление массы ко ней

Раэмачивание образца в воде

Отмывка образца на верхнем решете на втором ре иете на третьем решете

Определение массы корней

Повто ность1 Повто ность 2

1721508

Таблица 3

Составитель Л. Рубинова

Техред М.Моргентал Корректор О. Кундрик

Редактор И. Шмакова

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

Заказ 949 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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