Способ определения целлюлозоразрушающей активности почвы и устройство для его осуществления

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 80134158 3 2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ твеннолья ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Авторское свидетельство СССРУ 338196, кл. А 01 С 7/00, 1970.Испытательная техника. М.: Машиностроение, 1982, т.1, с40-86.Авторское свидетельство СССРР 813251, кл. 6 01 М 33/24, 1979.Востров Л.С., Долгих Ю.Р. Аппликационные методы определения активности, почвенной микрофлоры затоплен.ной почвы рисовых полей. - Повышение плодородия почв рисовых полей,М., 1977, с.76-96,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗОРАЗРУШАЮЩЕЙ АКТИВНОСТИ ПОЧВЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству. Цель изобретения упрощение и ускорение определения. Способ предлагает проводить оценку, целлюлозоразрущающей активности почвы по степени снижения прочности целлюлозосодержащего образца, помещенного в почву, Снижение прочности образца определяется временем экспозиции образца до разрушения от определенной постоянной нагрузки или размером нагрузки, разрушающей абра- а зец через определенный промежуток времени. Устройство для осуществления способа представляет собой полый, нож, где первоначально в сложенном С1341583 40 состоянии находятся натяжные кондукторы 5 с участками, содержащими целлюлозосодержащий материал, Кондукторы выполнены в виде лент, жгутов нитей и зафиксированы между ножом и винтовым механизмомнатяжения с индикатором 8 нагрузки и времени. Изобретение относится к сельскомухозяйству и может быть использованодля оценки целлюлазоразлагающей активности почвы и определения благоприятных условий,цля утилизации растительных отходов в земледелии иможет быть использовано в практикеагрохимслужбы и научно-исследовательских учреждений,Цель изобретения - Ускорение иупрощение определения целлюлозоразрушающей активности почвы.На Фиг.1 изображено предлагаемоеустройство в исходном положении, общий вид; на фиг.2 - то же, в рабочемположении; на Фиг.3 - клин-деформатор полый нож; на Фиг,4 - варианты укладки гибких кондукторов-лент вполом ноже,П р и м е р. Образцы целлюлозосодержащего материала (льняная тканьразмерам 10 х 3,5 см) стерилизуюткипячением в дистиллированной воде втечение 10 мин и высушивают при комнатной температуре, Определяют значение разрушающей нагрузки при растяжении образца на разрывной машине,оно составляет 15,5 кг (152 Н) . Исходя из полученного значения разрушающей нагрузки устанавливают величину постоянной растягивающей нагрузки, которой в течение всего времениэкспозиции (нахождения в почве) будет подвергаться целлюлозасадержащий образец. Опытным путем установлено, что эта величина не должнапревышать 1/3 разрушающей нагрузки,т.е. 5,17 кг.Затем образец тщательно заделывают в исследуемый слой почвы и подвергают ручным динамометром постояннойравномерной внешней растягивающей Под действием микрофлоры почвы целлюлозосодержащие участки натяжных кондукторов 5 снижают свою. прочность иразрушаются. Индикаторы 8 при этомФиксируют падение нагрузки и времяэкспозиции данного образца до разрушения. 2 с.п.ф-лы 1, табл., 4 ил. нагрузке в 5,0 кг. Фиксируется времяначала экспозиции образца в почве.Пад активным и разрушающим воздействием почвенной микрофлары сечение и 5прочность образца целлюлозосодержащей ткани начинает уменьшаться. Момент снижения прочности образца давеличины, когда растягивающая нагруз ка в 5,0 кг становится достаточнойдля ега разрушения, характеризуетсясбросом нагрузки до нуля и сопровождается извлечением из почвы или смещением той части образца, где была 15 приложена активная нагрузка, Последнее легко наблюдается визуально иФиксируется с помощью техническихсредств.Для определения целлюлозоразру шающей активности почвы по степениснижения прочности образцов через72 ч динамометром определяют размерусилия, необходимого для разрывальняной ленты тех же размеров 25 (10 х 3,5 см).Способ осуществляют с помощьюустройства, содержащего скобообразную опорную рамку 1, штангу в видестержня 2 с рукояткой 3 и клиномдефарматором 4, натяжные кондукторы5 с целлюлазасодержащими образцами6 и винтовой механизм 7 натяжения синдикаторам 8 нагрузки и времени.На рамке 1 закреплена втулка 9 состопорным болтом 10. Стержень 2 размещен во втулке 9. Один конец натяжного кондуктора 5 жестко закрепленв полом клине-деформаторе 4, а другой через индикатор 8 и механизм 7 натяжения - с опорной рамкой 1., Клиндеформатор 4 снабжен щитком 11 исодержит окна 12 для прохода натяжных кондукторов 5.. Устройство работает следующим образом.В исходном положении клин-деформатор 4 поднят к рамке 1 и зафиксирован от перемещения по втулке 9 стопорным болтом 10, Натяжные кондукторы 5 с целлюлоэосодержащими образцами размещены в сложенном состоянии в полости клина-деформатора 4,Для приведения устройства в рабочее положение опорную рамку 1 устанавливают на поверхность почвы, освобождают болтом 1 О стержень 2 от фиксации во втулке 9 и через рукоятку 3 внедряют клин-деформатор 4 в почву на заданную глубину. При этом натяжные кондукторы 5, разматываясь через окна 12 полого клина-деформа- тора 3, занимают требуемое положение в почве. После этого стержень 2 фиксируется болтом 10 во втулке 9, а винтовым механизмом 7 натяжения кондукторы 5 и целлюлоэосодержащие образцы растягиваются с требуемым одинаковым усилием, определяемым по индикатору 8, В таком состоянии устройство находится в почве весь период наблюдения. Под действием микро- флоры почвы целлюлозосодержащие участки натяжных кондукторов снижают свою прочность и разрушаются. Индикаторы 8 при этом фиксируют падение нагрузки и время экспозиции данного образца до разрушения. По времени экспозиции образцов оценивают биологическую активность почвы.Определение целлюлозораэрушающей способности почвы по времени экспозиции образца до разрушения или по степени снижения прочности материала образца - быстрый и удобный метод контроля за состоянием почвы, который дает хорошее совпадение с результатами известных аппликационных методов определения активности почвенных микроорганизмов, с результатами определения биохимической активности почвы по числейности микроорганизмов в почве и ее нитрофици,рующей способности.В таблице приведены цифровые данные годичного эксперимента по одновременному (параллельному) определе нию целлюлозоразрушающей активностиобыкновенного среднесуглинистогочернозема в слое 0-10; 10-20; 2030 см при заделке различных дозорганических удобрений и пожнивной соломы в двух вариантак - с вспашкой плугом ПЛН-35 и обработкой культиватором-плоскорезом КПГ.Сопоставление полученных данных позволяет заключить, что предлагаемый способ оценки активности почвы по продолжительности экспозиции до разрушения целлюлозосодержащего образца обеспечивает достаточную достоверность результатов.Кроме того, предлагаемый способ в сравнении с аппликационными методами наблюдения характеризуется исключительно высокой чувствительностью.Так, при з аделк е в почву ль няныхнитей с массой образца в 30 мг иприложении к каждой из них растягивающей нагрузки в 0,3 кг (1/3 от величины разрывной нагрузки) при влажности и температуре почвы, равнойсоответственно 622 ПВ и 24 С, разрывнитей в наиболее активном поверхностном слое почвы происходил в пределах 20-36 ч., т.е. когда определение убыли массы этих же нитей поаппликационному методу крайне затруднено и составляет 0,5 мг, или менее2,07 массы исходного образца, что находится в пределах ошибки опыта (см,таблицу).Использование предлагаемого способа определения целлюлозоразрушающей активности почвы обеспечивает по сравнению с существующими способами общедоступность, наглядность,быстроту, отсутствие потребности вспециальном лабораторном оборудовании, прямое получение конечных резуль. татов без выполнения большого объема промежуточных работ; повышеннуюдостоверность результатов наблюденийза счет одновременного выполнениябольшого числа повторностей и возможности учета влияния внешних факторов (осадки, колебания температуры, солнечное излучение и др.) целлюлоэораэрушающую активность почвы; снижение затрат труда и стоимости выполнения наблюдений, возможность полной механизации и автоматиэации.Предлагаемое устройство может также выполнять измерение разрушающей растягивающей нагрузки, т.е. предела прочности образца на разрыв черезопределенный промежуток времени.Таким образом, можно определить степень сйижения прочности целлюлозоРезультаты определения целпюлоэораэрушающей активности почвы различными методами Варианты Слой Аппликационный Предлагаемыйопытов Активностьнитрофикациимг/100 гпочвы Продолжительность экспозиции до разрушения образца, ч Убыль массыаппликацииэа 20 сут, % Общая численность микроорганиэмов,млн/г почвы Обработка почвы вспаи- плоско- вспашплоскореэная плоско- вспашреэная ка вспашкаплоско- оезная реэная ка ка 16 176 12 200 3 260 152 26 167 14 119 162 11 63 108 6 212 10-20 152 14,8 15,6 13,5 20-30 Внесение 3 кг на 36 04 30 129 7 76 15,0 11,4 169 174 35 воза на1 и 10"20 16,1 16,9 143 157 30 20-ЗО 8,5 . 5,9 1 З 8 14 г 135 200 Внесение б кг на 17,3 131 174 179 43 45 92 18 5 15 1 158 166 22 20 104 19,6 11,6 136 33 14 б 176 80 0-10 10"20 воза на1 м 183 20-30 5 134 содержащих образцов, помещенных в почву, и оценить ее плодородие по целлюлозоразрушающей способности,Технико-экономический эффект устройства заключается в том, что оно позволяет в 6-8 раз быстрее проводить определения плодородия почвы; не требует сложного и энергоемкостного оборудования, а также потребление электроэнергии. Формула изобретения 1, Способ определения целлюлозоразрушающей активности почвы, включающий размещение в почве целлюлозосодержащих образцов и их последующий анализ, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения и ускорения определения, каждый образец целлюлозосодержащего материала подвергают нагрузке, меньшей предела прочности материала образца в исходКонтроль 0-10 1397 119 1583ном состоянии, а анализ образцов осу.ществляют по времени сохранения целостности образца, по которому судят о целлюлозоразрушающей активности почвы 2. Устройство для опредения целлюлозоразрушающей активности почвы, 10 включающее рамку, штангу, закрепленный на ней клин-деформатор, натяжной механизм, индикатор нагрузки и времени, образцы целлюлозосодержащего материала, о т л и ч а ю щ е е - 15 с я тем, что клин-деформатор выполнен с закрытой щитком полостью с окнами в которой размещены натяжные кондукторы с целлюлозосодержащими образцами, один конец которых 20 жестко закреплен в полости клинадеформатора, а другой пропущен через окна и связан с натяжным механизмом и индикатором нагрузки и времени.1341583 Продолжение таблицы Аппликационный ПредлагаемыйВариантыопытов Биохимический метод Слойпочвы,см Убыль массыаппликацииза 20 сут, Х Обработка почвы плоско- вспаш- плоскорезная ка резная вспаш- плоско- вспаш- плоско- вспашка резная ка резная ка 0-10 153 167 40 43 87 130 153 30 2 135 81 104 8 6 224 80 116 18,5 11,9 231 Мульчирование поля 0,2 кг соломы на 1 м 10-20 20-30 Общая численность микроорганизмов,млн/г почвы 152 14,5 19,3 14,7 Активностьнитрофикациимг/100 гпочвы Продолжительность зкспозиции до раэрушения образца, чПодписноеССР омите открыт кая на.4 изводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Заказ 4432/50 Т ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москва, аж 776твенногретений