Спосіб визначення повітропроникності ґрунту в стаціонарних умовах

Спосіб визначення повітропроникності ґрунту, що включає відбирання ґрунтових зразків, доведення їх до повітряно-сухого стану, зважування, заповнення циліндра ґрунтом, пропускання повітря через ґрунт під тиском, який відрізняється тим, що повітропроникність визначають фіксацією тиску повітря в атмосферах або у інших одиницях вимірювання тиску, необхідного для подолання опору при проходженні його через шар ґрунту. (19) (21) u201109958 (22) 11.08.2011 (24) 27.02.2012 (46) 27.02.2012, Бюл.№ 4, 2012 р. (72) ДРАГАН МИКОЛА ІВАНОВИЧ, КАМІНСЬКИЙ ВІКТОР ФРАНЦЕВИЧ, ЛЮБЧИЧ ОЛЕКСАНДР ГРИГОРОВИЧ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР "ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА НААН УКРАЇНИ" 3 67579 інших чинників у одній ґрунтовій відміні, що часто спостерігається у натурі, створює неабиякий бар'єр для проникання повітря у ґрунт. Для подолання опору ґрунту потрібний відповідний тиск. Звідси витікає, що чим більші перешкоди виникають на шляху проникання атмосферного повітря, - тим більший тиск необхідно створити для проникання його в ґрунт. Пропорційність між кількістю повітря, що пройшло через ґрунт, і тиском спостерігається за умов невисокого тиску повітря, у тонкозернистому матеріалі (0,5 мм у діаметрі), якщо для досліду беруть високі стовпчики ґрунту (біля 30 см). Крім того, повітропроникність ґрунту знижується за умов збільшення його вологості і тим сильніше, чим більше води на відповідний період знаходиться у ньому [4]. Натепер у агрофізиці ґрунту за міру повітропроникності приймається кількість повітря (мл), яке пройшло при визначеному тискові за одиницю часу через шар ґрунту товщиною в 1 см та площу 2 ґрунтової поверхні 1 см [5]. Виражають повітропроникність у відносних величинах у відсотках до швидкості виділення повітря в атмосферу. Відомий спосіб визначення повітропроникності ґрунту М.Ф. Добрякова, який включає реометричне вимірювання швидкості току повітря, що надходить за умов постійного тиску, в спеціальні бури, заглиблені в ґрунт, або у циліндри з ґрунтом з порушеною (непорушеною) будовою. Повітропроникність буде виражатися у відсотках до швидкості виходу повітря у атмосферу [5, 6]. Відомий спосіб Еванса і Кірхама, згідно з яким повітропроникність вимірюють за часом вирівнювання градієнту тиску при проходженні об'єму повітря через ґрунт і в атмосферу [5, 6]. Найбільш близьким способом того ж призначення до заявленого способу є спосіб визначення повітропроникності ґрунту, в основу якого поставлений принцип вимірювання кількості повітря, що проходить через ґрунт, газовим годинником або реометром. Результати вимірювання виражають через об'єм повітря, що проходить через пристрій за 1 хвилину [7]. Тобто, вивчення повітропроникності різні дослідники проводили шляхом пропускання повітря 4 під тиском через ґрунтові шари визначеної висоти, і у всіх наведених способах визначення повітропроникності відбувається за принципом фіксування кількості повітря, що пройшло під визначеним тис2 ком за одиницю часу через площу ґрунту 1 см при товщині шару 1 см. Недоліком наведеного аналога є необхідність отримання результату вимірювань (значення повітропроникності) через попередню точну фіксацію 5-ти параметричних показників, а саме: - кількість повітря (газу), мл; - необхідний тиск, атм; 2 - площа ґрунту, см ; - товщина стовпа ґрунту, см; - час вимірювання. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення визначення показника повітропроникності у будь-яких ґрунтових відмінах шляхом вимірювання тиску повітря (в атм., або в інших одиницях тиску), яке проходить через певний об'єм ґрунту, що забезпечує прискорення отримання результату аналізу ґрунтових зразків у стаціонарних умовах. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі на спеціально виготовленому при3 строї за заданих параметрів щільності (г/см ) або інших показників, що впливають на повітропроникність ґрунту, в лабораторних умовах визначення тиску, необхідного для подолання опору ґрунту, зводиться до наступного: зразки ґрунту, відібрані в польових умовах, висушуються до повітряносухого стану, зважуються і закладаються у спеціальний металевий циліндр, через який з балону подається повітря, показник тиску якого, у кожному конкретному випадку, встановлюється згідно з нормативами техніки безпеки, але не менше, ніж 3 атмосфери. При проходженні повітря через стовп ґрунту (у даному випадку 30 см) фіксується тиск, який необхідний для подолання його опору. Повітропроникність можна визначати у різних за висотою стовпах ґрунту, але не більше 30 см, і вимірювати у технічних атмосферах (at, ат) або в інших одиницях вимірювання тиску. В таблиці як приклад наведено динаміку повітропроникності ґрунту залежно від щільності (об'ємної маси) його складення, як одного із показників, які впливають на повітропроникність ґрунту. Таблиця Динаміка зміни повітропроникності ґрунту з порушеною будовою 2 за різної щільності складення (потужність стовпа ґрунту 30 см, площа 1 см ) Щільність складення ґрунту, 3 г/см 1,00 1,10 1,20 Повітропроникність атм мм рт. ст 0,004 0,005 0,007 3,01 4,03 5,40 Тобто, за даними таблиці, чим більша щільність складення ґрунту, тим більший тиск необхідно створити для проникання повітря в ґрунт, що свідчить про можливість вимірювання повіт Щільність складення ґрунту, 3 г/см 1,30 1,40 1,50 Повітропроникність атм мм рт. ст 0,04 0,09 0,14 30,1 69,9 104,9 ропроникності ґрунту в лабораторних умовах через показник тиску. Список використаної літератури: 5 67579 1. Рассел, Э.Д. Почвенные условия и рост растений. / Э.Д. Рассел. - М.: Изд. Иностранной литературы, 1955. - С. 43. 2. Гречин, И.П. Микроорганизмы почвы. / И.П. Гречин // В кн.: Физика почв. / И.Б Ревут. - Л.: Колос, 1964. - С. 142. 3. Бретфильд, Р. Формы химических соединений в зависимости от аэрации почвы. / Р. Бретфильд, Л. Батшер, И. Оскемп // В кн.: Физика почв. / И.Б. Ревут. - Л.: Колос, 1964. - С. 143. 4. Почвоведение / под ред. Кондратюк Е.В. Нижний Новгород, 2007. 6 5. Агрофизические методы исследования почв. / Отв.ред. С.И. Долгов. - М.: Наука, 1966.257 с. 6. Вадюнина, А.Ф. Методы исследования физических свойств почв. -Изд. 3-е, перераб. и доп. / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. - М.: Агропромиздат, 1986. - С. 264. 7. Велика медична енциклопедія. Режим доступу: http://bigmeden.ru/. Дата звернення 15.06.2011 р. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601