Обладнання, матеріали і умови проведення роботи
Для відбору проб ґрунту на проведення фізико-механічних і агрохімічних аналізів ґрунту використовується наступне обладнання: Бур ґрунтовий Ізмаїльського або Качинського (рис.3), лопата штикова, бюкси металеві, мішки полотняні, пакети поліетиленові або паперові, коробки картонні, етикетки.
Рис.3. Бур Ізмаїльського (А): 1 - сталевий циліндр-стакан (внутрішній діаметр 4,5 см) з поздовжньою прорізом довжиною 18 см, 2 і 3 - штанги, 4 - ручка.
Бур Качинського (Б): 1,2 і 3 - сталеві циліндри для взяття ґрунтових зразків з глибини 65,125 і 225 см, 4 - шомпол для витискування ґрунтового зразка із циліндра.
Порядок виконання роботи
Законспектувати основні положення роботи.
Поставити задачі відбору проб ґрунтів та розробити порядок їх проведення.
Розробити та побудувати схему розміщення місць взяття зразків на полі.
Ознайомитись з фотографією, призначенням і принципом роботи бурів для відбору зразків.
Звіт за роботу
В звіті навести стислі теоретичні відомості, описати процес виконання роботи. Подати схему спорядження лабораторного обладнання. Скласти етикетку відбору проб.
Контрольні запитання
Актуальність і вимоги функціонування системи «машина-біосередовище».
Необхідність дослідження фізико-механічних і технологічних властивостей ґрунту, як елемента системи «машина-біосередовище».
Мета проведення агрохімічних аналізів ґрунту, як елемента системи «машина-біосередовище».
Сутність випадкового відбору проб.
Характеристика еталонного відбору проб.
Способи визначення фізико-механічних властивостей та агрохімічних аналізів ґрунту в «системі «машина – біосередовище».
На якій віддалі від краю поля необхідно відбирати зразки ґрунту і яким обладнанням.
Як здійснюється запис координат ділянок поля, де проводиться відбір проб?
Яка технологія лежить в основі впровадження екологічно безпечних технологій?
Лабораторна робота 2 визначення вологості сільськогосподарських матеріалів системи «машина-біосередовище»
Мета роботи: навчитися визначати вологість ґрунтів для встановлення його фізичних властивостей і можливості проведення технологічних і транспортних операцій застосуванням мобільних сільськогосподарських машин і транспортних засобів в умовах взаємодії з біологічним середовищем.
Теоретичні відомості
Вологість ґрунту і різноманітних сільськогосподарських матеріалів визначають для того, щоб:
а) характеризувати умови роботи сільськогосподарських машин і мобільних транспортних агрегатів (вологість повітря, ґрунту, добрив, насіння тощо);
б) контролювати технологічні процеси системи «машина-біосередовище», що виконується машинами (вологість ґрунту в шарах до та після проходу робочого органа машини або транспортного агрегату, вологість теплоносія в сушарках, динаміку вологості сільськогосподарського матеріалу тощо);
в) характеризувати фізичні властивості ґрунту та умови розвитку сільськогосподарських рослин.
Вологість можна визначати прямим або непрямим способом. Прямі вимірювання вологості ґрунту, насіння та деяких сільськогосподарських матеріалів проводять за допомогою спеціальних електричних приладів. Цей спосіб зручний, оскільки він не потребує багато часу. Однак часто залежно від внутрішньої структури матеріалу та його стану можуть траплятися помилки, тому до таких вимірювань слід вдаватися лише тоді, коли не потрібна висока точність.
Прямі вимірювання вологості повітря або відпрацьованого теплоносія можна виконувати напівпровідниковими електропсихрометрами, непрямі — стаціонарними або аспіраційними психрометрами. У разі потреби реєстрації відносної вологості упродовж деякого часу можна скористатися гігрографами, що забезпечують вимірювання вологості в межах 30— 100% з точністю до 2%.
Найбільш поширеним способом визначення вологості сільськогосподарських матеріалів є висушування проб в електросушильних шафах за температури 100—105 °С. Залежно від стану матеріалу та його фізико-механічних властивостей метод відбирання, розмір проби та наважка мають бути різними.
Висушувати сирий матеріал рослини відразу за високої температури не можна, оскільки від цього на поверхні її частин утворюється кірка, яка порушує нормальний процес сушіння. Крім того, може початися процес обвуглення і втрати маси. Якщо матеріал дуже сирий, то його спочатку підсушують у шафі за температури 50—60 °С.
Загальна тривалість висушування проб залежно від виду сільськогосподарського матеріалу та його вологості може становити 4 – 12 год. У разі прискореного сушіння насіння допускається його висушування при 105 °С упродовж 30—50 хв. з наступним подрібненням на лабораторному млині та досушуванням впродовж 40 хв. при 130 °С. Точність визначення вологості матеріалу в основному залежить від якості зважування та висушування.
У цій роботі визначають абсолютну вологість ґрунту. Про вміст води у ґрунті судять за його абсолютною вологістю (%), яку визначають як відношення маси води до маси сухого ґрунту
(1)
де,
– маса зразка вологого ґрунту, г;
–
маса
зразка сухого ґрунту, г.
Обладнання, матеріали і умови проведення роботи
Електрична сушильна шафа з терморегулятором і вентиляцією або з вологопоглиначем, аналітичні ваги з точністю 10 мг, бюкси з кришкою для зберігання зразків, проби ґрунту (сільськогосподарського матеріалу за завданням викладача), мірні ложки..
Сушильна шафа ШС-150 призначена для сушіння різних сільськогосподарських матеріалів у лабораторних умовах. Вона складається з робочої камери і підставки (рис. 1). Робоча камера — це металевий корпус 6 Циліндричної форми, який зачиняється спереду круглими дверцятами 7. У верхній частині шафи є вентиляційний ковпачок 5. Усередині камери встановлені три полиці 4, які можна знімати, а знизу прикріплений керамічний під, у пазах якого вміщено закритий нагрівний елемент. До нагрівного елемента послідовно приєднаний терморегулятор у вигляді обмотки повзункового реостата, який розміщений усередині підставки і дає змогу змінювати температуру шафи в межах 85—150 °С.
Температуру регулюють пересуванням ручки повзунка реостата 1, крайні положення якого позначено написами "Уведений" і "Виведений" на правій стінці підставки.
Усередині підставки розміщена сигнальна лампа 3. У разі прикладання напруги до нагрівного елемента сигнальна лампа спалахує.
Після навантаження шафи термометр встановлюють у верхньому отворі вентиляційного ковпачка так, щоб нижній його кінець не торкався до зразків, розміщених на верхній полиці. На передній стінці також розміщений вимикач 2. Під час нагрівання контролюють температуру. У разі потреби зниження температури змінюють опір реостата пересуванням повзунка справа вліво.
Рис.
1.
Сушильна
шафа ШС-150:
1—
ручка терморегулятора;
2
— вимикач;
3
—
сигнальна лампа;
4
— полиці; 5
— вентиляційний ковпачок; 6—- металевий
корпус; 7— дверцята
Під час сушіння вентиляційний ковпачок слід повернути так, щоб його бічні отвори були повністю відчинені для виходу вологи, яка випаровується.
Порядок виконання роботи
Законспектувати основні положення роботи.
Зважити пусті бюкси з кришками (mб) і пронумерувати ;
З шарів 5, 10 та 15 см взяти зразки ґрунту навіскою 0,015 – 0,020 кг в бюкси з кришкою (відбори зразків повторити чотири рази). Бюкси закрити кришечками.
Закриті бюкси з пробами ґрунту зважити на аналітичних терезах з точністю до 10 мг.
Бюкси з пробами ґрунту та відкритими кришками поставити в електричну сушильну шафу і висушувати за температури 100—105 °С впродовж 5 год. Після охолодження закриті бюкси зважити з попередньою точністю до 10 мг.
Бюкси із зразками ґрунту та відкритими кришками знову помістити у сушильну шафу. Через 1 год дістати і знову зважити з тією ж точністю.
Різниця маси бюксів після першого і другого висушування не повинна перевищувати 0,05 г. Якщо різниця перевищує 0,05 г, то бюкси знову слід вмістити у сушильну шафу на 1—2 год, після чого зважити. до постійної маси. Потім закривають бюкси кришечкою і охолоджують разом з сушильною шафою не менше 45 хв. Після охолодження закриті бюкси зважити з попередньою точністю до 10 мг.
Визначити абсолютну вологість ґрунту за формулою.
За завданням викладача згідно з наведеною методикою визначити вологість іншого сільськогосподарського матеріалу (добрив, насіння тощо).
Результати дослідів записати в табл. 2.