191157. lajstromszámú szabadalom • Komplex agrogeofizikai mérési eljárás és mérőberendezés
1 2 a termőtalajhoz villamosán csatolt elektromos térgerjesztő egységet, valamint impedancia és/vagy dielektromos állandó mérőegység bemenetére kapcsolt, a mérőszondában elhelyezett, legalább egy elektromos detektort tartalmaz, mimellett a nukleáris detektor és a nukleáris intenzitásmérő egység energiaszelektív. Konduktív villamos gerjesztésre célszerű, ha az elektromos térgerjesztő egység, a termőtalajban elhelyezett segédszondákban lévő elektromos forráson, vagy ugyancsak a termőtalajban elhelyezett gerjesztőszondában lévő elektromos forráson célszerűen elektródákon, keresztül van a termőtalajhoz csatolva. A termőtalaj nukleáris gerjesztésének biztosítására célszerű megoldás, ha a gerjesztőszonda nukleáris forrást tartalmaz, amikor is a nukleáris forrás célszerűen gamma, vagy neutron sugárzó izotóp. A találmányt közelebbről kiviteli példával ismertetjük, ahol az 1. ábra a példa szerinti mérőberendezés tömbvázlata, 2. ábra pedig a példa szerinti berendezés szondáinak szondatestén kialakított spirállapátot mutatja be. A termőtalaj anyagi összetételét, nevezetesen agyag, homok és vályogtartalmát, a találmány szerinti mérési eljárás szerint, úgy határozzuk meg, hogy a 12 termőtalajba 1 mérőszondát és 6 gerjesztőszondát csavarunk be. Az 1. mérőszondán és a 6 gerjesztőszondán lévő 4 d. és 4 c. elektromos források ez esetben elektródákon át a 12 termőtalajt villamosán gerjesztjük, és 3 elektromos detektorral célszerűen elektródákkal érzékeljük a villamos gerjesztés hatására jelentkező potenciált, az érzékelt potenciál és a gerjesztés adataiból meghatározzuk a 12 termőtalaj (látszólagos) fajlagos villamos impedanciáját és ennek valós értékét, mimellett az 1 mérőszondában lévő 2 nukleáris detektorral megmérjük a 12 termőtalaj természetes radioaktív sugárzásának integrál értékét. A mért értékekből a 12 termőtalaj anyagi összetételét számítással határozzuk meg. További lépésként meghatározzuk a 12 termőtalaj természetes gamma-sugárzásából a K40 izotóp sugárzási intenzitását energiaszelektív gamma méréssel, ezáltal meghatározzuk a K elolszlását a 12 termőtalajban, majd korrekcióba véve korábban meghatározott agyagosságból adódó kálium aktivitást, számítással határozzuk meg a műtrágya eredetű K tartalom értékét a 12 termőtalajban, amely értékből, mint referenciaadatból a 12 termőtalajösszetétel és strukturáltság ismeretében határozzuk meg az esetleges többi műtrágyakomponens (N, Ph, stb.) eloszlását is. Az eljárás további lépéseként az 1 mérőszonda 3 elektromos detektora által mért impedanciából a permittivitás értéket határozzuk meg. Ha a villamos gerjesztést kikapcsoljuk, és a kikapcsolás után a 12 termőtalajban jelentkező gerjesztett potenciált meghatározzuk, akkor ezekből a további mérési adatokból számítással határozható meg a 12 termőtalaj nedvességtartalma, és a csapadékvizek lehatolási mélysége. Ez az eredmény azonban még tartalmazza a kötött víztartalom értékeket is. További eljárási lépésben a 12 termőtalajt neutronsugárzással gerjesztjük a 6 gerjesztőszondában elhelyezett 7 nukleáris forrással, jelen esetben N izotóppal, egyidejűleg 2 nukleáris detektorral mérjük a 12 termőtalajban a N. geijesztés hatására létrejövő nukleáris sugárzást. Az így kapott eredménnyel korrigálható a 12 termőtalaj nedvességtartalmára korábban számított érték, a kombinációból számítással elhatárolható a mobil és a kötött (pl. agyagban) víztartalom, és meghatározható a szabad pórustérfogat, azaz az öntözés hatékonysága. A N gerjesztéssel korrigált mérésekből további kombinációs eredményként elhatárolható továbbá a szabadionkoncentráció hatás mértéke is, elhatárolhatóvá válik a 12 termőtalaj (szik)só és a műtrágyákkal bevitt sótartalom, illetve ezek feldúsulási, vagy elszegényedési zónái, ezáltal a termesztett kultúrára optimalizált öntözési, műtrágyázási komplex rendszer alakítható ki, elkerülhető az esetleges túlöntözéssel a műtrágyák túl nagy mélységben történő , .bemosása”. A 12 termőtalaj N gerjesztését megszüntetve és a neutronaktiválás hatására létrejött nukleáris sugárzást érzékelve, a 12 termőtalaj természetes nukleáris sugárzását korrekcióba véve, további talajösszetevők, különösen a homokosság (Si tartalom) határozhatók meg. További eljárási lépésben 6 gerjesztő szondába 7 nukleáris forrásként gamma sugárzó izotópot helyezünk, a 6 gerjesztőszondát a 12 termőtalajba sajtoljuk, vagy csavarjuk, egyidejűleg érzékeljük a gamma gerjesztés hatására fellépő nukleáris sugárzást, amiből számítással határozható meg a 12 termőtalaj tömörsége, sűrűsége, a korábban mért villamos fajlagos ellenállás és természetes nukleáris sugárzás egyidejű figyelembevétele mellett. Ebből a káros barázdafenék, a szántásmélység, vagy más laza, illetve tömör, vagy lazított, illetve tömörített rétegek léte, kialakulásának helye és mértéke határozható meg, a mindenkori nedvességtartalomtól függetlenül. Ezek a jellemzők az elvégzett talajművelés hatékonyságának megállapítására, illetve a végzendő talajművelés optimális tervezésére adnak támpontot. A fenti méréseket a vizsgálandó terület több pontján és pontonként több mélységben végezzük, miáltal a teljes terület felszínközeli zónájáról kapunk áttekintést. A termőrétegvastagság és az alatta elhelyezkedő talajréteg összetételének ismerete, különösen a gyümölcs és erdőtelepítéseknél, valamint a meliorizációs munkák tervezésénél igen fontos adat. Ugyanígy kívánatos lehet a talajvízszint megállapítása is. A találmányi eljárás szerint ez úgy történik, hogy a termőtalajba 5 segédszondá(ka)t, a segédszondá(k)ra a 4 elektromos forrásként pedig elektródákat helyezünk. A 12 termőtalajt az 5 segédszondák 'agy egy 5 segédszonda és a 6 gerjesztőszonda közé kapcsolt villamosárammal gerjesztjük, és a 3 elektromos detektorral érzékeljük a gerjesztés alatti és/vagy utáni potenciált, majd az elektróda elrendezés geometriáját változtatva ismételjük meg a méréseket. Ezekből a mérésekből a korábban már bemutatott jellemzők a szondák lehatolási mélységénél nagyobb mélységre is meghatározhatók, így meghatározható a termőtalaj vastagsága, az alatta lévő réteg jellemzői, a talajvízszint, sőt kombinációs eredményként ezek sótartalma is. A találmány szerinti berendezés kiviteli példájának blockvázlatát az 1. sz. mutatja. Mint az ábrán látható a berendezésnek 12 termőtalajban elhelyezett 1 mérőszondájában lévő 2 nukleáris detektorhoz 9 nukleáris intenzitásmérő egység csatlakozik, mimellett 12 termőtalajhoz villamosán csatolt 10 elektromos térgerjesztő egységet, valamint 8 impedancia és/vagy dielektromos állandó mérőegység bemenetére kapcsolt 1 mérőszondában elrendezett, legalább egy 3 elektromos detektort tartalmaz, mimellett a 2 nukleáris detektor és a 9 nukleáris intenzitásmérő egység energiaszelektív, a 10 elektromos térgerjesztő egység pedig 5a segédelektródán elhelyezett 4a elektromos forrás, célszerűen elektróda, és 5b segéd-157 3 191 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
