RU2710784C1 - Экспериментально-аналитический способ определения наименьшей влагоемкости черноземных и каштановых почв - Google Patents
Экспериментально-аналитический способ определения наименьшей влагоемкости черноземных и каштановых почв Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710784C1 RU2710784C1 RU2019112657A RU2019112657A RU2710784C1 RU 2710784 C1 RU2710784 C1 RU 2710784C1 RU 2019112657 A RU2019112657 A RU 2019112657A RU 2019112657 A RU2019112657 A RU 2019112657A RU 2710784 C1 RU2710784 C1 RU 2710784C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- profile
- values
- moisture capacity
- humus
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B79/00—Methods for working soil
- A01B79/02—Methods for working soil combined with other agricultural processing, e.g. fertilising, planting
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/24—Earth materials
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области мелиорации земель. В способе определения наименьшей влагоемкости (НВ) черноземных и каштановых почв степного и сухостепного типов почвообразования адаптируют аналитическое определение наименьшей влагоемкости почвы – сложно определяемого почвенного параметра по экспериментально устанавливаемым почвенным характеристикам – значениям содержания в почве физической глины ((Wг)i, % МСП) и гумуса ((gгум)i, %), плотности сложения почвы (γi, т/м3) и мощности гумусового горизонта (hгум, м) с использованием зависимостей: для определения послойных значений НВ почв (WHB)i, % МСП:
где i - номер почвенного слоя; - средняя по почвенному профилю плотность сложения почвы, т/м3; для определения среднепрофильных значений НВ % МСП: а) в случае проведения измерений по слоям одинаковой мощности: , б) при проведении погоризонтных измерений (WHB)i с разной мощностью генетических горизонтов по зависимости вида: , где j - глубина рассматриваемого профиля, м; n - количество слоев почвы одинаковой мощности; hгор A, hгор В1, hгор В2, hгор Вс - мощность генетических горизонтов А, В1, В2 и Вс в пределах рассматриваемого метрового почвенного профиля, м; в) при известных средних или осредненных значениях по:
Description
Изобретение относится к области мелиорации земель и предназначено для аналитического определения значений наименьшей влагоемкости черноземных и каштановых почв степного и сухостепного типов почвообразования по экспериментально определяемым значениям содержания в почве физической глины и гумуса, плотности сложения почвы и мощности гумусового слоя.
Известен способ определения наименьшей (синонимы: предельная, общая, полевая) влагоемкости почвы в полевых условиях методом заливаемых площадок, включающий выбор площадки в поле на типичном для нее участке размером 1×1 м или 2×2 м, обвалование площадки двойным кольцом уплотненных земляных валиков или рамок из досок или полосового железа высотой 20-30 см, выравнивание поверхности площадки и заливки ее водой заранее рассчитанного количества до полного насыщения (с учетом глубины исследуемого почвенного профиля и содержащихся в нем запасов воды), закрытие клеенкой, полиэтиленовой пленкой или толем, а сверху еще полуметровым слоем соломы или почвы для предотвращения испарения влаги или дополнительного поступления ее при выпадении осадков до тех пор, пока не стечет гравитационная вода (Практикум по почвоведению / Под редакцией И.С. Кауричева. - М.: Колос, 1980. - 272 с.).
После окончания впитывания воды в почву через 1; 3 и 10 суток (Практикум по почвоведению / Под редакцией И.С. Кауричева. - М.: Колос, 1980. - 272 с.; Козлова, А.А. Учебная практика по физике почв / А.А. Козлова. - Иркутск: Изд-во Иркутского гос. ун-та, 2009. - 81 с.) или 1; 3; 10 и 20 суток (Ревут, И.Б. Физика почв / И.Б. Ревут. - Л.: Колос, 1964. - 319 с.) влажность в слое 0-5 см, а по нижележащим слоям - через каждые 10 см, определяют до тех пор, пока ее показатель по результатам трех последних измерений не приобретет постоянное значение. Это постоянное значение влажности принимают за наименьшую влагоемкость (НВ) для данного слоя почвы. Такие же принципы заложены в методику определения наименьшей влагоемкости почвы и в других работах (Вадюнина, А.Ф. Методы исследования физических свойств почвы / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. - М.: Агропромиздат, 1986. - 345 с.; Шеин, Е.Ф. Теория и методы физики почв / Е.Ф. Шеин, Л.О. Карпочевский. - М.: Изд-во «Гриф и К», 2007. - 616 с.).
К недостаткам известного способа относится нижеследующее.
1. Для осуществления полевых исследований НВ по известному способу необходимо продолжительное время: 1-2 суток до полного впитывания воды в почву и 20-21 сутки после поглощения поданной на площадку воды (Ревут, И.Б. Физика почв / И.Б. Ревут. - Л.: Колос, 1964. - 319 с.), всего от 21 до 24 суток. В то время как полевые исследования содержания в почве физической глины, гумуса и плотности ее сложения зависят только от объема изымаемых образцов и могут быть осуществлены в течении одного рабочего дня.
2. Так как известный способ является экспериментальными, то для его реализации необходимы значительные затраты ручного труда, связанные с устройством земляных валов, рытьем шурфов, траншей, перемещением воды, отбором проб и др.
3. Для осуществления полевых исследований НВ по известному способу необходимо большое количество воды, доставка которой к месту проведения исследований вызывает определенные трудности.
Известен способ ускоренного определения наименьшей влагоемкости почвы в полевых условиях (RU №2546167), включающий нарезку канавки вдоль площадки для определения влагоемкости почвы длиной 0,5-0,7 м, шириной 0,25-0,30 м на глубину расчетного слоя почвы. Затем канавку заливают водой, подают воду на площадку из канавки инфильтрацией на 7-14 см, освобождают канавку от воды через 30 минут после заливки водой. Закрывают канавку досками или металлическим листом, а прилегающую площадку в радиусе 1,0 м от середины канавки - полиэтиленовой пленкой, 20-сантиметровым слоем соломы и 20-сантиметровым слоем земли. Определяют влажность почвы в стенках канавки по слоям на исследуемую глубину через три, пять, семь суток в четырехкратной повторности до установления постоянной влажности, которая будет считаться ее наименьшей влагоемкостью.
К недостаткам известного способа определения наименьшей влагоемкости почвы в полевых условиях относятся нижеследующие.
1. Так как известный способ является экспериментальным и реализуется в полевых условиях, его использование возможно только в безморозный период года по условию недопущения перехода воды из жидкого состояния в твердое (лед).
2. Для осуществления полевых исследований НВ по известному способу необходимо продолжительное время - не менее 5 суток, а также затраты физического труда.
3. Потребность в определенном количестве воды, которую необходимо доставить к месту проведения исследований.
Известен принятый за прототип экспериментально-аналитический способ определения одной трудно-измеряемой почвенной характеристики - общей порозности почвы Робщ, %, по другим, относительно легко инструментально определяемым характеристикам. Принятый за прототип способ включает экспериментальное (в полевых и лабораторных условиях) определение плотности сложения (объемной массы) γ, т/м3, и плотности твердой фазы γт.ф., т/м3 исследуемой почвы и аналитическое определение общей порозности почвы по зависимости (Вадюнина, А.Ф. Методы исследования физических свойств почвы / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. - М.: Агропромиздат, 1986. - 345 с.):
Недостатком принятого за прототип экспериментально-аналитического способа является то, что он не позволяет определить наименьшую влагоемкость почвы.
Задачей изобретения является разработка экспериментально-аналитического способа определения наименьшей влагоемкости черноземных и каштановых почв степного и сухостепного типов почвообразования, применение которого позволит:
- сократить продолжительность определения НВ почв;
- уменьшить затраты трудовых и материальных ресурсов при определении НВ почвы;
- производить определение НВ почвы в любое время года.
Технический результат - аналитическое определение значений НВ черноземных и каштановых почв степного и сухостепного типа почвообразования по относительно просто экспериментально определяемым физическим параметрам почвы (содержанию физической глины, плотности сложения, содержанию гумуса и мощности гумусового слоя) без проведения специальных время- и трудозатратных экспериментальных исследований по определению НВ почвы.
Указанный технический результат достигается тем, что принятый за прототип способ аналитического определения одного сложно определяемого почвенного параметра по инструментально устанавливаемым другим почвенным характеристикам адаптирован к возможности аналитического определения значений наименьшей влагоемкости почвы по инструментально устанавливаемым значениям содержания в почве физической глины ((Wг)i, % МСП) и гумуса ((gгум)i, %), плотности сложения почвы (γi, т/м3) и мощности гумусового горизонта (hгум, м) с использованием зависимостей:
- для определения послойных значений НВ (WHB)i, % МСП:
где i - номер почвенного слоя;
а) в случае проведения измерений по слоям одинаковой мощности:
б) при проведении погоризонтных измерений (WHB)i с разной мощностью генетических горизонтов по зависимости вида:
где j - глубина рассматриваемого профиля, м;
n - количество слоев почвы одинаковой мощности;
hгор А, , , hгор ВС - мощность генетических горизонтов A, B1, В2 и ВС в пределах рассматриваемого метрового почвенного профиля, м;
Преимуществом предложенного способа является сокращение затрат временного, материальных и трудовых ресурсов, необходимых для определения НВ почв, особенно при проведении комплексных изысканий почвенных характеристик, путем исключения мероприятий по установлению НВ почвы в полевых условиях и определения данной характеристики аналитическим способом. Кроме этого, предложенный способ позволяет при известных (ранее определенных) значениях содержания физической глины, плотности сложения, содержанию гумуса и мощности гумусового слоя почвы определить послойные и среднепрофильные значения наименьшей влагоемкости в любое время года.
Работоспособность предложенного способа и точность определения (прогнозирования) послойных и среднепрофильных значений наименьшей влагоемкости (WHB)i проиллюстрирована примерами сопоставления экспериментально полученных авторами и аналитически определенных по предлагаемому способу значений этой водно-физической характеристики почвы в таблицах 1 и 2.
Судя по данным таблиц 1 и 2, отклонения аналитически определенных по предлагаемому способу послойных значений наименьшей влагоемкости (WHB)i от экспериментально установленных в среднем не превышает а максимальные отклонения опытных и расчетных послойных значений НВ не превышают 8,0%. Отклонения среднепрофильных опытных значений НВ исследованных почв от аналитически определенных по предлагаемому способу составили от 0,2 до 4,0%. Указанное обстоятельство свидетельствует о приемлемости предложенного способа для практического использования.
Claims (14)
- Экспериментально-аналитический способ определения наименьшей влагоемкости (НВ) черноземных и каштановых почв степного и сухостепного типов почвообразования, заключающийся в адаптации способа аналитического определения одного сложно определяемого почвенного параметра по экспериментально устанавливаемым другим почвенным характеристикам, отличающийся аналитическим определением значений наименьшей влагоемкости почвы по экспериментально устанавливаемым значениям содержания в почве физической глины ((Wг)i, % МСП) и гумуса ((gгум)i, %), плотности сложения почвы (γi, т/м3) и мощности гумусового горизонта (hгум, м) с использованием зависимостей:
- - для определения послойных значений НВ почв (WHB)i, % МСП:
- где i - номер почвенного слоя;
- а) в случае проведения измерений по слоям одинаковой мощности:
- б) при проведении погоризонтных измерений (WHB)i с разной мощностью генетических горизонтов по зависимости вида:
- где j - глубина рассматриваемого профиля, м;
- n - количество слоев почвы одинаковой мощности; hгор A, hгор В1, hгор В2, hгор Вс - мощность генетических горизонтов А, В1, В2 и Вс в пределах рассматриваемого метрового почвенного профиля, м;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019112657A RU2710784C1 (ru) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | Экспериментально-аналитический способ определения наименьшей влагоемкости черноземных и каштановых почв |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019112657A RU2710784C1 (ru) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | Экспериментально-аналитический способ определения наименьшей влагоемкости черноземных и каштановых почв |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2710784C1 true RU2710784C1 (ru) | 2020-01-13 |
Family
ID=69171252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019112657A RU2710784C1 (ru) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | Экспериментально-аналитический способ определения наименьшей влагоемкости черноземных и каштановых почв |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2710784C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1749830A1 (ru) * | 1990-07-18 | 1992-07-23 | Институт почвоведения и фотосинтеза АН СССР | Способ определени водопрочности почвенных агрегатов |
RU2096949C1 (ru) * | 1992-02-25 | 1997-11-27 | Алла Васильевна Панова | Способ определения технологических параметров водного режима орошаемого поля |
RU2546167C2 (ru) * | 2013-01-29 | 2015-04-10 | Государственное бюджетное учреждение науки "Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского научного центра Российской академии наук" (ПИБР ДНЦ РАН) | Способ ускоренного определения наименьшей влагоемкости почвы в полевых условиях |
-
2019
- 2019-04-25 RU RU2019112657A patent/RU2710784C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1749830A1 (ru) * | 1990-07-18 | 1992-07-23 | Институт почвоведения и фотосинтеза АН СССР | Способ определени водопрочности почвенных агрегатов |
RU2096949C1 (ru) * | 1992-02-25 | 1997-11-27 | Алла Васильевна Панова | Способ определения технологических параметров водного режима орошаемого поля |
RU2546167C2 (ru) * | 2013-01-29 | 2015-04-10 | Государственное бюджетное учреждение науки "Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского научного центра Российской академии наук" (ПИБР ДНЦ РАН) | Способ ускоренного определения наименьшей влагоемкости почвы в полевых условиях |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
AH KOON P.D. et al. Influence of drip irrigation emission rate on distribution and drain-age of water beneath a sugar cane and a fallow plot / P. D. Ah Koon, P. J. Gregory, J. P. Bell // Agricultural Water Management, Jan., Vol. 17, iss. 1-3, 1990, p. 267-282. * |
ШКУРА В.Н., ШТАНЬКО А.С. Об учете почвенных водно-физических характеристик при определении параметров контуров капельного увлажнения почвы// Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, N4(28), 2017, c.137-153. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhao et al. | Effect of soil surface roughness on infiltration water, ponding and runoff on tilled soils under rainfall simulation experiments | |
Quinton et al. | The active-layer hydrology of a peat plateau with thawing permafrost (Scotty Creek, Canada) | |
Quinton et al. | Subsurface drainage from hummock-covered hillslopes in the Arctic tundra | |
Van Klaveren et al. | Erodibility and critical shear of a previously frozen soil | |
Gatto | Soil freeze–thaw-induced changes to a simulated rill: Potential impacts on soil erosion | |
Tuong et al. | Quantifying flow processes during land soaking of cracked rice soils | |
Hermansson et al. | Frost heave and water uptake rates in silty soil subject to variable water table height during freezing | |
Cui et al. | Experimental simulation of rapid clogging process of pervious concrete pavement caused by storm water runoff | |
Vanwalleghem et al. | Rapid development and infilling of a buried gully under cropland, central Belgium | |
Ban et al. | Comparative study of erosion processes of thawed and non-frozen soil by concentrated meltwater flow | |
Spence et al. | Hydrology of subarctic Canadian Shield: bedrock upland | |
Oku et al. | Predictability of Philip and Kostiakov infiltration models under inceptisols in the humid forest zone, Nigeria | |
Ban et al. | Study on the facilities and procedures for meltwater erosion of thawed soil | |
Zaqout et al. | Hydrologic performance of grass swales in cold maritime climates: Impacts of frost, rain-on-snow and snow cover on flow and volume reduction | |
Morse et al. | Near‐surface ground‐ice distribution, Kendall Island Bird Sanctuary, western Arctic coast, Canada | |
Ban et al. | Meltwater erosion process of frozen soil as affected by thawed depth under concentrated flow in high altitude and cold regions | |
Van Klaveren et al. | Freeze–thaw and water tension effects on soil detachment | |
RU2546167C2 (ru) | Способ ускоренного определения наименьшей влагоемкости почвы в полевых условиях | |
RU2710784C1 (ru) | Экспериментально-аналитический способ определения наименьшей влагоемкости черноземных и каштановых почв | |
Rajamanthri et al. | Effects of Chrysopogon zizanioides root biomass and plant age on hydro-mechanical behavior of root-permeated soils | |
De Vos et al. | Chloride transport in a recently reclaimed Dutch polder | |
Foltz et al. | Modeling changes in rill erodibility and critical shear stress on native surface roads | |
Holden et al. | Morphological change of natural pipe outlets in blanket peat | |
Gatis et al. | Assessing the impact of peat erosion on growing season CO 2 fluxes by comparing erosional peat pans and surrounding vegetated haggs | |
Ridefelt et al. | Local variations of solifluction activity and environment in the Abisko Mountains, Northern Sweden |