СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЧВ Российский патент 1996 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при определении режимов влажности, почвенно-гидрологических констант, оптимальных режимов орошения почв.

Основную гидрофизическую характеристику (ОГХ) зависимость потенциала почвенной влаги от влажности можно рассматривать как интегральную стpуктурную характеристику почвы. Многочисленными исследованиями в нашей стране и за рубежом показана большая информационная емкость данной зависимости: по ней можно определить почвенно-гидрологические константы, ряд физико-механических свойств, структуру порогового пространства, коэффициент влагопроводности, моделировать процесс влаги в почве.

Стоимость получения почвенно-гидрофизической информации, особенно с учетом пространственно-временной изменчивости, обычно велика, поэтому актуальной задачей является упрощение и удешевление получения почвенно-гидрофизической информации.

В настоящее время ОГХ почвы определяют тремя способами: сорбционного равновесия с парами воды, включающим определение удельной поверхности, тензиометрическим и экспериментально-расчетным. Данный способ избран в качестве прототипа и базового образца. Способ длителен и трудоемок.

Целью изобретения является повышение скорости и удешевление получения почвенно-гидрофизической информации.

П р и м е р. Исследовали дерново-подзолистые почвы различного гранулометрического состава (Агробиостанция IV, Чашниково), торфянисто-подзолисто-глеевую почву (Центральный лесной государственный заповедник), типичный чернозем (Курская сельскохозяйственная опытная станция). Общую удельную поверхность определили на образцах с нарушенной структурой (пропущенных через сито в 1 мм) методом Кутилека можно определять экспресс-методом (Сапожников, Шевченко, 1989).

Общую водовместимость приняли равной общей порозности (Глобус, 1987).

Расчет ОГХ провели по формуле
W_i= + ,
где W_i влажность почвы при заданном всасывающем давлении рF_i,
УП величина удельной поверхности, м²/г;
рF логарифм всасывающего давления, см;
W₀ водовместимость,
m ;
а параметр, характеризующий равновесное состояние системы, численно равен значению 2,35.

В таблице приведены сравнения результатов, полученных классическим способом и экспериментально-расчетным методом определения влажности при различных рF.

С учетом того, что точность определения влажности при режимных наблюдениях не превышает 10% (Роде, 1969) наблюдается хорошее совпадение экспериментальных и рассчитанных по уравнению данных. Наибольшие различия (> 10%) между экспериментальными и расчетными кривыми ОГХ находятся в интервале рF 2,0-3,0, где max отклонения по влажности приходятся на иллювиальный горизонт дерново-подзолистой почвы и составляет 16%
Таким образом, предложенный способ позволяет определить основную гидрофизическую характеристику по величине удельной поверхности и дополнительно определяемой водовместимости, что намного удешевляет и упрощает получение гидрофизической информации.

Предложенный способ позволяет быстро и достаточно точно определить основную гидрофизическую характеристику почвы, что в 3 раза удешевляет получение почвенно-гидрофизической информации.

Значительно сокращается и время на проведение определения, что позволяет применять способ не только в научных исследованиях, но и для решения практических вопросов почвоведения, мелиорации.

Использование: в сельском хозяйстве при определении режимов влажности почв, почвенно-гидрологических констант и оптимальных режимов орошения почв. Сущность изобретения: гидрофизическую характеристику почв определяют по формуле, указанной в описании. 1 табл.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНОЙ ГИДРОФИЗИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЧВ, включающий определение удельной поверхности и расчет по формуле, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости определения, дополнительно определяют водовместимость почвы, а расчет основной гидрофизической характеристики почв проводят по формуле

где W_i - влажность почвы при заданном всасывающем давлении pF_i, %;
УП - величина удельной поверхности, м²/г,
W₀ - водовместимость, %;
pF - логарифм всасывающего давления, см, при

a = 2,35 - параметр, характеризующий равновесное состояние системы.