Способ определения наименьшей влагоемкости при проведении комплексных изысканий черноземных и каштановых почв

Изобретение относится к области мелиорации земель и предназначено для определения наименьшей влагоемкости (НВ) черноземных и каштановых почв степного и сухостепного типа почвообразования. В способе в пределах рассматриваемого почвенного профиля послойно инструментально определяют значения наименьшей влагоемкости почвы (WНВ)i,оп, % МСП, содержания в почве глинистых частиц (Wг)i, % МСП, плотности сложения почвенных слоев или горизонтов (γi, т/м3), содержания в почве гумуса (gгум)i, %, мощности перегнойно-аккумулятивного слоя hгум, м. Дополнительно послойно определяют значения наименьшей влагоемкости ((WНВ)i,рас, % МСП) аналитическим расчетом по эмпирической зависимости:

где - средняя по почвенному профилю плотность сложения почвы, т/м3. Итоговое значение наименьшей влагоемкости почвы (WНВ)i определяют по зависимости: . Способ позволяет снизить трудозатраты при определении наименьшей влагоемкости черноземных и каштановых почв степного и сухостепного типа почвообразования при проведении комплексных почвенных изысканий без потери точности измерения. 2 табл.

 

Изобретение относится к области мелиорации земель и предназначено для определения значений наименьшей влагоемкости черноземных и каштановых почв степного и сухостепного типа почвообразования.

Известен способ определения наименьшей (синонимы: предельная, общая, полевая) влагоемкости (НВ) почвы 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 для данного слоя почвы. Такие же принципы заложены в методику определения наименьшей влагоемкости почвы и в более поздних 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. 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.

2. Необходимы значительные затраты ручного труда, связанные с устройством земляных валов, рытьем шурфов, траншей, проведением измерений влажности и др.

3. Для осуществления 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), принятый за прототип, 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 (НВ). Воду для увлажнения почвы подают из канавки, нарезаемой сбоку от экспериментальной площадки, инфильтрацией одновременно по всем слоям.

К недостаткам принятого за прототип способа определения наименьшей влагоемкости почвы в полевых условиях относятся нижеследующие.

1 Так как известный способ является экспериментальным, а исследуемая среда - почва анизотропной как в пределах экспериментальной площадки, так и в пределах одного поля, то для достижения требуемой точности необходимо накопление значительного массива данных по исследуемой характеристике; на практике это выражается необходимостью заложения нескольких опытных площадок (3-5 и более повторностей опыта).

2. Для реализации способа, принятого за прототип, необходимы значительные затраты ручного труда, связанные с рытьем канавок, перемещением воды, проведением измерений влажности и др. для обеспечения измерений на 3-5 опытных площадках.

Задачей изобретения является уменьшение количества закладываемых опытных площадок (повторностей опыта) при определении значений НВ черноземных и каштановых почв степного и сухостепного типа почвообразования без потери точности определения НВ.

Технический результат - снижение трудозатрат при определении НВ черноземных и каштановых почв степного и сухостепного типа почвообразования при проведении комплексных почвенных изысканий.

Указанный технический результат достигается предлагаемым способом определения наименьшей влагоемкости черноземных и каштановых почв степного и сухостепного типа почвообразования, который заключается в инструментальном послойном определении значений наименьшей влагоемкости почвы (WHB)i,оп на одной опытной площадке (в одной повторности опыта) способом ускоренного определения наименьшей влагоемкости почвы в полевых условиях (включающем 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, заливку канавки водой, через 30 минут освобождение канавки от воды, укрытие канавки 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, определении влажности почвы в стенках канавки по слоям на исследуемую глубину через три, пять, семь суток до стабилизации значения влажности почвы, которая будет считаться ее опытно установленным значением наименьшей влагоемкости (WHB)i, оп, % МСП); в инструментальном в общепринятом порядке установлении в пределах рассматриваемого почвенного профиля послойных значений содержания в почве глинистых частиц - (Wг)i, % МСП, плотности сложения почвенных слоев или горизонтов - γi, т/м3, содержания в почве гумуса - (gгум)i, % и мощности гумусированной почвенной толщи -hгум, м; отличающийся тем, что дополнительные повторности опыта по определению наименьшей влагоемкости заменяются определением послойных ее значений ((WHB)i, % МСП) аналитическим расчетом по эмпирической зависимости:

где (WHB)i, рас - наименьшая влагоемкость i-го слоя почвы, % МСП;

(gгум)i - содержание гумуса в i-м слое почвы, %;

(Wг)i - содержание физической глины в i-м слое почвы, % МСП;

γi - плотность сложения почвы в i-м слое почвы, т/м3;

- средняя по почвенному профилю плотность сложения почвы, т/м3;

hгум - мощность перегнойно-аккумулятивного слоя почвы, м;

и определением итогового значения НВ почвы {WHB)i по зависимости:

Преимуществом предложенного способа является сокращение затрат материальных и трудовых ресурсов при определении НВ черноземных и каштановых почв в 3-5 раз в процессе комплексных исследований путем заложения только одного опыта по определению НВ почвы без потери точности измерения.

Работоспособность предложенного способа и точность определения значений наименьшей влагоемкости (WHB)i в сравнении с известным способом проиллюстрирована примером их сопоставления. Комплексное определение характеристик почвы по известному способу проводились на трех опытных площадках (т.е. в трехкратной повторное™ опыта) в пределах одного поля бывшей Персиановской ОМС НИМИ (Октябрьский район Ростовской области). Итоговое значение наименьшей влагоемкости для исследуемой почвы по известному способу принимается равным среднему между полученными по трем опытным площадкам (таблица 1).

Результаты определения наименьшей влагоемкости по предложенному способу для каждого опытного участка и их сопоставление с полученными данными по известному способу приведены в таблице 2.

Судя по данным таблицы 2, отклонения определенных по предлагаемому способу послойных значений наименьшей влагоемкости (WHB)i от определенных по известному способу не превышают 5,1%, а сред непрофильных 2,1%. Указанное обстоятельство свидетельствует о приемлемости предложенного способа для практического использования без потери точности определения наименьшей влагоемкости черноземных и каштановых почв степного и сухостепного типа почвообразования.

Способ определения наименьшей влагоемкости при проведении комплексных изысканий черноземных и каштановых почв степного и сухостепного типа почвообразования, заключающийся в инструментальном в пределах рассматриваемого почвенного профиля послойном определении значений наименьшей влагоемкости почвы ((WНВ)i,оп, % МСП), содержания в почве глинистых частиц ((Wг)i, % МСП), плотности сложения почвенных слоев или горизонтов (γi, т/м3), содержания в почве гумуса ((gгум)i, %), отличающийся тем, что также послойно определяется мощность перегнойно-аккумулятивного слоя hгум, м, дополнительно послойно определяются значения наименьшей влагоемкости ((WНВ)i,рас, % МСП) аналитическим расчетом по эмпирической зависимости:

где - средняя по почвенному профилю плотность сложения почвы, т/м3, и определением итогового значения наименьшей влагоемкости почвы (WНВ)i по зависимости:



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области почвоведения и касается способа инструментального определения мощности и границы залегания органогенных горизонтов в почвенном профиле.

Изобретение относится к строительному грунтоведению и может быть использовано при проектировании искусственных оснований фундаментов зданий и сооружений из насыпного глинистого грунта и в агрономии для качественной оценки агрономической ценности почвы по размерам почвенных агрегатов.

Изобретение относится к области исследования тепловых свойств горных пород в неконсолидированном состоянии. При осуществлении способа измельчают частицы твердого материала, изготавливают смесь, смешивая в заданной пропорции измельченные частицы твердого материала с материалом-заполнителем с известной теплопроводностью.
Предложен ионно-сорбционный способ литохимических поисков полиметаллических месторождений, включающий отбор почвенных проб, получение из проб азотнокислых вытяжек и анализ вытяжек методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP MS), где отбор проб выполняют с глубины 5 – 10 см, азотнокислые вытяжки получают путем смачивания фракций пробы менее 0,1 мм экстрагирующим раствором азотной кислоты в соотношении 1 к 100: в навеску пробы массой 1,0±0,01 г добавляют 100 мл экстрагирующего раствора, где экстрагирующий раствор готовят путем добавления 250 мл химически чистой азотной кислоты к 4750 мл дистиллированной воды, а ICP MS анализ проводят после их суточного отстаивания, на котором получают концентрации рудогенных и петрогенных элементов в каждой пробе, по полученным данным концентраций элементов определяют участки с однородным геохимическим полем, значения которых принимаются за местный геохимический фон, и выявляют ионно-сорбционные аномалии, в которых содержатся аномальные концентрации рудогенных и петрогенных элементов, превышающие значения местного геохимического фона.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для использования при проведении инженерно-геологических изысканий с целью определения механических свойств грунтов в полевых условиях.

Изобретение относится к области геодезического пространственного мониторинга инженерных сооружений и природных объектов и может быть использовано как для наблюдений за осадками и деформациями инженерных сооружений, так и природных объектов (бугров, провалов, холмов, склонов, оползней и т.п.).

Изобретение относится к области исследования тепловых свойств частиц твердых материалов при повышенных температурах. При осуществлении способа измельчают частицы твердого материала, изготавливают смесь, смешивая в заданной пропорции измельченные частицы твердого материала с материалом-заполнителем, максимально удаляя воздух из смеси, формируют твердый образец смеси, определяют объемные доли компонентов образца для исследований - воздуха, измельченных частиц твердого материала и материала-заполнителя.

Группа изобретений относится к охране окружающей среды и рациональному природопользованию, а именно к способам оценки экологического состояния окружающей среды с помощью биоиндикации.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и почвоведению применительно к повышению урожайности за счет уменьшения количества в почвах аллелотоксинов (токсикоза почв) путем внесения в почвы различных веществ.

Изобретение относится к строительству, а именно к способам испытания грунта. Способ испытания грунта методом статического зондирования, включающий периодическое погружение зонда в массиве грунта с остановками и измерение сопротивления грунта внедрению зонда во времени.
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к открытым горным работам, и может найти применение при рекультивации карьерных выемок после проведения открытых горных работ.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. При осуществлении способа возделывания картофеля с обеспечением сохранности урожая подготавливают почву, высаживают клубни и осуществляют уход за картофелем.
Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения. Способ заключается в рыхлении почвы импульсами сжатого воздуха.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Устройство позиционирования наземного мобильного средства (10) при возделывании агрокультур (14) содержит первый блок искусственного зрения, размещенный на наземном мобильном средстве (10), блок обработки видеосигнала, беспилотный летательный аппарат (7), беспилотный дистанционно управляемый вертолет, второй блок искусственного зрения, два блока передачи-приема данных, блок тестирования и управления, блок ориентации в трехмерных координатах.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ заключается в рыхлении почвы импульсами сжатого воздуха на установочную глубину.

Изобретение относится к области полевого растениеводства и может быть использовано при производстве сельхозпродукции. Устройство беспилотной авиатехнологии управления агрообъектами в экосистемах (1) включает лабораторно-управляющий комплекс (2), модуль визуального контроля состояния агрообъекта в экосистеме (4), блок передачи информации (3), беспилотный летающий аппарат (5), наземные технологические рабочие агрегаты (7).

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к техническим средствам для основной безотвальной обработки почвы. Многофункциональный почвообрабатывающий агрегат для восстановления деградированных земель состоит из несущей рамы и установленных на ней рабочих органов с воздушно-импульсным приводом, трех секций 1, 2, 3, жестко закрепленных на раме с возможностью демонтажа, первая и третья из которых складывающиеся, вторая секция – базовая и выполнена со сницей 4, опорными 5 и транспортными 6 колесами и баллоном 7 сжатого воздуха.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ снятия и перемещения гумусового слоя при террасировании склона предусматривает равномерное крошение гумусового слоя почвы необработанной полосы (1) склона крутизной от 8° до 20°, примыкающей сверху по склону к подготовленному полотну террасы (2) шириной от 3 до 5 м, и одновременное перемещение обрабатываемой почвы вниз по склону на полотно террасы (2) с помощью шнекового рабочего органа (3), ось которого расположена поперек склона.

Изобретение относится к способам ввода в действие оборудования для проведения полевого опыта в сельском хозяйстве на полях сельскохозяйственных культур (масличных, зерновых и др.).

Группа изобретений относится к области биотехнологии и экологии. Рекультивант для очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами, полициклическими ароматическими углеводородами включает органоминеральные добавки, донные отложения и нефтеокисляющие биопрепараты.

Изобретение относится к области мелиорации земель и предназначено для определения наименьшей влагоемкости черноземных и каштановых почв степного и сухостепного типа почвообразования. В способе в пределах рассматриваемого почвенного профиля послойно инструментально определяют значения наименьшей влагоемкости почвы i,оп, МСП, содержания в почве глинистых частиц i, МСП, плотности сложения почвенных слоев или горизонтов, содержания в почве гумуса i, , мощности перегнойно-аккумулятивного слоя hгум, м. Дополнительно послойно определяют значения наименьшей влагоемкости i,рас, МСП) аналитическим расчетом по эмпирической зависимости: где - средняя по почвенному профилю плотность сложения почвы, тм3. Итоговое значение наименьшей влагоемкости почвы i определяют по зависимости:. Способ позволяет снизить трудозатраты при определении наименьшей влагоемкости черноземных и каштановых почв степного и сухостепного типа почвообразования при проведении комплексных почвенных изысканий без потери точности измерения. 2 табл.

Наверх