Влияние засоления на гидрофизические свойства почвы (на русском языке)
Однако до настоящего времени остается недостаточно изученным вопрос о влиянии состава и содержания растворенных солей на характер кривой водоудерживаемости почвы, в то время как в почвах аридных областей часто содержатся их довольно значительные количества. Изучить влияние состава и концентрации растворенных солей на характер кривой водоудерживаемости почв различного гранулометрического состава… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
- 1. 1. Потенциал почвенной влаги и его составляющие
- 1. 2. Составляющие полного потенциала воды в почве
- 1. 3. Гранулометрический состав и потенциал влаги в почве
- 1. 4. Обменные основания и потенциал влаги в почве
- 1. 5. Засоление почвы и потенциал влаги в почве
- ГЛАВА II. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 2. 1. Методика оцределения гранулометрического состава
- 2. 2. Методы изучения потенциала почвенной влаги
- 2. 3. Использование изотерм десорбции паров воды для определения полной удельной поверхности по БЭТ и внешней удельной поверхности по Фарреру
- 2. 4. Расчетный метод определения среднего интервала кривой водоудерживаемости почв
- 2. 5. Определение структурно-функциональных физических свойств
- ГЛАВА III. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 3. 1. Характеристика объектов исследования
- 3. 2. Водно-физические свойства почв и смесей
- ГЛАВА 1. У. ВЛИЯНИЕ ЗАСОЛЕНИЯ НА ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ
- 4. 1. Энергетическое состояние воды в диапазоне низких влажностей
- 4. 1. 1. Влияние степени засоления на энергетическое состояние воды в почве
- 4. 1. 2. Влияние типа засоления на изотермы десорбции паров воды в каолин-кварцевых смесях
- 4. 1. 3. Совместное влияние степени дисперсности, степени и типа засоления на изотермы десорбции паров в каолин-кварцевых смесях
- 4. 1. 4. Влияние засоления на водоудерживающуго способность лугово-сазовой орошаемой почвы в сорбционной области
- 4. 2. Особенности расчета удельной поверхности по изотерме десорбции паров воды в засоленных почвах
- 4. 2. 1. Кривые водоудерживаемости почв в зависимости от засоления и гранулометрического состава
- 4. 2. 2. Оцределение форм воды по кривым водоудерживаемости каолин-кварцевых смесей и лугово-сазовых почв различного засоления
- 4. 1. Энергетическое состояние воды в диапазоне низких влажностей
Влияние засоления на гидрофизические свойства почвы (на русском языке) (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Актуальность работы обусловлена большой ролью гидрофизических свойств почвы в проектировании мелиоративных мероприятий.
В последнее время показано, что основные гидрофизические и структурно-механические свойства почвы тесно связаны с зависимостью потенциала воды от влажности почвы. Это обстоятельство дает возможность определения гидрофизических и структурно-механических свойств почв по кривой, характеризующей зависимость потенциала от влажности почвы. (В современной терминологиикривая водоуцерживания почв.).
Содержание доступной для растений влаги в почве зависит от капиллярно-сорбционных сил и осмотического давления почвенного раствора.
Однако до настоящего времени остается недостаточно изученным вопрос о влиянии состава и содержания растворенных солей на характер кривой водоудерживаемости почвы, в то время как в почвах аридных областей часто содержатся их довольно значительные количества.
Цель настоящей работы состояла в том, чтобы изучить влияние состава и концентрации растворенных солей на характер зависимости потенциала воды от влажности почвы и в попытке применить методику расчета основных агрофизических и почвенно-мелио-ративных показателей по кривым водоудерживаемости для засоленных почв.
Исходя из поставленных целей, основные задачи исследования были:
1. Изучить влияние состава и концентрации растворенных солей на характер кривой водоудерживаемости почв различного гранулометрического состава как на образцах естественных почв, так и физических моделях, составленных из фракций элементарных почвенных частиц.
2. Установить возможность определения по 1фивой водоудер-живаемости почв, содержащих растворенные соли, гидрофизических и структурно-механических свойств почв.
3. Установить возможность формализации зависимости потенциала воды от влажности засоленных почв.
Новизна работы состоит в том, что впервые установлен характер и степень влияния состава и концентрации: растворенных солей на зависимость потенциала воды от влажности почвы и на гидрофизические и структурно-механические свойства почв различного гранулометрического состава.
Практическая ценность работы состоит в применении методики определения гидрофизических и структурно-механических свойств по кривой водоудерживаемости для условий засоленных почв, что очень важно для совершенствования цроектно-изыскательских мелиоративных работ в аридных областях.
Автор настоящей работы выражает глубокую благодарность научному руководителю, доктору биологических наук, профессору А. Д. Воронину и кандидату биологических наук, старшему научному сотруднику П. Н. Березину за большую помощь в работе.
ВЫВОДЫ.
1. При определении гидрофизических свойств засоленных почв необходимо учитывать некоторые особенности, связанные с влиянием типа и степени засоления на характер кривой водоудерживаемости.
2. Равновесная влажность во всем диапазоне потенциала почвенной влаги практически линейно зависит от содержания глинистых компонентов.
3. Равновесная влажность цри хлоридно-кальциевом засолении почв различного гранулометрического состава во всем диапазоне потенциалов практически линейно связана со степенью засоления.
4. В случае хлоридно-натриевого засоления равновесная влажность почв цри потенциалах меньше Ч’ас., т. е. в сорбцион-ной области до начала капиллярной конденсации, практически не зависит от степени засоления.
5. При потенциалах больших Час «т.е. при наличии жидкой воды в почве, равновесная влажность также практически линейно зависит от степени хлоридно-натриевого засоления и значительно выше, чем в случае хжоридно-кальциевого засоления.
6. В связи с различным характером изотерм при различных типах засоления расчет категорий удельной поверхности по десорбции паров воды для засоленных почв не всегда правомочен. При натриевом засолении возможен расчет общей удельной поверхности. В присутствии кальция расчет категорий удельной поверхности может считаться только ориентировочным.
7. Применение ареометрических тензиометров позволяет измерять давление и влажность почвы при заданной концентрации почвенного раствора, находящегося в равновесии с аналогичным свободным раствором, отделенным от исследуемой почвы пористым фильтром. Это обеспечивает возможность определения гидрофизических свойств засоления почв по методу А. Д. Воронина.
8. Граница перехода форм воды и изменения консистенции почвы, определенные по кривой водоудерживаемости, близки или практически совпадают с аналогичными величинами, определенными классическими методами.
Список литературы
- Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. -М., изд-во МГУ, 1970. -487 с.
- Березин П.Н., Воронин А. Д. Применение седиграфа для гранулометрического анализа почв и грунтов. Почвоведение, 1981, с.56−63.
- Березин П.Н., Воронин А. Д. Применение вероятностных функций распределения для описания гранулометрического состава почв и грунтов. Вестник Московского университета, серия почвоведение, 1981, № 3, с.30−36.
- Березин П.Н., Воронин А. Д., Шеин Е. В. Новый прибор для одао-временного определения потенциала влаги, ненасыщенной гидравлической проводимости и влажности почв. Вестник Московского университета, серия Почвоведение, 1983, № 3, с.33−36.
- Бриггс Л., Лафан М. Влияние растворимых солей на капиллярное поднятие воды в почве. Почвоведение, 1909, № 1.
- Вершинин П.В., Мельников М. К., Мичурин Б. Н., Мошков Б. С., Польнов Н. П., Чудновский А. Ф. Основы агрофизики. М.: Физ-матгиз, 1959. -903 с.
- Витязев В.Г., Рабий А., Ключников А. Н. Влияние обменных катионов на общую, внешнюю активную поверхность некоторых глинистых минералов почв. В сб.: Особенности почвенных процессов дерново-подзолистых почв. М., 1977, с.129−138.
- Витязев В.Г., Кауричев И. С., Рабий А. Влияние состава поглощенных катионов и анионов на удельную поверхность почв. -Почвоведение, 1980, с.34−41.
- Витязев В.Г. Энергетика воды в почвах в зависимости от состава и строения их твердой фазы. Дис. канд. биол. наук, 1. М., 1971. -129 с.
- Водюнина А.Ф., Корчагина З. А. Методы исследования физических свойств почв и грунтов. М.: Высшая школа, 1973.-398 с.
- Воронин А.Д. Характеристика активной поверхности фракции механических элементов комплекса почв светло-каштановой подзоны. Научные доклады высшей школы. Биологическая наука, 1959, Л 3, с.237−242.
- Воронин А.Д. О характере ультрапористости фракции механических элементов комплекса почв светло-каштановой подзоны. Научные доклады высшей школы. Биологическая наука, 1963, № 3, с.189−192.
- Воронин А.Д. Термодинамический метод исследования поведения воды в системе почва-растение. Сельскохозяйственная биология, 1966, т. 1, № 4, с.538−548.
- Воронин А.Д. О потенциале почвенной влаги. Биологические науки, 1967, Л 3, с.119−127.
- Воронин А.Д. Термодинамические основы методов измерения потенциала почвенной влаги. Тезисы докладов Всесоюзного делегатского съезда почвоведов. Кн.1, Алма-Ата, 1970, с.102−103.
- Воронин А.Д., Витязев В. Г. К оценке величины внешней и внутренней удельных поверхностей твердой фазы почв по изотерме десорбции паров воды. Почвоведение, 1971, № 10, с.50−57.
- Воронин А.Д., Витязев В. Г. Характеристика энергетики водыв некоторых основных типах почв Европейской части СССР. В сб. музея землед. МГУ, вып.10, 1974, с.146−152.- 108
- Воронин А.Д., Скалабан В. Д. Соотношение между полным капил-лярно-сорбционным и осмотическим потенциалами воды в почве. -Почвоведение, 1978, Л 2, с. 121−125.
- Воронин А.Д. Методологические принципы и методическое значение концепции иерархии уровней структурной организации почвы. Вестник Московского университета, серия Почвоведение, 1979,? 1, с.3−10.
- Воронин А.Д. Новый подход к определению зависимости капил-лярно-сорбционного потенциала воды от влажности почвы. -Почвоведение, 1980, № 10, с.68−79.
- Воронин А.Д. Структурно-энергетическая концепция гидрофизических свойств почв и ее практическое применение. Почвоведение, 1980, & 12, с.35−46.
- Воронин А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв. Дис. уч.степ.докт.биол.наук. М.: МГУ, 1981.
- Гедройц К.К. Учение о поглотительной способности почв. -Избр. научн. труды. М., 1935, с.243−384.
- Глобус A.M. Экспериментальная гидрофизика почв. Л.: Гидро-метеоиздат, 1969. -355 с.
- Дерягин Б.В., Гальданский В. И., Карасев Б. В. Исследования полимолекулярной адсорбции и конденсации паров на стекле оптическим методом. ДАН СССР, т.57, J6 7, 1947.
- Дерягин Б.В., Нерпин C.B., Чураев Н. В. Свойства и течение пленочной влаги. Тр. X Междунар. конгр. почвовед. Т.1. М., 1974, с.34−41.
- Дерягин Б.В., Зорин З. М. Исследование поверхностей конденсации и адсорбции паров вблизи насыщения оптическим микрополяризационным методом. ШХ, т.29, 1955.
- Долгов С.И. О связанной и капиллярной воде в почве. Почвоведение, В 9−10, 1943.
- Долгов С.И. О формах и состояниях почвенной влаги. Почвоведение, № 7, 1946.
- Долгов С.И. Исследование подвижности почвенной влаги иее доступности для растений. М.-Л.: изд-во АН СССР, 1948, с.75−81.
- Железный Б.В. Равновесные пленки и углы смачивания воды на кварце. В кн.: Связанная вода в дисперсных системах. М., 1977, с.102−117.
- Журавель П.В. О набухании почв при сорбции паров воды. -Почвоведение, № И, 1939.
- Качинский H.A. Физика почвы. T.I. М.: Высшая школа, 1965. -323 с.
- Качинский H.A. О влажности почвы и методах ее изучения. -М.: изд-во АН СССР, 1930.
- Китсе Э.Я., Хансо С. О величине удельной поверхности пахотных почв Эстонской ССР. В сб. научн. тр. Эстонской с/х академии, 1975, № 100, с.30−40.
- Коссович П.С. Водные свойства почвы. 1урн. агрономич. сб., 1904, т.5.
- Кравков С.П. Опыты над движением в почве воды и растворов солей. Почвоведение, 1901, J6 1.
- Лытаев И.А., Иванов А., Николаева 0. Влияние дисперсности на водоудерживающута способность некоторых почв Болгарии. В сб. тр. по агрон. физ., вып.32, 1971, с.158−168.
- Мичурин Б.Н. Количественная зависимость всасывающего давления от содержания доступной влаги при различной удельной поверхности почв. Сб. трудов по агрон.физ., вып.119,1969,с.51−57.
- Мичурин Б.H., Лытаев И. А. Взаимная зависимость между содержанием влаги, всасывающим давлением и удельной поверхностью почвы. Почвоведение, № 8, 1967, с.109−119.
- Мичурин Б.Н., Онищенко В. Г. Зависимость между всасывающим давлением и влажностью в почвах с разной поверхностью и плотностью. Сб. трудов по агрономич. физ., вып.22, 1970.
- Мичурин Б.Н., Онищенко В. Г. Зависимость приведенного давления от содержания свободной влаги в почве. Почвоведение, № 6, 1975, с.76−86.
- Мичурин Б.Н. Энергетика почвенной влаги. Л.: Гидрометиз-дат., 1975, с. 136.
- Морозова Н.С. Гидрофизические характеристики засоленных почв северного Прибалхашья. Тр. гос. гидрав. ин-та, № 284, 1982, с.66−77.
- Нерпин C.B., Чудновский А. Ф. Физика почвы. М.: Наука, 1967. -583 с.
- Нерпин C.B., Чудновский А. Ф. Энерго- и массообмен в системе растение-почва-воздух. I., 1975, с. 358.
- Онищенко В.Г. Исследование влияния удельной поверхности и плотности на равновесие и передвижение влаги в ненасыщенных почвах. Автореф.дисс.канд.с.-х.наук. Л., 1971, -22 с.
- Онищенко В.Г., Милославский В. И. Водоудерживающая способность дерново-подзолистых почв. Сб. трудов по агрон. физ., вып.19, 1969, с.58−64.
- Охотин В.В. Физические и механические свойства грунтов в зависимости от минералогического состава и степени дисперсности. Л.: изд-во, 1937. -126 с.
- Пакшина С.М. Передвижение солей в почве. М.: Наука, 1980, -120 с.
- Полынов Б.В. Определение критической глубины залегания уровня засоляющей почву грунтовой воды. Изв. сектора гидротехники и гидротехнических сооружений. М.-Л.: 1930, вып.22.
- Роде A.A. Почвенная влага. М.: изд-во АН СССР, 1952.
- Роде A.A. Основы учения о почвенной влаге. Л.: Гидромет-издат, т.1, 1969. -661 с.
- Скалабан В.Д. Некоторые термодинамические свойства почвенной воды и использование их в гидромелиорации. Автореф. Дис. канд.наук. М., 1971. -24 с.
- Сочеванов H.H. Количественная закономерность между упругостью водяного пара и количеством воды, сорбированной почвой.- Почвоведение, № 9, 1955.
- Сперанский К.В., Крашенинников М. Н. Гигроскопическая вода в почве (подземная роса). Жур.опытн.агрон., т. УШ, СПб, 1907.
- Стапренс В.Я. 0 капиллярной конденсации. Изд-во АН Латв. ССР, I& 10, 1955.
- Судницын И.И. Закономерности передвижения почвенной влаги.- М.: Наука, 1964. -135 с.
- Судницын И.И. Движение почвенной влаги и водопотребление растений. М.: изд-во МГУ, 1979. -253 с.
- Федякин H.H. Термодинамическое равновесие насыщенного водяного пара в капиллярно-пористых телах в процессе сорбции. Автореф. Дис. М., 1966.
- Эйриш М.В. Глино-коллоидный электролит. Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология, 1960, т. З, № 6, с.37−44.
- Babcock K.L., Overstreet R. Thermodynamics of soil moisture. Soil Sci., 1955, v.80, p.257−263.
- Babcock K.L., Overstreet R. The extra-thermodynamics of soil moisture. Soil Sci., 1957, v.83, p.455−464.
- Baver L.D., Homer T.M. Water content of soil colloids. -Soil Sci., 1933, v.33, No.3.
- Bolt G.H., Frissel. Thermodynamics of salt moisture. Netherlands Journ. Agr. Sci., 1960, v.8, p.57−78.
- Bolt G.H., Miller R.D. Calculation of total and component potentials of water in soil. Trans. Amer. Geophs. Union, 1958, v.39, p.917−929.
- Bolt G.H., Peck A.I., Raats P.A., Rode A.A., Vachand G., Vo-ronin A.D. Pinal report Second Committee on terminology in soil physics (CISSS, 1973−1975), 1976- bull.49, Rome.
- Botelhoda Costa J.W. A critical survey of investigations on the wilting coefficient of soils. J. Agric. Sci., 1938, 28.
- Briggs L.I., Shantz H.L. The wilting coefficient for different plants and its indirect determination. US Depart, of Agric. Bull., 230, 1912.
- Buckingham E. Studies on the movement of soil moisture. US Depart. Agric. Soils Bull., 38, 1907.
- Childs E.D. The use of soil moisture characteristics in soil studies. Soil Sci., v.50, N0.4, 1940.
- Day P.R. The moisture potential of soil. Soil Sci., 1942, v.54, p.391−400.
- Dolui A.K., Datta B. Effect of different sodium salt on soil moisture characteristics as influenced by osmotic pressure. -J. Indian Soc. Soil Sci., 1979, v.27, N0.4, p.478−481.
- Edlrfsen N.E., Anderson A.B. Thermodynamics of soil moisture. Hilgardia, 1943, v.15, p.31−298.
- Fisher R.A. On the capillary forces of an ideal soil correlation of formulae given by W.B.Haines. J. Agr. Sci., 16, 1926, p.492−502.
- Gardner W.R., Chatelain M. Thermodynamics potential and soil moisture. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 1946, v.11, p.100−102.
- Harris F.S. Soil alkali, its origin, nature and treatment. New York: Whiley, 1920.
- Hilgard K.W. Soils, theor formation, properties, composition, and relations to climate and plant growth in humid and arid regions. London: Macmillan, 1910.
- Iwata S. On the definition of soil water potential as proposed by the ISSS in 1963. Soil Sci., 114, 1972, p.88−92.
- Iwata S. Thermodynamics of soil water: 1. The energy concept of soil water. Soil Sci., 113, 1972, p.162−166.
- Iwata S. Thermodynamics of soil water: 2. The internal energy and entropy of soil water. Soil Sci., 113, 1972, p.313−316.
- Iwata S. Thermodynamics of soil water: 3. The distribution of cations in a solution in contact with a charged surface of clay. Soil Sci., 117, 1974, p.87−93.
- Iwata S. Thermodynamics of soil water: 4. Chemical potential of soil water. Soil Sci., 117, 1974, p.135−139.
- Kelley W.P. Cation exchange in soil. New York: Reinold, 1948.
- Kivisaari Simo. Influence of texture on some soil moisture constants. Suomen maataloustieteell seuran IVIiK, 1971, No.123, p.217−222.
- Kohnke H. Soil physics. New York, 1968, p.224
- Low P.P. Porce fields and chemical equilibrium in heterogenous systems with special reference to soil. Soil Sei., 71, 1951, p.409−419.
- Low P.P., Denning T.M. Movement and equilibrium of water in heterogenous systems with special reference to soil. Soil Sei., 1953, v.75, p.187−202.
- Letey T., Kemper W.D., Noonan L. The effect of osmotic pressure gradients on water movement in unsaturated soil. Soil sei. Amer. proc., 1969, v.33, No.1.
- Orchiston H.D. Adsorption of water vapour: 1. Soils at 25 °C.- Soil Sei., 1953, v.76, p.453−465.
- Orchiston H.D. Adsorption of water vapour: 2. Clays at 25 °C.- Soil Sei., 1954, v.78, p.463−480.
- Orchiston H.D. Adsorption of water vapour: 6. Ca soils at 25 °C, Soil Sei., 1959, v.87, p.350−353.
- Orchiston H.D. Adsorption of water vapour. Soil Sei., 1955, v.79, p.71.78.
- Orchiston H.D. Adsorption of water vapour. Soil Sei., 1955, v.87.
- Parlange J.J. Movement of salt and water in relatively dry soils. Soil Sei., 1973, v.116, N0.4.
- Puri A.N., Crowther E.M., Keen B.A. The relation between the vapour pressure and water content of soil. J. Agr. Sei., 1925, V.15L.
- Puri A.N., Keen B.A. 1925. The dispersion of soil in water under various conditions. J. Agr. Sei., 1925, V.15L.
- Puri A.N. A critical study of the hydroscopic coefficient of soil. J. Agr. Sei., 1925, v.15.
- Richards L.A., Weaver L.R. Moisture retention by some irrigated soils as related to soil moisture tention. J. Agric. Res. 69(6), 1944, v.69, No.6.
- Russel E.W. Soil moisture curves for Iowa soils. Soil Sci. Proc., 1940, 4.
- Schofield R.K. The PF of the water in soil. Trans. 3-d Int. Congr. Soil Sci., 1935, 11.
- Schofield R.K. Pore size distribution as revealed by the dependence of sution on moisture content. Trans. 1-st Com. ISSS. 1938.
- Scotter D.R. Salt and water movement in relatively dry soil. Austral. J. Soil Res., 1974, v.12, No.1.
- Scotter D.R. Factors influencing salt and water movement near crystalline salts in relatively dry soil. Austral. J. Soil Res., 1974, v.12, No.2.
- Scotter D.R., Raats P.A.C. Movement of salt and water near crystalline salt in relatively dry soil. Soil Sci., 1970, v.109, N0.3.
- Shainberg T., Kemper W.D. Hydration status of adsorbed cations. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 1966, v.30, N0.6.
- Shereshefsky J.L. Study of vapour pressures in small capillaries. J. Am. Chem. Soc., 1928, v.50.
- Sudo S. Fundamental aspects of soil structure. Bull. Not. Inst. Agric. C. Sci., 1962, 12, p.256−301.
- Takagi S. Criticism of a viewpoint or! thermodynamics and soil moisture. Soil Sci., 1954, v.77, p.303−312.
- Taylor S.A. The activity of water in soil. Soil Sci., 1958, 86, p.83−88.
- Tensen C.R. Decreases in osmotic potential in soil water during desiccation. Acta agr. scand., 1979, 29, N0.4, p.374−378.
- Thomas M.D. Aqueus vapor pressure of soil. Soil Sci., 1921, v.11 B.
- Thomas M.D. Aqueous vapor pressure of soil. Soil Sci., 1924, v.17 B.
- Thomas M.D. Aqueous vapor pressure of soil. Soil Sci., 1928, v.25 B.
- Tshapek M. Concerning the forces of water retention by soil. Trans, of 7-th Intern. Congr. of Soil Sci., 1966, v.1, p. 138 146.
- Voronin A.D. The energy state of soil moisture as related to soil fabric. Goederma, 1974, No.12, p.183−189.
- Waldorn L.J., McMurdie J.L., Vomosil J.A. Water retention by capillary forces in ideal soils. Soil Sci. Soc. Am. Proc., 1961, 25, p.265−267.
- Wilcox J.C., Spilsbury R.H. Some relationships between moisture measurements and mechanical analysis. Sci. Agric., 1941, v.21, N0.8.
- Wilkinson G.B., Klute A. The temperature effect of the equilibrium energy status of water by porous media. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 1962, v.26, p.326−329.