Трехфазная и гелевая модели почв в анализе результатов экспериментов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрение результатов экспериментов в физике почв принято проводить с позиции трехфазной модели почв. Наряду с трехфазной существует гелевая модель почв. Основу моделей составляют разные принципы: в трехфазной модели – постоянство твердой фазы и подвижность жидкой, в гелевой модели – способность почвенных гелей набухать, твердеть и снижать подвижность воды. Цель работы – оценка применимости использования трехфазной и гелевой моделей почв для анализа результатов изучения некоторых физических свойств почв. Исследования проведены на почвах зонального ряда: дерново-подзолистой, серой лесной, черноземе, каштановой. В работе использовали методы: вибрационной вискозиметрии, лазерной дифрактометрии, электросопротивления почв. При изучении физических свойств почв были получены неожиданные результаты. Во-первых, кривая влияния влажности образцов на вязкость приготовленных из них паст достигла максимума в области влажности разрыва капилляров (ВРК). Во-вторых, при усилении механического воздействия на почвенные пасты размер частиц в них не уменьшился, а увеличился. В-третьих, зависимость электросопротивления почв от их влажности сохраняет равномерный ход в области ВРК, хотя при этой влажности исчезает непрерывный каркас жидкой фазы в почвах, обеспечивающий влагопроводность и электропроводность. В-четвертых, влажные почвы высыхают в эксикаторе над водой. Объяснить эти результаты с позиций общепринятой в почвоведении трехфазной модели почв не представляется возможным. Поэтому для анализа результатов использовали гелевую модель почв, которая позволила объяснить все полученные результаты.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. Н. Федотов

Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: gennadiy.fedotov@gmail.com
Россия, Москва

С. А. Шоба

Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова

Email: gennadiy.fedotov@gmail.com

член-корреспондент РАН

Россия, Москва

Д. А. Ушкова

Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова

Email: gennadiy.fedotov@gmail.com
Россия, Москва

И. В. Горепекин

Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова

Email: gennadiy.fedotov@gmail.com
Россия, Москва

А. И. Сухарев

Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова

Email: gennadiy.fedotov@gmail.com
Россия, Москва

Д. И. Потапов

Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова

Email: gennadiy.fedotov@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Шеин Е. В. Курс физики почв. М.: Изд-во МГУ, 2005. 432 с.
  2. Тюлин А. Ф. Органно-минеральные коллоиды в почве, их генезис и значение для корневого питания высших растений. М.: АН СССР, 1958. 52 с.
  3. Оsterberg R., Mortensen K. Fractal dimension of humic acids. A small angle neutron scattering study // European Biophysics J. 1992. V. 21(3). P. 163–167.
  4. Милановский Е. Ю. Гумусовые вещества почв как природные гидрофобно-гидрофильные соединения. М.: ГЕОС, 2009. 186 с.
  5. Senesi N., Rizzi F. R., Dellino P., Acquafredda P. Fractal humic acids in aqueous suspensions at various concentrations, ionic strengths, and pH values. Colloids and Surfaces A. // Physicochemical and Engineering Aspects. 1997. V. 127. Iss. 1–3. P. 57–68.
  6. Senesi N., Rizzi F. R., Dellino P., Acquafredda P. Fractal dimension of humic acids in aqueous suspension as a function of pH and time // Soil Science Society of Am. J. 1996. V. 60. № 6. P. 1613–1678.
  7. Федотов Г. Н., Добровольский Г. В. Возможные пути формирования нано- и микроструктур в гумусовых веществах почвенных гелей // Почвоведение. 2012. № 8. С. 908–920.
  8. Хайдапова Д. Д., Мищенко А. В., Карпова Д. В. Реологические свойства почв как одна из характеристик физической среды обитания растений // Агрофизика. 2022. № 1. С. 17–21.
  9. Федотов Г. Н., Шоба С. А., Ушкова Д. А., Горепекин И. В., Салимгареева О. А., Потапов Д. И. Гуминовые вещества и вязкость почвенных паст // ДАН. Науки о Земле. 2023. Т. 511. С. 119–123.
  10. Фролов Ю. Г. Курс коллоидной химии. Химия. 1982. 463 с.
  11. Воронин А. Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв. М.: Изд-во МГУЮ 1984. 204 с.
  12. Роде А. А. Основы учения о почвенной влаге. Л.: Гидрометеоиздат. 1965. Т. 1. 664 с.
  13. Обручева Н. В., Антипова О. В. Физиология и инициация прорастания семян // Физиология растений. 1997. Т. 44. № 2. С. 287–302.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Влияние влажности образцов дерново-подзолистой почвы на вязкость приготовленных из них паст. Цифрами на рис. обозначены скорости перемешивания паст: 1 – 1200 об/мин; 2 – 200 об/мин.

Скачать (95KB)
3. Рис. 2. Распределение размера частиц в почвенных пастах из образцов чернозема при перемешивании: 1 – 1200 об/мин; 2 – 200 об/мин.

Скачать (79KB)
4. Рис. 3. Влияние влажности чернозема на его электросопротивление.

Скачать (76KB)
5. Рис. 4. Влияние длительности хранения дерново-подзолистой почвы (1) и чернозема (2) в эксикаторе над водой на определяемую влажность почв.

Скачать (78KB)

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах