Трехфазная и гелевая модели почв в анализе результатов экспериментов
- Авторы: Федотов Г.Н.1, Шоба С.А.1, Ушкова Д.А.1, Горепекин И.В.1, Сухарев А.И.1, Потапов Д.И.1
-
Учреждения:
- Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова
- Выпуск: Том 515, № 1 (2024)
- Страницы: 138-143
- Раздел: ПОЧВОВЕДЕНИЕ
- URL: https://journals.rcsi.science/2686-7397/article/view/265124
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2686739724030175
- ID: 265124
Цитировать
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
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, МоскваД. 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
- Шеин Е. В. Курс физики почв. М.: Изд-во МГУ, 2005. 432 с.
- Тюлин А. Ф. Органно-минеральные коллоиды в почве, их генезис и значение для корневого питания высших растений. М.: АН СССР, 1958. 52 с.
- 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.
- Милановский Е. Ю. Гумусовые вещества почв как природные гидрофобно-гидрофильные соединения. М.: ГЕОС, 2009. 186 с.
- 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.
- 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.
- Федотов Г. Н., Добровольский Г. В. Возможные пути формирования нано- и микроструктур в гумусовых веществах почвенных гелей // Почвоведение. 2012. № 8. С. 908–920.
- 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.
- 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.
- Фролов Ю. Г. Курс коллоидной химии. Химия. 1982. 463 с.
- Воронин А. Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв. М.: Изд-во МГУЮ 1984. 204 с.
- Роде А. А. Основы учения о почвенной влаге. Л.: Гидрометеоиздат. 1965. Т. 1. 664 с.
- Обручева Н. В., Антипова О. В. Физиология и инициация прорастания семян // Физиология растений. 1997. Т. 44. № 2. С. 287–302.