Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОГЛОЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОГЛОЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ"

Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова Факультетпочаоввдашві

Л-

На правах рувоїшсі ' УДК 631.437

Пер$мльева Валентина Дмитриевна

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОФОСОВ ШГЛОДВЩПОЧВОЙ ЭЫЕРПВ)

. ешрайнноаго эдектромагнкшсро воля

Спвциальнооть Об.ОІ.ОЗ - Почвоведение (ва руооком языке)

Автореферат

V >*'

диооертацнн на соискание ученой отепеки кандидата би ологнчеоких наук

Москва -

1984

Работа ашголвева » Томском ордена Октайрьоко» Бвволтаиж и ордена Трудового Краевого 2ааман> государственном университете юи.В.В.КуЛЯаюва. ■/;■'

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных неук,

доцент МДЧТанвыдабв.

Официальные ошюнввты: доктор биолопгюсюк наух,

профессор А.Ф.Ъадпннна ; кандидат биологических наук, АЛ.Ооэдаявов ■..'■ Ведущая оргашюаяст:Аі^офізігюоішйішотатгтіім.А.Ф.Иоф^

Защита состоится "3.0" 198 ^года в ' чао.

________ на заседании Специализированного Совета по почвоведению К 063.05.16 МГУ им.М.В.Ломоносова

■ теп -

II9899 у/, Москва, Ленинские гори, МГУ, факультет почвоведения Ученый Совет.

С днссеиташей^можно. ознакомиться в библиотеке факультета почвов'.. ... ' './..Л 7. ' • -і.-^-.. „ .. г... •■•7 •"?••• ізе^г. '

Ученый секретарь Специализированного Совета,

ОКУШ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОМ•■■

Дуттеишюсть тзоблемн. Актуальность тшы обусловлена определяющей рольюфизическиз: процессов в создании научных основ электро -шдоттшя методов исследования свойств и режимов почв и в разра -ботке приемов и методов мелиорации с применена ем по стоянию: и п&-ршешшх электрических;полей. Поглощение алектрош»НИТНОЙ &нерпга изменяет энергетическое состояние как отдельных иолов, шлокул, так в почвы в целом и способствует изменению свойств в состава почвенного' шглощшощего комплекса, улучше.лв почвенной структуры, водного и воздушного режимов. В переменных электромагнитных ю — лях в почве возникает колебания .(релаксация) заряженных частиц, которые обусловливают процессы релаксационной поляризации, его - . соботвущве более значительному'изменению потенциальной энергии ралаксирумщх частиц, усилению мелиоративного воздействия пере -ценных электромагнитных полей, увеличение содержания подвижных катионов, усилению биологической активности почв. Знание породи релаксационного поглощения электромагнитной энергии в почве дает возможность целенаправленно воздействовать на еэ свойства, ш-тенцяальную энергию элементов питания, увеличение их доступности .. ^дяя растений. Уотановлеяиэтеашх взаимосвязей параметров, харах-теризутавдх процессы поглощения, со свойствами почв, является научным обоснованием электрофизических методов ах исследования. Однако современная степень изученности природа взаимодействия переменных электрических полей с почвой.является-далеко недосга -точной: Имеющиеся работыне-вскрывают"характерных особенностей . процессов, протекающих в гочвак в переменных электромагнитных шлях и не'показывают их взаимосвязи со свойствами шчв. -

Цель й задачи ^ с с/1 едд^адуЦ. Основной целью работы является раскрытие природы процессов поглощения энерпш переменного электромагнитного поля в почвах а зависшэсти от их генетических осо бенноотей. .В соответствие с цель» исследований" были поставлены ■ . следукщяе задачи; I) исследование частотной зависимости комплексной диэлектрической проницаемости,характеризующей процессы цог-лощегаш электромагнитной энергии гочваш различных типов в шро — , ком диапазоне влагаюстей и температур;' 2) разработка методики измерения комплексной диэлектрической прошшдошс^н в области звуковых частот влагаемкости; 3) ус-

тановление областей шакешладыкйъ Що^лощёния гочбой энергии пере. »лепного электрэматйгшого' шля- и уотановдфше характерных вэаиш-.

. 1 ' 1-е« 1 ■

^ связей процессов! погжицецняоо свойотванипочв} 4) выявление \ • '.

факторов.которыевносят максимальный вклад в процесс» поглощения : > в почвах разлнчаого - тпш почвообразования и , следоватвльно , наи -\ более отзывчивы на воздействи в переменных электромагнитных полей, . "'■;■'-.•-■Научная новизну. Проведено ибояедрваяив комплексной даэлект-' '■ : ричсскоД проиицаешств'ючв в диапазоне частот (20-Х010)ГЦ щи '.'•'

• определошшх фордах тчвегаой кяаги. Создаиа. експерашонтальная Л

^- установка,' шзводявдэд провЬяитъпзмерения комггаексвой даэлектри- г

ческой прошшаемоотв а діапазоне частот (20-105)Дц при увлажнении. • • до наименьшей, влагоемкости/- В области высоких частот выявлены ра--:' лакоавдоавыв; ме^е^^ пучвоа- мектрошгяитпоаїенериш і

характерные для почв различного генезиса^ проведен расчет опертой. :„ • •

• активаївм-процесса реяатоаіет, исследовали'взаимосвязи комшіеко "'. • ' ной даалсктраческой; гдошщашэсти-с.основшлси свойствами: почв ,' / ,;

І, раэяичныг:тидав гочвооб|а^ванидппроаівжшо^ измэ-";

. неше. Иселедавава npitpoAü вксокочастотшсс максщтшв поглощения,

• обусловленная основными гадетйчесяшш.особенностями почв.." .. '•: '■: ¿ ■'•''■■ Зашпдает.т^ положе^шг.:':!^¿¡ажоимальное поглощение алектвомаг

нитной энергия шчваш наЛлвдается в диапазоне высоких частот \ ./' • у í 10 -10 ) Гц.' Величина высокочастотного максимума шглощеняя алек-I : > . тромагнитлой енергии я его прарода закономерно изменяются по' та'--*-' ~ там.почв, а~ь профиле гочв - ш генетический горгэонтам. 2. Осо ' '.' бенноста процессов поглощения электромагнитной энергии в почвах - . .' различного генезцса обусловлена дипольно релаксационной' поляриза-: ;'/ г даей 'органических и органо-шнеральных коллоидов'иобменных катио-. "••• 1 нов точвеапого шглоцапцего вошшекса.'З. Ыак&оддопое участие bV ; ¿ процессах высоадчастотного шглощения піпга]шаі№"гуіус ,' тчвенаый .-гоглоісащай коміиіекс, потаешшй раствор. '•;• : • - *д . ¡ . .- . -Пруитрксвад Р' Реализааия. Вшгаяшие' высовочаототта

Ч максимумов поглощения электромагнитной. энергии, расчет энергии - J . активации нроцесса''релаксации,"раскрытие ;природы максимального и,

поглощения в почвах.различных' ¿шов1 являются научным, Ьбосповани -;-•.•'. Ч:'ем мелиоративных мероприятий дал' целенапрамашого изменения . : ' свойств гочвитеорвгачесмй-базой алейі^физичесішх методов ио - ; следования свойств и : резшмов вочв ./Основіїше результаты исследоьа- -.'.: '■ у ний используются в" лекщоннои. torpee.' по физике' ПОЧВ для отудонтов ;V : гспециальности*"Агрохимия.я^^ почвовізяение? биОЛОГр-ШЧВ»ННОГО'$«.7 культета Томского.государственного іішверситета.. , • • •

Аггробагая. ¡Латераалы диссертации' доложены и ойсуздеш. на эасе- ;;;. данаях Томского; отделения Всесоюзного общесті>а: почвоведов (197G, •

1930,:1962, 19831 ' 1984) lia4 научно-практич ¿croflj конференции : ? Дэчвы ' • ;:: . Снбври'и их рашонашюв исподазование*: (Красноярск,1 1975)V первой научно^твшшчесігой;ковферащви -.ТПэвыяенне эффективностич; -I исгользованая иешгорвруи^:;ÍЕ^рюіаюіїрсЬе»' І97Є)Л.^ї í: на У делегатском съезде Dcwwwtow .общества шчіюввдо (UaBck,V.';»>-;'.\ і ; ;І977), ' на ре«нуе1лшцщскоЙ наутнтехкичвсвой; конференции ."Научные - , ' , t. Ь^ш'іїишо'раши зеиаль'цря

íївеяньос ''кошлекоов в Сйбида*. (Красноярск, ;І980) ».на рабочем іюор^' Ч

TntnomvrttnfAM ллвшійшпг:п\''. пиawnftlmаіша^ині 'лтАлмиїJmnn'- ГМпвп-^- ^4'

вального ' использования тчвешшг ¿.раетитальныхи животных, pecjrp-

у- ,..-■ ^чмаячстркие п^рцассы ■ кртуекапдие д дисдечсіш^ системах • • •; • 7-двре^ендо ^окттомагнитннг полях. ' ••-' v: - '■

'п. : . • • •

Почва. представляет собой сложную многофазну» гетерогенную дас-г./: - •. ' ¿верснуїГсистеї^о -резко ; отлкчапдаася физико-дзааїчосктія;и ;эли^'^ 'у"^"'-^рическими свойствамифазі;'Процессымгаляризадди.релаксации и-элек-'-í?;.; ■* ■. у .тричосгой дял различных фаз почвы и ^ V - •. :

'•'*' давлены явлениям токотасіфедапаия; на ; границах раздала; ориента- -'/г ' • цией ионов тчвенпого 'растворами " почвенного^ поглощающего." ковдалек-' ■■ ;V г ^са,7дзгголва почвенныхколшоидов,' поляриых шлейул я.■ двойшсс- алек^Ч'Г'У: *: трпеских cAOtjD,- Эти - процессы жаректерозуотся, іюмшівксной^ дааяект-<_' '.. v >

. - . ' терогенннх дасперсныг -систем показали наличие максимального ' шг ■ ••... -. ллоашшя'' алектрогдагіитнойj энергии іш}кіатечоокой; частоте ' . ' ; :

^ прп кото ром назйолша в ' количествог чаотвд с. большей'эффективностью. *•••%. • " тг imnrrftf.í¿т вьяаксаигоиного 'еоглокєіеія.. Beö " cy— • : ■

■ л.; ""г- i V.'O Л-t•• /V~"i-f'-5- -.

• •• : ' v^:-;.;.•••.. ': :

. 'и (ШВ) и наименьшая авагоеыкост». CUF)V ' ^ ^ • '

'•; Частотный доадазоа яосяелрваний вадшсет tpt области низко-'

• . чаототную - i^IO^/выеокочаотот^;4■ ICr«IO^,;oöotao» ? • \ •

сверхвысоких частот (CBÎ) - 10-ІО1^. Иадвоїш» ^'товыв ueto-. ' .

• і^да шавадиют проюдать изаерепга е.*-я içj ¿;'тта'в'няэкочаотот

' ном диапазона щи уадажнвниа до W (BJl^jp^o^ ;

1 '-".ко, 1972).'Твші^вшв влахнооти овш» npssoows 'K резкоиу ас -^*' кедедаію измеряемых велиш ' заочег 'толиразаідаонншс * аффектов, на У;

іПракаще раздела,шектіюд - влажная ючка^Нама dula создана eso'. пероиентакьная установка, которая доаїхшиа последовать образцы •./ -; - гочв ■ 1 па шз кпх часто хах. винтервало вдатностей ot BO здушно-су - ;

хого состояния дір ; ; наименьшей алагоемности. в основу установки ; "„ ^ Л' ' ; ШЛОяеаа схша Б.А.Еорт и'Ю^Г.Твачшк) ; ишидачеиие влия- '; '

• < . ^ *ния празлектродаой ,голяр«задаи даотшп^то щеменвииш компвнеа ::

цаоапого' метода ВіД.Щумшша {IS72) , В діапазоне виоОкихГчастог .. ' ; измерения прзвоідась на стандартам измераталв^добротносга. Q - -, метреи і» отовом изцератапе полных щюводишетей Л 2-7. Расчет

значительно.- В ' доапазоне СВЧ: измерения бшш. вшшнены о гомощьо -: / л ' г'; стандартных коаксиальшпги воляоводашк : измерительных линий ^ lio - .

•• . низких а высоких частот ороводвгась в ссеїдаально разработанной^ ' , \ v изморатаяыю& ячеЗке, юзводяод л

. .. ниє почвшшш: образцов в; ташэратурном татарвалв + ХОО^ путвм V / ; прогонки паров жидкого азота через изыеритаяьнуп ячеЙку.Обра -• - л ботка результатов методом мнбжаственіїого корреляционного awuraf . : ' за проведена на ЭВМ "{Лшск-Зг** "в Томском политехническом ипстй-

• туте научным сотрудником В,.И.Ашкиннм. Изучение сущности про""- / '1 цессов поглощения влектромагнитной снергнив почвах выполнено -г; ■;.>;. ". 'методами "юфорлавдогао^ог^еокогоавал^ V '• ~ .Г '!'." V '•

; "• '• Исследовачие тгсопессов'воглодянкя rów>tt "-'..'-'t_ " '

;. .- • ■ адвктромагнипюй анетатт в^ частотном стапАзонв 20Пі :

т.-: Исследоваїшв частотних'эависикюот'еЯ & в igí шкаэсиш наличие

- утрех, областей иаксимашюго шглощетшя Ьочвоі) злектромапштчой -К • " ' ,• ' энергаи '~'о(Ца0ть\юізіаіх7частот-'І0^Гц, область высоких частот~',: ; . - . 105-10%,.даашюон СВЧчастотах глкоимуи : ; "" -, поглощаїшл наблюдаотсл только в. интервал е. отрицатаиькюс ■ темпера-

• ' ' тур щ« увлажнении до и HB л соответствует релаксоїіиоином/ ä ; v".uakcj»4rt.ty іюглоіцопия льда : (Лучшпшоц' B¿C.,^I96Q). В диапазоне ;;,

*-. * : СВЧ максимум поглощения обусловлен релаксационнш > поглощением - : : . ; диполей вода (їиіггельА.Р. ¿ 1959) ; Тші^о'угла даіявкіррвческиі * ; V-..;: : - потерь-в области этого ыакшцума определяется свойстваш почв в Vі:

- : . процентным содериашемвлагй, значения 'дазлектргаеской проницае-

; мости-щи- одном я том ж0 ! энергетическом состоянии почвенной вла-j-; .-' ги' «в заіш<^;0т тиш шчвы'/.-. 'ч ; :, . ./ ' .• ; •"•' ■ л " .. • ; Высокочастотный релаксационный максимум поглощения * шлноотью -, ° ; обусловливается основними физическимифазшо-хиикчоскаш г' я : химическими свойствамнпочв. При воехиссл едуеыызс формах адата S- -.,.'.' (Г, МГ, 1MB,; U8) каждая почва смеет определенные характерные /¡~ ■.- величину -максимума поглощения "и: время ; активации' Процесса релак , . соцяя» то; есть кійтическу» частоту, на которой наблидается ро - • -- Г • ; лаксадаонный максимум ( рис.1 ).'Увеличение. концентрации. провода -. илх частиц и их"подвижности^ которая* в сбою очередь« -зависит от V величины : штенциальной енёргаа и ,. следовательно, - от/валентности;" ; обусловливают наибольшую величину, ыаксюфгш поглощения: s. каата-новом солонце и луговом солончаке и сдашг его в.сторону более ; высогаа едстот, Возрасташе дош'с^ прі уве

С личении-содеіиааия..шчБенной влагн приводаг к значительному росту, ,

- значений е я. Jqô . йаблпдаашй при; этом сдвиг mKcmçraia; поглоще-• ■ ваяв областьболез низких ^частот'объясняется увеличением-разме-А ров ролакснруюашс частиц, что' приводит к росту значений времени активации. (ДебеЙР.,- 1931)1

_ свидетельствует о том, что. в процессе релаксации участвует не- г. . сколько видов релаксаторов.-.; % • : - . " • .•;•>••

; : ~ \ ХарактерюЛ особенностью релаксационной люляризации являет- -;*.ся ее - "сильная. зависимое ть о т, температуры ,;.С' увашч єни ем ; темпера^

' тура происходит уменьшение.потенциашюй внёргии релаксаторов» _ : величины эл ектропроводаости,' в ре ,- .

зультате происходит. рост максимума поглощения и сдвиг его о об - • . . ласть более высоких .'частот. С, увеличением температура-время ait -тивашш процесса релаксации V ^уменьшается согласно выражении; " (Сканавн Г.И.,1960): f ».¿^ е*, и - анергия, активашш

процесса релаксации, зв;Т - температура, °К, К - 0,8556 • эв -постоянная Больишна; /,собственная-чаотота юоитебаявй юокдгг • : положагал равновесия,ftw В результате лотода|шроваііпя данного ; варахешія,' определяется' значение оноргии актипаїсої : . .. . .

* и д {"jZ" '. эв ' (табл.І). Тилпературио-частотйнй: сдвиг .. :

у: »¡аксфдртюв ; поглощения' пря ' определенной £орле почвошюЯ % влаги ; ; \ 1

:" ' - • Рис Л. Частотные зависимости 1дЬ ПОЧВ. '

позволяет построить зависимости ~ - {д/тох }( */Ттг*), 23 ВО- '.Л;

торых определяются величины 4 //по* ИД </Тта* ' ■ ' . > .

'■ .у :.'".!■;/:;'/. ■ ТаДлтаа I '■.'.'.V'' >

:'■ _ •. 'Значения энергии активации процесса релаксация ..■ ■■ и, »5 яра различных формах почвенной влаги

.. Почва : 1 ■г ^ } Цг и«г , } Цнмь и на

Темно-каштановая-¿¡'-С- • . 24,1: 26,2 32,3 С1::;. 36,5.

Чернозем обыкновенный ' 29,0 31,а 37,9 41,6 "

Солонец, каштаиовый - • 33,2 36,7 ; мз.з: 47,7

Солончак дуговой •. - V 35,1 ■■■ • 38,4 46,3 • 52,6

- ; йоокая концентрацгя одыовалентных катионов о меньшей потен -/ циальной: энергией и шдвизшш: ионов тчвевдого раствора,увеилче-ше поверхностней проводимости, количества ралаксирущкх даполоЯ '■*■"--' :■: вода' б <1олее тякелга: по механическое составу засол энных почвах ■■_/;-; обусловливают наибольшие, значения энергии"-актавалук для кастада- л вого солонца и лугового солончака, /величалие содержания даухво^- •' леитоюе катионов с болылеЯ степень» закреняёшш ведет, к уксньав-- ; : нию'энергии активации в черноземе свшшоьениом и токно-каатаио

Í v. ;ч &оад в рашсовциошшв цроцессы даполеЗ воді хаївкївризуется'.-Д^ ¿^ í различиями ;> енергеетчестого ; адсмяния определенных фор* гочвш ^ ; ^.

; У 7 ной адата V Во&шотипро^^^ ¿ (jí тгочвор^-^г

'/' іитески " не' ¿авиояї.

^ • .вдектропроводнооти spa увеличении ' влажности до ШВ и KB обусдо&г. J v' jataáot аксгонендааяьйуя темпэратуреуи завасишоть ;АУи ;

почв і' Резкое' тошЕсенав ааачейий í и ^ в* оЛваота фазовзго п^ й -^ от. іюд^тшіьш«т€шератур; KOTimra ооусло^ЬшЩ- у А^й умевьоёняем áoúoínñc^jiá»^ в'?р^дптт^вмвіашоввіш'

\ ^ значительной контактдай; разности готенцвадов на границе :раздшіа;;'

^^ вода-лед ;и исв^етая структухи^ молекул" вода "( ІЬзентая ь; O.U. , Й

1968,"иедьшіков ДЛ.^І969)V Наиболее искшіешую :>;

сяяаш,.струхіуиг. ^шчвенной влаги имеют іаасолвшне почвы, -что и і

«М ft- ии г (Ъ|яда'п|ятп«т «ыпгапвттп)!) nniiüirniir ДлаАпт »ї'-i1--.V.

дяится цзмеяекаем потеицкаяа почвенной влага" (Воронин :А.Д. ,1977) : j < рио',3)/Увелвчшае ооверитостаоС вроводииэсти."'значешй стдо - ' •Р;- V турной н :дй польяой ■ поляризаций более - тяжёлых mг ыаханическоцу ; л^ Ґсостащ' солонце а ■ солончаке," возрастание ckdo зной , про водашо va йч >.'•••-.sa счет болызей' насшцониости почвенного"раствора в увелвчепаяг ;/ -. - ^ ¿одержання1 водмстніа гвдфагированюа катионов' обуслоатавают-гбо " '

твннО-маїшцшмаа* тчи І -Черном* в&мипміммі ;> илом« ц каштшомй - -Л-имнчак 'лугеїфй'

Г ИГ/. ММЬ ; Мй

Зависимость в 1д5 от Форм почвенной влага

' • ; Ьчаїтмосвязи комплексной шізлеит-шческой тттотадаамоега -С. О ^"'^Уч с основними свойствами почв '. ' , / -

.-V Изучение природа радак'саіщошого,ткстдуш гоглощеншГвпоч.-; ■ вах било проведено в частотной области при- і ; 20°С

игягроскоЛичебкой влажности.' Величинарелаксацйонного максимума ' возрастает от оершс леоша тчв к черыоэешм/ кштановьы'шчэам, солонцам и солончакам (табл.2)Частота /таи.» Щ которой прояви ляется релаксационный максимум t составляет: в гоїашг.сернх лес -нкх шчвах в черноземах и темно-каштанових почвах

в'каагганових почвах -'бгІО5!^, в солонцах - в'Ю5!^, S солончаках — 9*І0?І\і.' . / . ' .•'-• '• '• ..'. .. ^¡v^i'í's^ ;;ІЬшнв сэша'ласныв почвы им'єрт наименьшие значения алектро-фиаачоских гараметров; е. n igS возрастают от светло^ерих к . -. серим а темно-серым 'почвам(табл.2), Злектрофиэические параметри '.; ;тесно связакн с' накоплениш -илистой фракции;-содержанием ітцуса и величиной' суммы поглощенных оснований (рис.4.1). Наибольшие / ;■ значения г и fyá в профиле горных оерих лесных почв соотвотст-: вуют максимальному содержанию ала' и физической" глины в наиболь! - V щей суше поглощенных, оснований." Уменьшение содержания гтыуса вн*з по профилю сопровождается возрастанием г и і'дб' . ÍV;..

Ü2EÍ22ÍÍS1«. В іуз^усово-аккумулятивію« горизонте черноземов . и ígí . тесно связаны р содержанием ітмуса; ■ила' и"фиэичвской гли-"У ни,' коэффициенты корреляции К'составляют 0,80г0,90, а также с : величиной емкости^ поглощошгя (К » 0,70-0,00)« Йарастшше процесса гуъусонакопдеаия от серых десшя^ почв к черно э еілам со про вод-

Гь>м«с%в 6 к г о А

и..

40

/ Д \ \ ' СО

5 1* 120

«0

о ' 10 V» * № е

Д5_Ыа пот. %Е

■ ч.5■;■■".■. уУ-УУ^'^-.:^-.:-;- - -

. 'Рнс. Изменение значений • &, и ш профилю шчв ■

V 4.1-1Ър!ая тем^ю-серая лесная» 4.3-Чер10зем обнкяо-" Д венныЯ, 4.З-Темно-каштановая почва, 4,4-Каштановая

■почва, 4.5-Солонец казтановый., 4',6-Солончак'тшгач^ ныН, I-Ь , 2- ¿96 , '.4-ИлХ 5-СО*-,%,

е- А/а пом., %отЕ , солеЗ, .Л

-■:.'- V,-■'.,'■ Таблица 2

Средние значения г и igl почв -

Гори- -зонт м t т

ígO

М* т .

М ± т

М г т.

' - Горные серые лесные (л. »34)

А 4,91+2,36 0,047+р,013

' А^В 6,36+1 ,S40,052+0,020

В 7,10+1,58 ' 0,067^0,024 ;

С 8,30+2,10 / 0,070+0,020 '

Горше т^шо-се^ые лесные

5,82+1,50 '■ 0,042+р,010 10,33^1,21 0,086^0,034 /.12,64+£.5а 0,240+0,146 13,50+5.61 0,390+0,180

' Черноземы шные (/1-32) А ' 8,71+2,55 ■ 0,17+0,06 АВ 10,91+0,15 ■ 0,26¡+í>,06 В 10,57+0,86 0,36+0,03 С 14,51+2,40 0,66+0,16

Черноземы обыкновенные (.п. =60) I2,86¿2,29"' tí,I6+Q,06 14,10+^,67' 0,2I¿0,03 14,36+2,09 0,33+0,20 i. 18,83+2,98 ,0.64+РД2

.Темно-каштановые ín =64)

к 13,17+3,25 АВ 13,37+3,17 В 15,78+2,97 С '.' 18,41+3,43

0,24+0,07 0.2SM3.I2 0,37+р,09 0,57±0,22

Каштановые почвы (п. =» 40) 18,9?+^ ,02 0,42+0,28

22,32+3,46„

20,00+5,66

19,94+6,23'

1,25+0,58 1.0Еу>Д2 0;95±рД1

Солонцы < п :

А<1). 20,65+5,07 -В(П) 34,24+5,03 С(Ш), 27,97±5.56

44) Солончаки (п » 24)

0,59+0,22 50,63^3,12 4,79+1,65

1,36±Р,63 34.30^,16 4,30+0,82

1,52+1,05 ■ 34,50+^,10 2,73+0,34

. дается увеличением значений : ¿ и tgS (табл.2). В 1умусово-акку-¿улятивном гортзонте черноземов обыкновенных уваличение содержания хумуса.ст 5,до 10,8£ приводит « росту с - о 10,2 до „ 16,5, tg5 - с 0,08 до 0,19, Увеличение содержания минеральной : составляющей вниз по профилю определяет, возрастание е и tgb черноземов, Кртше Профильного распрвдаленкя ¿ UÍQb черноземов (рис«4.2) соответствуют также изменению содержания карбона -тов и величины jfí, что подтверждается значениями коэффициентов -корреляции, особенно высоких доя черноземов обыкновению: (К - 0,33- 0,96). - .■'■.>■■■; ;■- _

В KanrraironiK точпах характерные особенности'процесса почвооб^ 'разованил - наложение солонцового процесса на дерновый процесс —

Ъпредедявт--значительное повышение их.электрофизических параметров »Чемяр116 выраяен солокцовнй _ процесс гци переходеот темно — \ каптановнг-дачв к каштановым, тем выше значения г. и <$5 \ (тайя.2) , Тешю-кашталовые почвы го профильному распределению .. електрофпзическкх параметров близки к" чердоэшаи обшшовенкын и-, хараг^ршзую^^увесшчеяием: ь if ; вниз то профглю í pío .4 i3), ~' в каштановых ..гочвах е; и ; Щ" Í- достигаютмаксимальных значений .д

■ в иллювиальном горизонте (тайл.2, .рис ,4.4).! Наибольшее' воздейст-виена изменена б величин ь v n: ígB ' B каштановых и темно-каштало-.

:: вых почвах оказывают содержание: поглощенного KáTjzw а легкорас ~ творспшх оолеЯ (№0,70-0,94)» Изменение . с. в ¿дб - в прэфиле / : ' каштановая тгачвсоответствует такяю изменению количества' карбо -. ■;натов и величины jfl (Ю»0,80-0,85)

Четкая дд^форенциапия профиля го ©одершдао ала -/и >;"

. обменного натрия о предолл ет соответствущиеизменепия злектро -' физических ' характеристик:; г, " и постигают максимальных знак; . чеяий в солонцовом горизонте, (табл.2, рис.4.5), Взаимосвязь" ь и • Íg6 о содервапием обменного иатроя подтверждается значениями -;; ко эффици ента корреляции, - КзО ,70; в солонцовом горизонте корра -

ляционные взаимосвязи о шгдощеииш натаем выражешлоюередо-; v ванно, через ,величину ■ емкости '.поглощения' С К в 0,81) и содержание

довольно значительное влия'-иие на & a ígí оказывает гуыус (К « С ,70)» Увеличение количества легкорастворимых солей- вниз по профклм сшсоОствует возрадта-"',шв электрофизических параметров,,особенно^ (К«0,06-0,87). ; • - Своеобразие хииизиа солончаков,"- увышчение. концентрации и ; ;' ; подвижности ионов почвенного раствора обусловливают в них нал - " больше значения и (табл.2) Характерной, особенностью -профильного изменения . & а солончаков.является уЬеличёниё их значений с ростом концштрагот легкорастворимых солей.' Су .„ществешюе,. влияние на даэлектшческ^ю проницаемое ть оказывают „содериише поглощенного натрия, ила и физической глины (рпс.4,6). : Своеобразие ■ процессов; почвообразования - в" солончаках-ярко прояв ,-; дяется в тесных корреляционных взаимосвязях ь к (дб ' с .содер --. калием гумуса, яла и;физической глины» оранного йатрия^ карбо -'■_' натов;' легкорайтвориьшх солейемкостью поглощения,' величиной 'рЧ (K«0,U0-0,93).' •/ г . • ; ..

■ -у ."■■' Об^е 'законокашоегд изменения электрофизических параметров .;■'. точно бусловл еш' со дергани ем высоко дне пореши со етавляывдх твердой ^лзк гуцусл, ила, физической глиян,- etacocTb» поглощения.

Анализ вклада одяовнюе оэойотв гочв в ашпесон г - ;'. поглощения алектгомагнитиой энергии...'ЧЧ '

. Использование ивфордавдонно-логячвского метода, щименяеш- V. го дня цногофаяторвой' ¿це шок величины связи ыевдр "значениями" ь.< V ■ - ' ■

£дЯ а свойствами шчв, ооэгюдяет выявить'факторы, которые впо- ■ : оят максимальній :вклад в їіроцесснтглощения'' почвой эдектромаг- : .'-■ нитной энергии 3 аиатзврвд^триЕаяосьа^ л :

ила, физической глины, гумуса, поглощенных кагаонов (Л/а* Са** •'. • ) Мд* А£**\ Н* У* карбонатов, емкость поглощения, ріГ среды, - ; " ! ;сумма солей« Высокие, значения коэффициентов мнояес таенной корре-ляцни (0.90-0,99) свидетельствуют о - дротаточномнаборе исследуе- ■■Г;"'-шх фадтоіюв. Влишше факторов йа валичинн с я ,1дб оценивадооь по веашчивв-иоэ^фадаента эффективности передачи информации (КЭШ) от фактора к явлению. Значеная с , ¿дц. и каздого фак : ": , ■ тора ранжировались в порядке. возрастания, в зависимости от чио —: 1 - -денных, значений « количества наблвданий;- В анализе рассматривались 184 образна горных серых лесных почв,' 364образца чернозэ- . ! іюв обыкновенных» 196 образцов черно з ешв ішшзс , 464 образца темно-каштановых н160 образцов каштановых шчв, 232 образца; -'.;:солонцов каштановых и 120 образцов солоичаїрв, ' . • - Анализ показал, что процесспоглощения шчвой -энергии■ высоко-' •, - > -частотного электромагнитного поляявляется весьма сложным■ и';обу- ; . словлен вс еш, видами структурной, * дадально-релапсациокной; /и» ¿г : • *; < -ионно-релаксационной поляризаций '» По величине: вклада в процессы "- 1 , ' поглощения исследуемые факторы шдразделяютйя на три группы. ^ ■;•' Первая ■ группа факторов ошикает общие закономерности поведения . і

шчв в переменных адектромагнитшос полях, обусловленные основным, . ; .Ъидом шлярпзациа в гетерогенных' дисперсных системах - структурной шляргазациейЧіш^велла-Вагаера за счет накопления объемных> зарядов на границах- раздела'фаз. Эта группа факторов характера -.г зуется малой информативностьд (величина потока инфорладки Т. соо-- . " тавляет 0,1-0,3 бит)вносит незначительный.вклад в процессы шглощения (КЭШГ - 0,2-0,8) и включает высокодиспероныо состав-' ' ляххше твердой фазы - ил, физическую глипу и гуїдус. "Вторая груп- С-. па содеркит факторы, характеризующие особенности процессов поч - ' і ; ;■ вообразоваїшя, ■ обусловленные - своеобразием 'почвенного поглощашще- .; '■ ; к> комплекса, которое определяет величину контактной разности *>, вотеИшалов и энергетическое. состоянле обмшшнх катионов. .Факто- . рк этой группы щикіїмают учас ти е в. процес с ах дишльно-ролакса - ^ -. цлоніїоіі" іголя^изашп і характеризугатся высокой стопёпью кігіортла - -V

•• -лі -Л >

-чтйваоотв Т«0,&-0,7бпт, вносят существенный вклад в процесса . ' поглощения, КЭШ « 0,5 - 0,0 , и включают обменные катионы пот - -У---, веяного поглощающего комплекса. Особенности процессов поглощения' в, черноземах, кроме того,' обусловлены содоркаиием гумуса, кото -'Я. рьйопредедяет максимальные величиныповерхностной: проводашост •V- и емкости: поглощения."в возрасталие доли' структурной поляризации уУ эа счет ориентации ^ электрической поле органическах коллоидов.

... ной поляризации, обусловленные участием, в пгэцоссех сквоэпой. ' , 7 омичеокой проводимое ти подавших ионов почвенного рас твора.' Фактори »той группы обладая? малой впформагивностьо .Т • 0,1-0,8 -■ битоднако во_ степени'участия в процессах'поглощения близки

факторам второй группы (КЭШ ■ 0,&-0,7) ~ * : С учетом спацЕ^ичесКих рангов собтояний параметров и направ -, ; ленности вэалтосвяэей ; бшш^составлецы слелуташе уравнения доги - • -: чеокой алгебрі," іюзваяяпщие провести расчет е ; и . ідо : го шказа-

'ТвДЯМ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ ЕОЧВ. ~ ■

'..".'•.'•••'•••",. • ГЬріше сеіие'лестів шчвы'• .; •• е « Ми (Си К л В л (Нл Ха (А л Е ))) -Л-;*

.^.квАи (х у.н в с л (в® (иуй)) ; .

Черюзеаш обыкновенное ~ '--'Ч'• -г* « Со (К а(р.у(НЛЕУ (ТЛІІУ (А V в'л Д))))) ;. .

■ <95 » К л (Т У (рл м у (Б и (Н в (С V А у (Д У В )))})) .

. : Л •••: /Л: '' Кшатановые почвы ^ '• 'Ч 7 / . .Ч Чг-.'-

. £ «■ К V (Т® (М V Р и (В А А і» (С V Д)))) ; :

-ч « К л (Т л (В V (11 в'(Д и А-л Рв (С))))) • Г.": 7

• ■ ■п ■ I 7 Ч/,4 Ч' /Ч:.;:л Солонцы К£ШГКЦЮШв'-Г' : Ч";>;;.

• Ч е' - т V (р.у'(а.н (к а (в л ы л" д е'с ))» ..л.

їдй ■ Т V (Ре К;л (С.л М л А д Чв л (Д)>)) •. " с

Ч'*-'"-'^- Ч . • ; ' • " '.Солончака . '•.. - • • '. * ч '' •'

V;;; г. - МУК и (р у т л (В у А в'(Д у С ))) - . . ^Ч^ЧЧ

44 1 Р V т н (Д Ух а« V (Аг(С ;ув )))•' ' / Ч '•/• ' " .

; ад,';5iфиз:гякна,5»;.СДЕ.■ \

. *'•; ,; Е - Ca тгд.,лмг - мга.у Н - - зкв;; К - AI тгл.,4

'••'.•' мг - екв.; Х - Н гогл., иг - акв.;Т -Na гогл., мг -'вкв.;.'. J '

с^ и - к - г солеа,*.;,^ ;•

.;;.Псобгчвняив фордуды.гоказали хоронопо согласованность расчет -

• ных в действительных рангов , и : Уи'. лочв (табл;8).' ; •*, ' " / :

; "" : ;л' "- *'Соответс^е!расчетш1Х и'деас^тельпис рангов • :

;; Черноземы обыкновенные ;* .':'.. % . Кшэтановые; почвы " " i^

->'" :.. •'! .г'/"-' tQ6 •'•' ■ : toO

<-расч." t действ. 1 раоч. -S 1 действ!- раоч. . 1 действ.! раоч. 1дейотв. .

.1 2

г ' I - I-'.

.д ■ 2 ,■ я .2. „• •'. 8 2' .. 2 2.,Т.- - Г I.-.. • I

ч '2 ч'-'" 3 V. , . I - .1

: ■-■' 2 2 ' 2 vVi . Э 2 . ; • : . Л : -' .I . .:

V-- V V.^;.

У. Л'.Уг .и.; "'УУр JЩ';;. У'Щ;.'Т:;

г- ~ ■ результате исследования комплексной■даалектрцчмзкой1 про-;

- ^ницаешсти ■ почв в .частотном, диапазоне 20Гц - Ю^Яги' при: различных . форлах почвенной влаги' выдал ены трд области шксимальзогО; погло-; .■ • .. : йения оаергш перемешюто 'мектромш^нитпбго поля Ц в диапазоне .

. -звуковиг частот, в^ойласти высоких чаотот"и ¿ диапазоне сверс /высоких частот (СЗД). Максимум поглощения в диапазоне звуковых. : частот проявляется в; области отрпцателзшых температур и обуолов-^ - лен-релаксацией льда. Максимум поглощения в области'сверхвысоких. .'У частот характери^ется радаксадаоюшм даглощепаем диполей воды. * •''.Тангенс угла даэлект|оч0с|а1х;штв1а»-ь'области максимума C&i.; :; •. . •:ч- обусловдаг основными свойствами почв, значения дяэлектрачоской .... ." У проницаемости при одном и том *е"энергетическом состоянии шч - . • волной ¿чаги из зависят от типа;почвы. Величина высокочастотного" •. - Традатгоавюшюго >^С15ыума поглощения и его толояеняе на'шкале >:г •"•' " частот*полностью определяются; основгаоли свойствами почв. •;- , у • ,ч' ' 2. Энергия активаики процесса высокочастотной релаксацииУу-Р; V. , обуа'.оа1ена различиям "свойств шчв; небольшие значешш' энергии •

;У активации : имеитоодокцы кшотаноше' л {солончаки » ■'^''¡■г". Л Л ,?,";,; vyV r- HîS. Кл1гоиексная даэлёктриЧ9скач 1^нща«юоть, харе№теЕЧзуи^ :^:

процессы погдочения аяакхромагвдтиой .адерет^ - ыяетед по. ятем юта, чав профиле • гючв - гадетичесшм горпэон-^ там»'' Наблвда5тсдгувелич9тае значений ' даалектр>«ескоЙ проницаемое- • • та : и - тавден^ у^/дазяедт^

светло-сарне, ЛЭСШ1е-,- Оврые лесные ТЙШО-С вриОЛ вСНИв JMJHO- ;; ;; V. . ' '"воми"шные'~ черноземы обыкновениие^г,темно-каштановые^иадта'V. t - ; .г !.. /ноше- шчш'- солсищи каштановые солончаки '-j "" ''Л- • ' - " . V.'.;:; • i Значешм томадексной; доадсктрической прошщаемооти • в" облао- V; ! та. высокочаототного ыаксш^т«' поглощения отрояают особенности ; -, • t./..: .:шчвообразбватвльных процессов," Нарастание процесса 1умуоонапо1ь- : каления- от; оерыглеашх 'сочв 'к чергаэешм ;прив0дит-;к"увеличеш!1) i . - " Э}1аченцй;дяалект1ячоской В|*)шшаошс1Иг« тангенса угла'даалокт- ; . |ичэоких'гк>терБ* Профильное распределение одектрофиэическнх па-•. ; Vреметров этих. шчв характеризуется увеличением. их значений : вниз ;ч . : vV-го• профилю и определяется обетованием оргшсо^нера^ьша'коот-;;: • ' л ексов и изменением соотношеошя между, органической и" минеральной'-: :

г/ сботахияоцими твердой ^зи^ НаледениёГсодотового ;

ч ' ; - вообразованая' на дерновый процесс в ^каштановых почвах в^ёго "пр^й-^.-С ' обладание в оолонцах вызывают возрастание аяектро^азическях Упа-^ ;; раметров ' и. опредедящую еашеимооть'их эиаченпй от содержания • ...у Й:в Ьочвешом'поглощающем^комплексе"обменного натрияЧеткая даф-' •^.фвренциащм профиля солонцов' иГсш1ьносолонцеаатух KaivaitoBiix : -Л'* .' почв по содеркашиэ ила и обмёшюго натрад опред^ет надбoJшжвV7' •.Л значения ризлеатричеююй; прокицаёиооти и тангенса угла'дазлект-^ . '' рпескюс ;потерь. в иллювиальном горвзонта,Преобладание процесса! X ~ _: . - соленакопления обусловливает максимальные ' значения злоктрофиза- - г - ; • >ч ёских параметров ;содЬнчй№В_ и;^ ' л ег«о-

y:v раотворамых : солей и*

. л' 5 Процеоо!гоглощ<жия:шчвой энергия.выооко^аохоткого елект--; : : ромагнитного поля является весьма сложным и обублоаяеп всеми ;,".' -." : ивадада отруктургой, даталько-редаксоционноа и иЬнно-релаксацион-. : , ".ной 'Шл^зацма^^^^ ' .; G'i В зависимости.от участия в процесоах' поглощения вое'Лаято- .. > • . pu, ' характеризушзе основхше свойства почв^ оодраздедя!втслна . • -. • • тр1;ггуяпы7 Первая группа <{)акторЬв^ ie MOTOjy» входят високодио^- :' ' персные соотавшящаа твердой фазы нлиотая фравдвд,' ^ршщия'г. " " -т : физической ; глтш _и^гумуо .^определяет " процессы' стЕуктуриой';шля .'. ризаии 11аксвелла-Вагаера и характёшаует'обвде эакопомериооти -"-Т*

;^Стёшшв;ао*ры Хгжасий ¿ их алеетро^азичеокие свойства. - В сб.1 Вопросы почвоведения Сибнря *Тоиок, Иад-во Т^дак.ун-та . 1979, о» 6&-Т8.'(в ооавторотво). \ V \'' ; " ' . ; •'

6. Вторично засоленные точвы Хакасии я их влоктрофизическиэ :

свойства. — В ки.1 раучные основы, мелиорации бемоль щи соз-^ ■ дашш тергитораально-ароизводатвенншс, комояексов в Сибири* - у

Красноярск, 1980, с. 325-327 (в соавторстве). . 1 -7. Природа релаксационных максщумов поглощения гочвой алектро- . - -• магнитной энергии;".- В. мил Тоаасы доклеив 71 делегатского съезда Всосогодогообцоства почвоведов. Тбшшси, 1981, кн«1, ' ; ; ' ■ ^ О »33 ^ V ■ ^7 У': ' -: ■ ■ ^ ■ ^ •• - У: -; ^ "' ' =^ ■

: 8. Электрофизические параметры почв.кед инструмент шзнания щс , -генетаческтс. особенностей. - В кн.: Особенности формирования-к иопх1шэооания'шчв Сибири. о^Д^яьпето Вортота (к Ш Мозду - • . народному конгрессу почвоведов). Новосибирск, Наука, 1982, ,' •0 . 70-76 (в соавторстве). ; ; ^ , . • '•..

.,. ■■■ • • \

А

ЯЗ ОЗОТв, ПОДПИСАНО К ПЕЧАТИ Л/5.ВІ,, БУМАГА ТИПОГРАФСКАЯ № ФОРМАТ 4 О Х84 /1в » ^П-'Л, 1 , УЧ-ИЭД. Л.О, О; ЗАКАЗ 4 в в..'ТИРАЖ 100.

РОТАПРИНТ ТГУ,ТОМСК,2«* НИКИТИНА,-*«} ^