Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ ПОЧВ И ПОРОВЫХ РАСТВОРОВ В ЦЕЛЯХ ДИАГНОСТИКИ ИХ СТЕПЕНИ ЗАСОЛЕНИЙ
ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика
Автореферат диссертации по теме "ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ ПОЧВ И ПОРОВЫХ РАСТВОРОВ В ЦЕЛЯХ ДИАГНОСТИКИ ИХ СТЕПЕНИ ЗАСОЛЕНИЙ"
московский ордша лнша; ордеж «сіябрьской револшш у и-ордена трудового красного знйіени государственный : V-■ УНИВЕГОИТЕГ , км v'' У • в. дшвюоова"-',-Л-^-.і;;'
п У' . «ШІЬТСТ ПОЧЮБЕдаНИЯ .
На ирлыж руммт
РУКОПИСИ
: УЖ 631.425.7
КСШКОВА ЛАРИСА ПАЙЯОВНА
ИЗУЧШИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВДДЖОСЇКПОЧВ M ПОРОШХ РАСТВОРОВ В ЦЕЛЯХ ДИАГНОСТИКИ ИХСТНІВОІ ЭАС01ЕШЯ
Спвцнмьностъ 06.01.03 - поч»омд«нм
УУ'ГУА'ВТГ.О РЕ* B P A T диссертации н& еоясханжэ
бяохопп«сімх паук- _у :
_ -, • Т- ч • " t ,
' Иоскм 1964
■ "Работа вь-лолнена на кафедре физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ им. М.В.Ломоносова . - " . :: :;
. -.»-.V . ' Научнмй руководитель: ;
доктор биологических наук, профессор - ' " " А.Ф.Вадюнина
'- V ■■-■"-■"'■V'" ОФииивльные оппоненты: '■■";■..."г ■ ■"■■■"у-:- ■■ "у; -^.'УУ доктор технических наук, профессор ~ .. . VI.П.Айдаров :■■.;■■ кандидат/биологи«есиих"нй^к; ^ V- - А. И, Поа дня ко в / '
Ведушая организация,- Московская сельскохозяйственная X ' • ■ академия имени К;А.Тимирязева. • •' • у. .. у:'-'У "^'Т-'
Защита состоится ¿У/Г- " 19&5 ,г. в 15 часов -
30 минут в аудитории У-2 на ааседаний Специалиэированного совета -К.053.05.16приМосковском государственном университете им. М.В.Ломоносова, факультет почвоведения. . УУ у
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета.
1 ^ " ' Автореферат разослан " ¿^Й^У^Л 90 ^ГгТ • 1 у "■.
уУу Приглашаем _Вас принять;участие в обсуждении диссертации на |Ь ' заседании; Специализированного советаили прислать 'отзывы на У. ^ диссертацию в 2-х экземплярах, заверенные печатью, по адресу: 119899, Москва, Ленинские горы, МГУ,' ф-т. почвоведения, ученому У
секретарю совета. '-у г :"У.;;У" .у * „ "" .;*'
У;Д ' Ученый секретарь ' *;
- '' .'V-/'. У* .'•.•• • .1 'О/ И.П.ВАБЬЕВА • ; /•"
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РШУШ
Актуальность темы. Высокие темпы .развития орошаемого земледелия являются важным факт гром в выполнении Продовольственнной /''.-; программы» намеченной ХХУ1 съездом КПСС.Дяя успешного освоения, • .' и эффективного использования орооаемызс земель необходим!постоян-ныИкон.роль за их мелиоративным состоянием, непременна¡частью < которого является оценка засоления почв и минералиэаций грунто-, "
; :: ■■■■ ;■:■..■ "■-■' ■". ■■ = . у.у . ., ..
Существующие традиционные методы оценки'засоления-по-л,и их ." ■■'.■"■.'. '."■■■■■ .■■■■■'■ . ■■■. у. . .1 '■■■■; -: (ч .'. •.
■ пороямх растворов, основанное на отборе и анализе'образцов,тру-
; цоемки, длительны и дорогостоящи. Поэтому разработке новых.экс- ■.
• прес'смых методик диагностики засоления уделяется большое внимание.
'■...;■■,.■ В последнее врем„я а »«шей стране к за рубежом значительно
возрос'интерес к использованию методов, основаниях на изучении.
; электрической проводимости (ЭП) почв естественного сложения1
4.п5к1и . Экспрессном*, простота, достаточная для практических .
целей точность, а также возможность изучения параметров,беа от- 1
бора образцов, ~ вот те качестве методов электросопротивления, ■' 4 '
, которые привлекают внимание почвоведов.' Однако ЭП орошаемых почт
* естественного сложения и их порових растворов изучена чреэвычаЯ> '
но. слабо. Поэтому разработка методик определения электрофизичес-
ккх параметров, в частности ЭП, и их применение дня оценки аасо-
лени я ороимемнх почв весьма актуальна.' . ; : ■ ;,г '
; 1Ьль ^боты: изучить электрическую проводимость ороваемых I .
почв естественного сложения к их поровмк растворов щяя раэработ- : ■
•. ки методик оценки их засоления. ,,
• ^ • ! В соответствии с цель» вид» составлены следушие задач»:
• V ' ь Изучить в.лвС у г дт е , ЦШЦаРЭЮЛ. ■ ЭД р$иродккт.
V- рас^во^ с^^ах ^^ и, тдач. эдс оле)|йА с
показателями их химииескогй состава и'общей минерализацией, ' Л 2. Разработать методикуопределения электропроводности порг>-в их растворов вез отбора образцов s насыщены ta влагой.'; .'.: ; ■ -горизонтах для оценки степени их минерализации.1'; '
3. Изучить ВОЗМОЖНОСТЬ определен«Й /чяектропроВОДНОСТИ ПОрО- ;
^ вьи растворов In'bsAu ¿ ненасыщенных влагой почвенных горизонтах для оценки их минерализации. ■
Научная новизна. Теоретически обосноеьн и разработан номп- " лексныВ метод оценки; in Situ электрической проводимости лоровых растворов орошаемых почв естественного сложения на основе электро- I .и гидрофизических наблюдений с помощь» дистанционных■датчиков в ^. • целях диагностики степени их минерализации. Разработана и ал роб и -розана в производственных условиях-методика оценки минерализации Грунтовых i»од на основе горизонтального электропро^илиротзанля. Впервые получены коэффициенты структурного.сопротивления (fi, ) и ; поверхностная проводимость луговых ^саловнх) почв.естсст-
венного сложения и выявлены их-взаимосвязи с величинами давления ;' и минерализации почвенной влаги. '■'/ : í
■ Внедрение ifr практическая значимость работы состоит в том, •
\ ' что результаты йссЛейованиЙ 4ают возможность оценивать степень - /.V " засоления почвенных $аство£о'в й ^^унтов'ых Ъод in ЬЦ'ц , изучать ' „:.-;" солевой режим и осуществлять VnepATftsrtKÁ кбнтроль почвенно-*»елио-ративного состояния ороша'еЪййс йоч'в» ■ VV *:'.■■:: У'А■ -
'■" Результаты исследований áBTóph используются в курсе лекций '"'■■ ' í по злехтрофизике для студентоб факультета почвоведения МГУ и слу- . шателей ФПК» Разработанные методикй диагностики минерализации по- "
ровых растворов использовались для выполнения договорных работ на V-, ^ территории ФООСХС (Ферганская обл.) и ПЗООС (Ставропольский край).;
Апробация работы. Результаты исследований ЕокладшалисЬ tía ; ■ ;
Всесоюзном У съезде почвоведов и г. líHHv-Ktí (1977), на. Всесоюзно?
молодмх ученых Почвенного института им. В.В.Докучаева (lít'O), У 'конференции.молодмх ученых факультета почвоведение UTlfUtOO), Закавказской конференции иолодых ученых и специалистов (Цадкадэор, 1901), конференций молодых ученых ЦИИА.0 С1062), , на заседании кафедры физики и,мелиорации почв факультета почвоведения МГУ им.* U. В. Ломоносов а и -заседании. отдела генезиса и мелиорации засолеинмх почв Дочъеннйгд института им.; В.В.Докучаева.
Публикации. По опубликовано В тч*бот.
.":■.' Обгем работы. - Д исс ерт аци д. f из лод ека на, "' . страницах машинописного таблиц, и, ; рисунков, состоит из введения,''.'четырех, глав,, выводуь, списка,использованной литература < Наименований; йэ KpTopj«, : на.иностранном языке) и приложения. • .* '.'~у';' ','..'' '.:';'. ■ „у
IÍ . ОБЪБСГЫ,ИССЛЕДОВАНЛЯ. .
.. Объектами.исследования.послужили,г^дроморфные почвы; распо-, ;ло*еННые tía территории, двдсv рейонов,.в• пределах, природных: зон: , • сухих степей .(Ст^5рргк}льский-.край,>1и..п0лупу<?тшй. (Ферганская -обл.), а также почвенные ра^творр и - грунтовые воды. - v ■;:V.' ',■■'-!. ■ Первк-Я iрайон .находится ,э .центральной-части Продкавказской наклонной равнины. на .территории, Ш:оч'еррдЧ Лраво-Егордыкской,об- ^ воц^телъко-ор^су^алъ^оЛ.системы, ЛШ500С) i ;Подррбнв^-.харак*«ррс- ; тика его лриродных,условий ,дана .в..работах Аристарховой; (1967); Слфроиова (lOcaVí.Егорова,>Попрв&ч(197б);^Коэлоьспого. и..др, ; (1980).Территория..находится.';в(,эон9г каштановыхп о.чв кот орця от -;личается высокой■комплексностью. почвенного, покрова* .представлен--ного каштановыми почвами, солонцами.,нклугово^каштановыми почтами ■ западин.. ■ -y-.V"V ■'--'■' "-у ■ '■;./;' \ ■■.' .■. ... \
■ Свойства почг^исследуемого района подробно описанч в работах
г - - * : . .V ■■■■■.'г "у, л і''-'.V■■
'. Куприч©нховаг (1979), БелийовоЛ (1972; 19751977 ), Саньяма и': .л,'-' , ■]-']■ Шпоренко (1979)Козловского'« др. (1900), Хитрова (1982), Гра- • : . нулометрический состав изучаемых вто^чно; гйдроморфкых поив тя- '..;. • желоеуглинистый ^содержание частиц * 0,01мм от 42 до 61£),. -1 . ■ :
; :. ПЛОТНОСТЬССаМОЙ ПОВЄрХНОЄТИ.І,4-І,5 г/см', *Содержание^Гумуса'
, невысокое (1,6л - в солонцах» 2,1л г. в каштановых и 3,5/» - в лу-■ ■ гово-каштановых почвах), реакция слабощелочная (рН до 7,6). В '
составе ПЛК:солонцов содержится 20-22£ обменного натрия и 40-45$ . • обменного магния. Уровень грунтовых вод на орошаемых и подтопля-'. • емых участках колеблется от 1,5 до 3 м," минерализация от 2 цо'.-'\.•.•;'.;"' р. 25 г/л / Содеїжаиіе легкораствориїла. солей колеблется от О,! д<>1 • - ' ' : 1,6л (в слое 0-100 см), сумма тохсичных солей от 0,00 до 1,51?,' : • ., - тип засоления^'по данным водных" вытяжек, хлоридно-сульфатнь'Я '
магниево-натриевнА. : - ■ • , ' ; . ,;; ~ ^С'Г'л'Ч'
*■;'.';..:. Второй район исследований расположен на,староор-зшаемом.ыас-; : сиве' Ферганской областной опытной станции хлопководства СоюзНИХИ ; Узбекской ССР (ФООСХС). Подробная характеристика природні,« уело' . вий территории дана в работахМирэоцжаева (1977), Киселевой ■:: 'и?; т; : *, ~(I973),' Сурми не кого { 1961)Почв еннкй покров ^представлен лугови-,' с , ' .ми (сазовыми) почвами « По' гранулометрическому. составупочвы от- ' ; ' ' . носятся к легко- и • тяжелосуглинистш. Пщотность, невысокая в ; V: 1:' верхнем слое' (1-І, I' г/смэ в пахотномслэе) книзу увеличивается Ч; . 'до 1;48 г/см3. Содержание солей на оровае мом у част ке в'слое ^ і ■ і * 0-100!смколеблется от 0,6 до 1,2%, а та/перелоге^превышает"-ч /; . сумма токсичных солей изменяется от 0,3 до 2,£#, тип засоления • ' сульфатно-кальциево-магниевый (по данным водной вытяжки). Почвы »' ' г ', высокохарбонаткы?, содержание СОр-яапбонатов составляет в;сред-ч .* •' : - нем .9,4?'п<> профилю.' Грунтовые воды, залегают, на глубине 1-1,5 м.'1 ; " . Кинерализация' измекпется от 2 до 15 г/л' на орошаеміс: почвах и до ' ■ 54'гД и' более перелоге, ^•р':-,- '; > ^ ..і-'',;' -"у'-
: "Л . 2. НЕГОДИ ЖХШДОВАШЙ ''.;
В главе приводится описание методов изучения параметров • . эдектрических. воцко-физичеокйх и хишческих с9ояст5 почв» которые были использованы в полевых и лабораторных исследованиях в . ' период с 1977 по 1902 гг. ' . . '■■■'"'^"■v
Кажущуюся электропроводность (кЭП) водоносных горизонтов . .V,-изучали в ыарифугко-кл&иевых исследованиях. На территории ПБООС под руководством Ф,И,Козловского бияо заложено 10 профилей (от ; ;; • 50 до 200' м) и 2 клоча (площадью до I га)«' на KOTopj« опробовали ' »
300 пикетов методом горизонтального электропрофилировани. (Ва-v,vд»нина и др,, 1973) и методом НВЭЭ (Хмелевской, 1974) с отбором - грунтовых вод Д4М <сонг|)ольных лаборатории исследований* ... . • . Ш орошаемых почв -естественного сложения й их перовых раст-. , ; воров изучали на территории фООрХС с помояы» дистанционных датчиков. В течение:вегетациоінмого лериода на режимной площадке ве-: . ли наблоцеиия за динамикой показателей следующих физических •' • : свойств: ' '. О 'Vy-'.-V.' V^"'/Л.:' \ ' ■> ' .."■ Щ:- l' V- электропроводности не насиненных магой почвенных горизонтов '
~'метоаоы 4-х эяехтромж датчиков; . 'V--:-.
■ V' . ~ давления почвенной влаги (PJ -»«нвиометрами с воэдуинм* иаио-
метром <Судницын, 1979): . / \ ' ". : 5
'Й- ; -.'влажности С V6*) - весовым способом <Вадюнина, Корчагина, 1973) ¡ ; v .V;v^'V'-* »едаературы почвенных горизонтов-'термометром сопротивления' ''
у ' Б течение периода «аСлсдений реіулярно проводили отбор
¡контрольных проб почвенного раствора и грунтовых вод с помощью ■ л-.:'' вакуум-лизиметров/ В отобранных:пробах определяли иаеличмну ЭП . растворов ( ¡ч-''" v'У'- ■
■ i*. > :.В лабораторных условиях определяли: v^^'-.'''*'" .■4 >
- электропроводность контрольных проб природных растворов по • ¿г
! / общепринятой методике (Григоров и др.,19С5) с помощью геофи- • . ^ ; . ■;,эического комплекта аппаратуры ШС-1; (измерителя кажущегося;' ; '. ; • Сопротивления) с приведением величины Я,к стандартной тем-
• -пературэ 16°С;- . '■'.'■'•■/ ■
■■*•> - сумцу содей методом химического анализа (Арищутяина, 1970); ¿г X'
- плотность твердой фазы и почвы.(Вадюнина, Корчагина, 1973); ■ ; .' - ~ " - коэффициент структурного сопротивления (у>ч) и поверхностную -
проводимость1 ("Х* ) в не насшенных влагоГ. почвах,ненарушенного : ■ ■ ■сложения по методике Березина и Шеина (1962); • .. '
- кривую водоуцеркиэаемости калиллярмметрическим методом. ■„/Л
■¿■. Обработку экспериментальных данных выполняли с испо'льзова-. '< ни ем методов математической статистики (Дмитриев, 1972) с по; -.мощью
■ v з/ дИAraxrril^a .Ш№PAj№AЦЖ природшх растворов по " - .. •" •
. < . •.; " • • ; . • ; • - ИХ ЭУИКТГОПГОВОДНОСТИ * :г '; •
. - . Минерализацию природных растворов в отечественной и мировой • : - практике почвенных исследований чаще всего оценивает по двум по^ ' > к&зателям: сумме легкорастворимых солей (С, г/л)». определяема с
ПОМОЙ1М) ХИМИЧеСЯИХ методов, И электропроводности растворов (91,),.:., измеряемой методами электрометрии." Доказано ^ : что между этими :
л казауедша су^естаует функциональная зависимость '¿¿V- 4ч&, г/»У . : (Жухоэ, Кулаков« 1976; Васильев, 1973;:Цицги, Торремс, 1900 и.'
"::>■ Вопрос оценки минерализации природных растворов (грунтовых и ;
растворов' и водных.вытяжек) по ИХ 'Л":. . • *. элеэтролроводности имеет эекову» историю, но пока не может счи-г ; \ решенным,. Анализ опубликованных работ покаэал,что в этих- • • разработках четко определились три основных направления: I) по-:;-.
;иск общего постоянного коэффициента для перехода от значений ЭП • '• . ;
V ПйЯШл>иои лгтлпл П/*«*Й(№А пл чтавивиип Ктп.птлпя ' (ТРОД^
.¡.• V. с разведением исследуемого раствора ибоз разведения (Бриггс,: л
* 1С99;Да^5 Ьгцап , •1910; \Шс(гг<£ Кога{{а-КогЪиЬ ./, 1914; .
Дояренко, 1924; Трофимов» 1924; Воскресенском, .1924; Хлопин,
1930; Берлинер, •'Долгополое, • 1954; Марковский, 1956; Алешина, Ка- V - лиганова!, ;1950 и др. );.2)поиск>кспериментальньос переменных ко-;'!>Ф$ициг«гов для перехода-от значений ЭП к концентрации раствора " .. .Г' ':с помощь» уравнений (\У1£ссх ,1947;Со/прбе. 8>о*е.г~ >йсс^огс/^: /, ч ;1940; Долгов, Житкоея>,\1952; Регепои , Кип , 1975;. Роисоо, •'. '• / . : 1977;Ме Зп^ге , 1900 и др.); 3) графоаналитическое. Уыяр»*кие .-:' ' /. связи ЗДисследуем(ирастворовс'концентрациями с ери и стандарт- . ~ • • * ; ,ных растворов (чистых солей и их смесей) или природных вод огг- : . ' ределенного состава (Воробьев,; 1939, 1955, 1963; Оилиппова, \ ^ . У ,':Д;195б; Калаче в, Гусенков, 19оЗ; ТорбукЬва, 1970 и др.). Анализ ' • Г : литературных данных показал, что наиболее экспрессным и удобным.1 . -' . методом диагностики минерализации природных растворов является * ' графический метод' сравнения значений ЭП исследуемых ра.створоз . реличиками ЗП эталониых'растворов.природных вод; Этот метод от- > ;■ • .-■■' - 'дичаетсд некоторой трудоемкостью, так как для неследования вод-' . разяичного химйзма необяодимо иотольэовать раэли^^ эталонные :
* -..растворы природных вод (Воробьев, 1939; Филиппова, 1959). До-'". ' , : ' стоивство его состоит в том, что он поэволяет.устранить ряд ' .' ;;
"факторов, снижавших точность определения.- . ■ '■:;■,'-"У .'УУ У В работе экспериментально установлено, что графический ме-; У - тод сравнения, значений ЭП природных а талонов при оценке алшэра- 1 ■*■'
;лизации грунтовых вод хлоридно-сульфатного' и почвенных растворов ' -,- сульфатногб. типа засоления*с помощь» аппаратуры ИКС-1 дает отно-: | оителыую ошибку измерения от 3 до 6%. - Достаточная надежность и {. .
точность определения :.ЭП растворов о помощь» ШСС-Гпоэволили рас- * V
* ;смотреть уравнение.связи ЭП природных растворов с отдельными по- '. ■
казателями, характеризующими их состав и'минерализацию. С помощью .
| регрессионного анализа были найдены "уравнения связи;С■■ ^(я*) ■ для природных;растворов хлоридно-сульфатного типа засоления в . диапазоне концентраций от I до 24 г/л и для сульфатного - от 3 ;■■ ДО 50 г/л (рис."1). " •
V. ЦС.* 0,692 ♦ 0,943Цг., -■,->'4■>(I) ;
' ; ЦС - 1,125 + 0,9041»гу . -А;;:;^ ; (2)
Г: Эти уравнения имеют вид логарифмической функции с коэффици- , . ентами корреляции ■ 0,91 ¿о,С44« ч«=0,&.> -0,034 ■
Рис, I. Зависимость электропроводности '-. <-;" : ( Кг ) природных ■ л< вод от их минерализации (С)
її№ М* '® & 20 эо ; ; ■ V, ;- 'у- ,':.<':
^ ■■ С помощью статистичесхой обработки данных ионного состава 'ч ;:' и электропроводности исследуемых вод была найдена корреляцион-; на* связь между содержанием отдельных ионов и параметром \ : ; По тесноте^ корреляционной связиполученные; зависимости ; ДЛЯ ИС-,.'': следуемых'природных вод разделены на три группы; ;. ^ 1 >''
.1) для ионов:уа*, м|+, - .0,9740,99 (пі « 90) хорошая А-
2).'¿иілтиона:"■% ^^ШіГСп—:.90>— :гднял >1-'^.^І'^'" 3> —- НСО*; ^"» 0;,69*0,70 (п » 90) - удовлеіво- А
'■'■ рИТеЛЬННЛ. . ■ ; '.. '.'■■'.■.':, "
-. Высокие.коэффициенты корреляции ДЛЯ ИОНОВ А/а+, Mg*, £ Ojj" j позволяют использовать полученные эмпирические зависимости для.
характеристики химического состава природных вод исследуемого . района. -'
Установлена также связь Ж, исследуемых растворов и натрие-во-адсорбционного отношения (SAR.) (рис.,2). Коэффициент корре--. ляциизависимости SAR ■ -f l'Äv )'..■>'равный 0,79 io,0,65 , ■:t позволяет оценивать качество природных растворов по степени воз-' : мощности осолонцевания орошаемкх почв, используя параметр. („ , . -л не прибегая к традиционным, методам химического ".анализа. -
Рис. 2. Зависимость . ; "величины натриево- > адсорбционного отношения (SAR) лри-. родных вод от их - электропроводности ; (»,)
■ ■ «м 20 ю
: ■ А
' г
«
¿...* ■
' 0.2 \ : л-
^ ^У^м/и-Ш"1
- ал '" '* ' п*I <11 11 ■ 1 I I < ■ ч■
> 0.2_ <М / ¿2 Г 4¿0^. /м.' -
; На основе результатов проведенных исследований предложена' * оценка степени минерализации природных растворов и БАЯ для хлоридно-сульфатного типа засоления по величине их ЭП. К V !.
■ < ■■■
' - * 4. ДИАГНОСТИКА МИНЕРАЛИЗАЦИИ ПОРОБЬОС РАСТВОРОВ V
. ПО ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ВМЕТШИХ ИХ:ГОРИЗОНТОВ •
■ Б главе' рассматриваетея ЭГ1 гидроморфных почв естественного ■ сложения.как 'самостоятельное и* физическйе свойство м зозмож- ■', '■ ■■ . ; ность его,использования в целях диагностики степени засоления порозьэс растворов в насиненной двухфазной капиллярной системе <.! . - ; "почва. - раствор4, и, не наеденной влагой трехфазной системе "поч- _ ва,- раствор - ВОЗДУХ*. ■''."■■■■ ■■■ АО- ■■ ■ -Л- |
. ' • 4.1« Теоретические ОСНОВЫ электропроводности. ПОЧВЫ ■ ■ V' " ■ '• ' . ЭП является одной;'иа: самостоятельных Физических СВОЙСТВ :.-'Л;-. почвы. Однако, до настоязего времени, теория электрической проз о- ' - ; ДИМОСТИ этой сложной многокомпонентной дисперсной системы не : разработана'. Повтор в/хачвстве теоретической' основы мы использовали ф<эику диэлектриков (Губкин, .1970),' теорию электролитов ' (Глазов, Ломов». 1977); теорию электрокинетических'явлений (Гри-горов и др., 1973), . коллоидную химию (йридрихсберг, •' 1974 ), } , теорию электрических свойств горных пород (Пархоменко,1.196о) и ; . | теорию электрор&зведки ЧХмелевский, 1974; Якубовский, Ляхов,; ■;::!'
. 2080»»Т: Т ' У".. - с---^ф
Анализ факторов., «на ЭП системы;"почва - раствор -:/'''
воздух" , похазал-, ¡й ¡цегиом •ЗЛ ¡дисперсной системы. () опреде- ./ ляется ЭП равновесного :поро8©Гд ¡раствора С* Л» поверхностной • Л ; проводимостью (Яр)•; аозникавдей >на траницё раздела поровой вла- , / , ги я твердых частиц и 'коэффициентом 'структурного сопротивления - системы ( ^), хара^термэуотего' диэлектр11ческие .свойства тверцой ;
н газообразной фай (Ррмгоров, 1973} <Фридрихсберг, 1974; Злочев- ;'. •/ ■. екая, 1969). Г.: ^V-:■ -V"'Г.^V^^ ?^":
Из уравнений 43) 'ВИДНО., 'Что зная и по определяемой в V
л поле величине Хп,теоретически можно-рассчитывать величину элек- " V;тропроводности равновесного порового раствора ( Я,), а затем, с' . . ; помошьс уравнения (I)-или. (2)# - его минерализацию. •'.''
.; ', . Трудности такого определения связаны, прея до всего, с ■';. * .зависимостями величин де^- от концентрации равновесного порового . . раствора (С, г/л) и £>с - от степени насыдениости почвы влагой у/'-". (£?К" Эти зависимости изучены недостаточно* Кроме.того; недоста-, .: точно разработаны методики оценки величин ЗП равновесных перовых ; растворовЧ У, ) по ЭП водоносных горизонтов ) систем«,
■; "почва - раствор" и практически не реализована возможности определения Я!/; по в кв насшенной платок системе "почва - раст-■ •' вор - воздух".;' • ' • . ' : ' Ъ--"V''Л-1-: -'''(■ ,■ ■
4.2. Диагностика степени минерализации норовых растворов
Сп по*электропроводности насшенных влагой почв''.„
•/'л4: . .; •. В наскзенных влагой почвах, когда степень населенности ;1 . £ * (Г I (т.к. -объемная; влажность ( & ) системы равна порнс-
, тости (П)), величина,коэффициента структурного-сопротивления ф > капиллярной системы "почва -раствор*' будет зависеть а основном . "" от диэлектрических'свойств твердое фазы и ее структуры. Если ли' ; «логическое строение почво-грунтовоЙ тадяи в пределах района ' • - . исследования изменяв тсянезначитедьно» то каэффициент структур- ; . " ного\ сопротивления ); система "помва ^ раотЕор". можно.считать Г -: величиной постоянной. Поверхностная: яровддимо«т> (при касы-;
■/уу1'- иеиии горизонта растворами1 концентрации 3 г/д будет величиной ,
незначительной,; т.к.Чг» >-> Ж<в>и ео кажне пренебречь" (Элсчзвск&я, у, 1969). Следовательно, для водонозных горизонтов машинных. ми- ■ •'•' ^ керализованными водами, ' ураенаняд (3) можно записать как
• ► .Уравнение (4) послужило теоретической предпосылкой при розработ-V ке методики оценки степени минерализации грунтовых ;вод по кЭП ; V;
;; водоносного горизонта на вазе метода горизонтального электронро- ■'; филирования. - ■■ \ \ '-V;. ''' Л'-'.■ ■'//■^і ^'■'У'-■'-■■'
Исследования проводили в три этапам На первом этапе на / .
ключевом участке разрабатывали методику .'измерения величин р - • .. оценивали точность и воспроизводимость метода; определяли-зави- , / ; сймость ■ Яі, *) .На втором этапе с помощьюмаршрутныхУ микропрофильных электрофизических исследовании: изучали минера-лиз&цию грунтовых вод территории ПЭООС (Ставропольский край). На' -
■ третьем этапе осуоествлялась апробация методики в условиях дру- -гого региона (ФООСХС, Ферганская обл.)""*.■,.'-.".■'■ '■"■'■■'1 ,7•■."У'.у
Методические работы на ключевом участке сводились к реше- ■ ; : нню следующих вопросов:. I) выявлению однородности водонасшенно- - * -
■ го горизонта исследуемой территории,(ПЕООС); 2);определению значений коэффициента для исследуемого.горизонта; 3) оценки • точности разрабатываемой методики на основе выявленных корреляционных зависимостей. V •'•'.' . : ; '
■ Методика исследований заключалась » следующем: на ключевом .л^ участке в характерным для изучаемой территории комплексным поч-; ^
веннкм покровом был заложен »талонный профиль длиною 175 м и '• : ' разбитие. пикеты'череэ 2,5 м. КаждьЛ десятый пикет опробовали . ; \ . методом МВЭЗ для спдави одиородности электрических горизонтов; ;' зоны аэрации.; Для ирквлзі» хаиаык ШЭЗкяитслогической колонне : С : :■'■ схважии и выбора ©пткмалмтого полуразноса АВ/2 исследовали лито- . • , лога» профиля до глубины 5 ы. Затем «пробовали остальные пикеты '„* " методом горизонтального -эяеетропрофюпфования для 'оцёнкя элект- ■ !: ропроводности ВОДОНОСНОГО ГОрИЗОНТ* < ) с целью, выявления: і ;ІТ V заайаимости К Для* Ьцейки^тсіітостй • метода отбирали -
■ ' контрольные пробы. вод ^ ещ^еі&Ьі^їелйчийігих ЭП :■ (кондуктометри-; чесхим методом) и сумму соЛей {х&мтосКйм";мётодом) 'в: лаборатории. ; % Коэффициент 1структурно»1о',сопрЬ*йвлейия ' ^ определяли на образ-
■*'. ,ИаХ ВОДОНОСНОГО горизонта» V - :Д- " : '
'л-:. '. Анализ ^данных МВЭЗ показал, что' все эпюры представляют со- у..-. '• .у. бой трехслойные кривые типы КНА. Ах интерпретация с помощью по- *' •
• леток Пылаева (1971) позволила "выявить три электрических гори- * 7 зонта и построить геоэлектрическия разрез эталонного профиля :
;.'■'■■■(рис.- 3),';где второй горизонт, представленный:легким суглинком, - І".' • Г. служит водоносном горизонтом грунтовых вод, залегаших на глуби- ■ " " не 1,5-2 м. Модность этого горизонта ^'от.2 до Є м, значения ЭП изменяются в диапазоне от 0,2 до 0,7 См/м. .у" у;.у у '"-,'■-■ '-Гу ■''':■
л Однородность литояогического строения эодонаскаенного гори- ^ . ; зонта (рис. 36).дает право предположить, что величина (Ъ для . . у водоносного горизонта-изучаемого массива близка к постоянной. • . Величину • определяли .двумя методами:1 лабораторным,на образцах, . Л: Ненарушенного строения■водоносного^горизонта по методике Берези- . . на и ¡¡¡еина" (1962) полевым; эаключаюяимся в расчете величины'V '
• по той же формуле £> = —-. где 5С* ,'-;ЭЛ контроль»** проб' '' : ... ; у ■■■ грунтовых вод; кЭП водоносного горизонта грунтовых вод
' . . (данные полевых исследований К,0ба метода похазали доста- _ : точно'близкие;результаты,;что дает возможность.определить-коэф- ; _'.■■■ .
■ ': фиииект структкрного.сопротивления. по экспериментальны* дангым ;
' полевых исследований при условии, что минерализация грунтовых •вод' .3 г/л,'. • ; л:Л'Її '■'■'л-1- .''-'■'■' у ■ Гу'*-'.
. -./-^Оценку уточности'метода « проверку предгюложенмйо постоян- • . стве величины . для данного массива исследований проводили с. .г.;-" ' ; помозью корреляционного и регрессионного анализов. Была выявлена ;' ■' '^зависимость ',^: " найден ее. коэффициент корреляции: '
,4 = 0,92 * 0,042 (п н 90)., получено уравнение и его параметры , . . .>,'.
у-у^у^уу-уу у:Г> • ' ■-^■.-У '-.-.'уу: - -у* у -
■ , -. Учитывая» - что для эталонного профиля коэффициент £ ; изменяется * :. , у
' . незначительно, по'величине кЗП водоносного горизонта «о»но с .
Высот*,™ •
; ~;^;■;.■:;25 50 ■ ■ ; 7' 'Vюо; ■; , №1/5 « - : • "'8 ¡б'-'-;- 3£ 5в 36 . 35/К
_I
/ /ч./ / /•/ КРОбЕНЬ грунтовых вал / / / / />
>:: " . ) '6 л. • Л ££ 75 _ 85 д- •; •'
: V.V V Рис. 3. ^ггалонныйпрофи^ь ключевого участка.Г-И (Сев.Кавказ); ^-V '': .' а - почвенно-топогвайический сааь'р.я ггоаймляг . ' '".Ч'\ '
: достаточной точность» (15$) определить величину 9?» грунтовых _ I • вон и их минерализацию • с помощью последовательного исполуэовадая } уравнений.(5) к (I) или-графически (рис. I и рис. 4). ■■'■
.''-^^РЬзрайотанная методика исследования и'полученные калибро-' л вочные кривые на ключевом участке в дальнейшем были йспользова-.; -:. ны для диагностики: степени • минерализации 'грунтбвкх вод орошаемых, -
0.в
V «
У.
а.)
а»г, см/и- " . х(' / , • : ' у;.^' У'-'/л'" * .
- ':■■:'.¿Р"* Рис. 4. Зачисимость кЭП водоносного
■■ "Л горизонта. () ог элект-
. : * 'л/ ропроподностй ПОрОВОГО ^ , '¿у 'раствора ( £»}
ОА о.5 о.7 { :;: ■
' ■. .'массивов территории Ш очереди ПЕООС, Здесь; вши проведены* мари- У рутн'ж исследования методом горизонтального электропрофилирова-: ; ' ■ йи я в сочетании с контрольным бурением (30%. объема' от всей - , : ; сум«« точек опробования). Бь*ло заложено 10 профилей длиной от'-
50 до ¿СО м на полях; под;разными с.-х. культурами.. Выла состав- ■> .; лена карта глубин;залегания и минерализации грунтовых вод, что V-- -.л" *..У'дало дополнительную информацию о мелиоративном состоянии-терри-.У . . тории за время исследований.- У V-У '/У У
. У •Данный подход использовался также и при стационарных исследованиях динамик»; минерализации грунтовых вод орошаемого'массива территории Ф00СХС (Ферганская обл.).: Сопоставление минерализации грунтовых вод, рассчитанной по #с помощью полученных У . ' предварительно зависимостей (на эталонном профиле'для данного ' ■ . района исследования) аналогичных уравнениям (2) и (5)» с Факти-; У ческой минерализацией контрольных проб грунтовых- вод прижжено-/ • на рис. 5. VV.;-.■■»■■■ "■■''■■'■'■'.-. ^''д ' .'-'У 'У' .У ■'
. ■ • . Таким образом, в условиях относительной однородности лито- ' • логического строения района,исследования по величине тводо-: носного гбризонта . насыщенного' минерализованными трукговагс -во- : аамк; с помояыэ разработанной методики чожно достаточно'точно;
10 - . . '■-..' 5. Соотношение1 расчет-
й ■ • ' ;'■-','.'•'', ' ной и фактической ■.'..'■.-■■
" . ^ '•' - ' " ■ минерализации грун- ;
. б - '■ . , ' ■■'■■ ./■* ■■;" тоеых ВОД ' V
■.■:-• ■ .' ■.■■..■'■.■■.■■ ■■ : ■■■ .■■. ::. ■ ■■■ . ■ ■ ■. . 4 - . ;; _/ у ";у у.г,-,: у -.
;'. • ^ 4 Г> а. Ю 12 14 С.г/л(1^чЛ ', . '
характеризоватьнорового раствора,";а следовательно« и-сте-
пекь минерализации грунтовых вод ках при маршрутно-ключевых,
. так и стационарно-режимн х наблюдениях, ■_'.■
V 4,3. Диагностика минерализации поровых растворов ¿п SU.ii • Ч по электропроводности не насиненных влагой почв
- В качестве теоретической предпосылки'для разработки методики исследования БЕЛ и используется уравнение .
" ; Решение уравнения^ (7) в данном случае осложняется тем, что оро-. шаемые почем я вещественных условиях находятся в основном а не' кастетом влагой состояние, представляя собой трехфазную капнл-лярную систему "почва - раствор - воздух", где / 0, £ / I. Следовательно, при определении величин. и для каждого : исследуемого,горизонта, необходимо учитывать целый ряд дополни-' ■ тельных фахторов, таких как влажность, температура и адсорбция-;* . десорбция на границе раздела твердой и жидкой фаз. Сложность. решения-задачи заключается в том, что необходимо изучить изменение * ' величин ЭД^ и одновременно с изменением значения „ для : каждого исследуемого Горизонта в дичпазоне. влажности от НЗ до ; 0,7 .'■■'
: ' Дли. определения величины Я* по уравнении (7) была раэрабо- і Л-; ,■..■'■ 1 тана комплексная методика,' включаящая лабораторні» определения* ■■:,■■.--. * величин , кривой водоудеріїшааемосїи и полевые стацио- ;."■,:
■ •>';наргшэ,исследогания.'гензиометрического давлення почвенной влагиТ:: ,(Р)^и температуры і ■ ■'.*"'■'■■ ; : ' оЛ'-.'Л.-"^ ■ ■'
Лабораторные исследования величин £>«. по методике Березина . .;■■■'■ и Шеина в диапазоне влажности от.Ш до,0,7НВ'позволили' олреде-"'■ лить что величина п « % к'уравнении „V:лч -.' ;
у У . <&>
-и обосновать возможность использования:этой гзавиеимости в поле- ' вы* наблюдениях'а; 8 даль не Шлем ¿л благодаря^использованию; зависи- -: мости Гч & /¿£2» лабораторные исслёдо эания сводились ; к опре- .■": ;":' ■ .Д:. Л; делении Пористости, величин ор^и Дстандартней ^методами:;'■ ^ (Злочевская, 1969) для каждого исслеадемого' горизонта^.'. . • ' " .
■. : 0.полевых условиях измеряли; величины параметров Р. 0Ц . и : ■ раз в сутки втечекиед вегетационного, периода, на' контроль- .* них образцах определяли весовым методом влажность дляуточнения .'.;■полученных ■ в лаборатории кривых водоудермааемости. Скоррехтиро- ;; ■ % • ' . ванные зависимости величин Р от.уи позволили рассчитать значения параметра.^ по уравнению (6) ііля каждого исследуемого гориэон-' . 1 . та с учетом степени его насьсенности; "'Л' - • У У;,-■
>' Все: »то. позволило "рассчитать- величины ' Я * ' с. помошьа ураз-:-:; ■-' нения (?) по определяемым в поле ¡величинам Яц» по значениям'^«,' ; > \ полученным на основе полевых измерений кривой водоудерзшвав—'; V ' ' - цости, уравнения (3); и по ^ , величина" которой на первом ятапе - . ^ " изучения была принята постоянной для каждого горизонта. Одкаао, / : сравнение расчетных'величин Яу и-значений Л,, -дюровых-растворов,
Vиэмереннш:-непрсредст#енно'»1 контро^ьн^'лрдДадг^'руявмд ¿ольше г, -'
'■■■■ -¿■V"' ■ і-""' '"Ї'-ГТ"'-- ' І '1 """ ' - '■ * ■ " .'«- »— ■ ■
расхождения. (о»вка 'дй 45Х), / , . , ; .'■.-
Аналиэ реэультатов а полевых исследований показал ( 1' ."К
.уменьшении давления почвенной влаги (Р)< величин» Я^'.- не является * константой,' как это следовало из лабораторных данных при.кснцен- ;/.,:' л траиии порового раствора. < 2,5 г/л. Напомним," что в лаборатор»шх '■■ условиях при'выявлении зависимости величины нацений' Р *.".'
почву иссутали,:эамешая поровый раствор; воз духом б еэу в сличения минерализации раствора, В природных. условиях ^иссуоение почвы вы-.. ■■ - , эывало повшенио концентрации "порового раствора; «то в •свои очередь приводило к изменение величины 3 полевых условиях при . иссушении почин концентрация растворов возрастала от 2 до 9 г/л -♦' ; в диапазоне .влажности от 0,7 ИЗ 'до' НВ для луговых (сазовых) ; . •'• . \ /.
почв. Вследствие этого величина 'снижалась.с 0,392 до" 'УЛ'^уЛ'У'-V; 0,016 <^/м.лПолученкые' зависимсютй . « ( ЭС»); Ц';;
.^ приведены на рлс.'-6а,б. " * :':'.''•"" ^-Д^;--'' ^■/'улг. V
"л--; -V;... Используя последнюю зависимость, уравнение 16 )и полученные;; ;Г ' ' в полевых уеловиях. зиаче кздэ; „,с помощью уравнения'(7) вновь . ; - ' 1 рассчитали ЭП почвенник растворов ( X.).'На этот раз рассчитан- : у;
■ ■ " ные величины Я/ были близки К контрольным прямым измерениям*V . ; 'V величин.'*,, растворов| вакуумированкых из почв (рис; 7,а)у что ' \
■ ■ ■ л позволило определить степень минерализации исследуемых раство- : • *.. . V
}. у,.".!.:'■ "V:.■■.■>/! ^ГгЛ^.о^гЛ-^я-^Л^Сгч^. ^ ■
ров графическим, методом.' Дикамика. минерализации порового раство- ^ ■;••* <• ...... ' . •• - ■■■ 1 <: ;*■'<- 1 - у;-л:С- '
•'• ^ ра гор. А луговой (сазовой) почвы приведена на рис. 76. ' • - у . 1
>.<; . Таким образом, в слабоэасоленных ороааемых почвах контроль, .. ; '
величины ф/ лоровык растворов с помощью "уравнения (7 > представ- > * V
V ляется весьма Сложным* так как при
воров от 2 до 4-р/л независимости от. давяедая почзенной влаги :% ;
1' ,будут':изменяться' парш^зтры г'что усложняет. расчет ве-,й:/ .;
.• личи)« и снижает достоверность результатов определения ми- •
■ • нералиэации порового раствора по . Разработанная методика ис- :
^ следования может быть полезна при изучении .ЧС* незаселенных или ' '
•у сильнозасоленных почв { в пертом случае ^!;-свпА' ',;во втором - , •.. }
. *
Vi 2 ■І
; Х- РНСО, ЗеЛИОИШОСТИ -V- поверхностной про-
■^"v/v'v'v г^ ^ »¿«»»«остйд от
поро а ого р&ство-?;-V- pa ( Я ). и ■ даале- :
*h н
■ •. '-¡у
О •
"І1 - ■ i \ .■'■ ^-"У - ■ . . . нив почвенной ала-.
VV : У CévvîIQ*1 ги' (P) луговой > *'v'V
¿.о - эо . yч(саэовоя) лочвыв
ï • '. • ; - '; . / : - ~ * . vгор." A; (0-30 см): .
"v'YxásV&í^t^ó^-'^':^-^' .'. >"•'.•:,'• . '•'•'. "' а - я,/» á» )t • -
ал - Rft ?n "'.x'-"-уу'й
■ .; to 20 ' ЗО 40- W;. 50
j Рис. 7. данамнха * ' • ' / 'эдектролроводности '*
'Л ' • ( M Мйнврали--;1:;
я'Чл ЭЫдаЯ' ; (C,r¿ ) аоч-'; ' ^венны£ раствор«
■ С, t/a ' ' '--V 'f"'" Л-y.-i."'.-1'V.'"í4под-хеспчаткихЬм :;;;
• f- . . "'tf ; <'.ЯуЬїМЙ • (¿МОВСЯ)
• Y: . ' •••'•'• - iY /Ч почзы (гор; A» ' 0- - •
30 см) 400CX,1981г.
; І- / ПОГИб -'У •: ■ • ^ • ; ■. ' • ■ < '• ; 'ж - факекч*сжив':, Y Y:v-i^' ii jí;»';.íí.«;W:rri-'átlv л¿ 'é. li 'li' iTY
Y^Y^xYY.- UWHbv.-;'/ Y u чип : - : -, -. : расчетные'
. St^ —«-0. При-этом наблюдения надо проводить лишь за динамикой ■;./■ величин Р и t • ■ ■Л-..
■ Л- ,"v::. Результаты полевых исследований динамнхи минералийации
" Ч/ ;; почвенного раствopa"сульфатно-кальциёво-могниевого типа*: засоле- .:
v ния и его электропроводности'под хлопчатником (сорт Ташкент I, f , ' режимлая площадке, период -вегетации),; данные;.Шаврыгина\(1961) о ■У' , i . V влиянии концентрации• этих растворов на "урожай хлопчатника, рас-■ : , четная форх<ула потерь его ур0*^ s зависимости от изменения . • * ? электропроводности почвенного раствораí на I ,См/м" у
■ .:■ тпв-п»1977),: формула расчета осмвтич&ского. давления^почвеших'V¡/ :;,; v - растворов по их электропроводности <t**4pt«.li ♦ • .
-V-: ¿haÍ4.«L-s , 1949): позволили «а* предложить, классификации почвен-. ;.:. ¡ ных .растворов (в диапазоне влажности от. Hd до 0,7 НЗ) данного ,-'.". ; '№(., аасчл^нлл по;, степени токсичности» исходя• из-сдецуятх; -'; ' ■л,,'-'параметров! электропрадоявс«!«» осмотического деления и кон-^ - тдектргщии почвенного расгесра (таблица)* . • ■
, ' "У;";.; - ччЛч'^-ч у '^'л-'Г : * Таблица '
. I - ——- .1^1 „ ■ » ч ■ > i— ■ ■ i i т. и I ■ иц ■■ i i» .-.j
■ ' • ' ¡л.- ' - !' ¿Электре- - ; 1 Содержание 10смотичес-1 Потеря. 1
почзенныхл l^ -OCM*;!"®"4«^
; . :г--;7УРаетв°Р°в ч-*^' "j1-^:. {.?%" у; V ', У
Кэтохслчныв :-чу.■у 4-7 д;;,-. ■ч ::чб-^э;■ :ч,> д,5:н о-, X' ■'/'Сйабс*о«смцяю/:И 2,9-3,5 0-10 yíí ■
, : Силькотоксичшз',; ' V 713-19 ,.;;; 18-25 ." ' 4,5-7 20-50 . Очень силькотохсичные v -25.: 50 -
r VV^-.-v/^^."' В итоге проведенных иссяёдва«яЯ«вк^)ивШ1 »и слёдушик вы-
"д.' водам:■ * ■\ .'-■ л-'-. ■: ч lz] ^ --у ■.-.>-.■'•■ Д
\ -,; I» Параметр электропроводности (ЭП).является ощшм из наи- ; v " , более удобккх, надежных * бвстроолседеляемых' характеристик при-
' родных растворов,•' позволявших с достаточной точностью (Э-б£),с • ' у-}:'1'. ; ■ учетом химизма дать оценку степени их минерализации .концентра-г :■■; ; - ции ионов, олределяющих тил засоления;^и осмотическому:давлению. ■ ' ' - \ 2." Изучение ЭП природных растворов хлоридно-сульфатног'оти-^ па засоления в диапазоне концентраций 1-25 г/л позволило устано-• ' . вить логарифмическую функцио^ькую зависимость-с. достаточно' на- г
'■■■■ ; ДБЖН1МИ коэффициентами ^корреляции ЭТОЙ величины', не. ТОЛЬКО С ИХ. / ■
!'■.': Г К',У;-,. с* -"■;--'.' ■■ ...л ■ ■"■■■■ .г'-У'7*" - • . ; ••.••'.•>•
минерализацией (ч.» 0,91 + 0,044для.г> « 90), но и с йчтриево- • • , ,*■■■'
•• адсорбциокным отношением^ЬАА)г« 0,79 V 0,06ЬА.;.;-'
О- - Последнее имеет большое значение'для оценки;природных'-растворов-
::У сухостепной и степной зон, • где преобладает; осолонцевание; Полу- ;
_ ченные* зависимости;:; могут быть" использованы^для оперативного Д .
■Х- V "■ контроля минерализации'и' качества оросательныхк грунтовых вод;, у-:" ■■'.■.;'.■ .■•■■•. -7- :.■» •■■.■*■: ^-л -- ур-- ■■• ■■ •¡г'-1 ■ ->•. ',;'-,
'V.' - 3. По величине кажущейся электропроводности водоносного' 7 ^ /л
'горизонта-( ^(,,,' ); определяемой методом горизонтального электро- ./ *
: профилирования (в условиях литологичегкой однородности водонос- ' ' >
■ ; ного горнэонта изучаемой территории)," можно сдостаточноЯ точ- '; Г; 1
- ностью 415%) определить величину ^электропроводности ГКГНТОВЫХ .
;- > вод ( ) орошаемых почв, .что "позволяет на'основе ранее выявлен- . .
- . ной зависимости С, г/л,■.!•( )"дать оценку степени их шнерали-1 ;
, ;: - эации без "массового; отбора , проб при мартрутно-юючевых йсследо-;' :. -у ..-
. - ваниях.' ■ ■'■ ; -Х.^7:^-; 'л'';'!-'.-1.'/--"*.-'■'. IV ту ^'Л.■■'■.■ .«Д-*-""'»
V-.-. ■■' у-.:'--. ,-'■-■ ■'.л,л; г".;.;.:V ч.;.1'....V. л*;-". „
' , - ^4. Разработанная методика оценки , минерализации перовых у ' ^ -V
,.' .;' * растворов по.их электропроводности в насыщенных влагой горизон- ). -Л'. *
: ;1 > тах 'позволяет ? о' ушествлять дистанционное наблюдение4 на' стацио- у-уА -у
; нарных режимных площадках;за динамикой нинерализацчи; грунСовых у у; ■'
- . •. вод без' отбора'проб и их химического анализа.* •.'.'.г
.'. - . 5. По данным ЭП не насще1Шых влагой почвенных горизонтов. ; 1
(а.л)- на основе разработанного комплексного метода ста^окаркых « . : патчиков • можно Чп а 11и оценить электропроводность г>авно^ес>шх'v
лорорых растворов для к<^дого генетического горизонта с точностью .î ' до lí>%. ; .'. '--■".Ч- ■. :
б. Зависимость коэффициента структурного сопротивления ( Ç*e) луговых .(сазовых) тяжелосуглинистых почв от степени их наскпемнссти (¿ V В диапазоне влажности от ИЗ до'0,7 Нй будет : * иметь следующий вид:ра , = .' JVjs . где vjb - коэффициент 'струк- : ' . •'.■ " турнаго сопротивления исследуемого -горизонта при полном насыпе- ■,, , . нии, ' ■. "■ ■■ ■ ; ';■■,■'■.'■ "V. V- ' ^.V-; ■:■'* : '■■■■.'
- ; V. При определении предлагаемым методом в интервале;; концентраций почвенных растворов от Z до 4 г/л следует учитывать непостоянство величины Clfs ; Увеличение концентрации раство- "'; ров э указанном диапазоне приводит к уменьшению'.величины поверхностной проводимости в верхних горизонтах (Anax, Al) луго- ' ' вой (садовой) почвы (Ферганская обл.) от 0,3Só до 0,003 Сы/м, :' в нижних (BI и Б2) - от 0,221 до. 0,001 См/м.лУ":.:-;."'"V.;'" '■': . 6. Разработанная и апробированная методика определения Я y ' ,; inSílu B не насшеннух влагой почвах на основе стацио-
■ нарного наблюдения за динамикой тенэиометрического давления почвенной влаги (Р), электропроводности (#„) и температуры ис-
;, следуемых горизонтов с помощью дистанционных датчиков позволяет,;у-- , используя уравнение (7) и зависимость 'С = |( изучать
• изменения концентрёщии почвенных растворов при орошении, ЧТО '■'',- / ; \ ; дает .возможность прогнозировать время vt нормы поливов, v\ ■ |
: -* :' 9„ Предлагаемые методики диагностики минерализации поровых ; -Л',-, j ■ pacTB0if«a.n0 их •злектропрйводкости ъ насыщенных и не насыщенных-/
■ „влагой.,пдттйх^прзволяюг существенно упростить и удеяеэить (сни- • -у У ; •. • от до( 70£ объемы химических анализов без ущерба точ- •
:.. ности) методу.оперативного контроля водно-солевого режима оро-' • саемых поч»^.' . i1- У:'* ;У:У ^ '■*;■■■ ¿■■■'■Й:. У: УУ' '■'■.' 7'
-v-V^y; ,; у" гэ
V. Основные результаты диссертационной работы отражены в. следующих публикat^íHxí ;".■■ ; V , ■ '' . -у
1. К вопросу о методике крупномасштабной'по«»енно-мелиоративной . съемки.' - Б кн;: Тезисы докл. У Делегат*'съезда йОП. В. 6,'
Минск, 1977, с. Ó2-Ó4 (и со&вторстае).
2. О методике территориальных исследований для обоснования ме-
лиоративных прогнозов. - й сб.: Проектирование и зксплуа--Г тация мелиоративных .земель на Северном Кавказе.' 1979,' . '■ '• в. li , с. 7-Ї0 <в соавторстве). у'у' ;'у;:л.'-
3.-Опыт,применения.метода электропроводности для составления > детальных почвённо-мелиоративных карт. - Бюл. ЬИУЯ, 1979, ■ V 43, с. 21-23. У..л'у ;.
4. Значегае структуру почвенного покроэа при почвенно-мелиора-
: тивных исследованиях в сухостепмой зоне. - В еб.Карго- ; ^ ■ графия почв к структура почвенного покрова./Научн, тр. . Почв.; ин-та; им; ■ Э.В.Докучаева. 19с0, с,: І0Є-Ї32-' (в.со&в-ч : . -'■у;'- ■': торстве); ■ :у Л'■:'■- '.'.■.'" ■'.,'" f " ' "' ■' '. ."".■■'. ' У:' У »': У >..',
5. Опыт использования,электрофизических методов для детальноЯ*. .'''■■ почвенно-медиоратавно?. съемки. - Бол. Почв, ин-та и«.
3. В .Докучаева, 19сІ, в. ХХУП, с. 3-7. у"; : ■ .'-б..Изменение'электропроводности почвы в процессе ее иссушения: .у Тез. докл. Закавказской конференции молодых учение и спе-j циалистов, посвяаенной бО-детис аЛКСМ Армении. - Цахкац- \ ,'у хор, с. 34-оэ ^в соавторстве). , - - ■
7. Опьгг использования метода,электропроводности для определе-. г ния минерализации-грунтовых'вод,' -, 3 сб.: Труды УІ кСнфе-ренаии молодых ученых факультета почвоведения МГУ-, I9S2, с. 2-3 ¿en. в ВЛШГЛ IS.0I.I9¿3 г.■.'.■.;:y'vy
6. ■Электропроводность яаскленных и ненасьшенных почв и гторовых ,
растворов. - йестн. МГУ. Сер. 17, Почвоведение, I9&1, М 2,■ с. 42-48 (в соавторстве).' ■.■■'•'-У !■ ■
- Копикова, Лариса Павловна
- кандидата биологических наук
- Москва, 1984
- ВАК 06.01.03
- Изучение электрической проводимости почв и поровых растворов в целях диагностики степени засоления
- Прогноз температурного и водно-ионного режима засоленных мерзлых пород и криопэгов
- Структура и гидрофизика набухающих почв как систем с переменным поровым пространством
- Массоперенос и криогенное структуро- и текстурообразование в промерзающих засоленных породах
- Влияние засоленности и заторфованности на деформационные свойства мерзлых грунтов