Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ЗАСОЛЕНИЯ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ЗАСОЛЕНИЯ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ нм. М. В. ЛОМОНОСОВА

л-да/.

ФАКУЛЬТЕТ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

На правах рукописи УДК 631.43

АБДЕЛЬ К АД УМ ИБРАХИМ ХУССЕЙН

ВЛИЯНИЕ ЗАСОЛЕНИЯ (НА ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ПОЧВ

06.01.03 — почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва — 1985

^Й/с . Л;1,--"' /С*

Работа выполнена на кафедре физики н. мелиорации сточи факультета почвоведения МГУ.

научный руководитель

, доктор биологических наук, профессор А. Д. Вороник

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ

доктор биологических наук Е. А. Дмитриев кандидат биологических наук А. В, Шевченко

ВЕДУЩЕЕ УЧРЕЖДЕНИЕ — Государственный институт земельных ресурсов (г. Москва),

Автореферат разослан « 5 » ЛС-О^-Я^А. г

Защита состоится « & » 1985 г,

на заседании'специализированного совета К 053.Q5.I6 в МГУ им.''М. В, Ломоносова: 119899, Москва, Леигоры,' МГУ, ф-т почвоведения, Ученый Совет. ,.-'*. » ' ?

С диссертацией можно „ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ. - ■ -

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании Специализированного совета по почвоведению в Московском университете, а отзывы на автореферат в двух экзем ил я IX, заверенные печатью, просим направлять по адресу; 1 Москва, Ленинские горы, МГУ, факультет

почвоведения, Ученый совет.

Ученый секретарь Специализированного совета

Н, П. Бабьева

Актуальность работа- обт&м?вдеяа больше тэольд ледрофЕЭИ-; ■ ческпх свойств почв в. проекгкровании мелиоративных мероприятий\ в также роль» по те нциала почвенной влаги с точки зрэкия доступности воды для растеней. . :••':.*'"'.^^v-.-""У ";

. В последнее в^ш показано^'что: основные гвдрофизические и ■ структурко-механическге свойства почв тосно связаны с завис*- " ьсстьв потенциала воды от влгдаюсти почвы.: Это обстоятельство дает возможность определения Гидрофизичесшоси структурно-механических свойств почв по кршой,. характеризующей "зевисимэс!п>:1к>-теншала от влажности почвы. ■ ■ ."

Шученке водного" регама почбн,.а.там® .законов поступлекая. воды в растения является одним вэ основных;вопросов почвоведе- ' яия^содерж^нге домупгой для растешй'влаги в почве зависит от ' водоудерсЕваткх: сил почв, которые сющднвашса кз Еалвддярш-сорбапонныг снл,я осштичесдаго; давления почвенного раствора.' ■ Содерулние влахи в штаах арпдкшс областеЙ является основной фактором гх ; плодороден, поэтому волрос об т водогдврггваюшей способности имеет большое практическое значение 1 . 4 ■ '- - Изучение из о терм' сорбции паров-воды для почв проводилось преимущественно на'ве э асоленншс почвах,* в то время как почвы в ■. аридных районах .содержат, час то высокие концентрация растворимых солей. ' '

Однако, до настоящего временя остается еше' недостаточно изученным вопрос?о влиянин;состава вiсодержания растворимых солей на характер кривой водоудергсваомостк почвы. : •' " V - • Цедь рейоти состокла в том, чтобы изучить влияние состава" ,. и концентрации растворимы: солейва характер зависши с ти потенциала воды от влахностп почвыившгшткерасчетаосвовных агрофизических " и почвенпо-мэ дноративных показателей по кривым водо-

удерхивазмости засоле] цпо.чебфижыХ-йДдйсtei

Lcs;\ i н'гл ci'iiis.

■^Основные асла^и усс^дова^ия - .

> : Л -I. йэ учить влияние состава и .концентрации ргстворгшз: солей . > на характер кривой водоудеретваешсти почв раалпчгогр гравуло-_ .7

■ : метрического состава как на образцах естественны* .почв, так » •^ физическшг Шделях, составленных из фракцай элементарных почвее-■ - ■ .. НЫГ .часТЕД. ■ -' ! ^'"'''''.^У'- " г '■■"■ '.'■.',

. ;2.-7ставовктьгвозшхвость оп^деления'некоторк тздрс^эи-чесЕЕх е структурно-механических свойств по'кривой вэдоудергива-е&юсХЕ почвк, содергасгх растворимые соли.' ~ у ■ '■'■...

- -Взвез на работы: состоит в том, что ваврвие установлены ха- ; рактер с'степень влиявая состава д кош^нтгятш растворикнх со-' ■ лей как на; зависимость' штенцлала водв от влажности, так и ва - здафофйзические.и.структурно-шхашгческие 'свойства лугово—сазо— . высиючв."Доказана воз»1ю1жость тфитенения^зических шделюй -..для изучения процессов, происходящих в реальных почвах.' ' '

• Практическая ценцосуь работы состоят зуточвяптг методики-. определения гвдррфйэических .и структурно-механических характе-ристик.засоленнех Ьэчв по кривым ех водоудеркиваицей способнос-

¿гтпе^зпкя теботы.'-Результаты исследования докладывались на заседаниях кафедры фезкки.л мелаораики почв .факультета почвоведе нал псковского государственного'университета. РаботаУ'У ; рассмотрена и рекомендовала к заците на-заседании кафедры фпзи-" ки и ьелорасги почв.' - . • Уу.- :':...:У''УУУ ■■.УУУ;У;У.У,"Л *У

Объем дкссетзтадел.-Диссертадия состоит.из введения, четы- , ■ ■ - рех глав е выводов, содержит . листов машпогисного текста, 25"' рссунков, 22 таблгц. Список литературы включает . работ, в то« числе на иностранном языке, 5$, работ.. ' . • '

cccepsahs: работа ' ■ ■

• • ; ' глаза i. хяературвея обзор • _ ' ' ..

■ - Рассмотрены ооновныеногохенЕя ооврешныой концепции :-

'. стру кту pso-фу вшвоналгьгаа фезическшс свойств оочв, : подчеркнута г? : ее большая практвче скал з начльгас ть^ Дан обзор развитая учения ' , о потепдаолв водн в почве (Воронин. l£66,IS67»lVS0; Гюбус, • . . Ii.es; ЬЬчурин, Ю75; .Нерпсн, ^УДНоесхий, 1967; Стдницее, IS64, " ■ тф; Babcock и Overstreet , 1253, is57;lwcita .. 1572, IS74; 1 . - Low , 1951. I£5I;Takagi - ; IS54).

'' Расоютргго влиянЕв тра^уловдззтческого coc тава на.эяерге- 1 тическое' состояше воды в почве (Долгов, 1S46; OrcK-Uton- , I£5i:; briggs и SHO-nti. -ISI2; Роде, 1SS2, Воронин, IS64; 1л-

чурин»1Э69; Склабая,' l£71; !*>розова, 1082). *. 5 " '.

; 'у'j ..V глаза п. жгош иатаозания. ;

- ■'■ ■ Ддя измерения тотекдаала вода в почве нсгользовалв ¿етод Г сорбционного равновесия с паракк вода (гигроскошгсескгй 1гетод) .'■-, V.» ли апазо ве iнизких владностеЬ (ГЕтр°ск°тзческая,"часть кривой • ьодоудергЕвгеюсти) > а в' диапазоне высоких влаашостеЯ: (капиллярная часть) kjeboA водоудершваешста ее пользовался, мзтод ■.-■'■■* ареоштрсческих тензнометров. '

В дгапазоне средшис влаигостей использовали.расчетный ш--тод определения среднего интервала кргеой водоудерзиваешста •' .почв, предложенный А.Д.Воронпнки (К80), * - ^ .

Для ©пределе нхя волной удельной.поверхности по ВЭТ и внео-ней удельной поверхности г'спользоваж изотерма десорбции паров вода по методу.&раррэра (1S64). у"- : -

' ' -¡.Дм определения по.кривой водоудерясваеыостк гочв хздро-:,

физических свойств почв использовали расчетный штод. цредло- ^

• тевнкй А.Л.Ворониным. ' '-.■.'■<''v, -у^. "-/' ; ■.'■. S-.'- -

Гранулош зряче скей состав исследованных почв и смеск определяв, по П. А.Качинсколзгдак дугово-сазовкс почв а для сшсе на седнграфе 50С0-Д; 0,0Б£ раствора шрофасфата. .

йкзЕческие и водно-фазическке х&рактеркстЕКЕ почвн-по об- . одцрЕнлтыл методикам, описанным в руководстве А, Ф.Ваданнной и З.А.^орчаггпой (1£75). ..

Химические я .агрохимические характеристики почв-по методикам, Ездозсеннкк в юшге Е.В.Аринушкиной. {1522). ■.,; ■ ■ 1 ■

глава с. окьекга исоееованхе ■■;■:■■■■

Исходя из поставленных целей, объекты исследования быле выбраны таким образом, чтобы изучить влияние состава к' концентрации растворимых солей на. характер кривой водоудерживаеьюсти пота различного гранулометрического состава как на образцах ее-' тествекных почв, так е физЕческих моделях.

Для гсследования'на физических моделях были приготовлены сшсЕ.различапаиесл цо гравулометриадскому составу, типу солей ж по степени засоления. -

Для приготовления модельных образцов, различазодсхся оо - ; гранулометрическому составу, бшш истльэовшш двухкошовентные смесв раэшла кварцевого• песка; д каоллна просааовского месторождения. Приготовленные сиеси соответствуют по гравулоыетрЕ-ческоьу составу трем градациям: ■

. Вариант А - кварцевого песка +10? каолина, летав* -суглинок. ■ ' '' '

Вариант В - 50Й кварцевого песка + 50£ каолина, средний сугли-' нок. ' ■ ■■ *',-.■ '■.'.■..■./'.-.■ ,

' Вариант С - 10% кварцевого песка + Ъ0% каолина, легкая глина.

. Использование :кеолзв-квароев11х смесей в качестве модельных образков обусловлено тем обстоятельством, что в природных

- условиях трудно подыскать образцы почв е равномершш грел ация-. шш граяло шгргческоьдгсостеБуи, в частности, то содерганип . глинных1 компонентов при одинаковом юс качестве.; Г^адулометри- .: чеггай состав их юкаэан в табЛ.1. ■'■ 'V\..' ■ .

■V-' *>'■"**■".• -л" Л-.- ■ Таблица I ■>■■'-

^'.'Греиулоийтряческкй^состав каолгн-таашевнх емесеЕ .-"■' ... (прибор" Седигра ... 5000 -1> ; 0,05£ Р-Р ипрофосфата)

Оатйзеа ' " Содержания % (ммУ 1 ■ - '__

г ] ! I т 5 ! 5 - Ю ! 10 - 50 ! >50

А ' *. 5,59 ' 20,33 7,• 39,14 37,7 .

29,64 18,17 10,52 30,6* . : -' 11,07

■ ' приведенных данных в таблице ! видно,;что содержание ■ ' ' . фракцсс '-< 1мм в смеси ;А\ составляет 5,6%, а в ошсн В '

и 43£в смеси С.-' Однако, содержание фракции >50 юл составля- ' ет ЗВ?в смеса А , - в сиеса В, а в смеси" С только •

; : ''Изучалось.влияние' хлоридне^нзя$иеБОГо:и хлораахно-кальше- ■; - вою'засоления на гидрофизические, свойства сиесе£.' какскмальная . степень эасолешв:(25 кг-экв/ГОО г смеси) щишрно соответст- V вует 2? засолению. Необходимая степень засолешя, (5,15,25 кг- ' ' ; зкв/ЮО .г) достигалась добавлением к.приготовленной снеси 0,4 и-;

растворов аС1 а СаС12. Смесь доводилась до состояния пасты.с . , " добавлением дпсгвллЕрованной воды до с»отношения вода-смесь 1ь1*** Подученная таким образом пас та высушивалась до воздушно-сухого г , : состояния.' Для всех последующих определений йстльзовались воздушно-сухие образцы после растирания и: 1фосеивания через сито • "с отверстиями диаметров в I ш:. ч;-'? ^ ■ ■

В качестве естественных;почв ¿или использованы лдггово-

', .";; саэовке оросаеше гочвы гэ Узбекской ССР,' поскольку эта. почва

относятся к почвам арвдной области исходны с почвами Йраяа, '

..." Дла гзучёнад влияния степени засоления в исходную почву . ■

внесен аС1 в количестве 5;15;25 ыг-экв/IOO г почвы та-- •

-." - кем тв образом, -как в длй,смесей. ' ' . • ...- Г"

■■ ; V Данные:по гранулометрическому. составу луговой-сазовой поч- ,

вы приведены в таблице 2. • ^ • •

■ / ::V:'■

ЛанулоиетрпческиВ состав лутовой-сазоао2 почвы . . -(В £ на абсолютно сухую почву) по Н..л.ЛачЕнско«у . 7 : ,"V

' I^pcäotrr;1^00^0" 'л frparöm-(MM)^ - v.'

.- в см 0,25 • 0,1 . 0,05 0,01 . 0,005 0,001

1' : •. 'су абс.су- . " : / . ' ■'.■' ■'.'■■

■''-.■;■•"'- v-*oS почвы -■ ■'.;■''■■;-■.. .-^''.''-.V 'iV "-''."Г

..'. ■.',. 4 An(0-3I) >:: 5,1 • 2,4 ' 5,2.' 14,8 18,2" 17,5 • 2S, 4 12,5 59,4 . ■ '31(31-46) 5,7 ' ,3,2 8,7 31,8 Ц.4 12,6 21,1 11,2 44,S '.

■ .... '; 3IB2 • 4,5 ■ -8,3' IS, 8 24,2 19.5 • 6,1 10,6 • 11,5 28,2 • '

■■' - .■ ; (46-77) .i-i- ■'■ . -• "- "■■..•--'."Л .

; ; ■ . ; 3(77-100) 4,4 ^- 4,2 ' 2,5 • 5,4 18,9 14,3 ; 2S,I 25,6 6S,0 .

. V. - .ДгрегатныЕ состав по донным сухого а мокрого просеивавия

■ ■■:» показывает,' что эта почва при воздушно-сухрм состоянии хорош ..-.агрегсрована,-во структура ее:ве водЬуетоЙчпва.- Содерханве'во-';'. - доустойчквкх'е!тогатов'к1уанее 0,25 мм, в верхнем слое всего

1£,2, кшзу увеличивается до 37-40£ (табл.3). •' . ' -V

. : Высокая порозкость наблюдается в пахотном горизонте - Ь7%, *■'■ : - а в Ezjracx горазовтах снюхается до ;47,7? (табл.4).

' В табияе 5 приведены. данные ГЕдрологичбских характергс- ; . . тек тутовой сазозог почвы, :', ■.-'"'!■ 'у;-'- ':'■"■■;' '.'■'■''■ '■

' .Таблица 3

■,. Агрегатный состав луговой сазовой: почвыV ■ ' ■ (числитель - сухое» знаменатель - шкрое

. >"■;■.■■;■.:.:■■ просеивание) ■-/■," А,-

.г — - г -

- глубина' • В СМ ■ ю-7 ;• • , 7-6 5-3 ' . = ■ 3-2. , 2-1 1-0,5 0,5-0,25 •0,25 -А 05

Ап(0-31) 27 ' 7 6 ^ п; ; Д. : , I / 4 '••'. з . 82 , 18 :

А1(31-46) 25 /к.. 12 1 1 Ж.-- I ■Ж' * Ул. ■ • 3 :"> .' • 28 63 37 .

- ВШ( 45-77) 31 : ' 9 . 8 • 6 \ .*■ 2 ^ . •5 ' V 2 ' ;.г 4 > >:.; 25. - л.. , ■ 62 ' 38''.

В(77-100) • 39 , .13 12 : 14 '.'г А. 2 ■ .,4. »2 •:. 32 :ж 4з

I -.■■ I.

■'¿■.К-: ;,■

■ и.- :г *

'.-■■ -У •--, ^ ■ ■ - ТаЗлпца 4 * '••. *

' 'Л^е^ферексиальная 'троэяооть дуговой саэовоЕ почвы

ГЪрпэонт, ■■ гдуйзна,

су. - -

• Плотность, г/смЭ •

сдо- . тьв

ге- доб • ■ нее - фазы ' - сузпЕ почвы

Обаая пороз-вость

"' Объем пор, -занятие *; ■

: прочно- рыхло в-™ шв,% ■■

связан- связан-**]^ - ~ег<?.

■ НОЙ..' ' НОЙ нов ■ ; ■ ■ .•

_ШЧШ _ _ _ .

Ал (0-31) Г: 1,11. 2. 58 . 57,0 :"6,Э. 2,8.; ■36,1 27,9 23,1

¿1(31-46) 1,35 2,60 48.1 .8,8 ' з,е : 20,5 32,9 . 15,2

В1(4©-65) 1,43;. 2,60' 45,0 30,1 "4,1-; . 17,7 ■ 30,9' 14,1

Б2(65-77) 1,45 2,62. 44^6 7,4 з,о 22,5 32,8 11,8

В(77-100), : 1,46 2,63 47,7 10,3 •4,2; 38,3 V:'; 32,8 14,9; '

., • ♦ " ' * " " ^ .*.. л/*', ;;:. Таблща ■ 5

/ V 1^зролоп1ческие .1арактетастикв луговой : • , саэовой почвы в %< ":;■

' 1Ъргэовт, :глубина, . в см ... . Гкгроскош- ¡¿акегмаль- Влаг-ческая ная глгро- ность ■влажность ::■ скошчес-: завя-■ .■ ■: ■:. -кая влажн.'.даная: . Полевая; Диапазон . - влагоеи- активной ' •кость влага ■ ^ -■-.-... ... .. ■■ ' *'.

Аа(О-ЗЗ)- - -3,1 .э;47' V 12,6 ■ 28,9 : /16,3"

А1(31-4е)" '.. • 5,7 13,1, ■'7 28,3 15,2 ..

ВЦ 45-65} • 10,6 • . ■ 14,2' . 25,9 п,7 7

32(65-77) ; 4,6 е-/ ' 10,2 . 25,7 ■ ,35,5

ВС77-100) ■ : ■ 4,4 : ю,5 " ■ 14,0 26,4 .32,4 ; '

- Влага завядашя (ВЗ) составляет 10-профиле. 'Максимальное значение полевой влагоемкоета наблодавтея в верхней; ; пахотном слое: в ^подпахотном 'слое: 28,9-28,3£ книзу уменьшается.

■ ' ■ V- ■ ■'■■■ "v - '.v. ■ V -л C'V Г У.} .; Таблица 6

/ Химический состав водкой вытяжка луговой Сазонов почвы ■■ . ; ■ ■■ .(числитель ¡6/100 г.иочва,: знаменатель мг-экв/100 г. почвы) : / ',-;

_ :---1 - - - _ - - - -.'- - - - 4- - - - - г - -'-"4 - - --> ----.

Горизонт, " L,n Плотный, лд+2 I» +2 ■ л -2 fif-I «по ' -У'* V- ftrt 1 . it глубина, см рН остаток . ;°4 . 4-. ■ "^з ^з А+ к

. AnfO-ЗЛ . 6.8 I.I8I 0.258 0.647 " 0.824 ' 0.006" 0.021 • В6Т 0.021 \ '.Л-"' V" - 12,9 3,87 17,16 0,17 0,342. ; > '^V,'-

Al(3I-46) ■' 6,8 1.248 0.254 0.055 0.877 . 0.007 0.017 0.035

■■■'■>:, 12,7 . 4,53 ' .18,27 ' ,0,20 0,277' . -

: ' "" В1(46-65) 6,5 1.232 . 0.266 1 0.004 : 0.866 0.006 0.011 •' • - : 0.031

-V-■"; .^V:-:*--^';'^"-ie,04 0,17 . 0,179 v - . ,.v;

: B2(65-77) . 6,5 I.I30 0.244 0.039* • 0.788 - 0.007 O.OII0.031 . «о . - : 12,2 3,20 . 16,41 0,20 0,Г79 Л'МХ^:.,/.:^ ".V;

: /В (77-100) 7,2 . I.2S2 - 0.250 0.056 0.909 0.007 0.017 0.053 ■

; ■ - • • • ' . - - 12,50 4,60 18,91 0,277

. По составу водной вытяяки почвы относятся к суЛЪфаТНО- - • кальциевым, т.е. основной соль» в почве язляется гкпс (табли-

1 ; Ч . .ца-.б),'..' .Г'."".,''/.■■■»"■ '.у.':-"^*.-^. "Ч- ';"■■."'','■'' ' " 1 ' .''■

. Химический состав лугово-сазовоя почвы,приведенный в таблице 7 показывает,. что количество гумуса составляет в пахот- ■

нок горизонте, 1,63» в подпахотном и книзу уменьшается. Содержа- -нке валового азота £ зависимости от содержания гуь^са колеблется ,

от С,087« до О.ОЗС;. Валовой фосфор содержится в значительном ко-; '. ли-гестве в верхних слоях (0,293) в Ап горизонте и уыеньсается в подпахотном и нижележшцюс-слоях. Количество, карбонатов,'-©^ в этих^' почвах Еысолое и составляет 8,74-9,8255 от веса сухой почвы» количество гетса составляет 7,84-18,325. " •* • " '; • '

Хииический/срстав^дчутчшоЯ саз ¿вой" почвы * '. : :г

■ Горизонт, •• глубина, -.см -...■■>■.'■';■■;.■ ■ Валовое' содетоание в %

Ьуиус по "... ' Тюрину . ■ N ¡У - \ % ГИПС ;

Ап(0-31) '--'/г; 0,067 •0,293' .1,200 9,41- 7,84

А1 (31-45) '1,63 . 0,080. .0,293 ; 1,245 6,74 < • 16,35

вК4е-б&) . ■•' •. 0,85 . • • -о.ово:; .0,225 1,072 '; 8,74 • 17,59

В2С65-77) -• • : 0,17':. ■ : 0,031 0,160' '0,870 9,25 15,15

в(77-100) : :У. 0,58 • - - 0,031 0,170 Л »200 9,82 16,10 ;;

ГЛАВА 1У. ВЛИЯНИЕ ЗАССДЕЮЯ НА ГВДРО^^ШЕОСЕ СВОЙСТВА '

•Из дакньяс ркс.1 вадно» -что количество равновесной влаги увеличивается с увеличением концентрации солей и утяжелением гранулометрического состава. Изотермы десорбции имеют типичный '" ■ | для псчв характер с резким увеличением влажности в области.ка-.-" :пкллярной 'конденсации. При утяжелении гранулометрического сос- "Л/ Г ;

Изотермы деоорбШЕИ даров вода из каолда-кьарцевых сиесейхлорвд--..! но-натриевого' и.хлорадно-валышевого заоолеаия

Смеси: А-ЭД&Оа +ГОЯ кюяьша1; 505ь 310г+50^ каодмва;' С-ЭО? Э^О^ ' +90? каолина. -■'.■',■

■ Степень засоления? ийход. -исходная смесь, незаоодвнная; С — 5 акв/КОг; 2 - 15 «г-екв/ЮОг; ; 3 - 25 !иг-вкв/ЮОг»

ЧЙСОД.

ИСХОД..

. I ' ■ 1 1р > - р!

о^^^в г /р*

: тава равновесная влашость сшсей увеличивается .цри одинаковых;■' _ веж чгнах по тенцаачв,что связано с болнией лк с перс нос тью, соот-- ветстЕвшю, с болызей удельной поверхностью. Следует отметить, что у смесей,' при засолении ЕхКаМвлгяние степени засоления начинает проявляться при относительных давлениях свыае р/Р0 - 0,52 ■ ' . и заметно.возрастает с началом капиллярной конденсация. ' . •: ; Равнове оная влангость сме сей пряма иропорциовальнасодерга- V кию в сшси глинистых компонентов (кшлина). '. "

V Различия во влажности ( А ^ ), обусловленные соответствую- ■ ' .цщл разлЕчгяьз: в засолении (АЗлО.'.для.сшсейг^раэлгтасщ^ся'л ^по гранулометрическомусоставу;' близки «еяду; собой.. (таблица.В). V ■ ■ ■■ ^V:' ■ ■Таблица 8

' V Разница равновесша влагностеЕ .) для различных'■

* смесей при разных степенях'засоления и типа сола - ■

■;■/.■.',■.■ .■■■..■ при •. «-2,7 кХх ■ V ■.;..

: -■■. V : х-А- > ■ ..кг ■. ■ - ? : ■

"сшси V, . ¡Разница степени: заседания . , -■■■ аС1 по интервалам ■' 20 !5Р-экв/100 г почвы ' I - Разница ' степени засоления - ; СаС12 по интервалам ■ ; ■ 10 кт-вкв ■■■■

; 15 -"5. 25-15 15 -.5...;;...-.л:;25 -15

' е,05 4 '6,33 . ' 6,53

' В 10,07 7,37 ; 6,84 ; V е, 791' ■■■; '■.; \

С * 7,63

В отличие от смесей засоленных А^аС1, в смесях с СаС^ влия- • ■ ние степени засолешя^начияает продаться в. щс ^ - значения относительного давленая даров воды.*: Следует особо от- . метить различный характер изотерм десорбции паров воды при нат- . ; : риевоа к кальциевом засолении. Засоление /УаС1 в интервале отно-V ситедьиых давлений паров, воды до начала капиллярной конденсации< не оказывает существенного влияния на равновесную влажность.•*

' Сравнение равновесных вяажностей.смесей," различающихся содержа- ' кием глинистых компонентов, показало, что в условиях одинаковых . ; ' относительных давлений паров;вода и разных степеней'засоления ; ° они близки между собой. Это говорит о том, что молекулы 'Л/аС1 в »том диапазоне-р/р^не оказывают заметного влияния на процесс ■ сорбции паров воды, различия же при разных р/р0 определяются сте- ' пены» дисперсности и, следовательно, величинами удельных поверх- . ■V ностей. При засолении СаС^ степень засоления сказывается во всем ,■>■, диапазоне относительных давлений. Это говорит о том, что, начиная с самых низких величин р/р0>моле!^лы У11аст?У®т в процессах

связывания воды совместно с поверхность!) почвы. ..*...'.' ' '.. "

- .С началом капиллярной конденсации (при относительных давлениях паров воды р/р0 > 0,79) происходит изменение в механизмах удерживания вода смесями, засоленными солями N аС1 и ■ С&С^. Для - , смесей.эасоленных л-'#аС1,11р1фап1енив влажности в области капиллярной конденсации выше приращения влажности для соответствупцих смесейзасоленных СаСХ^.1 ■ 'V; : -': г 'V ;" С — -."Л.' ;

' ■ Полученные -экспериментальные данные показали, чторавновес- " ная влажность каолин-кварцевьпс смесей определяетсястепеньг дисперсности (содержанием глинистых компонентов), типом и стелены» ' засоления,-я ' ■ -■; .•■

, ' %гово-сазовая орсжа^етя/до . тервдуетсяшсоюшсодер®аниемадсорб1фовавнойвлагивинтервале. низких относительных давлений паров воды и относительно невысоким ростом равновесной влажности в. области капиллярной конденса^ * : ции .'Подобный характер изотерм объясняется(во-первых,' довольно Г высоким содержанием в растворе Са2* (до 12,9 мг-экв), что отразилось на высокой влажности при низких'относительных давлениях, . ■ . .во-вторых,;довольно высоким содержанием физической глины (рис.2)* ■ При увеличении содержания АГДСХ (5; 15; 25 мг-экв/ЮО г)

■происходит.«вменение характера изоте|«.'Цри низких' относитель- . •ных давлениях паров вода влияние внесенных количеств хлористого . -натрия, также как и в смесях, сказывается незначительно на увели- ; .,:' чение адсорбированной влаги. -

' Следует отметиТь,»что наблюдаемый резкий скачок величин ад- ; * .сорбированной, влаги происходит между относительными давлениям :;. паровводы от 0,92 и 0,93.-Причем разница равновесной влаги (&NM ) между этими энергетическими уровнями увеличивается. :'

Особенности расчета удельной поверхности по иэотерме ' . ' ■"/^ ' ' • десорбции паров вода в засоленных почвах г ■.-".", v

.;.. . • * По полученным экспериментальным изотермам нами была сдела-напопытка рассчитать категории удельной;поверхности по .всем ы- '-j'.; :.риантам опытов. Данные представлены в табяицех'.3,10.; Кетод рас-.у, чета удельной поверхности в целсм прккеким к не^асолекнкы.лота."^. • - Так как исходные данные по расчету-удельной поверхности приненя-гтся и в зкслеркментально-расчетном методе'определения средней части кривой водсудерашваемости по Воронину, то мы посчитали не- .■ ■. сбхсдкмил рассчитать такие характеристики как Wm » Wm»

соответственно, общую внешнюю и внутреннюю повермости наша объ- /_■ ектов исследования, а также дифференциальную теплоту десорбции. ' . . Для незаселенных почв удельная поверхность закономерно уве-• лкчивается с утяжелением почвы по гранулометрическому составу. ' Засоление хлористым натрием практически не влияет на расчетную-"" ";■ величину обдей удельной поверхности и сильно' влияет на величину ■ ' внеаней поверхности. Засоление хлористый кальцием сильно влияет ■ на расчетов; величину как общей ...теки внешне й поверхности. Рас^ ■' 1 •чет внутренней поверхности не всегда возможен, т.к. в засоленных почвах расчетная величина Енешней поверхности мокет оказаться .' '■'■'" ■

■ V- У-'-■■ /;Л' '" Таблице.' 9

• ■ Удельная поверхность каолин-кварце вой снеси

при разной степени засоления N аС1 и СаС!^,

А-исход.' 0,139 0,1 5,0 -V 3,6' 1.4 0,84

А1 - I 0,14 * 0,36' 2,69 ;

¿1 - 2 0,14 1,34 ^у'4В

А1 - 3 : 2,016 ' V ':г:-:- ' '■? '.' . • 2,4

А11 - I 0,537. 0,147 19: 14 0,64

АЛ - 2 1.И 0,434 40 24 0,93

Ш -3 л'; 1,85 "У 0,70 У';--42 о,аз

■В-исход. 0,416 0,25 Ь; 6 . 0,6

В1 - I 0,454 ■ 0,335 16 .. '4 • 0,86

Ы - 2 0,438 1,43 16

В1 - 3 0,497.- 2,65 18 • :■ ; /' 1,12;

ВИ - I ■ 0,98 - 0,196 29 0,5 '

ви - 2 ; .1,69 0,55 ; ДУго'4^': 41 0,7

ВЦ - 3 2,09 , 0,70 . 75 '50 0,76

С-исход. 0,809 0,56 29 ' 20 0,78

С1 - I. 0,84 0,365 ' 30 • • 13 ' - Г7-л ■■-■' 0,68 ■

а 2 0,83 .1,426. -30 - 0,76 '

С1 - 3 . 0,97- 2,53 35 : ■ 0,67

СИ - I 0,96 .0,378 20 7 I»0

СИ - 2 1,43 0,667 28 1.0

СП т 3 2,43- 0,964' ее -35. , 53 . ■ 0,82

• ••'• •'•'.'••• ' Таблица 10 -

.7-Удельная'поверхность луговой сааовой почвы V -■■■■

при рааной степени эасоленая А/аС1 •• \ ' : ::'-,>■

■ Глоичонт ' "^ЬФеитивна^ удельная поверхность. к^/гДиЗФерен-гл^а' : - ; , об^

Ап(0-31)-исход.:: 3,4 0,215 123 8 ^ - 115 Л. 2,6 V.:

Ап(0-31) - I 3,46 0,303 126 '•? 7 ;и. V ■ ; И5 3,5

' Ал(0-31) - 2 ! : - 4,02 0,360 145. ' 13 • 132' " 3,6 •

Ап(0-31> - 3 4,25 0,879 154 .32 122 2,9

; - А1{31-4б)^.исход. 3,69 0,468 7:133 17 . 116 , " 2»3

А1(31-46) - I 3,86* 0,568 ;. : 140; ' 721 ' 119. 7,2,4";.:

м(31-46) - г . * 4,03 0,638 -•146.:.. • '23 123. 2,5-

. А1(31-46) - 3 4,32 0,67 /' 156 24 '•; ;' { . 132 - - 2,9 •

В1(46-65)-исход. 2,9 0,417 • 105 . 15 7-Л 90 > : .2,2 •

' В1 (46-65) - I 2,68 0,626 104 \ 23 • 81 : 2,1 ;•

В1(46-65) - г. . 3,24: 1,00 117 81 2,4''

В1(46-65) - 3 ' 3,57 2,"07 Г1ЙГ •75' '■)• 54 3,0 7

^ В2(65-77)-исход, 2,40 0,54 87: ; 20 ' 67 2,7

, В2(65-77) - 2,34- 85' ' -17 •*.; 68 л 7 2.4 •

В2(65-77) - 2 2,37 0,993 \Ьб/7 • .36 ;' 50 . '';'; 2,5

В2(65-77) - 3 2,75 1, 65: 99 " 7 67 . ; 32 С .3,0 :

7.В (77-100) -исход. 3,75 0,48 ;-135 ;' > 17 7;-:. 118 ■"■' 2»77

В(77-100) -'I" з,8о; ■0,84;:. Г-/137й" • 30 :■■' . 107 . 2.8

В(77-100) - . 4,00 1,03 , 145 • • 37 108 з,4 >

В(77-100) -'3: ^ 4,13 1,973 ; 149 . 71 78" ' ■ 3,6 ,

■ больше. обаей.Зто даёт"основание, сделать вывод о; ток, чторасчет, категорий: удельной поверхности в засоле наш: тачвах.ю 'десорбции: * :паров вода не всегда правомочен." ^ уА:'V4 "

''ЛнаЛЕЗ.велпчяндЕ^^вранцйальяой те плоти десорбции воды показывает, что Еыветея ясновыраженнаятендешия к ееростус увеличением засоле нля, как кальциевого, , так ж натриевого.; ССшако , ^ эта тендендая,проявляется не ■ во всех варпантга; олнта,: шэтоцува >основании"вадсх: экспериментальны* дантах трудно сделать опреде- ■ летай вывод по этому вопросу. ' ; ! ' ' • ;*,

Кривне водоудершваешсти почв в завпссмости от < засоления и-гранулометрнческого-состава|

; Кривые водоудерзпвшкости: по .всем вариантам опыта с каолин-., -кварцевыми смесями преде тазлены на рис.3 и; лугово-сазовш почв на рис. 4, капиллярная часть определялась с ломзшью арео?.втрячес-кех кшшддярсиетров. у средняя часть кривых в: вариантах незасолен-них почв растатывалась по штоду- Боровлна. 'В вариаятах засоленных почв средняя часть не оцределавась,; так как расчетный метод реко~-- мевдован толъкодлявэзасолешшх:почв, -Пзтввекпе ¡ареомэтричес-кпх калдлжяркьдатрОБ ШЗБОЛяет опредалять'крЕВу!) водоудерливаемо с' та а капиллярной области при контролируемой концентрации раство-' ■ .ра, :находкаэгося' В1сонтекте : с исследуемой почвой через пористый * ^ фильтр. Для конкретных определеней ; наш кспо льзовались; концевт- V р£1да,рассчЕтаннш ;ш велЕЧин£М засоления с по влагоемхости ис-следуешх образцов. Величины концентраций раствора в' данном слу- -чае 1югут; считаться о|иентаровочшми, ;т.к. -не^ всегда юхно сказать в.каком состояния находятся соли непосредственно ъо влажной почве• - . - . * _ ■ .. ч - н-,■ ^ . . ," - <.-/ - к - ; л^ 1 ■.,-*■

Содержание воды при равных аэ тенциалах:увежчиБ&ется с увеличением содержания глинистых компонентов. .

■...-■.".■ Кривые»одо? держжваеиеет« каолвж-г&арцевшс;сиесей при развоастепенв '■■ - ^

.Х-Смеси:-; 10* каоляна; ¿ " В; ,20*ЗгХ^ + 50£ юояют'г.

■ '■>,"■■■■ С- 10?3102+ 90£ каолина. .'■".. --1 ' ■

Степееь аасодетая:, - поход.-'ткегсодвая смесь^ аезасолеяная; VI-, 5 ит-евз ' '. ; /гоот; 2- 13 мг-вжв/ЮОг; 3- 25 мг-ет/100г. ;-■■■* -/г.; ■ ..о -: .

. \ ^ УОС ; - М - " — Уос .

ПРч .. Умксь

ИСХОД, —\V-i3

. у кь Ужеб

Умксе

Р 20' (10 . во *./>. рас.з о ' ¿а-' АО ' воч&

■—■го - V-

.:■ Кривые водоудерхиваеио ств: дуговой саэовон почвыпри разной степени " засоления (УУаСС)

Степень засоления: исход. - исходаая почва; 1- 5 мг-эквЛООг; '' '. 2- 15 иг-вкв/100г; 3- 25 иг-зкв/100г. . V:'-' '"./

ШО

Усю :

ММ

■ ! ' >'■''" V \ \ ""»рыка» г

----- -

. чсщи 5 -У -УМКСЬ :

1 ИСХ0|Л ... > ! 1"! I1,1 » " -■1 v г

: Г0Г.ЬаСб6-7?) ;;

Уас

1 < 1 1111 Л» ^ .

О 2В № ,

Рис. 4

Таблица'И

; Влажность каолин-кварцевьи смесей в областях; переход вода из одной категории в другую .

Области переход категошЬ вояыГ

•Образцы'

Влажность

насыщения ^ V ТКр1 Д</кг ; Тас &/кг

А- исход. 27,38 '' 19,56 . • 15,5 31,00 14,0 15,5.10» 0,3

А1 - 3 . 36,40 23,60 21,0 39,00 19,5 19,6.10® 5,0

А11 - 3 30,79 КГ 22,0 17,0 35,00 15,0 21,9.10* .5,0

В - исход. 47,50 . 23,50 25,0 ' 49,00 ' 20,5 17,4.10® 1,0

В1 - 3 51,80 ;" 24,60 28,0. 62,00 24,7 23,5.10» ;'; 7 6,5

ВИ - 3 47,93 24,6 - 2В,0 '' 59,0 25,0 19,6.1С? 5,0

С - исход. 55,78 24,6 О " 34,5 49,0 28,1 ■ 17,4.10» 2,0

С1 - 3 59,87 31,0 у 40,0 62,0 23,5.10» , 7,0

СИ - 3 58,0 31,0 30,5 59,0 , - 23,5.10» 6,0

■

м

; Таблица 12

Влажности луговой-сааовой почвы в областях перехода • •• вода из одной категории в друхую ■

.Горизонт, ■ Влажность ' ^ ' Области перехода категорий волы ■ ■ -■

■ г^ша, ' йаС1С1ения У^д,/«. Wí H>j Д*/яг Wí : ТасД^/нг

Ап(0-31)- 49,3: .vV. 24,6 ví 28,50 59,0 25,5 , 25,3.1o3 .7,0 ' ;

■ 'V, ИСХОД. ;■ : v;: ■-1;.; r'--:- : ■ ;-.."■ .''■-'.■■■'■"■'!

An(0-3I) - 3 57,9 ' 27,6 ... 55,0 : .' '."- / ' V\ /.'- 27,6.10» 9,5 . : :

AI(31-46) 45,00 ' 23,5 . 26,50 \49,0 ' . 22,5 24,6.10? . 7,5

• исход. '■■■■"■ ■ -■.■-■ - t-. ■:■ • • : . ^v." - .■- .-...■-■■ ■■'-.■■■ . .tv

AI (31-46) - 3 61,6 • - 27,6 ' 36,00 . - . - 27,6.10» 9,5 BI(46-65) -v 45,50 19,5 17,50 .49,0 . ,14,5 23,5.ltf* 6,0 .

исход.

BI (46-65) - 3 53,87 ; 23,5 23,5 " 69,4 . ' 19,5 27,6:10a - 9,8 • -fó

B2(65-77) ~ 42,43 ,' • 19,5 ' 18,0 V 35,0 15,5 19,6.10» 5,0 '

исход, ' • • ■■■;.; .'Ч ■

B2C65-77) - 3 49,39 v ' 24,6 - 26,0 49,0 \ 22,0 24,6.10» 9,0 •

B(77-I00) - • 46,92' 23,5 - 21,0 44,0 . 20,0 : 24,6.10» . 7,5

'. исход, .■ ■.■ - 'i-;- .■;■'.■ 1 vv.:v i' '.'-v ' ^1 *' .■

B(77-I00) - 3 57,б ;,.: 24,6 ' 32,0 \ 69,4 ; -2Ü,5 27,6.10» 11,0

Следует отметить, что вклад внесенных солей в водоудерживаицуЬ -■'. ■ ■ способность смесей уменьшается с увеличением содержания каолина, .'.■.' причем роль СаС1£ заметно ниже, чем . Л/аС1, особенно,: в смеси А. Отмеченные выше закономерности различий равновесных влвлностей ■■■':■ - сохраняются и при меньших значениях потенциала. Описанные тен-

^:денцииД обнаруженные'на модельных: смесях наблюдается также в ре-: ;

альных условиях напримере лугово-сазовой почвы.* При внесении в ' почву V //аС1" {при концентрации 25 мг-экв/100 г)набдодается заметное увеличение равновесных вдажностей,при равных потенциалах поч-/ венной влаги» Следует отметить, что разница равновесных влажное- ~ ■.:.■•, тей у исходной почвы и засоленной почвы сохраняется во всем диапазоне потенциала. ■ {..■]■■ :.'.".'.-' :: ■'.; '■■;■■ ' ■ . г Таким образем, кривые водоудеркиваюцей способности отражают ' гранулометрический состав почвы, характер а степень их засоления.

- /Этот вывод получен и на модельных сыесях и накгтеретнойпочве. ,:

^ Определение форы;воды по' кривым водоудервиваемости каолин- -у ■

. • ■ о;; В табл. Ни 12 представлены жданные, характеризующие влаж- ' ности, соответствующие форыам почвенной влаги,' определенные по > / Кривым водоудерживаемости каолин-кварцевых смесей а почв различ-■ ного засоления. Из этих данных видно, что форщ воды тесно связа-: вы"с гранулометрическим составом почв,степенью и характером их ['■'■ засоления. Гидрологические характеристики дугово-сазовых почв, . определенные'общегфинятыми методаш, близки к шадогичным харак-теркстикам,определенным по кривым водоудерхива<еиости..

. .'..I. Сри определении гидрофизических свойств засоленных почв ■ необходимо учитывать некоторыеособенности, связанные с влиянием • типа я степени засоления на характер кривой водоудерживаемости.' '

2. Равновесная влажность во всем диапазоне потенциала поч- -венной влаги практически линейно зависит от. содержания глинистых:

. . - компонентов. '.■=;!":■ V; ■-у,! ..'■ -V. *'"'■:■'': ■.-■■.. С "

3.'Равновесная влажность при хлоридно-кальциевом засолении

- почв различного гранулометрического состава во всем диапазоне ■ по-! г _ . ' тенциалов прантическилинейносвязана'со степенью засоления. ' ■ 1 ' 4.' В случае хлоридно-натриевого засоления равновесная влад-' • иость почв при потенциалах меньше Час т.е. в сорбционной об-■ - ■': ;: ласти до начала капиллярной , ковдшсации» ' практически не зависит ; ' - * :..;' от степени заселенна. ' ■

: 5. При потенциалах больших ^Ич^ , т.е. при наличии жедхой ■ '

водя в почве, равновесная влажность также практически, линейно:за- ' ! висит от степени хдорадно-натриевого эасоления и значительно-выше,"7 чем в случае хлорздно-кальциевого засоления. С ;' 6. В связи С;раэличным характерадвзотера 1фй различных типах; • *■*■' ■", засоления расчет категорий удельной поверхности ^ по десорбции паров; - веда для засоленных почв на всегда правомочен* При натриевом засо-; лении возможен расчет общей удельной поверхности. В присутствии кальция расчет категорий удельной поверхности может считаться . ^ только ориентировочным. ". -. ■■*■<■■.; ' ; Ч

\ 7. Применение ареометрических текзиометров позволяет измэ-

. V риш»'давление и влажность почвы при "заданной' концентрации почвен- / -ного раствора,"находщегося в равновесии с'аналогичный свободным -."-V-раствором, отделенным от исследуемой почвы пористым фильтром. Это обеспе*^ивает 'возможность'определения гидрофизических свойств за- : ■ . соления почв по методу А.Д.Воронина. м ' ■ . V -

■..ч V. 8, .-Граница перехода форм веда иизменения консистенции почвы, , ... определенные по кривой водоудерживаемости, близки иди практически -, , совпадают, с аналогичными величинами, определенными классическими ; методами. .л .''■■"■" ^"л.-;1. ■.'■.' -,'■ - V'-'" ■ '■"■■.', *: ■■ " 1

* ! Тир /б£> 7"-соет ' '