На нашем сайте вы найдете полезные советы о том, как повысить плодородие почвы на вашем участке.
Меню
Физика почв что это
Физика почв что это
Шеин Е.В. Курс физики почв. — Оглавление
Введение, 4 1. Фундаментальные законы, 4 2. Принципы изучения почвы как природного естественно-исторического тела, 5 3. Почва как физическое тело. Предмет физики и почв, 7
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. Почва – гетерогенная, многофазная, пористая система, 9 1. Фазы почвы, их соотношение, 9 2. Плотность твердой фазы, почвы и агрегатов, 10 3. Порозность почв, агрегатов, межагрегатная, 13 4. Типичные значения плотности и порозности почв, 14 5. Плотность почвы и урожай, 15 6. Экологическое значение плотности почвы, 20 7. Размеры пор и их функции. Дифференциальная порозность почв, 20 8. Методы определения плотности почв, агрегатов, твердой фазы, 23
ЧАСТЬ ВТОРАЯ. Гранулометрический состав почв, 29 1. Элементарные почвенные частицы, 29 2. Фракции элементарных почвенных частиц, 31 3. Состав и свойства фракций гранулометрических элементов, 34 4. Интегральные и дифференциальные кривые гранулометрического состава. Количественные характеристики распределения частиц по размерам, 35 5. Классификация почв по гранулометрии, 40 6. Гранулометрический состав почвенного профиля, 46 7. Гранулометрический анализ почв, 49
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ. Структура почвы, 54 1. Микроагрегатный состав почв, 54 2. Понятие о структуре почвы как об ее агрегатном составе, 57 3. Оценка структуры. Ситовой анализ, 58 4. Оценка структуры почвы, 61 5. Структура почвы и урожай, 64 6. Оптимальные диапазоны содержания воды и воздуха, 67 7. Формирование почвенной структуры, 68 7.1. Строение агрегата, 68 7.2. Основные теории структурообразования, 69 7.3. Значение амфифильных свойств почвенного органического вещества, 71
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ. Удельная поверхность почв, 76 1. Полная, внутренняя и внешняя удельные поверхности почв, 76 2. Изотерма адсорбции паров воды почвами. Уравнение БЭТ, 79 3. Определение и анализ данных по удельной поверхности, 86 4. Принципы методов определения удельной поверхности, 89
ЧАСТЬ ПЯТАЯ. Влажность почвы. Формы воды и почвенно-гидрологические константы, 91 1. Влажность. Различные формы выражения, 91 2. Формы воды в почве и энергетические константы, 94 3. Почвенно-гидрологические константы, 109 4. Методы определения влажности почвы, 115 4.1. Прямые методы: термостатно-весовой, 115 4.2. Косвенные методы, 115
ЧАСТЬ ШЕСТАЯ. Давление (потенциал) влаги в почве, 124 1. Понятие о капиллярно-сорбционном (матричном) давлении влаги в почве, 124 2. Составляющие полного давления влаги в почве, 129 3. Термодинамическое обоснование потенциала влаги. Полный потенциал влаги и его составляющие, 132 4. О методах определения потенциала влаги в почве, 136
ЧАСТЬ СЕДЬМАЯ. Основная гидрофизическая характеристика, 144 1. Зависимость между капиллярно-сорбционным (матричным) давлением влаги и влажностью – основная гидрофизическая характеристика (ОГХ). Физическая сущность и формы представления, 144 2. Зависимость ОГХ от фундаментальных свойств почв, 149 3. Использование ОГХ, 155 4. Гистерезис ОГХ, 161 5. О методах определения ОГХ, 163 6. Педотрансферные функции, 168
ЧАСТЬ ВОСЬМАЯ. Движение воды в почве, 174 1. Движение воды в насыщенной влагой почве (фильтрация), 174 1.1. Закон Дарси, 174 1.2. Виды фильтрации и фильтрационных задач, 179 1.3. Отклонения от закона Дарси, 182 2. Водопроницаемость. Впитывание (инфильтрация) воды в почву, 184 3. Коэффициенты фильтрации и впитывания: экспериментальные определения и расчеты, 187 4. Движение воды в не насыщенной влагой почве, 192 4.1. Функция влагопроводности (коэффициент влагопроводности или ненасыщенной гидравлической проводимости), 192 4.2. Модифицированный закон Дарси, 198 4.3. Основное уравнение движения почвенной влаги, 202 4.4. Расчет движения воды в не насыщенной влагой почве, 205 4.4.1. Расчет с использованием основной гидрофизической характеристики (ОГХ) и функции влагопроводности, 205 4.4.2. Расчет с использованием гидрологических констант, 208 5. Термовлагоперенос, 210 5.1. Термопароперенос, 210 5.2. Совместный парожидкостный перенос влаги в неизотермических условиях, 211 5.3. Перенос влаги в замерзающих почвах, 213
ЧАСТЬ ДЕВЯТАЯ. Движение влаги в системе «почва-растение-атмосфера», 219 1. Понятие о влагообеспеченности растений. Транспирация, 219 2. Термодинамический подход к описанию передвижения влаги в системе «почва-растение-атмосфера», 221 3. Критическое давление влаги в почве. Научные основы регулирования водного питания растений, 224 4. Зависимость критического давления от различных факторов, 226
ЧАСТЬ ДЕСЯТАЯ. Водный режим и баланс почв, 230 1. Водный режим почв, 230 1.1. Динамика влажности в почве. Водный режим почв, 230 1.2. Различные формы представления водного режима: распределение влажности по глубине, послойные динамики, хроно- и топоизоплеты, 232 2. Водный баланс почв, 242 2.1. Составляющие и уравнение водного баланса, 242 2.2. Оценка некоторых составляющих водного баланса, 244 2.2.1. Испарение с поверхности почвы. Транспирация, 244 2.2.2. Внутрипочвенный отток, 247 2.2.3. Конденсация, 250
ЧАСТЬ ОДИННАДЦАТАЯ. Перенос растворимых веществ в почве, 255 1. Конвективный перенос. Уравнение неразрывности, 255 2. Диффузия, 257 3. Гидродинамическая дисперсия. Уравнение конвективно-диффузионного переноса, 259 4. «Выходные данные», 265 4.1. Анализ процессов при движении ионов в почве, 265 4.2. Кинетическая сорбция (десорбция) веществ, 269 4.3. Значение проточных и застойных зон первого пространства почв, 271 5. Основные процессы и параметры переноса растворимых веществ в почве, 274 6. Термодинамические подходы к совместному переносу веществ, тепла, электрических зарядов. Принцип Онсагера, 276
ЧАСТЬ ДВЕНАДЦАТАЯ. Математические модели движения влаги и веществ в почвах, 279 1. Основные этапы моделирования, 280 2. Понятие о расчетных схемах, начальных, граничных условиях и экспериментальном обеспечении моделей, 284 3. Процесс моделирования: «наполнение» модели экспериментальными данными, поливариантные расчеты, 289 4. Использование моделей, 292
ЧАСТЬ ТРИНАДЦАТАЯ. Газовая фаза почвы, 296 1. Основные понятия: аэрация и порозность аэрации, воздухообмен, воздухоносная порозность, дыхание почв, 296 2. Газовый состав почвенного воздуха. Газообмен с атмосферой, 298 3. Перенос газов в почве, 302 3.1. Конвекция, 304 3.2. Диффузия, 306 4. Методы исследования газового состава почвенного воздуха, 309
ЧАСТЬ ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ. Теплофизика почв, 314 1. Радиационный и тепловой баланс, 314 1.1. Радиационный баланс, 315 1.2. Тепловой баланс, 317 2. Перенос тепла в почве. Основные механизмы, 321 3. Теплофизические свойства почв, 328 4. Тепловой и температурный режимы почв, 330 5. Температурные оптимумы, 332 6. Классификация тепловых режимов, 333 7. Методы изучения составляющих радиационного баланса и теплофизических свойств почв, 334
ЧАСТЬ ПЯТНАДЦАТАЯ. Реология почв, 337 1. Типы связей и структур межчастичного взаимодействия, 337 2. Основные понятия, 340 3. Реологические законы для идеальных систем, 344 4. Основные реологические модели, применяемые к почве, 346 5. Пределы Аттерберга. Взаимосвязь реологических состояний с ОГХ, 350 6. Тиксотропия. Реопексия. Дилатансия, 353
ЧАСТЬ ШЕСТНАДЦАТАЯ. Деформации почв, 359 1. Основные понятия, 359 2. Деформации сжатия (растяжения), 360 3. Деформации сдвига, 370 4. Природные и антропогенно обусловленные физико-механические явления при деформациях сжатия и сдвига, 374 5. Прогноз уплотнения почв, 377 6. Сопротивление пенетрации, 380
ЧАСТЬ СЕМНАДЦАТАЯ. Набухание и усадка почв. Липкость почв, 385 1. Набухание, 385 2. Усадка почв и почвенных агрегатов, 392 3. Липкость почв, 399
ЧАСТЬ ВОСЕМНАДЦАТАЯ. Некоторые специальные вопросы физики почв, 402 1. Преимущественные потоки влаги и веществ в почве, 402 2. Пространственная неоднородность физических свойств и процессов, 406 3. Многокомпонентный перенос в зоне аэрации и в грунтовых водах, 406 4. Конструирование почв, 409
Источник
Физика почв, Лекционный курс, Часть 1, Козлова А.А., 2012
Физика почв, Лекционный курс, Часть 1, Козлова А.А., 2012.
В учебном пособии раскрываются объект, предмет, цели и задачи физики почв, основные методологические и методические подходы и принципы, подробно рассматриваются компоненты твердой, жидкой и газообразной фаз почвы, ее теплофизические и реологические свойства. Каждый раздел заканчивается списком контрольных вопросов. В заключение пособия приведен примерный список вопросов для подготовки к экзамену и рекомендуемая литератора. Предназначено для закрепления теоретических знаний по дисциплине «Физика почв» направления бакалавриата «Почвоведение».
Определение почвы как объекта изучения физики почв. В современном почвоведении принято следующее определение: Почва — это обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая многофазная структурная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород, являющаяся функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени.
Физика почвы, рассматривает почву — как гетерогенную многофазную дисперсную систему с определенными условиями на границах (верхней и нижней), обладающую свойствами аккумулировать и выделять, проводить и трансформировать вещества и энергию.
Гетерогенность — это характеристика, указывающая на то, что различные почвенные частицы могут иметь разное происхождение. Могут, например, представлять собой остатки растительного происхождения, образовываться при дроблении минеральных частиц, являться вторичными (глинными) минералами. Даже частицы очень близкие по форме и размерам могут иметь разную природу и обладать различными свойствами, как, в частности, частицы минеральные и органические.
Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать: Скачать книгу Физика почв, Лекционный курс, Часть 1, Козлова А.А., 2012 — fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.
Скачать pdf Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России. Купить эту книгу
Источник
Физика почвы
Толковый словарь по почвоведению. — М.: Наука . Под редакцией А.А. Роде . 1975 .
Смотреть что такое «Физика почвы» в других словарях:
Почвы Курортного района Санкт-Петербурга — Содержание 1 Почвы Курортного района Санкт Петербурга 1.1 Фотогалерея … Википедия
ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ — совокупность явлений и процессов, определяющих передвижение, расход и использование растениями почвенной влаги; один из факторов плодородия почвы. Зависит от состава и свойств самой почвы (гигроскопичности, водопроницаемости, влагоёмкости и др.) … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
водный режим почвы — водный режим почвы, совокупность явлений и процессов, определяющих передвижение, расход и использование растениями почвенной влаги; один из факторов плодородия почвы. Зависит от состава и свойств самой почвы (гигроскопичности, водопроницаемости,… … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь
Прикладная физика — Эксперимент с использованием аргонного лазера … Википедия
ВОЗДУШНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ — изменение содержания и состава почвенного воздуха за определ. период (сутки, сезон, год), один из факторов плодородия почвы. Воздух в почве находится преим. в газообразном состоянии, небольшая часть его растворена в почвенной влаге и поглощена… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
воздушный режим почвы — воздушный режим почвы, изменение содержания и состава почвенного воздуха за определенный период (сутки, сезон, год), один из факторов плодородия почвы. Воздух в почве находится преимущественно в газообразном состоянии, небольшая часть его… … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь
Капилляр (физика) — Капиллярный эффект Капиллярность (от лат. capillaris волосяной), капиллярный эффект физическое явление, заключающееся в способности жидкостей изменять уровень в трубках, узких каналах произвольной формы, пористых телах. Поднятие жидкости… … Википедия
Плотность (физика) — Плотность физическая величина равная отношению массы тела к его объему, показывает массу единичного объема вещества. Более формально: плотность есть предел отношения массы вещества m к занимаемому им объёму V. Таким образом, плотность .… … Википедия
Агрофизика — агрономическая физика, наука о физических методах исследования внешних условий жизни растений и физических процессах их жизнедеятельности; разрабатывает приёмы регулирования физических условий в почве и в приземном слое воздуха. Состоит… … Большая советская энциклопедия
Водный режим почв — … Википедия
Источник
Экология СПРАВОЧНИК
Информация
физика почвы
Вопросы физики почв в Москве продолжал интенсивно изучать Н. А. Качинский с сотрудниками, а на Украине — А. Н. Соколовский и М. М. Годлии.[ . ]
Обособление физики почв как самостоятельной дисциплины произошло еще под влиянием Вольни. После него не наступило охлаждения к этим вопросам, но направление их изменилось. Конечно, по-прежнему существовал большой интерес к гранулометрическому анализу. Метод последнего (1903 г.), очень простой в исполнении, хотя и не разделяющий частицы менее сотой миллиметра, получил большое распространение. В общем утвердились методы определения в стоячей воде и отпали— основанные на отмучивании почвы в струе воды и воздуха. Точно так же не ослабевал интерес к структуре почвы; физические свойства почвы начали изучать в образцах с ненарушенным сложением, для чего были сконструированы специальные приборы — буры Бурмачевского (1888 г.), Измаильского (1894 г.), Таранова (1903 г.), Копецкого (1914 г.). Этими и другими методами велись исследования физических свойств и режимов почв в динамике на сельскохозяйственных опытных станциях в России, Англин, Германии, США и других странах.[ . ]
В лаборатории физики почв МГУ в прибор внесли некоторые изменения: сосуд для воды (прямоугольный параллелепипед) и пробирки изготавливаются из прозрачной пластмассы, а не из стекла. Кроме того, сделаны специальные гнезда для пробирок и портативный футляр. Прибор (рис. 80) имеет следующее устройство. Сосуд для воды 1 высотой 4 см, шириной 5, длиной 12 см и объемом 240 мл в верхней части имеет отверстие 2 для наполнения его водой, которое герметически закрывается винтом.[ . ]
Вклад Вольни в физику почв очень велик. Его предшественниками в этом направлении явились И. М. Комов, Г. Дэви, многие агрогеологи, особенно В. Шумахер, выпустивший в 1864 г. специальное сочинение о физических свойствах почвы (Schumacher, 1864), в котором он настаивал на их большем значении для растений по сравнению с химическими свойствами. К. Маркс в 1868 г. в одном из писем Ф. Энгельсу писал: «Необходимо основательно изучить всю новую и новейшую литературу о земледелии. Физическая школа противостоит химической» 40.[ . ]
В лабораториях физики почв МГУ и Почвенного института им. В. В. Докучаева проведены работы по усовершенствованию техники парафинирования и разработке методики анализа. Предложено использовать перегретый парафин, который благодаря жидкому состоянию может, вытесняя воздух, проникать внутрь агрегата и при охлаждении не дает пленки на поверхности образца.[ . ]
В лабораториях физики почв МГУ и Ижевского сельскохозяйственного института (А. А. Лукшин, Т. И. Румянцева) установлено, что % для разных типов почв и их генетических горизонтов является характерной физической величиной.[ . ]
Димо Н. А. Начатки изучения физики почв в России.— Почвоведение, 1940, № 6.[ . ]
Гранулометрический анализ почв на приборе ТА проведен в лаборатории физики почв Почвенного института имени В. В. Докучаева (В. В. Рыбина). В работе использован шестиканальиый анализатор с отверстиями: 50, 100, 140, 200, 280, 560 мкм, что соответствует диапазону частиц диаметром соответственно: 0,8—24; 1,4—42; 2,0—60; 2,7—80; 4—120; 8—240 мкм. Исследования показали, что с помощью этого прибора можно определить частицы диаметром от 1 до 60 мкм. Более крупные частицы быстро оседают на дно сосуда.[ . ]
Испаритель П-3. В лаборатории физики почв МГУ по проекту Н. А. Качинского изготовлен прибор для изучения испарения с полей зерновых культур сплошного посева с междурядьями в 15 см.[ . ]
В настоящее время в лаборатории физики почв отдела агропочвоведения ВНИИЗХ разрабатывается метод, изучения дистанции переноса почвенного материала при стационарной установке ПАУ-2 с удлиненной площадью экспозиции, почвы. Замена описанного выше метода определения этого показателя в период прохождения бурь чрезвычайно желательна ввиду обременительности его и нерегулярности проявления эрозии.[ . ]
Испаритель П-3 лаборатории физики почв МГУ
Двухэлектродный датчик. В лаборатории физики почв МГУ для определения электросопротивления почв сконструирован прибор (рис. 109). Прибор состоит из эбонитового сосуда цилиндрической формы, на противоположных сторонах боковой поверхности которого посредине (заподлицо) закрепляют электроды 1 из платины или нержавеющей стали, припаянные к клеммам 2. К клеммам подсоединяют провода 3, идущие к измерительному узлу. Крышка 4 цилиндра имеет ручку 5 в виде стержня, на крышке укреплен груз 6 для уплотнения почвы массой 250 или 500 г.[ . ]
Мартии Эвальд Вольни (1846—1901 гг.)—агроном, физик и почвовед, с 1872 г. профессор Мюнхенского политехникума, где он заведовал сельскохозяйственной лабораторией и опытным нолем, был крупным организатором науки. В течение 13 лет (1878—1890 гг.) он издавал специальный журнал, посвященный «агрикультурной физике», в котором печатался сам и привлекал широкий круг других авторов, в том числе Костычева и Гильгарда. Раманн — ученик и биограф Вольни — отмечает его чрезвычайную скромность как ученого и человека.[ . ]
Экспериментальными работами (лаборатория физики почв МГУ и др.) установлено, что с увеличением применяемого в опыте давления молекулярная влагоемкость уменьшается. При использовании мощных прессов с давлением до 6,9 Г/см2 остаточная влажность после сжатия под прессом была даже ниже максимальной гигроскопической. Следовательно, определение молекулярной влагоемкости надо проводить при давлении 6472 кПа (по Лебедеву 66 кг/см2). Давление почвенной влаги при ММВ находится в пределе 98—980 кПа.[ . ]
В кн.: Физика почв ;и приемы их обработки. Л., «Колос», 1967, с. 164—178.[ . ]
В настоящее время при изучении физических свойств почв широко используются методы моделирования. Очень удобной моделью для изучения физики почв являются монолиты, монтированные по Астапову (рис. 58).[ . ]
Критерий оценки почвообрабатывающих и посевных машин по ветроустойчивости создаваемой поверхности стал в нашей стране государственным стандартом при государственных испытаниях техники для районов, где проявляется ветровая эрозия.[ . ]
Известный американский специалист по эрозии и охране почв А. Конке тоже выпустил солидную сводку по физике почв (Копке, 1968).[ . ]
Реометрический метод определения воздухопроницаемости почвы разработан Добряковым (1937, 1952). Им предложен прибор, описание которого с незначительными изменениями (лаборатория физики почв МГУ) приводим (рис. 78).[ . ]
На рисунке 52 приведена схема установки, разработанная в лаборатории физики почв МГУ (А. Д. Воронин и В. Д. Ска-лабан). Блок А аналогичен установке для измерения АТ с термометром Бекмана с той лишь разницей, что в почву вместо термометра помещают рабочий спай термопары 9. Другой, холодный, спай термопары помещен в сосуд Дюара (блок Б) со смесью бидистиллированной воды со льдом, имеющей постоянную температуру 0 °С. Для контроля нуля рядом с холодным спаем расположен термометр Бекмана 12. Охлаждающая смесь в блоке А и смесь с температурой 0 °С в блоке Б во время работы перемешиваются мешалками, работающими от электромотора. Разность температур между спаями создает термоэлектродвижущую силу, которая измеряется зеркальным гальванометром (блок В). Для регулирования чувствительности гальванометра в электрическую сеть включен реостат И. Шкала измерителя 10 дана в см и мм. Нуль шкалы соответствует температуре замерзания чистой воды, т. е. 0 °С, или —273° по абсолютной шкале (обозначения 1—8 см. на рис. 50).[ . ]
Обнаружилась определенная связь между глинистостью и коллоидностыо почв, с одной стороны, и их физическими свойствами.— с другой. Швед А. Аттерберг установил для почв ряд «констант» («границы» текучести, липкости и др.) их увлажнения, при которых выявляются механические характеристики почв. А. Ф. Лебедев (1882—1936 гг.) теоретически и экспериментально обосновал классификацию форм почвенной воды, выделив следующие ее формы: гигроскопическая, максимальная гигроскопическая, пленочная, гравитационная; они различались по степени подвижности и тесноте связи с почвой (Лебедев, 1917). Крупные исследования по физике почв в связи с их обработкой провел известный агроном А. Г. Дояренко. Он и его сотрудники в дниампческом разрезе комплексно изучили физические свойства и режимы почв — водный, воздушный, тепловой, структурное состояние. При этом для полевых и лабораторных наблюдений был сконструирован ряд оригинальных приборов (Дояренко, 1927).[ . ]
Прибор для определения электроосмоса типа Воронкова сконструирован в лаборатории физики почв МГУ (П. Н. Березин). Прибор (см. рис. 107) состоит из двух разъемных цилиндрических камер, оканчивающихся на конус, которые выточены внутри плексигласовых брусьев. Цилиндрическая часть емкости служит почвенным датчиком 1. Цилиндр с обоих концов плотно закрывают капроновой водопроницаемой сеткой. Конические емкости 2 заполняют равновесным раствором через тубусы, соединенные с воронками 3. От вершин конусов отводят измерительные градуированные капилляры 4. В углу плексигласовой панели имеются углубления, заполняемые, электродной жидкостью (C11SO4 или КС1), в которую опускают электроды — медные пластинки или проволоку 5. Электродная ячейка через трубку соединяется с равновесным раствором (в конусе). Трубку,в корпусе плексигласовой пластины заполняют 3 %-ным агар-агаром, приготовленным на равновесном растворе. Электрическое питание схемы 6 осуществляется от сети переменного тока через автотрансформатор и селеновый выпрямитель. Сила тока измеряется миллиамперметром А.[ . ]
Третье издание учебного пособия, дополненного в соответствии с новыми достижениями в области физики почв и смежных наук, окажет помощь студентам вузов и специалистам в глубоком изучении свойств почв.[ . ]
Прибор сконструирован на кафедре земледелия МСХА А. В. Трофимовым и модифицирован лабораторией физики почв МГУ (рис. 39). Он состоит из сосуда для воды 1 объемом 240 см»3 с двумя отверстиями 3 внизу и трубками 4. Сверху сосуд закрыт пробкой 2. Концы трубок соединены с градуированными пробирками 5, одна из которых (правая) с помощью шланга соединяется с цилиндром для почвы 6, другая (левая) — с атмосферой. При работе с прибором необходимо обращать особое внимание на герметичность всех соединений.[ . ]
Наряду с названными главными разделами в составе почвоведения выделяют его фундаментальные разделы по свойствам почвенной массы (физика почв, химия почв, биология почв и т. д.) и прикладные разделы по формам использования почв и почвенного покрова (агрономическое, лесное и мелиоративное почвоведение и т. д.). Эти при к чадные разделы оказывают огромное влияние на развитие общей теории почвоведения, так как являются источником обширных первичных материалов и базой проверки теоретических концепций.[ . ]
