Основы экологического мониторинга - 11 стр.

UptoLike

Рубрика: 

21
Например, для верхнего 20 см слоя почвы (Н=20 см) при плотности
ПП=1,2 г/см
3
и влажности А=17% находим по (1.8) запасы влаги ЗВ=
1,21720=408 т/га, или 40,8 мм. Пусть влага завядания растений для
данной почвы (определяется экспериментально методом вегетацион-
ных миниатюр или расчетным путем по гигроскопии, согласно (Тео-
рии и методы…, 2007)), составляет 11%. Соответствующие ей запасы
влаги в слое 20 см будут равны ЗВ= 1,21120=264 т/га, или 26,4 мм.
Значит, продуктивная (доступная для растений влага) составит всего
40,8–26,4=14,4 мм. Согласно Н.А. Качинскому (Вадюнина, Корчагина,
1986) это неудовлетворительные запасы влаги, и растения без глубо-
кой корневой системы погибнут на такой почве.
Для того, чтобы повысить запасы влаги в пахотном слое иссле-
дуемой почвы до состояния на границе «хорошие» и «удовлетвори-
тельные» (40 мм), очевидно, нужны осадки или полив в количестве не
менее 40–14,4=25,6 мм. На самом деле, порядка 30% поданной на по-
верхность воды уйдет вглубь и испарится, поэтому реальные нормы
полива надо увеличивать: 25,61,3=33,3 мм. Заметим, что 33 мм осад-
ков (поливной влаги) это 3310
–1
м = 3310
–1
м
3
/м
2
= 33 л/м
2
, то есть
весьма ощутимая величина на каждый метр квадратный площади
поверхности почвы должно поступить 33 литра воды или более трех
ведер.
Для оценки запасов в слое 100 см или большей мощности расчет
производится послойно, а потом данные суммируются. Категории за-
пасов приведены в таблице 1.7.
Таблица 1.7 – Запасы продуктивной влаги в почве
(Вадюнина, Корчагина, 1986)
Категория запасов влаги Величина запасов влаги в мм
В пахотном слое 0-20 см
Хорошие >40
Удовлетворительные 20-40
Неудовлетворительные <20
В слое 0-100 см
Очень хорошие >160
Хорошие 160-130
Удовлетворительные
130-90
Плохие 90-60
Очень плохие <60
22
8. Еще один расчетный показатель для экологического монито-
ринга водно-воздушного режима
степень увлажнения почвы был
предложен в работах (Смагин, 2003; 2012; Смагин, Садовникова и др.,
2006). Он представляет собою отношение текущей (полевой) влажно-
сти (А) к максимально возможному содержанию влаги в почве или
полной влагоемкости (ПВ)
СУ = А/ПВ
,
(1.9)
Очевидно, если этот безразмерный показатель приближается к
нулю в почве диагностируется недостаток влаги, а если к единице
избыток влаги и недостаток воздуха, поэтому индекс СУ характеризу-
ет одновременно и водный и воздушный режимы. Расчет величины
полной влагоемкости, входящей в формулу (1.9), осуществляется по
данным о плотности почвы (ПП) и плотности ее твердой фазы (ПТ),
которая определяется экспериментально лабораторным пикнометри-
ческим методом (Теории и методы…, 2007). Допустимо использовать
литературные данные о ПТ, поскольку этот показатель довольно инер-
тен и мало меняется в почвах. Формула расчета полной влагоемкости
следующая
ПВ = (100/ПП 100/ПТ),
(1.10)
Например, при плотности почвы ПП=1,2 г/см
3
и плотности твер-
дой фазы ПТ= 2,6 г/см
3
, находим ПВ = (100/1,2 – 100/2,6) = 45%. Тогда
при полевой влажности А=17% находим по (1.9) СУ=17/45=0,38. В
таблице 1.8 приводятся экологические нормативы для данного показа-
теля и комментарии в связи с проблемой выращивания зеленых наса-
ждений.
Как видно, для рассматриваемого случая (тяжелосуглинистая
почва) величина СУ=0,38 указывает на неудовлетворительную ситуа-
цию влага в большей мере будет недоступна растениям и без допол-
нительных осадков или орошения они не смогут существовать.
9. Проанализировать материалы мониторинга влажности, запа-
сов влаги и водно-воздушного режима, сделать выводы и разработать
рекомендации для поддержания исследуемых почвенных режимов в
экологической норме.
Например, для верхнего 20 см слоя почвы (Н=20 см) при плотности                  8. Еще один расчетный показатель для экологического монито-
ПП=1,2 г/см3 и влажности А=17% находим по (1.8) запасы влаги ЗВ=           ринга водно-воздушного режима – степень увлажнения почвы был
1,2⋅17⋅20=408 т/га, или 40,8 мм. Пусть влага завядания растений для        предложен в работах (Смагин, 2003; 2012; Смагин, Садовникова и др.,
данной почвы (определяется экспериментально методом вегетацион-            2006). Он представляет собою отношение текущей (полевой) влажно-
ных миниатюр или расчетным путем по гигроскопии, согласно (Тео-            сти (А) к максимально возможному содержанию влаги в почве или
рии и методы…, 2007)), составляет 11%. Соответствующие ей запасы           полной влагоемкости (ПВ)
влаги в слое 20 см будут равны ЗВ= 1,2⋅11⋅20=264 т/га, или 26,4 мм.
Значит, продуктивная (доступная для растений влага) составит всего                             СУ = А/ПВ,                               (1.9)
40,8–26,4=14,4 мм. Согласно Н.А. Качинскому (Вадюнина, Корчагина,
1986) это неудовлетворительные запасы влаги, и растения без глубо-               Очевидно, если этот безразмерный показатель приближается к
кой корневой системы погибнут на такой почве.                              нулю – в почве диагностируется недостаток влаги, а если к единице –
      Для того, чтобы повысить запасы влаги в пахотном слое иссле-         избыток влаги и недостаток воздуха, поэтому индекс СУ характеризу-
дуемой почвы до состояния на границе «хорошие» и «удовлетвори-             ет одновременно и водный и воздушный режимы. Расчет величины
тельные» (40 мм), очевидно, нужны осадки или полив в количестве не         полной влагоемкости, входящей в формулу (1.9), осуществляется по
менее 40–14,4=25,6 мм. На самом деле, порядка 30% поданной на по-          данным о плотности почвы (ПП) и плотности ее твердой фазы (ПТ),
верхность воды уйдет вглубь и испарится, поэтому реальные нормы            которая определяется экспериментально лабораторным пикнометри-
полива надо увеличивать: 25,6⋅1,3=33,3 мм. Заметим, что 33 мм осад-        ческим методом (Теории и методы…, 2007). Допустимо использовать
ков (поливной влаги) это 33⋅10–1м = 33⋅10–1м3/м2= 33 л/м2, то есть         литературные данные о ПТ, поскольку этот показатель довольно инер-
весьма ощутимая величина – на каждый метр квадратный площади               тен и мало меняется в почвах. Формула расчета полной влагоемкости
поверхности почвы должно поступить 33 литра воды или более трех            следующая
ведер.
                                                                                           ПВ = (100/ПП – 100/ПТ),                     (1.10)
      Для оценки запасов в слое 100 см или большей мощности расчет
производится послойно, а потом данные суммируются. Категории за-
                                                                                 Например, при плотности почвы ПП=1,2 г/см3 и плотности твер-
пасов приведены в таблице 1.7.
                                                                           дой фазы ПТ= 2,6 г/см3, находим ПВ = (100/1,2 – 100/2,6) = 45%. Тогда
Таблица 1.7 – Запасы продуктивной влаги в почве                            при полевой влажности А=17% находим по (1.9) СУ=17/45=0,38. В
              (Вадюнина, Корчагина, 1986)                                  таблице 1.8 приводятся экологические нормативы для данного показа-
                                                                           теля и комментарии в связи с проблемой выращивания зеленых наса-
       Категория запасов влаги               Величина запасов влаги в мм
                           В пахотном слое 0-20 см
                                                                           ждений.
Хорошие                                                  >40                     Как видно, для рассматриваемого случая (тяжелосуглинистая
Удовлетворительные                                      20-40              почва) величина СУ=0,38 указывает на неудовлетворительную ситуа-
Неудовлетворительные                                     <20               цию – влага в большей мере будет недоступна растениям и без допол-
                               В слое 0-100 см                             нительных осадков или орошения они не смогут существовать.
Очень хорошие                                           >160                     9. Проанализировать материалы мониторинга влажности, запа-
Хорошие                                               160-130              сов влаги и водно-воздушного режима, сделать выводы и разработать
Удовлетворительные                                     130-90              рекомендации для поддержания исследуемых почвенных режимов в
Плохие                                                  90-60              экологической норме.
Очень плохие                                             <60



                                     21                                                                     22