Основы экологического мониторинга - 14 стр.

                                                                              почвы в центрифужной пробирке, используя коэффициент К H 2O (см.
                                                                              уравнение 1.7) по следующей формуле
                                        Например, для центрифуги
                                        ЦЛС-3, при величинах высо-                  Ma = (Mв–Мп)/ К H 2O = (Mв–Мп)⋅[100/(100+А)],             (1.12)
                                        ты образца h = 4 cм (0,04 м),         где   Ma – искомая масса абсолютно сухой почвы;
                                        параметрах центрифуги R1 =                  Mв – масса влажной почвы вместе с пробиркой на последней
                                        8 см (0,08 м), R =11 см (0,11                    стадии центрифугирования;
                                        м), α = 43о, для максимально                Мп – масса пустой пробирки.
                                        возможной скорости враще-
                                        ния n=6000 об/мин получа-                   Так, при величинах А=12,7%, Mв = 10,408 г, Mп = 5,125 г, нахо-
                                        ем, согласно (1.11), величину         дим Ma = (10,408–5,125) ⋅ [100/(100+12,7)] = 4,69 г.
                                        матричного потенциала поч-                  Зная массу абсолютно сухой почвы в пробирке, легко по данным
                                        венной влаги                          о ее взвешивании на каждой стадии центрифугирования рассчитать
ψm=−(0,0055⋅60002(0,112–0,082)cos43+9,8⋅0,04⋅sin43)=−826 Дж/кг, или           соответствующую влажность как:
более 8 атм эквивалентного давления. Представление о зависимости                                   А = 100 ⋅(Mв – Mп – Ma)/ Ma,               (1.13)
эквивалентного давления на воду в центрифуге от скорости ее враще-
ния при указанных выше параметрах дает следующая таблица (поль-                     Например, на стадии 400 об/мин равновесная масса пробирки с
зоваться ею можно только для данного типа центрифуги ЦЛС-3 при                почвой составила Mв = 11,208 г, тогда влажность почвы на этой ста-
высоте образца 4 см).                                                         дии будет равной А = 100 ⋅(11,208 – 5,125 – 4,69)/ 4,69 = 29,7%. Так же
                                                                              находятся и влажности при всех других стадиях вращения. Вместе с
Таблица 1.9 – Модуль эквивалентного давления (матричного                      соответствующими давлениями почвенной влаги они составляют мас-
            потенциала) почвенной влаги в зависимости                         сив данных для построения ОГХ.
             от скорости вращения центрифуги ЦЛС-3                                  3. На рисунке 1.2 приводятся несколько типичных кривых ОГХ
             для образцов почвы высотой 4 см                                  почв разного гранулометрического состава и генезиса от легких дер-
n, об/мин   200   400   600   800   1000   2000   3000   4000   5000   6000   ново-подзолистых до тяжелых суглинистых черноземов (слева-
ψm, Дж/кг   1,2   3,9   8,5   15    23     92     207    367    574    826    направо) в виде диаграммы физического состояния почв по А.Д. Во-
                                                                              ронину (Воронин, 1984).
      2. Расчет влажности почвы (А%) при данном давлении (потен-                    По горизонтальной оси отложены значения массовой влажности
циале) почвенной влаги осуществляется по данным о взвешивании                 почвы (W%=A%), по вертикальной – десятичный логарифм модуля
пробирок с почвой на каждой стадии центрифугирования. Для этого               матричного потенциала в Дж/кг или вторая часто употребляемая еди-
после сушки образцов находят их влажность на последней стадии цен-            ница pF≈1+lg|ψm|.
трифугирования стандартным термовесовым методом. Так, если на                       Согласно структурно-энергетической концепции А.Д. Воронина,
последней стадии центрифугирования (для центрифуги ЦЛС-3 это                  можно с помощью простых линий разделить все пространство диа-
6000 об/мин) масса стеклянного бюкса с пробой на влажность (b) со-            граммы ОГХ на области, в которых будут доминировать те или иные
ставила 17, 577 г, после сушки при 105 оС (c) – 17, 382 г при массе           физические силы почвенной системы, определяющие ее водоудержи-
пустого бюкса (a) – 15, 848 г, по формуле (1.6) несложно определить           вающую способность, подвижность и доступность влаги растениям,
влажность почвы на данной стадии как А=100⋅(17,577–17,382)/(17,382–           дифференциальную пористость, структурно-механические, техноло-
15,848) = 12,7%. После этого можно найти массу абсолютно сухой                гические свойства и т.д. (Воронин, 1984).

                                    27                                                                          28