Потенциал влаги в условиях фазового перехода почвенного раствора и в течение года в дерново-подзолистой почве | Почвенный институт им. В.В. Докучаева

Потенциал влаги в условиях фазового перехода почвенного раствора и в течение года в дерново-подзолистой почве

Н. А. Муромцев1 , К. Б. Анисимов1 , Н. А. Семенов2, В. В. Грибов1

1Почвенный институт им. В.В. Докучаева, Россия, 119017, Москва, Пыжевский пер. 7, стр. 2
2Всероссийский институт кормов им. В.Р. Вильямса, Россия, 141055, Московская обл., Лобня, Научный городок, 1

Рассматривалась динамика потенциала влаги в почве и температуры на разных глубинах за годовой период. В качестве объекта исследования выступала дерново-подзолистая суглинистая слабооглеенная почва Зеле- ноградского опорного пункта Почвенного института. Данные по темпе- ратуре почвы и потенциалу почвенной влаги получены с помощью авто- матической метеостанции “VantagePro2”. Установлено явление резкого скачкообразного повышения потенциала влаги при переходе положи- тельных значений температуры почвы через ноль в область отрицатель- ных величин, т.е. в условиях фазового перехода почвенного раствора (при стабильном состоянии всех других параметров среды). Все виды изменения потенциала влаги (медленные и быстрые, незначительные и существенные) происходят в связи с изменениями (уменьшением или увеличением) содержания влаги и температуры почвы. Впервые в нашей стране вскрыто и описано термогидрофизическое явление (термодина- мический процесс) резкого (5–6 раз) и быстрого (практически мгновен- ного) повышения потенциала влаги при переходе температуры почвы через ноль, из области положительных в область отрицательных значе- ний. Знание особенностей динамики потенциала влаги в почве в зависи- мости от температуры позволит планировать сроки и нормы полива. Ключевые слова: атмосферные осадки, суммарное испарение, потенциал влаги, температура почвы, влагообмен, зона аэрации, наименьшая влаго- емкость, диффузия влаги.

DOI: 10.19047/0136-1694-2017-87-114-127

Ссылки для цитирования:

Муромцев Н.А., Анисимов К.Б., Семе- нов Н.А., Грибов В.В., Потенциал влаги в условиях фазового перехода почвенного раствора и в течение круглого года // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2017. Вып. 87. С. 114-127. doi: 10.19047/0136-1694-2017- 87-114-127

N.A. Muromtsev, K.B. Anisimov, N.A. Semenov, V.V. Gribov. Water potential in conditions of soil solution phase change and during the year, Byulleten Pochvennogo instituta im. V.V. Dokuchaeva, 2017, Vol. 87, pp. 114-127. doi: 10.19047/0136-1694-2017-87-114-127


WATER POTENTIAL IN CONDITIONS OF SOIL SOLUTION PHASE CHANGE AND DURING THE YEAR

N. A. Muromtsev1, K. B. Anisimov1, N. A. Semenov2, V. V. Gribov1

1V.V. Dokuchaev Soil Science Institute, Pyzhevskii per., 7, Moscow, 119017 Russia
2All-Russian Williams Fodder Research Institute, Lobnya, Moscow Oblast, Science Town, corp. 1, 141005 Russia

The dynamics of the soil water potential and soil temperature at different depths during the year was studied. As the object of the investigation we took soddy-podzolic clay loamy weakly gleyed soils of Zelenogradskiy base of Soil Science Institute. The data of soil water and temperature were derived from the automated meteorologic station “VantagePro2”. In conditions of the sustainable state of the other components of the environment, we discovered sharp spasmodic increase of the soil water potential at the passing of temperature values to the range below zero, i.e., in conditions of the phase overpass of the soil solution. All of the types of soil water potential changes (slow and rapid, significant and insignificant) occur due to the changes (decrease or increase) of the water content and soil temperature. For the first time in our country the thermohydrophysical phenomenon of (thermodynamic process) of sharp (at 5–6 times) and rapid (practically immediate) increase of the water potential after the overpass of the temperature over zero from the area of positive values to the negative values is discovered and described. The knowledge of specificities of the dynamics of soil water potential due to the temperature will allow us to plan the terms and norms of watering.

Keywords: precipitation, evapotranspiration, water potential, soil temperature, water exchange, aeration zone, minimum moisture-holding capacity, water diffusion.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Глобус А.М. Неизотермический внутрипочвенный влагоперенос. Ав- тореф. дис. … докт. с.-х. н. Л., 1977. 48 с.

2. Корякин Н.В. Основы химической термодинамики. М.: Академия, 2003. 463 с.

3. Муромцев Н.А., Коваленко П.И., Семенов Н.А., Мажайский Ю.А., Яцык Н.В., Шуравилин А.В., Воропай Г.В., Анисимов К.Б., Коломиец С.С. Внутрипочвенный влагообмен, водопотребление и водообеспеченность многолетних культурных травостоев. Рязань, 2013. 300 с.

4. Муромцев Н.А., Семенов Н.А., Мажайский Ю.А., Анисимов К.Б. Зако- номерности накопления, потерь и возврата влаги и химических веществ при внутрипочвенном влагообмене // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучае- ва. 2014. № 76. С. 111–125.

5. Муромцев Н.А., Анисимов К.Б. Некоторые особенности формирова- ния водного режима дерново-подзолистой почвы на различных элемен- тах геоморфологической катены // Бюл. Почв. ин-та. 2014. № 77. С. 78– 93.

6. Нерпин С.В., Чудновский А.Ф. Энергомассообмен в системе растение– почва–приземный воздух. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 358 с.

7. Руководство по монтажу и использованию автоматической метео- станции. Гавард, 2009. 63 с.

8. Durner W., Or. D. Soil Water Potential Measurement // Encyclopedia of Hydrological Sciences. 2006. Apr. P. 1–14.

9. Durner W., Jansen U., Iden S. C. Effective hydraulic properties of layered soils at the lysimeter scale determined by inverse modelling // European J. Soil Science. 2008. V. 59 (1). P. 114–124. doi: 10.1111/Дж.1365- 2389.2007.00972.х

10.Nolz R., Cepuder P., Balas J., Loiskandl W. Soil water monitoring in a vineyard and assessment of unsaturated hydraulic parameters as thresholds for irrigation manag