Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Понятие теплофизического состояния почв и методы его исследования 8
1.1. Современное состояние вопроса 8
1.2. Температура, тепловые свойства и почвенное плодородие 14
1.3. О методах исследования теплофизического состояния почв 19
1.4. Экспериментальная база почвенных исследований 23
Глава 2. Общая характеристика района исследований 29
2.1. Рельеф и гидрология 29
2.2. Климатические особенности территории 32
2.3. Особенности агротехники и способов обработки почвы 38
Глава 3. Особенности теплофизического состояния выщелоченных черноземов Приобья 41
3.1. Агрофизическая характеристика черноземов выщелоченных 41
3.2. Влияние почвенно-физических факторов на теплофизические свойства черноземов 47
3.3. Теплофизическая характеристика генетических горизонтов черноземов выщелоченных 55
Глава 4. Сезонные изменения тфс черноземов и их гидротермического режима в зернопаровом севообороте 65
4.1. Динамика ТФС чернозема под различными сельскохозяйственными культурами 65
4.2. Способы обработки и ТФ состояние чернозёма выщелоченного 88
Выводы 106
Литература 109
Приложения 123
- Температура, тепловые свойства и почвенное плодородие
- О методах исследования теплофизического состояния почв
- Особенности агротехники и способов обработки почвы
- Влияние почвенно-физических факторов на теплофизические свойства черноземов
Введение к работе
Актуальность темы
Зерновые культуры имеют важнейшее значение для населения всего земного шара. Хлеб - основа питания человека, зерно - концентрированный корм для сельскохозяйственных животных и сырье для многих отраслей промышленности. Увеличение производства зерна - основная задача земледелия.
В тоже время зерновые культуры весьма требовательны к условиям произрастания и, в первую очередь, к почве и ее плодородию. Одним из непременных условий повышения почвенного плодородия и получения высоких и устойчивых урожаев зерновых культур является создание оптимальных агрофизических свойств и гидротермических режимов в почвенном профиле.
Именно тепло и влага определяют интенсивность пищевого режима, жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, отвечают за рост и развитие корневой системы растений, а, в конечном счете, за урожай.
В то же время тепловые потоки и движение влаги зависят от совокупности теплофизических свойств и распределения температурных полей в почве. К теплофизическим свойствам относятся объемная теплоемкость, тепло - и температуропроводность почвы.
На сегодняшний день недостаточно освещен аспект влияния различных сельскохозяйственных культур на режим тепла и влаги в почвенном профиле. Практически отсутствуют данные о формировании теплофизического состояния почв в условиях Юго-Восточной части Западной Сибири в зависимости от способа подготовки паров под яровую пшеницу. Поэтому комплексные исследования тепловых свойств и
5 гидротермических режимов потенциально плодородных чернозёмов во
взаимосвязи с технологией выращивания зерновых культур весьма
актуальны.
Цель работы
Изучить теллофизические свойства и гидротермические режимы в чернозёмах выщелоченных под различными сельскохозяйственными культурами в зависимости от способа обработки почвы.
Задачи исследований
Исследовать теллофизические свойства чернозёма выщелоченного в зависимости от почвенно-физических факторов.
Установить динамику запасов тепла и влаги в почвенном профиле в условиях зерно - парового севооборота,
Выявить особенности изменений теплофизических коэффициентов почвы на различных агрофонах за период вегетации.
Изучить влияние способов парования на формирование гидротермических режимов в чернозёмах Приобъя.
Изучить влияние способов обработки почвы на урожайность яровой пшеницы.
Научная новизна
Получены аналитические зависимости теплофизических свойств чернозёмов от почвенно-физических показателей.
Изучена динамика сезонных гидротермических режимов чернозёма в зерно-паровом севообороте.
Впервые в условиях Юго-Восточной части Западной Сибири установлено влияние минимальной обработки почвы на формирование запасов тепла и влаги, обеспечивающее урожай яровой пшеницы.
Экспериментально выявлено, что парующиеся выщелоченные чернозёмы Алтайского Приобъя в летнее время обладают высокой теплоак-кумуляционной способностью. В то же время отмечена их слабая гидрологическая роль как влагонакопителей.
Защищаемые положения
- поступление, аккумуляция и распространение тепла в чернозёмах выщелоченных зависят от их агро- и теплофизических свойств, особенностей растительного покрова и способов обработки почвы.
Практическая значимость
Выявленные закономерности формирования гидротермического режима чернозема выщелоченного в условиях зерно - парового севооборота позволяют оценить и прогнозировать характер и степень изменения теплофизических свойств, особенностей теплообмена и теплоаккумуляции в его генетических горизонтах, а также открывают возможности управления запасами тепла и влаги с помощью агротехнических мероприятий.
Апробация работы
Материалы диссертации докладывались на конференции молодых ученых Сибирского федерального округа «Научное обеспечение устойчивого развитии АПК в Сибири (г.Улан-Уде, 2004 г.); научно-практической конференции Алтайского государственного аграрного университета (г.Барнаул, 2005 г,), круглый стол Института Природообустройства (г.Барнаул, 2005 г.).
Публикации
Основные результаты исследований опубликованы в 4 статьях. Объем
публикаций автора составляет 1,86 усл. печ. л.
»
7 Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырёх глав, выводов, списка литературы и приложений. Содержание работы изложено на 137 страницах печатного текста, включая 30 таблиц, 23 рисунка, 3 приложения. Список использованной литературы включает 145 источников, в том числе 12 на иностранных языках.
Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю профессору СВ. Макарычеву за постоянное внимание, поддержку и помощь при подготовке рукописи, а также весьма признателен канд. с.-х. наук А.Г. Болотову и канд. с.-х. наук А.А. Левину за их помощь при проведении исследований.
Температура, тепловые свойства и почвенное плодородие
Научное изучение почвенного плодородия началось в конце 18 в. На рубеже 18 и 19 вв. в Германии появилась гумусовая теория питания растений, предложенная А. Тэером. Сменившая ее в 40-х гг. 19 в. теория минерального питания растений Ю. Либиха способствовала расширению химических исследований почвы и возникновению в конце 19 в. агрогеологического направления. Основатели этого направления Ф. Фаллу, Ф. Рихтгофен и др. (1881 г.) достигли определенных успехов в исследовании вопросов минералогического, химического и гранулометрического состава почвы. Однако в их задачу не входило рассмотрение биологических процессов, поскольку почва рассматривалась только как геологическое образование.
Ключом к пониманию внутренней сущности разнообразных процессов, лежащих в основе почвообразования, послужила теория русского ученого В.В. Докучаева. В своей монографии «Русский чернозем» (1883 г.) автор выдвинул и обосновал представление о факторах почвообразования и почвенного плодородия как неотъемлемого свойства почвы, показал необходимость изучения почвы с точки зрения ее происхождения.
В начале 20 в. широкое развитие в науке о почве получили агрономическое, географическое и биогеохимическое направления, создателями которых стали ученики и последователи В.В. Докучаева - П.А. Костычев, Н.М. Сибирцев, В.И. Вернадский и др. В дальнейшем синтез различных направлений в почвоведении привел к современному пониманию почвы как природной системы, состоящей из четырех основных частей — твердой, жидкой, газообразной и живой. В них непрерывно протекают процессы превращения и перемещения веществ и энергии. Присутствие в почве живой части дает возможность отнести ее к биокосным телам биосферы. Поддержание почвенного плодородия возможно при строгом соблюдении в почве определенного баланса органических и неорганических веществ. На этой основе совершенствуются учения о плодородии почвы, ее классификация и диагностика (Роде, 1947). Плодородие почвы есть не что иное, как ее способность одновременно обеспечивать растения водой, а также необходимыми элементами питания, воздухом, создавать благоприятные условия для их роста и развития, итогом которых является урожай (Гончаров, 1997). Урожайность сельскохозяйственных растений (эффективное плодородие) зависит от почвенных факторов, а также от различного рода приёмов и средств интенсификации сельскохозяйственного производства. Плодородие почв — важнейшее свойство, благодаря которому почвы являются основным средством сельскохозяйственного производства. Разные по плодородию почвы определяют разную продуктивность сельскохозяйственных культур (Бурлакова, 1984), Показателем качества почв, их продуктивности является бонитет почв, Бонитировка почв даёт количественную оценку их производительности при сопоставимых уровнях интенсивности земледелия (Карманов, 1980; Бурлакова, Рассыпнов, 1990). Главным условием при бонитировке является учёт особенностей отношения растений к основным почвенным факторам, формирующим урожайность. К ним относится, прежде всего, мощность гумусового слоя и содержание в ней гумуса, а также показатели почв, характеризующие вводно-воздушный и питательный режимы, структурный состав, биологические особенности (Бурлакова, Рассыпнов, 1990). На основе многолетних исследований ряда ученых установлено, что показатели гумусного состояния являются интегральными показателями уровня почвенного плодородия, что содержание гумуса в почве тесно связано со всеми почвенными режимами (Уваров, 2002). Минералогический состав, содержание и структура органического вещества почвы в значительной степени определяют ее водный, газовый, пищевой и тепловой режимы. Количественные и качественные параметры режимов почвы, характеризующие величину ее естественного плодородия, в свою очередь, определяются климатическими условиями, агрофизическими и другими свойствами почв. Климат оказывает прямое воздействие на увлажнение почвы, ее температурный режим. Он может оказать косвенное влияние на скорость процессов почвообразования. С теплом и влагой связаны важнейшие биологические и абиотические процессы, протекающие в почве и определяющие развитие почвообразования и плодородия, интенсивность химических реакций, процессы физического выветривания, деятельность микроорганизмов и почвенной фауны, прорастание семян и рост растений, процессы обмена веществом и энергией. Плодородие почвы зависит от величины аккумулированной в ней солнечной энергии. Закономерности формирования теплового режима, а следовательно, и обеспечивающие их процессы теплоаккумуляции и теплопередачи в почвенном профиле, прежде всего, определяются теплофизическими свойствами почвы: объемной теплоемкостью, тепло- и температуропроводностью. Исследование теплофизических свойств необходимо для прогнозирования тепло-мелиоративных эффектов в почвах и создания оптимальных условий с целью повышения урожайности возделываемых культур. Способность почвы поглощать лучистую энергию Солнца называют тепло поглотительной способностью. Она характеризуется величиной альбедо (А). Это количество коротковолновой солнечной радиации, отраженной поверхностью почвы и выраженное в процентах от общей величины солнечной радиации, достигающей поверхности почвы. Чем меньше альбедо, тем больше солнечной радиации поглощает почва. Оно зависит от цвета, влажности, структурного состояния и растительного покрова. Например, для черноземов сухого и влажного, по данным Чудновского (1959), альбедо составляет 14 % и 8 % соответственно. Теплоемкость - это свойство почвы аккумулировать тепло. Она характеризуется количеством тепла в джоулях (калориях), необходимого для нагревания 1 килограмма почвы на 1 С - весовая (удельная) теплоемкость. Объемной теплоемкостью называется количество тепла, необходимого для нагревания 1 м3 на 1 С. На величину теплоемкости сильное влияние оказывают содержание органического вещества, влажность, пористость почвы и другие факторы. Так как вода является наиболее теплоемким компонентом почвы, то для повышения температуры влажной почвы требуется больше тепла, чем для сухой. Таким образом, нагревание влажных почв происходит медленнее, чем сухих, но и процесс охлаждения тоже замедляется. В связи с этим, изменяя влажность почвы поливами, можно в определенных пределах регулировать температуру почвы, что, в свою очередь, приведет к изменению процессов, протекающих в ее генетических горизонтах. Способность почвы проводить тепло определяется теплопроводностью. Она влияет на скорость передачи тепла от одного слоя к другому, а, следовательно, на способность почвы быстрее или медленнее нагреваться (охлаждаться) в определенной толще ее профиля. Теплопроводность измеряется количеством тепла в джоулях (калориях), которое проходит за 1 с через 1 м слоя почвы, толщиной в 1 м. Большое влияние на теплопроводность оказывают влажность почвы и содержание в ее порах воздуха, поэтому с ростом увлажнения происходит повышение теплопроводности почвы, а при разрыхлении почвы она уменьшается.
О методах исследования теплофизического состояния почв
Для определения теплофизических характеристик почвы используются две основные группы методов: расчетные и экспериментальные. Расчетные методы определения коэффициентов температуропроводности и теплопроводности некоторые исследователи (Чудновский, 1948, 1976; Колмогоров, 1950; Цейтин, 1956 и др.) считают наиболее простыми и удобными. Чаще всего - это метод анализа температурной волны. Учитывая естественное распределение температуры почвы по глубине и во времени, расчет коэффициента температуропроводности производится с использованием уравнения: где t - температура почвы; т — время; z — глубина почвы.
Однако, при этом, как указывал Д.Л. Лайхтман (1947), нельзя считать изменение температуры на поверхности почвы синусоидальным. А.Н. Колмогоров (1950) предложил использовать явление затухания амплитуды гармонических колебаний температуры в течение суток по профилю почвы. Но данный способ расчета невозможно применить при определении коэффициента температуропроводности почв по осредненным температурам для мерзлых (влажных) почв в связи с наличием внутренних источников тепла (скрытой теплоты плавления или парообразования) (Цейтин, 1956).
Таким образом, расчетные методы можно использовать для приближенного знания о процессах теплопередачи в почве, т. к. в некоторых из них суточные и годовые температуры считаются гармоническими, а в других не учитывается изменение плотности и влажности реальной почвы. Кроме того, в расчетных методах не принимается во внимание воздействие фазовых превращений влаги на теплофизические свойства.
В более перспективных, экспериментальных методах определения теплофизических характеристик почвы идет деление на две группы: стационарные и нестационарные методы (Шевельков, 1960; Димитрович, 1963). Это связано с особенностями температурных полей, формирующихся при исследовании теплофизических свойств. В основе стационарных методов лежат закономерности постоянного во времени температурного поля. Тепловой поток, проходящий через исследуемый объект, в этом случае остается постоянным по величине и по направлению. В результате температурный градиент в объеме всего образца не меняется. Тогда, на основе закона Фурье (Лыков, 1963), можно определить коэффициент теплопроводности (X): где q - поток тепла, Vt — градиент температуры.
Хотя применение стационарных методов позволяет определять коэффициент теплопроводности с наибольшей точностью, сложная аппаратура, большая продолжительность опытов и возможность определения только одной характеристики и только в абсолютно сухих образцах существенно ограничивают применение этих методов. Более простыми и чаще применяемыми в настоящее время являются нестационарные методы определения теплофизических коэффициентов, основанные на закономерностях нестационарного теплового потока.
В процессе развития нестационарных методов исследования теплофизических характеристик почв выделились три основные группы.
Одну из них составляют методы регулярного теплового режима, разработанные Г.М. Кондратьевым (1954). При регулярном режиме тело находится в упорядоченном тепловом состоянии, которое характеризуется определенной закономерностью изменения температуры исследуемой точки среды (Димитрович, 1963). А.В. Лыков (1952, 1963) предложил квазистационарные методы. В основе их лежит квазистационарный режим нагрева и охлаждения тела (системы). Это такой режим, когда температура любой точки тела является линейной функцией времени, а распределение температуры по сечению тела подчиняется параболическому закону.
Третью разновидность экспериментальных методов определения теплофизических коэффициентов образуют импульсные (методы мгновенного или кратковременного источника тепла). В основе этих методов лежит определение параметра нестационарного температурного поля в первой стадии его развития. Создание и совершенствование таких методов происходило благодаря активной работе Л.Ф. Чудновского (1948, 1976), Е.Е. Вишневского (1958), A.M. Бутова (1961), Л.И. Лунина (1972, 1977, 1978), СВ. Макарычева (1980) и др. При определении теплофизических характеристик с помощью импульсных методов используются закономерности выравнивания температурного поля в неограниченной среде после прекращения действия источника тепла.
Особенностью процесса выравнивания является наличие максимума температуры исследуемой точки среды. Теплофизические параметры образцов определяют время наступления максимума температуры и ее величину, а находятся на основе решения уравнения Фурье с известными граничными условиями (Бутов, 1961, 1964; Вишневский, 1958; Фукс, 1970; Лунин, 1972; Bristow, Bilskie, Kluitenberg, Horton, 1995; Noborio, Mclnnes, Heilman, 1996). Простота установки и возможность определения всех теплофизических характеристик из одного опыта делают импульсные методы наиболее распространенными.
В лабораторных условиях используются также зондовые методы (Фетисов, 1979; Власов, Шаталов, 1980; Рот и др., 1984; и др.).
В естественных (полевых) условиях для измерения теплофизических свойств применяются методы "мгновенной" пластины (Богомолов, Чудновский, 1941; Розенфельд, Гудкова, 1952), шарового зонда (Каганов, 1952) или цилиндрического зонда (Чудновский, 1952; Каганов, 1956). Следует отметить, что предложенные устройства для исследования теплофизических коэффициентов в полевых условиях громоздки, приводят к значительному нарушению естественного сложения почвенного профиля, создают большие градиенты температур, что искажает реальные значения термических показателей влажных почв за счет массопереноса.
Особенности агротехники и способов обработки почвы
При производстве яровых культур в условиях довольно сурового климата для получения высоких урожаев огромное значение имеет агротехника выращивания растений. Среди агрономических мероприятий важнейшая роль принадлежит севообороту. Его влияние распространяется на все стороны жизни растений и на почвенные процессы. В основе севооборота лежит научно-обоснованная структура посевных площадей, т.е. соотношение площадей под различными сельскохозяйственными культурами и чистыми парами, выраженная в процентах к общей площади пашни. Структура посевных площадей разрабатывается в соответствии со специализацией хозяйства и с учетом природно-климатических и экономических возможностей. На базе севооборотов формируется перспективный план размещения посевов на территории хозяйства, и в соответствии со схемами чередования культур в севообороте разрабатываются: система обработки почвы; система удобрений; система мер борьбы с сорняками, вредителями, болезнями; система борьбы с эрозией почв и воспроизводства их плодородия; система семеноводства и т.д. В связи с этим сотрудниками и аспирантами кафедры общего земледелия и защиты растений на базе учхоза «Пригородное» при Алтайском ГАУ был заложен севооборот по следующей схеме: 1. Пар чистый 2. Яровая пшеница 3. Горох + овес 4. Озимая рожь
Варианты опыта включали в себя сочетания различных технологических приемов обработки пара под яровую пшеницу: 1. Глубокая осенняя обработка культиватором КПГ — 250 на глубину 25-27 см., поверхностная обработка по мере появления всходов сорняков (4-кратная) культиватором КПЭ - 3,8 на 8-Ю см (контроль). 2. Глубокая осенняя обработка культиватором КПГ - 250 на глубину 25-27 см, поверхностная обработка по мере появления всходов сорняков (4-кратная) культиватором КПЭ - 3,8 на 8-10 см, навоз -20 т/га. 3. Глубокая осенняя обработка культиватором КПГ - 250 на глубину 25-27 см, поверхностная обработка по мере появления всходов сорняков (2-кратная) культиватором КПЭ - 3,8 на 8-Ю см, гербицид. 4. Глубокая осенняя обработка культиватором КПГ — 250 на глубину 25-27 см, поверхностная обработка по мере появления всходов сорняков (2-кратная) культиватором КПЭ - 3,8 на 8-Ю см, навоз -20 т/га, гербицид. 5. Поверхностная обработка по мере появления всходов сорняков (4-кратная) культиватором КПЭ -3,8 на 8-10 см, 6. Поверхностная обработка по мере появления всходов сорняков (4-кратная) культиватором КПЭ - 3,8 на 8-Ю см, навоз - 20 т/га. 7. Поверхностная обработка по мере появления всходов сорняков (2-кратная) культиватором КПЭ — 3,8 на 8-10 см, гербицид. 8. Поверхностная обработка по мере появления всходов сорняков (2-кратная) культиватором КПЭ - 3,8 на 8-Ю см, навоз - 20 т/га, гербицид. Агротехника в опытах состояла из следующих операций. При уборке предшествующей культуры (яровая пшеница), солома измельчалась и равномерно разбрасывалась по полю, затем проводили пожнивную поверхностную обработку БИТ - 3 на глубину 3-4 см. Далее следовала подготовка парового поля согласно схеме: первые четыре варианта, включая контроль, обрабатывались по типу пара черного. Основная обработка проводилась после уборки предшественника (сентябрь) культиватором КПГ - 250 на глубину 25-27 см. Варианты с 5 по 8 обрабатывались по типу пара раннего.
Основная обработка проводилась культиватором КПЗ - 3,8 на 8-10 см (май). Весной при подсыхании верхнего слоя и наступлении физической спелости почвы, проводилось ранневесеннее боронование БИТ — 3. В период парования по всем вариантам проводились поверхностная обработка по мере появления всходов сорняков культиватором КПЗ - 3,8 на 8-10 см с последующим прикатыванием. Для борьбы с сорняками использовался гербицид сплошного действия раундап в дозе 5 л/га. Опрыскивание проводили в июне. Навоз вносили в паровом поле под культивацию в дозе 20 т/га, рассчитанную на бездефицитный баланс гумуса в четерехпольном севообороте. Предпосевная обработка проводилась непосредственно перед посевом культиватором КПЗ - 3,8 на глубину 6-8 см. Посев осуществлялся сеялкой СЗП - 3,6. В опытах высевалась яровая пшеница сорта «Алтайская - 50». Для определения сроков уборки придерживались «Методики государственного сортоиспытания ... , 1971». Убирали яровую пшеницу прямым комбайнированием малогабаритным комбайном «Сампо - 500» с одновременным и равномерным разбрасыванием соломы. Для исследований нами были выбраны два варианта обработки пара под зерновые культуры: 1. Глубокая осенняя обработка КГП - 250 на глубину 25-27 см + гербицид. 2. Поверхностная обработка культиватором КПЗ — 3,8 на глубину 8-10 см + гербицид.
Влияние почвенно-физических факторов на теплофизические свойства черноземов
Наибольший темп возрастания температуропроводности среднесуглинистого чернозема наблюдается при влажности, соответствующей влажности разрыва капиллярных связей. В указанном интервале температур и влажности 15% температуропроводность увеличивается на 60%, а при других влажностях значительно слабее. Физическая сущность влияния температуры на температуропроводность влажной почвы заключается в том, что при нагревании возрастает скорость движения молекул влаги, содержащихся в поровом пространстве. Возникает диффузионный механизм теплообмена, который привносит свою долю в ускорение процессов теплопередачи наряду с кондуктивным. Летом в естественных условиях суточные колебания температур пахотного слоя чернозема могут достигать 40 градусов и более, что ведет к таким изменениям теплофизических коэффициентов, которые способствуют аккумуляции и распространению тепла в почвенном профиле в дневные часы и сдерживают его потери из почвы в ночное время. Влажность оказывает более сильное влияние на комплекс тепловых коэффициентов чернозема. Так объемная теплоемкость линейно увеличивается в соответствии с уравнением: Ср= Сро+СЖ Ро U, где Сро - объемная теплоемкость сухой почвы, Сж — удельная теплоемкость воды, ро - плотность почвы, U - влажность почвы. Учитывая, что полная влагоемкость (ПВ) чернозема выщелоченного превышает 50%, и, используя данные (рисунок 7) можно определить, что при увлажнении от 0 до ПВ теплоемкость его возрастает в 3 раза. На рисунке 8 представлена также зависимость температуропроводности от содержания влаги в почве. Зависимость сложная, близкая к параболической и может быть выражена формулой (Воронин, 1984): где ttMax - максимальная температуропроводность, С — константа, характеризующая «размах дуги» и равная 10"3, b = 2, U - влажность, %, UMax - влажность при максимальной температуропроводности, %. Из рисунка 7 видно, что с повышением влажности почвы температуропроводность резко возрастает, достигая максимума в сред несу глинистых горизонтах при ВРК.
Дальнейшее увлажнение приводит к снижению температуропроводности. Это обусловлено тем, что в черноземах выщелоченных Приобского плато наиболее благоприятные условия для диффузионного тепломассопереноса создаются при влажности, близкой к ВРК, когда почвенный воздух становится полностью насыщенным водяным паром, а воздухоносные почвенные поры еще не разобщены водяными пробками. При этом количество воздухоносных пор в пахотном слое исследованного чернозема составляет 32% от объема почвы или 60% от общей порозности. Они представлены в основном крупными порами размером более 60 мкм и средними размером (30-60) мкм, которые в этих почвах при ВРК не заняты водой (Панфилов, Чащина, 1975). Дальнейшее увеличение почвенной влажности приводит к обводнению части средних, а затем и крупных пор, что нарушает связность системы воздухоносных пор и уменьшает температуропроводность почвы. Увлажнение влечет за собой также рост теплопроводности по закону «насыщения»: где Urm - полная влагоемкость, %; XQ - теплопроводность при нулевой влажности, Вт/(м- К); d - угол наклона начального отрезка графика; U -влажность, %. Такой ход кривых (рисунок 7) объясняется тем, что влага, постепенно вытесняя из почвенных пор плохотеплопроводныи воздух, увеличивает теплопроводность чернозема. При влажности, большей ВРК, вследствие процессов набухания ослабляются контакты между твердыми частицами почвы, а внутри системы обводненных пор остаются свободные от воды замкнутые поры, что в совокупности и приводит к снижению темпа возрастания теплопроводности чернозема. Увеличение теплопроводности пахотного слоя чернозема при увлажнении до ПВ (при температуре 30 градусов и плотности 1000 кг/м ) достигает 300% по сравнению с сухим состоянием.
