Введение к работе
Актуальность темы. Рациональное использование земельных ресурсов сельскохозяйственного назначения - это прежде всего создание и поддержание комплекса оптимальных условий для развития культурных растений. Очень важной составляющей его частью является влагообеспе-ченность растений, потенциально задающаяся особенностями климата и реализизующаяся при активном участии свойств почв, в частности степени их уплотнения. Уплотнение почв как неизбежное следствие многократного воздействия на почву ходовых систем мобильной техники и рабочих органов почвообрабатывающих машин приводит к созданию все более мощной подпахотной подошвы в результате накопления остаточ-" ных деформаций, не подверженных релаксации в течение годичного цикла. Это вызывает нарушение естественной гидравлической связи между слоями капиллярно-подпертой и капиллярно-подвешенной влаги в зоне аэрации, выступающее следствием развития различных деградационных процессов, среди которых наиболее опасным является водная эрозия почв.
Непосредственная причина нарушения гидравлической связи -ухудшение водопроницаемости почвы, обеспечивающее увеличение модулей поверхностного стока, является, следовательно, при прочих равных условиях, результатом увеличения объемной массы почв. Установление достаточно строго описываемой зависимости между объемной массой (плотностью) и инфильтрацией чрезвычайно актуально для решения многих земледельческих и общемелиоративных проблем теоретического и особенно прикладного характера.
Поскольку плотность и водопроницаемость почв пространственно сильно вариабельны, то объективное получение этих показателей для какого-либо элемента (урочища) поля сопряжено с проведением многочисленных длительных операций. Поэтому вдвойне актуальной становится разработка методов и приборов, предназначенных для нетрудоемкого и надежного полевого и лабораторного их определения.
Цель исследования. Обоснование нового способа определения степени уплотнения почвогрунтов, основанного на использовании наиболее чувствительных к уплотнению гидрофизических показателей. Создание приборного- комплекса для полевых и лабораторных измерений этих показателей, обеспечивающих повышенную производительность, воспроизводимость и точность.
Объект исследования - слабокислые и нейтральные, незаселенные почвогрунты ненарушенного сложения.
Научная новизна. На основе созданной идеализированной модели почвогрунта найдена полуэмпирическая зависимость между коэффициентом фильтрации и объемной массой, что позволило в известных практических формулах для оценки уплотнения заменить измерения объемной массы измерениями полевого коэффициента фильтрации.
Разработаны и защищены авторскими свидетельствами (А.с. 1807340; А.с. 1822668; А.с. 1833810) и патентом (2076581) приборы и способы измерений гидрофизических характеристик почвогрунтов, в комплексе обеспечивающим необходимые и достаточные для оценки антропогенного их уплотнения.
Практическая значимость работы. Представляемые разработки позволяют проведение массовых измерений полевого коэффициента фильтрации, которые существенно облегчают составление специальных карт, выражающих особенности размещения почв по степени их уплотнения и, следовательно, облегчающие выделение участков, требующих проведения мероприятий по разуплотнению. Разработанный комплекс приборов может быть использован при измерениях соответствующих свойств почвогрунтов при осуществлении любых проектов, связанных с рациональным использованием почвенных ресурсов.
Реализация результатов исследования. Результаты исследований могут быть использованы для комплексной оценки земель, оптимизации их физического состояния при осуществлении осушительных, ирригационных и других мелиоративных проектов. Предложенный метод опробован для построении карты уплотненности почв экспериментального полигона в колхозе "Ленинская искра" Ядринского района и учебного хозяйства "Приволжское" Чебоксарского района Чувашской Республики.
Апробация работы. Основные положения диссертации излагались: на второй республиканской научной конференции - "Актуальные экологические проблемы республики Татарстан". Казань 1995; Волго-Вятской региональной научно-методической конференции - "Проблемы много-уровнего образования". Чебоксары, 1994; научно-практической конференции - "Развитие науки в Чувашской Республике". Чебоксары, 1994 г.
