СИСТЕМА ЛАБОРАТОРНОГО ДІАГНОСТУВАННЯ ВОДНО-ФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ҐРУНТІВ

Abstract

У зв’язку із глобальними змінами клімату для всіх ґрунтово-кліматичних зон України зрошення стало визначальним фактором у формуванні біопродукційних процесів нових сортів і гібридів сільськогосподарських культур. За цього ефективність зрошення значною мірою визначається достовірністю водно-фізичних властивостей ґрунтів. Метою комплексних гідрофізичних досліджень було визначення основних водно-фізичних властивостей ґрунтів та констант, що необхідні для створення сприятливих ґрунтових режимів на меліорованих землях та математичного моделювання водного режиму ґрунтів. Комплексні лабораторні гідрофізичні випробування зразків ґрунту непорушеної структури дозволяють визначити для одного зразка ґрунту гідрофізичні функції: водоутримувальної здатності, вологопровідності та водно-фізичні константи повної та найменшої вологомісткості, вологості в’янення і максимальної гігроскопічності, які в силу визначень на одному й тому ж зразку ґрунту розташовуються на одній кривій десорбції ґрунту від повної вологомісткості до максимальної гігроскопічної вологості. Первинне насичення зразка ґрунту під вакуумом до повної вологомісткості, що забезпечує одержання єдиної кривої водоутримувальної здатності з урахуванням структурної макропористості, є головною особливістю даної методики. Одержувана петля капілярного гістерезису за алгоритмом: швидка нерівноважна десорбція від повної вологомісткості та повільна рівноважна сорбція, дозволяє побудувати диференційну криву розподілу об’єму пор за радіусами, що характеризує структуру порового простору ґрунту. Ці структурні характеристики є чутливими до ґрунтових процесів, за якими визначається напрямок епігенетичних змін структури порового простору ґрунтів та напрямок еволюції ґрунтової матриці. З петлі одержаного капілярного гістерезису за співвідношенням радіусів менісків понад встановлюється поріг утворення структурної макропористості ґрунту. Загалом запропонована система лабораторного діагностування ґрунтів має переваги перед існуючими методами діагностування, суттєво підвищує інформативність комплексних гідрофізичних випробувань, надає якісно нову інформацію про ґрунти та забезпечує необхідними параметрами математичне моделювання процесів масообміну у ненасичених вологою ґрунтах зони аерації.

Keywords

• лабораторне діагностування ґрунтів, водно-фізичні властивості та константи, гідрофізичні функції, капілярний гістерезис, структурна макропористість