Тепловые эффекты взаимодействия удобрений и мелиорантов с почвой Болтенков, Анатолий Владимирович

Введение к работе

- ^:; -

' ---'-Актуальность теш. С усі:лением интенсификации сельскохозяйственного производства усложняются взаимосвязи в системе почва-растение-окр.7Жі!оіцая среда и"для наиболее эффективных путей оптимизации обстановки необходимы углубленные изменения свойств почв, почзенянх процессов и релаїмов. При этом возникает необходимость рассмотрения процессов протекающих в система (в тем числе процессов взаимодействия удобрен:-:/, и мелиорантов) па уровне изучения концентрационных, электрических, магнитннх, биологических температурних, гравитационных :: других полєУі. Генетическое изучо-яие температуры почвы как элемента климатического фактора почвообразования возмогло при рассмотрении ее пространственно-временной изменчивости, т.е. температурного'поля почзк. Температурные поля в системе почва-растение и особенно тепловые эффекты взаимодействия удобрений и мелиорантов с почвой являются одним из наименее разработанных вопросов агрономического почвоведения. В то ;ке время этот раздел является составной частью энергетики почвообразования и плодородия, что определяет теоретическую п практическую целесообразность его изучения.

Цель и задачи исследования. В работе поставлена цель изучения тепловых эффектов взаимодействия удобрений и мелиорантов с почвой, установления взаимосвязи температурных и концентрационных полей во времени и в простракстве, определение их форм, размеров, распространение к на.етить пути регулирования. 3 задачи исследования входило:

1. оценка температурных полей от зоны внесения удобрений и мелиорантов в почве с использованием тепловизора, терг.гоиндл-каторних пленок, медь-константаповых термопар;

2. оценка отдельных пара.-.егров температурного рп.т.има деппо--

'- і -

до-подзолистых почв на склонах разной экспозиции к на разных элементах рельефа;

3. выяснение связи химического состава растений - содержания и соотношения положительно и отрицательно заряженных соединений в системе почва-корень-стебель-лист на дерново-подзолистых почвах приуроченных к разным элементам рельефа и склонам северной и кшюй экспозиции;

4. разработка принципов и методов учета тепловых эффектов реакций, протекающих в почве, теплового режима почв в энергетике почвообразования и плодородия.

Научная новизна работы. Б работе впервые определены тепловые эффекты и температурные поля взаимодействия удобрений и мелиорантов с почвой с помощью новейшей аппаратуры. Установлена связь температурных и концентрационных полей в почве с содержанием к соотношением положительно и отрицательно заряженных соединений ионов в системе почва-растение. Показана зависимость "теплового эффекта реакций от степени сродства почвы и сорбата, степени насыщенности почвы изучаемым ионом. Предложена интерпретация связи тепловых'эффектов реакций, температурного режима почв с энергетикой почвообразования и плодородия.

Предложены новые методы оценки тепловых эффектов реакции, протекающих в почве, с использованием тепловизора, медь-конс-тантановой термопары, прибора "директермом", термоиндикаторных пленок.

Практическая значимость работы. Разработанные и апробированные методики оценки тепловых эффектов реакций рекомендуются к испытанию в научно-производственных организациях.. Полученные экспериментальные данные по тепловым эффектам известкования, взаимодействия удобрений с почвой являются необходимой основой для установления взаимосвязей теплового.решала почв с энерге-

тикой почвообразования и плодородия.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на научных конференциях ТСлА, опубликовала 1 работа и сданы в печать две статьи.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на \>»^ страницах машинописного текста, вклхзчает"^ таблицы, *Т-^> графиков и рисунков. Список литзратуры состоит из ^5ГО наименований.

Объект¹; псследовги пя. Объектом последовалпя сиіелени почвы разного генезиса и гранулометричзского сочтзза - пахотные горизонты нерново-яоцзолисгой почвы, краснозема, солонца, каштаново!', поименной дерново-глесвэй, чернозема, лугово-чєрпозем-ной почвы. Наиболее детальные исследования проведены с дерново-подзолкстоЗ зрсдиееуглинистой почвой учхоза ".:!пхаі:ловское" -опыт ЮЛ.Жукова - контроль и вариант с внесением удобрений ^""17Ь^50%05* ^^0ЛЭЕЫе исследования проведены на дерново-подзолистых почзах учхоза "Михайловское" Московской области.

Ьіетод'пса исследования, методика 'исследования включала в себя проведение полевых исследований, постановку модельных опытов, проведение лабораторных анализов. Б полевых условиях проведена идентификация почв, их описание, измерена температура почвенного профиля на разных элементах рельефа, сняты химические автограммы почвы, корней, стеблей и листьев хорошо развитых и угнетенных растений на северном и южном склонах дерново-подзолистых почв. 3 ыодельных опытах оценены тепловые эффекты взаимодействия удобрений и мелиорантов с почвой, распространение температурного поля от очага внесения сорбата с использованием термометра Бекмана, термокндикаторннх пленок, тепловизора AGA-760 фирмы "АіЖ.іА". Течение реакции взаимодействия почва-удооренпе-вода регистриооватось по выделению инфракрасного

(теплового излучения) тепловизором "АйЛ-780" в виде записей на магнитную ленту (с последующей расшифровкой изотермических зон) и фотографировалось. Для установления окончания реакции параллельно в образец вводилась термопара с передачей информации на регистрирующее устройство. После исследования тепловых потоков из зон, расположенных на'разном расстоянии от центра внесения сорбата, отбирались образцы на анализ-водора-' створимых и подвижных форм Са, Ма, е, Мп, на атомно-абсорбци-онном спектрофотометре; К, Ыа на пламенном фотометре, ЖОд, . рК, Eh - потенциометрически. При оценке теплового эффекта взаимодействия почвы с удобрениями и мелиорантами был использован также прибор оригинальной конструкции, представляющий собой медно-константановую термопару, помещенную в термоизолирующую установку и соединенную с микровольтметром В-7-2І. Исследовалось взаимодействие с почвами ^Q^KMOg, NH^NOg, (HH₄)₂S0₄: HCI, KM, КН₂Р0₄, Са(0Н)₂, (NH^COg,: Н^О^ ЫаОН при разном способе внесения (поверхностно, при заглублении в почву, в сухом виде, в виде растворов различной концентрации) при времени взаимодействия от I до 30 минут и изменен? кинетики процесса. Оценка содержания "в системе почва-растение содержания положительно и отрицательно заряженных соединений проводилась методов химической автографии на основе электролиза при постоянном напряжении = 12 вольт и времени реакции 10 минут. Принятый уровень вероятности Р = 0,95.

' _ 4 -