Теплофизическое состояние выщелоченных черноземов Алтайского Приобья в условиях плодового сада

• Автор: Гефке, Ирина Валентиновна
• Шифр специальности: 06.01.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 129 с.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 3. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 4. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПЛОДОВЫХ КУЛЬТУР

ГЛАВА 5. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМОВ

ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ

5Л. Физико-механические, водно-физические и физико-химические

свойства

5.2. Теплофизическая характеристика генетических горизонтов

черноземов
ГЛАВА 6. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕРНОЗЕМОВ ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ В УСЛОВИЯХ ПЛОДОВОГО САДА
6.1. Особенности формирования и сезонных изменений теплофизических свойств чернозема в теплое время года под плодовыми культурами
6.2. Влияние плодовых культур на формирование гидротермических режимов и потоков тепла в черноземах Алтайского Приобья
6.3. Сезонные особенности формирования гидротермических полей в
почвенном профиле
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность
Фрукты - обязательная составная часть рациона человека. По расчетам Института питания АН РФ, норма потребления фруктов должна составлять 90-120 кг в год на человека. Предполагается, что человек при этом получает достаточное количество витаминов и микроэлементов для сохранения здоровья.
Но садовые культуры весьма требовательны к условиям произрастания, к почве и ее плодородию, т. е. к обеспеченности элементами питания и гранулометрическому составу, определяющему водно-физические свойства и поглотительную способность почвы.
Одним из обязательных условий повышения плодородия и получения высоких и устойчивых урожаев плодовых культур является создание оптимальных агрофизических и гидротермических режимов в почвенном профиле. Именно тепло и влага определяют интенсивность окислительновосстановительных и пищевых процессов, жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, формируют корневую систему растений и, в конечном счете, урожай.
В то же время потоки тепла и влаги зависят от совокупности теплофизических свойств и особенностей распределения температурных градиентов в почвенном профиле. К теплофизическим свойствам относятся объемная и удельная теплоемкости, температуропроводность, теплопроводность и теплоусвояемость.
На сегодняшний день нет сведений о процессах формирования теплофизического состояния почв в плодовых садах Сибири. Поэтому комплексные исследования тепловых свойств и гидротермических режимов черноземов с учетом агротехники выращивания и биологии плодовых культур весьма актуальны.
Цель работы
Исследовать теплофизическое состояние черноземов выщелоченных в яблоневом и грушевом садах.

Задачи исследований
1. Определить теплофизические коэффициенты чернозема выщелоченного в специфических условиях многолетних плодовых насаждений.
2. Изучить суточные, сезонные и годичные температурные циклы генетических горизонтов чернозема в садах Алтайского Приобья в зависимости от агрофона.
Научная новизна
Впервые экспериментально определены теплофизические свойства черноземов выщелоченных в условиях плодового сада. Изучено формирование суточных и годичных температурных режимов под плодовыми деревьями. Исследована динамика влагосодержания в почве в течение вегетации. Выполненные исследования дали возможность получить полную характеристику теплофизического состояния генетических горизонтов почвенного профиля в разное время года, оценить степень воздействия плодовых культур на гидротермические режимы и теплопотоки в почве. Защищаемые положения
Поступление, аккумуляция и распространение тепла в черноземах выщелоченных определяются их физическими и теплофизическими свойствами, а также особенностями плодовых культур.
Практическая значимость
Знание теплофизических свойств и режимов генетических горизонтов чернозема выщелоченного позволяет оценить и прогнозировать распространение и аккумуляцию ресурсов тепла в различное время года под плодовыми культурами в условиях Алтайского Приобья.
Апробация работы
Материалы диссертации докладывались на научно-практических конференциях АГАУ (г. Барнаул, 2004, 2007 гг); на конференции молодых ученых Сибирского федерального округа «Научное обеспечение устойчивого развитии АПК в Сибири (г.Улан-Уде, 2004 г.); VI межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов,

Ср - Сро + CjrPoU
(15)
где Сж- 4190 Дж/(кгК) - удельная теплоемкость воды, плотность абсолютно сухой почвы, Ср0- объемная теплоемкость сухой почвы, U— влажность почвы, %.
Рис. 8 показывает, что при увлажнении почвы от абсолютно сухого состояния до НВ изменения теплоемкости и теплоусвояемости остаются линейными. При этом наименьшими величинами теплоаккумуляции обладают верхние, слабо уплотненные горизонты чернозема, а наибольшими - почвообразующая порода. Следует отметить, что экспериментально измеренные значения объемной теплоемкости (табл. 7 и рис. 8) соответствуют величинам, полученным из уравнения С.В. Макарычева (1996), а разброс не превышает приборной погрешности:
с C»^,(Po-0,76p.J
0.76/7,
(16)

где Сж = 4190 Дж/(кг-К) - удельная теплоемкость воды, рж - 1000 кг/м , ит~ полная влагоемкость, р0 - плотность абсолютно сухой почвы.