Описание:Содержание, методы, задачи и области применения физики почв. Взаимосвязь с почвоведением, агрофизикой, инженерной геологией, мелиорацией, экологией. Основные этапы становления физики почв как самостоятельной научной дисциплины в области почвоведения.Содержание, методы, задачи и области применения физики почв. Взаимосвязь с почвоведением, агрофизикой, инженерной геологией, мелиорацией, экологией. Основные этапы становления физики почв как самостоятельной научной дисциплины в области почвоведения.
Фундаментальные законы физики почв. Принципы изучения почвы, как природного естественно-исторического тела. Почва – как физическое тело. Физическое определение почв и предмет физики почв. Основная литература к курсу. Часть I. ПОЧВА – ГЕТЕРОГЕННАЯ, МНОГОФАЗНАЯ, ПОРИСТАЯ СИСТЕМА Фазы почвы, их соотношение. Плотность твердой фазы, почвы, агрегатов. Порозность почвы, агрегатов, межагрегатная. Типичные значения плотности и порозности различных почв. Плотность почв и урожай. Экологическое значение плотности почвы. Размеры пор и их функции. Дифференциальная порозность почв. Методы определения плотности почв, агрегатов, твердой фазы.
Часть II. ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ. Элементарные почвенные частицы. Фракции элементарных почвенных частиц. Состав и свойства гранулометрических фракций. Интегральная и дифференциальная кривые гранулометрического состава. Количественные характеристики распределения частиц по размерам. Классификации почв по гранулометрии. Гранулометрический анализ почвы. Часть III. СТРУКТУРА ПОЧВЫ. Микроагрегатный состав почв. Понятие о структуре почвы как о ее агрегатном составе. Оценка структуры. Ситовой анализ почвы. Основные параметры оценки структуры. Структура почвы и урожай. Оптимальные диапазоны содержания воды и воздуха. Формирование почвен-ной структуры Строение агрегата. Основные теории структурообразования. Значение амфифильных свойств почвенного органического вещества Гипотеза образования структуры. Изотерма адсорбции паров воды почвами. Уравнение БЭТ. Определение и анализ данных по удельной поверхности. Принципы методов определения удельной поверхности.
Часть V. ВЛАЖНОСТЬ ПОЧВЫ. ФОРМЫ ВОДЫ И ПОЧВЕННО-ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ. Влажность. Различные формы выражения. Формы воды в почве и энергетические константы. Почвенно-гидрологические константы. Методы определения влажности почвы. Прямые методы: термостатно-весовой. Косвенные: Нейтронная влагометрия; Диэлькометрия и импульсная диэлькометрия (TDR); Гипсовые блоки; Гаммаскопческие. Часть VI. ДАВЛЕНИЕ (ПОТЕНЦИАЛ) ВЛАГИ В ПОЧВЕ. Понятие о капиллярно-сорбционном (матричном) давлении влаги в почве. Составляющие полного давления влаги в почве. Термодинамическое обоснование потенциала почвенной влаги. Полный потенциал влаги и его составляющие. О методах определения потенциала влаги. Психрометрический метод. Гигроскопический метод или метод сорбци-онного равновесия над растворами солей. Тензиометрический метод. Часть VII. ОСНОВНАЯ ГИДРОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. Зависимость между капиллярно-сорбционным (матричным) давлением влаги и влажностью - основная гидрофизическая характеристика (ОГХ). Физическая сущность, формы представления и характерные области. Зависимость ОГХ от фундаментальных свойств почв: гранулометрического состава; плотности почвы; минералогического состава; при осолонцевании; содержания легкорастворимых солей; содержания и состава органического вещества; изменении температуры. Использование ОГХ для: 1) сравнительной оценки изменения физического состояния почв; 2) оценки распределения объемов пор по их диаметрам; 3) оценки почвенно-гидрологических констант; 4) математического моделирования передвижения влаги в почве; 5) оценки физико-механических констант в почве (метод А.Д.Воронина) Гистерезис ОГХ. О методах определения ОГХ.Педотрансферные функции. Часть VIII ДВИЖЕНИЕ ВОДЫ В ПОЧВЕ. Движение воды в насыщенной влагой почве (фильтрация). Закон Дарси. Виды фильтрации и фильтрационных задач. Отклонения от закона Дарси. Водопроницаемость. Впитывание (инфильтрация) воды в почву. Коэффициенты фильтрации и впитывания: экспериментальные определения и расчеты. Движение воды в не насыщенной влагой почве. Функция влагопроводности (коэффициент ненасыщенной гидравличе ской проводимости). Модифицированный закон Дарси. Основное уравнение движения почвенной влаги. Расчет движения воды в не насыщенной влагой почве. Расчет с использованием основной гидрофизической характеристики (ОГХ) и функции влагопроводности. Расчет с использованием гидрологических констант. Термовлагоперенос. Термопароперенос. Совместный парожидкостный перенос влаги в неизотермических условиях. Перенос влаги в замерзающих почвах.