Decagon Devices Inc.

Применение метода солевого баланса для измерения дренированости почвы

Измерение объема дренажной воды, проходящей через корневую зону растений и проникающей в грунтовые воды — довольно непростая задача. В небольших масштабах измерение можно провести с помощью дренажных систем, однако при увеличении масштабов измерений потребуется сложное и дорогостоящее оборудование. В прочем, существует и довольно экономичная альтернатива — метод солевого баланса.

Почвенный профиль
Почвенный профиль рапсового поля

Метод солевого баланса

Этот метод может быть полезен при измерении водного баланса в полевых условиях. Так как большинство не-минеральных солей в почвенном растворе не поглощаются растениями, они могут быть использованы в качестве индикатора. То есть, любая соль, попадающая в почву с дождем или поливной водой, либо остается в почве, либо вымывается содержащейся в почве водой — это позволяет использовать для анализа солевого баланса закон сохранения масс.

Электропроводность воды (ЭП) прямо пропорциональна концентрации соли. Если измерить ЭП воды, попадающей в почву в ходе полива или выпадения осадков и сравнить ее с ЭП воды, прошедшей через почву, можно вычислить, сколько воды впитали растения, и сколько просочилось дальше в почву.

В качестве примера, проведем следующие расчеты. Допустим, на поле выпало 40 см воды в виде осадков и полива. Средняя ЭП воды — 0,5 дСм/м (ЭПв). ЭП воды, содержащейся в почве под корневой зоной — 2,0 дСм/м (ЭПд). Таким образом, доля дренажной воды:

ЭПв : ЭПд = 0,5 дСм/м : 2,0 дСм/м = 0,25

Объем дренажной воды:

0,25 * 40 см = 10 см

Единственное ограничение метода солевого баланса — в измерении самой ЭП. В принципе, общую ЭП можно довольно легко измерить с помощью некоторых датчиков влажности почвы, но измерить ЭП поровой воды сложнее. ЭПп либо рассчитывается с помощью значений общей ЭП и содержания воды в почве (однако, в расчетах может содержаться значительная ошибка), либо же нужно извлечь и измерить образец поровой воды.

По материалам www.environmentalbiophysics.org