Аннотация

Цель: разработка лабораторной установки для многокомпонентного анализа почв в модельных опытах по их дождеванию. 

Материалы и методы исследования. В качестве материала для исследования использовались труды российских и зарубежных ученых, патенты, лабораторные установки, представленные в профильных лабораториях. Методы исследования включали патентный поиск, анализ и синтез полученных данных. 

Результаты и обсуждения. Для проведения полевых экспериментов нужна соответствующая техническая база, которая может потребовать как выделения опытных участков для натурных исследований на обследуемых территориях, так и значительных затрат, поэтому лабораторные опыты являются наилучшей альтернативой для модельного изучения различных процессов и факторов. В лабораторных установках почвогрунт размещается в специальных емкостях, получивших название лотка, эрозионного лотка или гидравлического лотка (гидролотка). В зависимости от целей исследования применяют различные установки, обеспечивающие поступление воды на поверхность почвогрунта: струйно-капельная трубка, дождевальная установка, перфорированная пластина с терморегулятором. Учеными Российского научно-исследо¬вательского института проблем мелиорации была предложена лабораторная установка «Устройство для исследования процессов водной эрозии почв». Состав лабораторной установки включает все необходимое оборудование для проведения опытов с большой вариативностью. С ее помощью можно осуществлять моделирование уклона местности, интенсивности дождя, угла его падения, исследование инфильтрата и пр. 

Выводы. Для получения более точных результатов необходимо использовать многокомпонентные установки, позволяющие смоделировать совокупность большого числа факторов. Предложенная лабораторная установка имеет широкие возможности по изучению эрозионной устойчивости почв, состава поверхностного стока и инфильтрата, а также эффективности ряда мелиоративных мероприятий.

doi: 10.31774/2712-9357-2022-12-3-76-91

Для цитирования

Манжина С. А. К вопросу разработки лабораторной установки для модельного исследования деградации почв (на примере водной эрозии) // Мелиорация и гидротехника. 2022. Т. 12, № 3. С. 76–91. DOI: 10.31774/2712-9357-2022-12-3-76-91.

Список литературы

1. Добровольский Г. В. Деградация почв – угроза глобального экологического кризиса // Век глобализации. 2008. № 2. С. 54–65.

2. A ‘debt’ based approach to land degradation as an indicator of global change / D. Wuepper, P. Borrelli, P. Panagos, T. Lauber, T. Crowther, A. Thomas, D. A. Robinson // Global Change Biology. 2021, Nov. Vol. 27, iss. 21. P. 5407–5410. https:doi.org/10.1111/gcb.15830.

3. Национальный доклад «Глобальный климат и почвенный покров России: опустынивание и деградация земель, институциональные, инфраструктурные, технологические меры адаптации (сельское и лесное хозяйство)» / под ред. Р. С.-Х. Эдельгериева. Т. 2. М.: МБА, 2019. 476 с.

4. Gupta G. Sh. Land degradation and challenges of food security // Review of European Studies. 2019. Vol. 11, № 1. P. 63. https:doi.org/10.5539/res.v11n1p63.

5. Добровольные руководящие принципы рационального использования почвенных ресурсов / Продовольств. и с.-х. орг. Объед. Наций. Рим, 2017. 16 с. 

6. Хомяков Д. М. «О повышении плодородия почв: мысли почвоведа». Доклад на заседании в Аграрно-продовольственном комитете Совета Федерации «О повышении плодородия почв в Российской Федерации» 8 декабря 2017 года // Regnum [Электронный ресурс]. URL: https:regnum.ru/news/economy/2369885.html (дата обращения: 01.03.2022).

7. Монтгомери Д. Р. Почвы: эрозия цивилизаций [Электронный ресурс] / Продовольств. и с.-х. орг. Объед. Наций. Субрегион. отд-ние по Центр. Азии. Анкара, 2015. URL: http:www.fao.org/3/a-i4603r.pdf (дата обращения: 01.03.2022).

8. Манжина С. А. Возможности контроля поступления загрязнений с диффузным стоком в зоне интенсивной сельскохозяйственной деятельности // Экология и водное хозяйство [Электронный ресурс]. 2020. № 2(05). С. 49–66. URL: http:www.rosniipm-sm1.ru/article?n=63 (дата обращения: 01.03.2022). DOI: 10.31774/2658-7890-2020-2-49-66.

9. Методология изучения эрозионных процессов в лесоаграрных и техногенных ландшафтах / К. Н. Кулик, А. Р. Зубов, И. Г. Зыков, А. А. Зубов; ФНЦ агроэкологии РАН. Волгоград, 2018. 252 с.

10. Манжина С. А., Домашенко Ю. Е. Российские и зарубежные практики мониторинга диффузионных загрязнений, поступающих в водные объекты // Экология и водное хозяйство [Электронный ресурс]. 2020. № 3(06). С. 1–20. URL: http:www.rosniipm-sm1.ru/article?n=74 (дата обращения: 01.03.2022). DOI: 10.31774/2658-7890-2020-3-1-20.

11. Методика дождевания стоковых площадок для исследования эрозионных процессов / Ю. П. Сухановский, А. И. Санжаров, О. Г. Чуян, Е. П. Проценко, Н. В. Рязанцева, А. А. Проценко, С. С. Балабанов, В. Б. Горин. Курск: ВНИИЗиЗПЭ РАСХН, 2005. 30 с.

12. Дождевание как экспресс-метод изучения водной эрозии почв / А. В. Прущик, Ю. П. Сухановский, В. А. Вытовтов, А. Г. Титов // Сборник научных трудов ГНБС. 2019. Т. 148. С. 163–169. DOI: 10.25684/NBG.scbook.148.2019.17.

13. Егоров И. Е. Полевые методы изучения почвенной эрозии // Вестник Удмуртского университета. 2009. № 1. С. 157–169.

14. Соболь Н. В., Ахметов А. М. Применение метода дождевания при изучении эрозионных процессов в лабораторных условиях // Новое слово в науке и практике: гипотезы и апробация результатов исследований: ХV Междунар. науч.-практ. конф. Новосибирск: Центр развития науч. сотрудничества, 2015. С. 152–155.

15. Ивонин В. М. Эрозия почв: учебник. М., Берлин: Директ-Медиа, 2020. 224 с. DOI: 10.23681/598777.

16. Ekwue E. I. A new laboratory equipment for assessing soil erosion by water // The West Indian Journal of Engineering. 2011, Jan. Vol. 33, nos. 1/2. P. 43–49.

17. Effects of soil texture and gravel content on the infiltration and soil loss of spoil heaps under simulated rainfall / J. Li, W. Wang, M. Guo, H. Kang, Z. Wang, J. Huang, B. Sun, K. Wang, G. Zhang, Y. Bai // Journal of Soils and Sediments. 2020, Nov. Vol. 20(3). P. 3896–3908. DOI: 10.1007/s11368-020-02729-6.

18. Манжина С. А., Домашенко Ю. Е., Комарова Е. В. К вопросу планирования эксперимента при проведении натурных исследований поверхностного стока с сельскохозяйственных полей // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2020. № 4(40). С. 39–57. URL: http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=1158 (дата обращения: 01.03.2022). DOI: 10.31774/2222-1816-2020-4-39-57.