Применение дождевальной установки для оценки влияния температуры почвы на потери биогенных веществ | Using of rainfall simulator for impact assessment of soil temperatures on biogenic substances losses

Russian. При образовании дождевого потока воды на поверхности почвы происходят процессы массообмена растворенными биогенными веществами между почвой и потоком. Зависимость потери из почвы биогенных веществ (NH4, NO3, K2O, P2O5) от температуры почвы оценивали по разности их концентрации dC = Ссток – Сдож, где: Ссток – концентрация в воде, стекающей с почвы, Сдож – концентрация в дожде. Использована портативная дождевальная установка. Были подготовлены 3одинаковых образца почвы с разной температурой в одинаковых металлических цилиндрах с боковым водосливом. Температура почвы была 22,5 град. C, 8,5 и 2,0 град. C. Высота цилиндра (0,203±0,002) м, диаметр – (0,250±0,002) м, площадь водосборной поверхности (0,049±0,001) м2. Дождевание проводили дистиллированной водой. В почву вносили минеральные удобрения. Это сделано для уменьшения погрешности в оценке dC. Для всех почвенных образцов в пределах погрешности были одинаковые плотность и влажность почвы, концентрация биогенных веществ в почве и в дождевой воде, интенсивность и продолжительность дождя. В пределах погрешности потери из почвы биогенных элементов не зависят от температуры почвы в интервале 2,0-22,5 град. C. Результаты эксперимента: 1) все значения dC достоверные и dC больше 0 (почва теряла биогенные элементы); 2) в пределах погрешности для каждого биогенного элемента значения dC не зависят от температуры почвы (кроме одного случая). Эти результаты могут упростить разработку методов расчета потерь из почвы растворенных биогенных веществ. Используя критерии подобия дождей, показан пример применения экспериментальных данных при расчете потери биогенных элементов для естественного дождя.

English. During formation of a rain water flow on soil surface there are mass exchange processes of dissolved biogenic substances between soil and flow. Soil loss of biogenic substances (NH4, NO3, K2O, P2O5) was estimated from the soil temperature difference by their concentration difference dC = Сrunoff – Сrain, where: Сrunoff – concentration in water flowing from soil, Сrain – concentration in rain. Portable rainfall simulator was used. 3 similar soil samples were prepared with different temperatures in similar metal cylinders with a lateral weir. The soil temperature was 22.5, 8.5 and 2.0 deg. C. The cylinder bore is (0.203±0.002) m, the cylinder height is (0.250±0.002) m, watershed the surface area is (0.049±0.001) m2. The sprinkling was performed with distilled water. Mineral fertilizers were applied to the soil. This is done to reduce the error in the estimate dC. The soil density and moisture, concentration of biogenic substances in soil and rain water, intensity and rain duration were identical for all soil samples within the margin of error. Within the loss error from soil biogenic elements do not depend on the soil temperature in the range of 2.0-22.5 deg. C. The experiment results: 1) all values dC valid and dC more than 0 (soil lost biogenic substances); 2) within the margin of error for each biogenic substance, dC values are independent of soil temperature (except for one case). These results can simplify the development of methods for calculating soil losses of dissolved biogenic substances. An example of the application of experimental data in calculating the biogenic substances loss for natural rain is shown using rain similarity criteria.