Новая презентация

1.

Тема лекции:
Лизиметрический метод

2.

План:
1. Введение. История развития
2. Основные конструкции лизиметров
3. Водный режим лизиметров
4. Миграция элементов питания почвы и удобрений

3.

1. Введение. История развития
Лизиметрический метод изучает движение воды и
питательных веществ через почву. Он помогает
выявить процессы миграции элементов питания и
потерю их через фильтрацию. Лизиметры позволяют
определить факторы, влияющие на урожайность
сельскохозяйственных культур, такие как водный
режим и передвижение питательных веществ.
Впервые метод использован английским химиком
Джоном Дальтоном (1766–1844) для исследования
атмосферных осадков. В России первые лизиметры
появились в начале XX века благодаря В.Р. Вильямсу
и П.Ф. Баракову.
Рис. 1 Джон Дальтон

4.

1.1 История развития в России
Первый лизиметр построен в 1900
году в Московской
сельскохозяйственной академии под
руководством В.Р. Вильямса.
П.Ф. Бараков в 1903 году в Новой
Александрии изучал химический
состав фильтрующихся вод.
Эти эксперименты заложили основу
для длительных исследований в
агрохимии, которые продолжаются до
сих пор.
Рис. 2 В. Р. Вильямс
Рис. 3 П. Ф. Бараков

5.

2. Основные конструкции лизиметров
Лизиметры бывают двух типов:
С почвой естественного строения — сохраняют природные
генетические горизонты.
2. С насыпной почвой — заполняются слоями просеянной почвы,
сохраняя порядок горизонтов.
Лизиметры делятся по материалам: бетонные, кирпичные,
металлические, из пластмассы.
1.

6.

2.1 Бетонные и кирпичные лизиметры
Бетонные лизиметры — долговечные конструкции,
заполняемые насыпной почвой.
Впервые такие лизиметры построены В.Р. Вильямсом в
1900 году в Московской сельхозакадемии.
Пример использования: долговременные многолетние
исследования плодородия почв.
Состоит из емкости, дренажного устройства и выводной
трубки для сбора воды.
Рис. 4 Вертикальный разрез
лизиметрического сооружения

7.

2.2 Металлические лизиметры
Изготавливаются из нержавеющей или оцинкованной стали.
Могут быть различных форм и размеров.
Обычно вкапываются в почву, могут находиться на ее поверхности.
На дне лизиметра устанавливается дренаж для стока воды.

8.

2.3 Расположение лизиметров
Основные требования:
1. Вкапываются в грунт для моделирования природных условий.
2. Устанавливаются группами для проведения опытов в
повторениях.
3. Оснащены дренажом и трубопроводами для сбора воды.
Дополнительно: дождемеры, лаборатории для химического анализа,
доступное расположение.

9.

3. Водный режим лизиметров
Основная цель лизиметрического опыта – создание условий, близких
к природным, возможность учета просочившихся осадков, а вместе с
ними и питательных элементов через определенный слой или
горизонт почвы. Последнее зависит от способа наполнения
лизиметров почвой.
Водный режим в лизиметрах совпадает и соответствует
естественному в том случае, когда динамика всех категорий остается
одинаковой в течение всего периода исследований.

10.

3.1 Категории воды в почвах
А.Ф. Лебедев различал следующие категории воды в почвах:
1. Свободный, подвижный пар (вода почвенного воздуха)
2. Гигроскопическая вода
3. Пленочная вода
4. Гравитационная вода, избыточная сверх пленочной.
5. Вода в твердом состоянии
6. Кристаллизационная связанная вода
7. Химически связанная вода

11.

3.1 Категория воды в почвах
Так как конструкция лизиметров предусматривает разрыв
почвенного профиля на определенной глубине и дно лизиметра
является разграничителем между почвой в лизиметрах и почвой
окружающей среды, то никакого дополнительного поступления
влаги в лизиметры из глубоких горизонтов по капиллярам нет. Таким
образом, водный режим в лизиметрах имеет свои специфические
особенности. Прежде всего, это касается гравитационной воды
бетонных и кирпичных лизиметров

12.

4. Миграция элементов питания почвы и удобрений
Лизиметры позволяют изучать передвижение элементов питания в почве
под действием осадков и поливов.
Подвижность элементов зависит от:
Вида и формы удобрений
Количества осадков
Взаимодействия элементов с почвенными частицами
Исследования миграции помогают оптимизировать системы удобрения
и снизить потери питательных веществ.

13.

4.1. Факторы, влияющие на миграцию элементов
Растворимость удобрений
Взаимодействие с почвенными катионами и анионами
Тип лизиметра и наличие растительности
Миграция элементов питания в почве — важный аспект
агрохимических исследований для разработки эффективных систем
удобрения.

14.

4.2. Подвижность питательных элементов
Нитраты и хлориды — высокоподвижные элементы, не
задерживаются в почве, вымываются водой.
Калий и фосфаты — менее подвижны, поглощаются почвой,
медленнее передвигаются в почве.
Лизиметры помогают выявить степень потерь элементов в
различных условиях.

15.

4.3. Роль азота в лизиметрических исследованиях
Особое внимание уделяется азоту, так как он легко теряется из
почвы в виде газа или при вымывании.
Исследования показали, что до 50% азота может теряться в
газообразной форме.
Использование стабильных изотопов (например, 15N) позволяет
точнее изучить пути миграции азота.

16.

4.4. Влияние условий на миграцию элементов
Миграция элементов зависит от:
Гранулометрического состава почвы
Сезонных колебаний температуры и осадков
Наличия растительности
Эти факторы влияют на скорость перемещения питательных
веществ по почвенному профилю и потери их в подпахотные
слои.

17.

4.5. Практическое значение лизиметрических опытов
Результаты лизиметрических исследований помогают:
Определить баланс питательных веществ
Разработать системы удобрений, минимизирующие потери
элементов питания
Изучить влияние удобрений на качество грунтовых вод и
окружающую среду.

18.

Заключение
Лизиметрический метод — важный инструмент в изучении
процессов в почвах.
Он помогает агрономам и агрохимикам разработать более
эффективные системы удобрения, снизить потери питательных
веществ и уменьшить их негативное воздействие на окружающую
среду.