Особенности комбинированного механизма тепловлагообмена в почве при использовании гидромелиораций

Abstract

Повышение плодородия пахотных земель и продуктивности возделываемых культур требует целенаправленного регулирования не только пищевого, но и тесно связанного с ним гидротермического режима. В то же время познание теплофизических свойств почв разного генезиса во взаимосвязи с характером и степенью естественного или искусственного увлажнения (орошения) необходимо для расчета, оценки и прогноза тепло- и гидромелиоративных эффектов. Целью работы было исследование механизмов влаготеплопереноса в почвах при использовании искусственного увлажнения (орошения). В ней показано, что кондуктивная температуропроводность почв при орошении уменьшается, в то время как пародиффузионная имеет параболическую зависимость и характеризуется экстремальным значением, приуроченным к влажности разрыва капиллярных связей в суглинистых почвах, а в песчаных – к капиллярной влагоемкости. В гумусированных горизонтах орошаемых почв разного генезиса пародиффузионная компонента комбинированного механизма теплопередачи имеет меньшее значение по сравнению с нижележащими минерализованными почвенными слоями. Это свидетельствует о высокой подвижности молекул пара в системах со слабой энергией связи жидкой и твердой фаз. Коэффициент теплопроводности, обусловленный термодиффузией в десятки раз меньше кондуктивного. Значит, молекулы пара, резко ускоряя процессы теплообмена в почвенных минеральных горизонтах, слабо способствуют теплоаккумуляции, перенося незначительное количество тепловой энергии. Скорость изменения температуропроводности чернозема в зависимости от влагосодержания имеет максимум в вершине параболы. Увеличение температуры приводит к повышению этой характеристики. Скорость изменения теплопроводности при увлажнении стремится к «насыщению» при полной влагоемкости, которая достигается посредством гидромелиорации почвы.