УДК 547.2/.9:543.545

DOI: https://doi.org/10.52540/2074-9457.2021.4.46

Скачать статью

 

Г. Н. Бузук

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРОФНОСТИ ПОЧВ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМ МЕТОДОМ. СООБЩЕНИЕ 2. КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕКТРОДОВ И СПОСОБ РАСЧЕТА ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА

г. Витебск, Республика Беларусь

 

Целью настоящей работы является определение влияния изолированности поверхности электродов, а также способа расчета геометрического коэффициента на результаты определения удельного электросопротивления почв (ER или УЭС). Определены метрологические характеристики измерения УЭС, а также влияние глубины погружения электродов в исследуемый субстрат на этот показатель. Установлен нелинейный характер зависимости УЭС от глубины погружения электродов. Для неизолированных электродов зависимость хорошо аппроксимировалась степенной функцией независимо от способа расчета геометрического коэффициента установки. В случае частично изолированных (точечных) электродов использование для расчета геометрического коэффициента с корректировкой на глубину погружения электродов в исследуемый субстрат позволяет практически избавиться от зависимости УЕС от глубины погружения электродов. Методика может использоваться для оценки трофности почв в местах произрастания лекарственных растений.

 

Ключевые слова:

геофизические методы, электрофизика почв, установка F. Wenner.

 

 

SUMMARY

 A.N. Buzuk

DETERMINATION OF SOIL TROPHICITY WITH ELECTROPHYSICAL METHOD. MESSAGE 2. ELECTRODE DESIGN AND THE METHOD OF GEOMETRIC COEFFICIENT CALCULATION

The purpose of this work is to determine the influence of the electrodes surface isolation, as well as the method of geometric coefficient calculation, on the results of determining specific electrical resistance of soils (ER or SER). Metrological characteristics for SER measurement, as well as the influence of the electrodes immersion depth into the substrate studied on this indicator, were determined. Nonlinear nature of SER dependence on the electrodes immersion depth was established. For non-insulated electrodes the dependence was well approximated by the power function regardless of the method of calculating geometric coefficient of installation. In case of partially isolated (point) electrodes the use of geometric coefficient for calculating geometric coefficient with an adjustment to the electrodes immersion depth into the substrate studied makes it possible practically to get rid of SER dependence on the electrodes immersion depth. The technique can be used to assess the soils trophicity in places where medicinal plants grow.

Keywords:

geophysical methods, electrophysics of soils, F. Wenner array.

 

ЛИТЕРАТУРА:

  1. Аветов, Н. А. Понятие трофности в связи с антропогенной эвтрофикацией верховых болот Ханты-Мансийского Приобья / Н. А. Аветов, Е. А. Шишконакова // Бюл. Почвенного ин-та им. В.В.Докучаева. – 2013. – № 71. – С. 36–51.
  2. Погоцкая, А. А. Морфометрия Chelidonium majus L.: взаимосвязь размеров, формы листа и содержания алкалоидов и фенольных соединений / А. А. Погоцкая, Г. Н. Бузук, О. В. Созинов // Вестн. фармации. – 2010. – № 3. – С. 26–39.
  3. Бузук, Г. Н. Определение трофности почв электрофизическим методом. Сообщение 1. Устройство и лабораторная методика / Г. Н. Бузук // Вестн. фармации. – 2021. – № 3. – С.32–40.
  4. Sharma, P. V. Environmental and engineering geophysics / P. V. Sharma. – Cambridge: Cambridge university press, 1997. – 475 p.
  5. Friedman, S. P. Soil properties influencing apparent electrical conductivity: a review / S.P.Friedman // Computers and electronics in agriculture. – 2005. – Vol. 46, N 1/3. – P. 45–70.
  6. Corwin, D. L. Past, present and future trends in soil electrical conductivity measurements using geophysical methods / D. L. Corwin // Handbook of Agricultural Geophysics / ed.: B. J. Allred, J. J. Daniels, M. R. Ehsani. – New York: CRC Press, 2008. – P. 17–44.
  7. Зубкова, Т. А. Электрическое сопротивление структурных элементов биогеоценозов / Т.А.Зубкова, Н. А. Мартынова, В. М. Белоусов // Изв. Иркутского гос. ун-та. Сер.: Науки о Земле. – 2011. – Т. 4, № 2. – С. 82–89.
  8. Reynolds, J. M. An introduction to applied and environmental geophysics / J. M. Reynolds. – 2nd ed. – Chichester: John Wiley & Sons, 2011. – 796 p.
  9. Поздняков, А. И. Электрофизика почв / А. И. Поздняков, А. Д. Позднякова. – Москва–Дмитров: Московский гос. ун-т им. М. В. Ломоносова, 2004. – 48 c.
  10. Wenner, F. A method of measuring earth resistivity / F. Wenner // Bulletin of the Bureau of Standards. – Washington: Government Printing Office, 1916. – Vol. 12. – P. 469–478.
  11. Unde, M. Soil Resistivity Measurement and Interpretation Technique / M. Unde, V.Tathe// International J. of Engineering Research and Applications. – 2020. – Vol. 10, iss.5. – P. 25–30.
  12. Поздняков, А. И. Электрофизические методы исследования почв (методическое пособие для практики по физике почв) / А. И. Поздняков. – Москва: Московский гос. ун-т, 2009. – 38 c.
  13. Поздняков, А. И. Электрические параметры почв и почвообразование / А.И.Поздняков // Почвоведение. – 2008. – № 10. – С. 1188–1197.
  14. Поздняков, А. И. Электрическое сопротивление как возможный показатель окультуренности пахотных супесчаных почв гумидной зоны / А. И. Поздняков, П. И. Елисеев, А. В. Русаков // Вестн. Московского ун-та. Сер. 17, Почвоведение. – 2012. – № 2. – С. 54–60.
  15. Electrical resistivity survey in soil science: a review/ A.Samouëlian [et al.] // Soil and Tillage research. – 2005. – Vol. 83, iss. 2. – P. 173–193.
  16. Corwin, D. L. Laboratory and field measurements / D. L. Corwin, S. M. Lesch, D.B.Lobell // Agricultural Salinity Assessment and Management / ed.: W.W. Wallender, K. K. Tanji. – 2nd ed. – New York: Amer. Soc. of Civil Engineers, 2012. – Chap. 10. – P. 295–341.
  17. Sophocleous, M. Electrical resistivity sensing methods and implications / M.Sophocleous // Electrical Resistivity and Conductivity / ed. A. E. Shahat. –Rijeka: InTechOpen, 2017. – Chap. 2.
  18. Igel, J. On the small-scale variability of electrical soil properties and its influence on geophysical measurements: diss. … PhD: 12.07.07 / J. Igel. – Frankfurt am Main: Frankfurt University, 2007. – 174 p.
  19. Comparison of three small-scale devices for the investigation of the electrical conductivity/resistivity of swelling and other clays / S. Kaufhold [et al.] // Clays and clay minerals. – 2014. – Vol. 62, N 1. – P. 1–12.
  20. Тен, К. М. Альтернативная электроразведка / К.М.Тен. – Москва, 2008.– 112 c.

REFERENCES

  1. Avetov NA, Shishkonakova EA. The concept of trophicity in connection with anthropogenic eutrophication of raised bogs in the Khanty-Mansi Ob region. Biul Pochvennogo in-ta im VV Dokuchaeva. 2013;(71):36–51. (In Russ.)
  2. Pogotskaia AA, Buzuk GN, Sozinov OV. Morphometry of Chelidonium majus L .: relationship between size, leaf shape and content of alkaloids and phenolic compounds. Vestn farmatsii. 2010;(3):26–39. (In Russ.)
  3. Buzuk GN. Determination of soil trophicity by electrophysical method. Message 1. Device and laboratory technique. Vestn farmatsii. 2021;(3):32–40. (In Russ.)
  4. Sharma PV. Environmental and engineering geophysics. Cambridge, Great Britain: Cambridge university press; 1997. 475 p
  5. Friedman SP. Soil properties influencing apparent electrical conductivity: a review. Comput electron agric. 2005;46(1-3):45–70. doi: 10.1016/j.compag.2004.11.001
  6. Corwin DL. Past, present and future trends in soil electrical conductivity measurements using geophysical methods. In: Allred BJ, Daniels JJ, Ehsani MR, editors. Handbook of Agricultural Geophysics. New York, USA: CRC Press; 2008. p. 17–44
  7. Zubkova TA, Martynova NA, Belousov VM. Electrical resistance of structural elements of biogeocenoses. Izv Irkutskogo gos un-ta. Ser: Nauki o Zemle. 2011;4(2):82–9. (In Russ.)
  8. Reynolds JM. An introduction to applied and environmental geophysics. 2nd ed. Chichester, Great Britain: John Wiley & Sons; 2011. 796 p
  9. Pozdniakov AI, Pozdniakova AD. Electrophysics of soils. Moskva–Dmitrov, RF: Moskovskii gos un-t im MV Lomonosova; 2004. 48 s. (In Russ.)
  10. Wenner F. A method of measuring earth resistivity. In: Bulletin of the Bureau of Standards. Washington, USA: Government Printing Office; 1916. vol. 12. p. 469–78
  11. Unde M, Tathe V. Soil Resistivity Measurement and Interpretation Technique. Int J Eng Res Appl. 2020;10(5):25-30
  12. Pozdniakov AI. Electrophysical methods of soil research (methodological guide for practice in soil physics). Moskva, RF: Moskovskii gos un-t; 2009. 38 s. (In Russ.)
  13. Pozdniakov AI. Electrical parameters of soils and soil formation. Pochvovedenie. 2008;(10):1188-97. (In Russ.)
  14. Pozdniakov AI, Eliseev PI, Rusakov AV. Electrical resistance as a possible indicator of the cultivation of arable sandy loam soils in the humid zone. Vestn Moskovskogo un-ta. Ser 17, Pochvovedenie. 2012;(2):54-60. (In Russ.)
  15.  Samouëlian A, Cousin I, Tabbagh A, Bruand A, Richard G. Electrical resistivity survey in soil science: a review. Soil Tillage Res. 2005;83(2):173–93. doi: 10.1016/j.still.2004.10.004
  16.  Corwin DL, Lesch SM, Lobell DB. Laboratory and field measurements. In: Wallender WW, Tanji KK, editors. Agricultural Salinity Assessment and Management. 2nd ed. New York, USA: American Society of Civil Engineers; Chapter 10. p. 295–341
  17. Sophocleous M. Electrical resistivity sensing methods and implications. In: Shahat AE, editor. Electrical Resistivity and Conductivity. Rijeka, Croatia: InTechOpen; 2017. Chapter 2. doi: 10.5772/67748
  18.  Igel J. On the small-scale variability of electrical soil properties and its influence on geophysical measurements [dissertation]. Frankfurt am Main, Germany: Frankfurt University; 2007. 174 p. doi: 10.13140/RG.2.1.2606.3523
  19. Kaufhold S, Grissemann C, Dohrmann R, Klinkenberg M, Decher A. Comparison of three small-scale devices for the investigation of the electrical conductivity/resistivity of swelling and other clays. Clays Clay M 2014;62(1):1–12. doi: 10.1346/ccmn.2014.0620101
  20. Ten KM. Alternative electrical exploration. Moskva, RF; 2008. 112 s. (In Russ.)

Адрес для корреспонденции:

г. Витебск, Республика Беларусь,

тел.: +375-29-715-08-38,

E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.,

профессор, доктор фармацевтических наук,

Бузук Г.Н.

Поступила    19.10.2021 г.