DOI: https://doi.org/10.52540/2074-9457.2022.1.56

УДК 632.425

Скачать статью

 

Г. Н. Бузук

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРОФНОСТИ ПОЧВ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИМ МЕТОДОМ. СООБЩЕНИЕ 4. ПОЧВЕННАЯ МАТРИЦА

г. Витебск, Республика Беларусь

 

Целью настоящей работы была разработка способа определения удельного электрического сопротивления (УЭС) почвенной матрицы. Поставленная цель достигается тем, что одновременно с измерением УЭС в полевых условиях с помощью емкостного датчика проводят определение объемной влажности почвы. Малоинвазивным способом с помощью предложенного устройства и спирального бура отбирают образцы для определения плотности и пористости почвы, а также содержания в ней суммы минералов глины. Для определения суммарного содержания минералов глины предложен цветометрический метод, основанный на взаимодействии катионных красителей, в частности, метиленового синего, с минералами глины. Глинистость почвы рассчитывается как отношение окрашенного объема глины к общему объему почвы и выражается в относительных единицах или процентах. На основе анализа литературных и собственных данных предложено уравнение для оценки вклада матрицы почвы в общее УЭС почвы на фоне ее различной объемной влажности, пористости и глинистости.

 

Ключевые слова:

геофизические методы, электрофизика почв, почвенная матрица, установка Wenner, метиленовый синий, глина.

 

 

SUMMARY

N. Buzuk

DETERMINATION OF SOIL TROPHIСITY BY ELECTROPHYSICAL METHOD. MESSAGE 4. SOIL MATRIX

Vitebsk, The Republic of Belarus

The aim of this work was to develop a method for determining the specific electrical resistance (SER) of the soil matrix. The goal is achieved by the fact that simultaneously with the measurement of the SER in the field bulk moisture of the soil is determined using a capacitive sensor. Samples are taken to determine the density and porosity of the soil, as well as the content of clay minerals in it with a minimally invasive way using the proposed device and a spiral drill. To determine total content of clay minerals, a colorometric method based on the interaction of cationic dyes, in particular methylene blue, with clay minerals is proposed. Soil clayiness is calculated as the ratio of the colored volume of clay to the total volume of the soil and is expressed in relative units or percentage. Based on the analysis of literature and our own data, an equation is proposed for assessing the contribution of the soil matrix to total SER of the soil against the background of its different volumetric moisture, porosity and clay.

Keywords:

geophysical methods, soil electrophysics, soil matrix, Wenner installation, methylene blue, clay.

ЛИТЕРАТУРА:

  1. Бузук, Г. Н. Определение трофности почв электрофизическим методом. Сообщение 3. Корректировка влияния влажности / Г. Н. Бузук // Вестн. фармации. – 2021. – № 4. – С.74–84.
  2. Revil, A. Nature of surface electrical conductivity in natural sands, sandstones, and clays / A. Revil, P. W. J. Glover // Geophysical research letters. – 1998. – Vol. 25, N 5. – P. 691–694.
  3. Revil, A. Theory of ionic-surface electrical conduction in porous media / A. Revil, P. W. J. Glover// Phys. rev. B. – 1997. – Vol. 55, N 3. – P. 1757–1773.
  4. Glover, P. Geophysical properties of the near surface Earth: Electrical properties / P. Glover // Treatise on Geophysics / chief ed. G. Schubert. – 2nd ed. – Amsterdam: Elsevier, 2015. – Vol. 11. – P. 89–137.
  5. Бузук, Г. Н. Определение трофности почв электрофизическим методом. Сообщение 1. Устройство и лабораторная методика / Г. Н. Бузук // Вестн. фармации. – 2021. – № 3. – С.32–40.
  6. Бузук, Г. Н. Определение трофности почв электрофизическим методом. Сообщение 2. Конструкция электродов и способ расчета геометрического коэффициента / Г. Н. Бузук // Вестн. фармации.– 2021. – № 4. – С.46–52.
  7. Бузук, Г. Н. Спиральный бур для взятия образцов почвы / Г. Н. Бузук // Вестн. фармации. – 2018. – № 3. – С. 33–35.
  8. Шеин, Е. В. Агрофизика / Е. В. Шеин, В. М. Гончаров. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2006. – 400с.
  9. Логвиненко, Н. В. Петрография осадочных пород (с основами методики исследования) / Н.В.Логвиненко. – Изд. 3-е, перераб. и доп. – Москва: Высш. шк., 1984. – 416 с.
  10. Веденеева, Н. Е. Метод исследования глинистых минералов с помощью красителей: (спектрофотометрический анализ) / Н. Е. Веденеева, М. Ф. Викулова. – Львов: Изд-во Львовского гос. ун-та, 1956. – 95 c.
  11. Glover, P. W. J. A modified Archie’s law for two conducting phases / P. W. J. Glover, M. J. Hole, J. Pous // Earth and Planetary Science Letters. – 2000. – Vol. 180, N 3–4. – С. 369–383.
  12. Estimating the electrical conductivity of clayey soils with varying mineralogy using the index properties of soils / H. Choo [et al.] // Appl. Clay Science. – 2022. – Vol. 217. – P.1–9.
  13. Ковда, В. А. Основы учения о почвах. Кн. 1 / В. А. Ковда. – Москва: Наука, 1973. – 324 с.
  14. Вадюнина, А. Ф. Методы исследования физических свойств почв / А.Ф. Вадюнина, З.А.Корчагина. – Изд. 3-е, перераб. и доп. – Москва: Агропромиздат, 1986. – 416 с.

REFERENCES

  1. Buzuk GN. Determination of soil trophicity by electrophysical method. Message 3. Humidity correction. Vestn farmatsii. 2021;(4):74–84. doi: 10.52540/2074-9457.2021.4.74. (In Russ.)
  2. Revil A, Glover PWJ. Nature of surface electrical conductivity in natural sands, sandstones, and clays. Geophys res lett. 1998;25(5):691-4. doi: 10.1029/98GL00296
  3. Revil A, Glover PWJ. Theory of ionic-surface electrical conduction in porous media. Phys Rev B. 1997;55(3):1757–73
  4. Glover P. Geophysical properties of the near surface Earth: Electrical properties. In: Schubert G, chief editor. Treatise on Geophysics. 2nd ed. Amsterdam, Netherlands: Elsevier; 2015. vol 11. p. 89–137
  5. Buzuk GN. Determination of soil trophicity by electrophysical method. Message 1. Device and laboratory technique. Vestn farmatsii. 2021;(3):32–40. doi: 10.52540/2074-9457.2021.3.32. (In Russ.)
  6. Buzuk GN. Determination of soil trophicity by electrophysical method. Message 2. The design of the electrodes and the method of calculating the geometric coefficient. Vestn farmatsii. 2021;(4):46-52. doi: 10.52540/2074-9457.2021.4.46. (In Russ.)
  7. Buzuk GN. Spiral drill for taking soil samples. Vestn farmatsii. 2018;(3):33–5. (In Russ.)
  8. Shein EV, Goncharov VM. Agrophysics. Rostov-na-Donu, RF: Feniks; 2006. 400 s. (In Russ.)
  9. Logvinenko NV. Petrography of sedimentary rocks (with the basics of research methods). Izd 3-e, pererab i dop. Moskva, RF: Vyssh shk; 1984. 416 s. (In Russ.)
  10. Vedeneeva NE, Vikulova MF. Method for the study of clay minerals using dyes: (spectrophotometric analysis). L'vov, Ukraina: Izd-vo L'vovskogo gos un-ta; 1956. 95 s. (In Russ.)
  11. Glover PWJ, Hole MJ, Pous J. A modified Archie’s law for two conducting phases. Earth Planet Sci Lett. 2000;180(3-4):369–83. doi: 10.1016/S0012-821X(00)00168-0
  12. Choo H, Park J, Do TT, Lee C. Estimating the electrical conductivity of clayey soils with varying mineralogy using the index properties of soils. Appl Clay Sci. 2022;217:1–9. doi: 10.1016/j.clay.2021.106388
  13. Kovda VA. Fundamentals of the doctrine of soils. Kniga 1. Moskva, RF: Nauka; 1973. 324 s. (In Russ.)
  14. Vadiunina AF, Korchagina ZA. Methods for studying the physical properties of soils. Izd 3-e, pererab i dop. Moskva, RF: Agropromizdat; 1986. 416 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    14.03.2022 г.