Спосіб визначення комплексної оцінки властивостей грунтів

1 Спосіб визначення комплексної оцінки властивостей грунтів, який полягає в тому, що найбільш важливі показники ґрунтового розчину, твердої фази та органічної речовини представляють як взаємно перпендикулярні вектори тривимірного простору, нормовані на максимальні значення обраних параметрів, і визначають у відносних одиницях площу перерізу (трикутника), сторони якого з'єднують нормовані значення векторів 2 Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що визначають об"єм піраміди, основою якої є трикутник за п 1 , а вершина знаходиться в точці перетину трьох векторів, бокові ребра піраміди представляють нормовані на максимальні значення вектори тривимірного простору за п 1 3 Спосіб за пунктом 2, який відрізняється тим, що нормовані значення додаткових властивостей грунтів, які здатні значно впливати на досліджувальний показник і доповнити три обрані за п 1, послідовно використовують як висоту піраміди, основою якої є переріз (трикутник) за п 1, і знайдений об'єм у відносних одиницях у кубі додають до об'єму піраміди за п 2 Винахід відноситься до галузі сільського господарства і може використовуватись у ґрунтознавстві, агрохімії, екологи, картографи, геологи, географи, економіці, в дістанційному зондуванні землі і інших галузях В багатьох випадках необхідно мати комплексну кількісну оцінку певних властивостей ґрунту, яка була б здатна відобразити властивості даного типу ґрунту в цілому, наприклад, при дослідженні залежності коефіцієнтів накопичення радіонуклідів, продуктивності сільськогосподарських культур, ціни землі та інших характеристик від типу ґрунту Така оцінка особливо необхідна при прогнозуванні рівнів забруднення продукції радіонуклідами чи другими токсикантами, при прогнозуванні врожаю рослин, визначенні земельної ренти, побудові цифрових карт ґрунтів та в багатьох подібних випадках На відміну від якісної оцінки, якою є класифікаційна назва типу ґрунту чи нижчої класифікаційної одиниці (1), кількісна оцінка може бути використана при різного роду розрахунках До наступного часу при побудові карт використовують легенду, згідно якої кожна класифікаційна одиниця має свій номер (цифровий код), який не може використовуватися в якості кількісної оцінки властивостей гранту (2) змушені використовувати ЯКІСНІ ОЦІНКИ або розглядати залежність врожаю чи рівня забруднення продукції тільки від однієї найбільш впливої характеристики ґрунту Наприклад, на принципі якісної оцінки базується міжнародна радіоекологічна класифікація ґрунтів луків та пасовищ, розроблена в ході виконання проекту ЕСР-5 програми міжнародного співробітництва КЕС-СНД по мінімізації наслідків Чорнобильської катастрофи (3) Аналіз залежності коефіцієнтів накопичення радюцезію від окремих (диференціальних) показників якості ґрунту показує, що тісний функціональний зв'язок здійснюється тільки у вузькому інтервалі рН, ємкості поглинання Е чи вмісту органічної речовини ОР За відсутністю комплексної оцінки фахівці Знання КОВГ дає можливість вживати цифрову безперервну шкалу властивостей ґрунту, визначати значення відображеної характеристики у любій точці методом інтерполяції значень в окремих точках і використовувати для подальших розрахунків та оцінок До наступного часу способу визначення КОВГ не існує, в зв'язку з чим в основу винаходу була покладена задача розробки способу знаходження кількісної цифрової безперервної комплексної (інтеграл ьної) ОЦІНКІ властивостей ґрунтів (КОВГ) шляхом зваженого поєднання показників ґрунту, найбільш впливаючих на досліджуємий фактор со о> сч ю 52939 Поставлена задача досягається тим, що згідно з винаходом грунт розглядається як трьохфазна система (мінеральний каркас, органічна речовина та ґрунтовий розчин) Якщо головні властивості кожної з фаз ґрунту відобразити у трьохмірному просторі, то КОВГ являє собою значення об'єму простору, обмеженого поверхнею піраміди, вершини якої лежать у ВІДПОВІДНИХ значенням параметрів ґрунту точках на осях рН, ОРта Ета в точці перерізу осей В якості КОВГ може використовуватись також площа перерізу простору -трикутник, вершини якого лежать у ВІДПОВІДНИХ точках на осях рН, Е та ОВ В більшості досліджень визначають не Е, а суму поглинених основ СПО, яка практично не поступається по інформативності ємності поглинання, так як поведінка ІОНІВ макрокомпонентів в системі фунт - рослина в значній мірі визначає поведінку катіонів радіонуклідів та поживних речовин Це стосується і таких показників, як органічна речовина і ґрунтовий розчин, для оцінки властивостей котрих можливо в конкретних випадках використовувати ПОХІДНІ ВІД НИХ параметри - вміст гумінових кислот, вміст водорозчинного калію і т і Використання уявлення про грунт, як про трьохмірну систему звільняє від необхідності вживати дуже складний математичний апарат багатомірних просторів Вплив інших показників, необхідних в кожному конкретному випадку, може бути враховано шляхом розрахунку об'єму додаткової піраміди, основою якої є трикутник (рН, Е, OP), a висотою - нормоване значення додаткового параметру, наприклад, вміст рухомого калію в разі прогнозування поведінки 137Cs, вміст обмінного кальцію в разі 90Sr, рухомих форм азоту чи фосфору в разі прогнозування продуктивності ґрунтів і т і Головні параметри кожної з фаз мають різну розмірність, тому їх значення необхідно нормувати Значення рН доцільно нормувати на 7,0, що відповідає нейтральній реакції ґрунтового розчину, вміст ОР та ємність поглинання - на найвищі для розглядаємих ґрунтів значення - в нашому випадку 6,0% та 40мг еквівалентів ВІДПОВІДНО Нормувати параметри можно і за другими принципами, але для співставності даних різних авторів слід дотримуватись єдиного принципу нормування В разі, якщо конкретні характеристики будуть вищими за визначені значення, нормована величина параметру буде більшою одиниці Розмірність площі перерізу та об'єму буде "умовні одиниці" у о (у о ) та (у о ) 3 ВІДПОВІДНО Суть винаходу визначається кресленнями На фіг 1 зображені ґрунти, як трьохфазна система у трьохмірному виміру Площа перерізу (трикутника) по п 1 визначається за виразом где р (a+b+c) полупериметр треугольника a = (pH, OB) = JN 2 pH + N2OB, N p H = pH, зом N O B = OB./OBmax, N E = E, /E n V(y О Г= (Sabc*H) 3, де S - площа перерізу, (у о )2, Н - висота піраміди, у о Об'єм піраміди за п 3 визначається за вираV = Vn2+V n 3 (yo) 3 ДЄ V n 3 = S a b c * l (У О ) 3 І - нормоване значення додаткового і-го показника властивостей ґрунту Даний метод випробовується у Українському науково-дослідному інституті сільськогосподарської радіологи та Українському центрі менеджменту земельних ресурсів Використання способу дозволило встановити тісний зв'язок між коефіцієнтом 137 переходу Cs з ґрунту в рослини КП і якістью ґрунту, вимірюваною у одиницях КОВГ (фіг 3), і показало можливість його промислового використання при побудові карт та прогнозуванні радіаційного стану в разі забруднення сільськогосподарських угідь Джерела інформації 1 Медведев В В Досвід застосування класифікаційної системи ФАО до ґрунтового покриву України// Вісник аграрної науки Січень, 1999, с 3744 2 Soil Map of the World FAO-UNESCO Revised Legend with corrections and updates Published, by ISRIC, Washington, 1997, 140p 3 Pnsters В et al Behaviour of Radionucuchdes in Meadows Including coutermeasures application In The radiological consequences of the Chernobyl accident EUR 16544 EN Proc of the Intern Conf Minsk, Belarus 18 to 22 March 1996, pp 53-68 1-ий (додатковий) показник OP ФІГ І Графічне представлення способу знаходження КОВГ, як площі перерізу обьсму трьохфазноі системи в трьохмірному просторі S r дерновопщзожнстий грунт, Sj чернозем Фіг 2. Графічне представлення способу знаходженій об'єму додатково! піраміди дня врахування ролі і-го показника властивостей грунту Об'єм піраміди за 11.2. визначається за виразом 52939 05 , 02 , 04 , 06 , S 1 , 5 05 , 01 , 0,2 S 0,3 0,4 Фіг. З Залежність КП (м2/кг) сільськогосподарських культур від комплексної оцінки властивостей грунтів S (відн. од) : а - капуста; б - картопля; в - томати; г - конюшина. ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24