Лизиметр
- Лизиметр** — это прибор, предназначенный для сбора и последующего анализа почвенного раствора, профильтрованного через почвенный слой. Название происходит от греческого слова *lysos*, означающего «развязывание, разложение, растворение». Конструктивно лизиметр представляет собой водонепроницаемый контейнер, чаще всего цилиндрической формы, заполненный почвой. Он применяется для исследования перемещения воды и различных веществ (например, удобрений) через почвенный профиль. Прибор может оснащаться датчиками, измеряющими параметры на разных глубинах (например, температуру почвенных слоёв). Почва в лизиметре может быть представлена монолитом (цельным образцом) либо состоять из отдельных слоёв, соответствующих естественному разрезу в месте отбора. В большинстве конструкций в нижней части предусмотрено отверстие для сбора фильтрата.
- История
Первый лизиметр в США был построен в 1875 году ботаником из Массачусетса Эдвардом Льюисом Стерджентом.
В России, согласно имеющимся данным, лизиметр собственной конструкции создал в 1880 году учёный-естествоиспытатель Яков Оттонович Наркевич-Иодко. Прибор использовался для оснащения метеорологической станции, организованной им в имении «Оттоново» (Минская губерния).
- Использование
С помощью лизиметров определяют фактическое количество влаги, потребляемое растениями. Регистрируя объём атмосферных осадков на территории и количество воды, теряемой через почву, можно рассчитать объём воды, поглощённый растительностью. Существует несколько типов лизиметров, каждый из которых предназначен для конкретных задач; выбор прибора зависит от целей исследования, измеряемых параметров и условий окружающей среды.
В сельском хозяйстве широко применяются полевые лизиметры, которые устанавливаются непосредственно на территории угодий, что позволяет фиксировать условия в естественной среде. Например, весовой лизиметр определяет количество воды, потребляемое сельскохозяйственными культурами, путём постоянного контроля массы почвенного объёма для выявления расхода почвенной влаги.
Лизиметры также используются для изучения закономерностей разложения различных веществ в конкретных типах почв в естественных условиях и сравнения полученных данных с лабораторными результатами.
- Типы лизиметров
- Взвешивающие лизиметры
- Типы лизиметров
- Принцип действия:** определение водного баланса путём измерения изменений массы лизиметра. Прибор устанавливается на весы, а регистрация изменений его массы во времени позволяет рассчитать показатели испарения, транспирации и дренажа.
- Всасывающие лизиметры (лизиметры обратного осмоса)
- Принцип действия:** извлечение почвенной воды для анализа с помощью отрицательного давления (всасывания). Пористую чашу помещают в почву и с помощью вакуума отбирают воду из окружающего грунта; полученную пробу анализируют на содержание питательных веществ, загрязнителей и других параметров.
- Дренажные лизиметры
- Принцип действия:** сбор воды, просочившейся через почвенный слой. Конструкция включает систему сбора воды, перемещающейся через почву; анализ собранной жидкости позволяет изучать процессы выщелачивания и переноса питательных веществ.
- Полевые лизиметры
- Принцип действия:** установка непосредственно в полевых условиях для имитации естественного взаимодействия почвы и растений. Система воспроизводит природные условия, позволяя исследователям изучать влияние различных факторов на движение почвенной влаги, круговорот питательных веществ и рост растений. Полевые лизиметры могут комплектоваться весовыми системами для определения водного баланса.
- Тепличные лизиметры
- Принцип действия:** аналогичен полевым лизиметрам, но устанавливается в контролируемых условиях теплицы. Контролируемая среда позволяет исследователям управлять условиями окружающей среды и отслеживать реакцию почвы и растений.
- Лизиметры нулевого напряжения
- Принцип действия:** измерение дренажа в условиях нулевого напряжения. Система предназначена для сбора воды из почвы без применения всасывания, что даёт возможность изучать естественные схемы дренажа.
- Капиллярные лизиметры
- Принцип действия:** использование капиллярного действия для сбора почвенной воды. Капиллярные силы втягивают воду в лизиметр; этот тип часто применяется для исследования движения воды в зоне аэрации (выше уровня грунтовых вод).
- Выдавливающие лизиметры (пресс-лизиметры)
- Принцип действия:** определение характеристик удержания воды в почве. К почвенному образцу прикладывается давление для извлечения воды при различных настройках натяжения, что помогает оценить водоудерживающую способность почвы.
Приведённый перечень не является исчерпывающим; существует множество типов лизиметров и различных методов лизиметрии для изучения характеристик почв.
- Ссылки