Влияние физико-химических свойств и влажности почв на их оптические характеристики

Введение 4
1. Обзор литературы 6
1.1. Цвет - один из диагностических показателей почв 6
1.2. Основы изучения объектов методом спектроскопии в ближней инфракрасной
области (БИК) 7
1.3. Анализ почвы на БИК-спектрометре 9
1.4. Определение окраски почв в цветовом пространстве CIE-L*a*b* 10
2. Объекты и методы исследования 12
2.1. Объекты исследования 12
2.2. Агрокатена Клинско-Дмитровской гряды 12
2.3. Гумусовые горизонты почв стационарного полевого опыта в Меньковском филиале
ФГБНУ АФИ 17
2.4. Методы исследования 21
3. Результаты и обсуждение 24
3.1. Физико-химические свойства почв агрокатены Клинско-Дмитровской гряды.. .24
3.2. Физико-химические свойства гумусовых горизонтов почв Меньковской опытной
станции 26
3.3. Характеристика оптических свойств исследуемых объектов 30
3.3.1. колориметрическая характеристика объектов в системе CIE-L*a*b* 30
3.3.2. характеристика объектов в БИК области спектра 33
3.3.3. Характеристика объектов в видимой и БИК области спектра 35
4. Обсуждение 38
Выводы 39
Литература 40
Приложение 42
Таблица 1. Плотность твердой фазы почвы опорных разрезов агрокатены Клинско- Дмитровской гряды 42
Таблица 2. Гранулометрический состав и плотность твердой фазы верхних гумусовых горизонтов, отобранных на Меньковской опытной станции 43
Таблица 3. Гранулометрический состав почв опорных разрезов агрокатены Клинско- Дмитровской гряды 47
Таблица 4. Физико-химическая характеристика образцов верхних гумусовых горизонтов, отобранных на Меньковской опытной станции 48
Таблица 5. рН почв опорных разрезов агрокатены Клинско-Дмитровской гряды 49
Таблица 6. Емкость катионного обмена почв опорных разрезов агрокатены Клинско- Дмитровской гряды 50
Таблица 7. Содержание углерода органического вещества в почвах опорных разрезов Клинско-Дмитровской гряды 51
Таблица 8. Групповой и фракционный состав гумуса по данным пирофосфатной вытяжки в почвах опорных разрезов агрокатены Клинско-Дмитровской гряды 52
Таблица 9. Групповой и фракционный состав гумуса в образах почв, отобранных на Меньковской опытной станции 53
Таблица 10. Гидролитическая кислотность почв опорных разрезов агрокатены Клинско- Дмитровской гряды 56
Таблица 11. Содержание обменных кальция, магния в почвах опорных разрезов агрокатены Клинско-Дмитровской гряды
Купить

Оптимизация сельскохозяйственного производства и адаптация сельскохозяйственных культур к неблагоприятным погодным условиям требует применения современных методов дистанционного исследования для состояния почв и посевов. В связи с этим перспективными приемами мониторинга посевов являются методы, основанные на выявлении зависимости цвета почв от их физико-химических показателей, выявление закономерностей с последующей корректировкой внесения удобрений в системе точного земледелия.
Почвы, как природное естественно-историческое тело обладают рядом свойств, обусловленных как компонентами, входящими в них в качестве основных источников происхождения (материнская порода), так и специфических образований, в том чисте подверженных динамической трансформации (гумус, закисные и окисные формы железа, марганца, легко трансформируемые минералы). В силу этого почвы имеют способность избирательно поглощать, отражать и рассеивать световое излучение определенных длин волн. Одной из фундаментальных характеристик почв является способность избирательно поглощать, отражать и рассеивать световое излучение определенной длины волны, зависящее от химического состава и строения, агрегатного состояния объектов.
Одним из инструментальных методов изучения свойств почв являются оптические или спектральные. В настоящее время существует множество таких методов изучения оптических характеристик природных объектов (полевые, лабораторные, дистанционно-аэрокосмические средства). Данные характеристики могут быть применены для оценки плодородия почв, их диагностики, выявления корреляционных связей между качественными и количественными характеристиками и оптическими свойствами.
Почвы, как и другие объекты способны избирательно поглощать, отражать и рассеивать световое излучение в видимом и БИК и ИК диапазонах. Важное значение имеет выявление связей между составом и свойствами почв и их спектральной отражательной способностью (спектральный состав отражаемых ими излучений). Нахождение этих связей является одним из количественных методов характеристики почв, интерпретации процессов трансформации, в том числе деградации их..
Актуальность данной работы в изучении возможностей спектрального анализа почв для оперативной оценки их свойств, создании автоматизированной базы данных спектров, коррелирующих с физическими, химическими, физико-химическими характеристиками или качественными характеристиками почв впоследствии позволит использовать их для дешифрирования данных, получаемых с использованием геоинформационных систем, выделения неоднородности почвенного покрова и пространственно-дифференцированного применения удобрений, проведения агротехнических мероприятий, наполнения геоинформационных систем, выделения пестроты структуры почвенного покрова. Актуальным является совершенствование существующих методов дистанционных исследований почв, интерпретации и использования данных.
Цель работы:
изучение взаимосвязи основных физических, физико-химических и химических свойств почв с их оптическими характеристиками.
В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
1. Изучение физических, химических и физико-химических свойств антропогенно- преобразованных почв, определяющих их оптические свойства.
2. Изучение оптических свойств исследованных почв различными спектральными методами и для установления их зависимости от основных физико-химических свойств.
3. Выявление связи оптических характеристик почв, полученными различными спектральными методами с их физическими, химическими и физико-химическими свойствами и влажностью.

Купить