Объект исследования.
Объектом исследования служила дерново-подзолистая почва, расположенная на опытном поле Стационара Почвенного института им. В.В. Докучаева, рядом с поселком Ельдигино, Пушкинского района Московской области.
Физико-географическое положение объекта: Восточно-Европейская равнина, Смоленско-Московская возвышенность, Клинско-Дмитровская гряда.
Московская область принадлежит южнотаежной зоне, располагающейся к югу от среднетаежной между 60° и 56-58° с.ш. (Добровольский, 2004). Для климата зоны характерно достаточное увлажнение (среднее количество осадков в Пушкинском районе за летний месяц составляет 85-90 мм, за зимний – 35-40 мм). Климат Московской области умеренно континентальный. Самый теплый месяц – июль, средняя температура которого +18°С, самый холодный – январь, с средней температурой -11°С (Колосова, Чурилова, 2004). Сумма активных температур колеблется в пределах 1600-2450°С. Продолжительность безморозного периода приблизительно 140 дней.
Геологическую основу территории составляет нижний отдел меловой системы (Бреслав, Попова, 1968). Почвообразующие породы представлены ледниковыми отложениями (мореной) среднечетвертичного возраста (Бреслав, 1968). Мощность морены колеблется от 5 до 10 м. Московская морена представлена красновато-бурыми валунными суглинками с песчанистыми с линзами и прослоями песков различной мощности.
На Клинско-Дмитровской гряде преобладают холмисто моренные и камовые формы, часто сильно сглаженные (Геология СССР, т.4, 1971).
В рассмотренных природных условиях формируются южнотаежные леса с примесью широколиственных пород и смешанных хвойно-широколиственных лесов с богатым травянистым покровом (Добровольский, 2004).
Образцы были отобраны с 15-го метра траншеи.
Описание стенки траншеи:
А пахотный (0-20 см) буровато-серая окраска, много толстых корней, червороины, черные Fe-Mn конкреции, мелкие и средние поры в большом количестве, мелкие белесые пятна, единичные трещины, структура комковато-порошистая.
А подплужный (20-30 см) светло-буровато-серая, много червороин, единичные мелкие корни, много мелких пор, Fe-Mn конкреции, переуплотнён, структура порошистая;
А старопахотный (30-37 см) светло-буровато-серая окраска, червороины, Fe-Mn конкреции, структура комковато-порошистая.
Е (37-57 см) светло-палевая окраска, мало корней и ходов червей, горизонтальное растрескивание, структура плитчатая;
ЕВ (57-80 см) окраска мраморовидная, на буром фоне белёсые пятна и прожилки, мало корней и ходов червей, Fe-Mn конкреции.
В1 (80-120 см) окраска буро-коричневая, обильные глинистые и гумусовые кутаны, единичные ходы червей, единичные корни, по трещинам видны следы оглеения структура глыбоватая
В2 (120-200 см) окраска буро-коричневая с сизыми следами оглеения, по трещинам охристые образования структура глыбоватая
Методы
Для проведения амплитудного осцилляционного теста были использованы параллельные плато реометра MCR 302 (Modular Compact Rheometer, Anton Paar, Austria). Были определены модуль упругости G’, модуль вязкости G’’, диапазон линейной вязкоупругой деформации (LVE), включающий предельное значение γL , значение G’=G”, и значения tan φ.
Расстояние между параллельными плато нами было выбрано 3 мм. Пределы деформации установлены в логарифмическом масштабе от 0.001 до 100%, при постоянной частоте 0,5 Hz. Один цикл включал 30 измеряемых точек. Вращающееся плато (измерительная система PP) имело диаметр 25 мм. Зазор между элементами измерительной системы составлял 3 мм. В течение всего теста элементами Пельтье поддерживалась постоянная температура 20оС. Высокая чувствительность прибора обеспечивается воздушной подушкой, создаваемой компрессором.
Реологические свойства почвы определяли в вязко-пластичной консистенции почв при влажности набухания в течение одних суток. Из подготовленной почвы (растертой в ступке пестиком с резиновым наконечником и просеянной через сито с отверстиями диаметром 1мм) брали навески на технических весах по 3г. Для увлажнения почвы пользовались пластиковыми бюксами, у которых один конец бюкса закрыт сетчатой тканью (с фильтровальной бумагой). Почву пересыпали в бюксы, уплотняли легким постукиванием по поверхности стола и ставили на капиллярно насыщенную фильтровальную бумагу на сутки. Далее образец, не нарушая, переносили в зазор измерительной системы поверхность-поверхность, где происходила его деформация. Амплитудный тест производился при постоянной частоте и температуре при изменяющейся амплитуде деформации.
Органический углерод определяли методом сжигания пробы в токе кислорода на экспресс анализаторе. Подробней методика описана в практическом пособии по летнему практикуму по физике твёрдой фазы почв (Милановский и др., 2011г).
Гранулометрический состав определяли методом лазерной дифракции на приборе Analysette 22 comfort. Подробней методика описана в практическом пособии по летнему практикуму по физике твёрдой фазы почв (Милановский и др., 2011г).