Модель выщелачивания (почва) - Leaching model (soil)

А модель выщелачивания это гидрологический модель, по которой выщелачивание с орошение вода растворенных в почве веществ, особенно соли, описывается в зависимости от гидрологического режима и почва свойства.
Модель может описывать процесс (1) во времени и (2) как функцию количества нанесенной воды.
Выщелачивание часто проводят вернуть засоленная почва или чтобы сохранить благоприятная солесодержание почвы орошаемых земель [1] так как вся оросительная вода содержит соли.

Кривые выщелачивания

Рисунок 1. Экспериментальные данные пилотного района Чакупе.

Процесс выщелачивания в соленая почва подлежит рекультивации, показано на кривых выщелачивания на рисунке 1, полученных на основе данных пилотной зоны Чакупе, Перу.[2] Это показывает засоление почвы с точки зрения электрическая проводимость (EC) почвенного раствора относительно его начального значения (ECi) как функции количества воды, просачивающейся через почву. Верхний слой почвы выщелачивается быстро. Засоление более глубокой почвы сначала увеличивается из-за солей, вымываемых из верхнего слоя почвы, но позже она также уменьшается.[3]

Эффективность выщелачивания

Рисунок 2. Принцип эффективности выщелачивания.
Рисунок 3. Кривые выщелачивания и калибровка эффективности выщелачивания.

Из-за неравномерного распределения соли в почве или неравномерности структура почвы (рисунок 2), эффективность выщелачивания (EL) может отличаться от единицы.

Почвы с низкой эффективностью выщелачивания трудно рекультивировать. в Дельта Тежу, Португалия, эффективность выщелачивания плотного глина почва была обнаружена от 0,10 до 0,15.[4] Почву нельзя было разрабатывать для интенсивное сельское хозяйство и использовался для выращивания быков на грубых натуральных пастбище.

В глина почва в Дельта Нила, Египет, с другой стороны, имеет гораздо лучшую эффективность выщелачивания от 0,7 до 0,8. На рисунке 3 показаны кривые выщелачивания для различных значений эффективности выщелачивания, как предполагается в модель выщелачивания SaltMod [5] с данными из Маштульского пилотного участка. Наблюдаемые значения засоление почвы лучше всего соответствуют эффективности выщелачивания около 0,75.[6] На рисунке показан процесс калибровки эффективности выщелачивания, этот параметр трудно измерить напрямую.

Требование к выщелачиванию

В требование выщелачивания может относиться к:

  • Общее количество воды, необходимое для засоление почвы от изначально высокого значения до приемлемого значения в соответствии с солеустойчивостью выращиваемых культур. Из рисунка 1 видно, что 800 мм воды (или 8000 м3/ га) требуется для снижения засоления почвы до 60% от первоначального значения в слое почвы на глубине от 40 до 60 см. Когда соленость должна быть менее 60%, экстраполяция кривой выщелачивания, использование уравнение выщелачивания (см. ниже) или модель выщелачивания, например SaltMod необходимо для получения надежной оценки потребности в дополнительном выщелачивании.
  • Годовая сумма просачивание вода (то есть дополнительное количество поливной воды сверх безвозвратного использования сельскохозяйственных культур), необходимая для сохранения приемлемого солевого баланса почвы в соответствии с солевой устойчивостью выращиваемых культур. Соотношение
FL = Perc / Irr, где Perc = количество необходимой перколяционной воды, а Irr = общее количество поливной воды,
называется фракция выщелачивания,[1] см. также ниже.

Уравнение выщелачивания

Нисходящий край кривых выщелачивания, как на рисунке 3, можно описать уравнением выщелачивания:[1]

  • Ct = Ci + (Co - Ci) exp (-EL.T.Qp / Ws)

где C = концентрация соли, Ct = C в почве в момент времени T, Co = C в почве в момент времени T = 0, Ci = C оросительной воды, EL = эффективность выщелачивания, Qp = средняя скорость просачивания через почву, и Ws = вода, накопленная в почве при насыщенность поля.

Фракция выщелачивания

Чтобы сохранить приемлемый солевой баланс почвы в соответствии с солеустойчивостью выращиваемых культур, фракция выщелачивания должна быть не менее:[7]

  • FL = Ci / Cs

где Ci = концентрация соли в поливной воде, а Cs - допустимая концентрация соли в почвенной влаге при полевая емкость в соответствии с солеустойчивостью выращиваемых культур.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c J.W. ван Хорн и Дж. ван Альфен (2006), Контроль солености. В: H.P. Ритзема (ред.), Принципы и применение дренажа, стр. 533-600, публикация 16, Международный институт мелиорации и улучшения земель (ILRI), Вагенинген, Нидерланды. ISBN  90-70754-33-9.
  2. ^ C.A. Альва, Дж. ван Альфен, А. де ла Торре, Л. Манрике, 1976. Problemas de Drenaje y Salinidad en la Costa Peruana. Бюллетень ILRI 16 (испанский). Международный институт мелиорации и улучшения земель, Вагенинген, Нидерланды.
  3. ^ Практический пример выщелачивания (Chacupe). Данные проекта CENDRET / SUDRET, Перу, 1968-1974 гг. В сети: [1]
  4. ^ E.A. Ванегас Чакон, 1990. Использование SaltMod для прогнозирования опреснения в Лезирии Гранде Польдер, Португалия. Тезис. Вагенингенский сельскохозяйственный университет, Нидерланды
  5. ^ SaltMod: описание принципов работы, руководство пользователя и примеры применения. В сети: [2]
  6. ^ Р. Дж. Остербан и М. А. Сенна, 1990. Использование SaltMod для прогнозирования дренажа и контроля солености в дельте Нила. В: Годовой отчет 1989, Международный институт мелиорации и улучшения земель, Вагенинген, Нидерланды, стр. 63-74.
  7. ^ Л. А. Ричардс (ред.), 1954. Диагностика и улучшение засоленных и щелочных почв. Справочник Министерства сельского хозяйства США 60. В интернете

внешняя ссылка

  • Статьи о засолении почв: [3]
  • Скачать модель выщелачивания: [4]
  • Скачать SaltMod из: [5]
  • Солевой и водный балансы: [6]
  • Солеустойчивость сельскохозяйственных культур: [7]
  • Программное обеспечение для моделей солености: [8]