Термодинамічна система ґрунту, його гомеостаз і вірогідний механізм утворення структури

  • С. Коломієць -

Анотація

Мета. Обґрунтування динамічної функціональної моделі термодинамічної системи ґрунту у взаємодії з циклічними факторами довкілля, розкриття внутрішніх гомеостатичних процесів, результатом дії яких стає відтворення ґрунтової структури. Методи. Системного аналізу, теоретичні — для узагальнень специфіки будови ґрунту та створення його фізичної моделі; експериментальні — для лабораторних досліджень. Результати. Лабораторними гідрофізичними випробуваннями зразків ґрунту непорушеної структури встановлено виникнення гістерезису водоутримувальної здатності ґрунту, величина якого може сягати 10-20 %. Головною причиною цього явища є затиснення повітря рідинними мембранами в розширеннях порового простору. Наведено результати впливу нагрівання зразка ґрунту сталого вологонасичення, які фіксують автоколивальний характер динаміки капілярного потенціалу в ґрунті, що свідчить про внутрішньопоровий перерозподіл вологи та локальний транспортний механізм конвективного переносу речовини. Висновки. Взаємодія ґрунту з термодинамічними факторами довкілля перетворює його в мікроградієнтну дисипативну структуру з виникненням низки субординаційних процесів. Основними результатами їхньої дії є періодичне підвищення локальної термодинамічної доступності живлення для рослин і формування нерівномірної в просторі цементації дисперсних часток, що стають зародками структурних окремостей. Поняття гомеостазу ґрунту, поєднуючи субординаційні процеси, характеризує рівень енергоспоживання зовнішнього потоку енергії, за рахунок якого відтворюються основні властивості та структурна організація ґрунту.
Опубліковано
2021-03-25