Прогнозирование температуры почвы на различных глубинах

DOI: 10.24411/0044-3913-2018-10303

УДК 631.436

М. А. Мазиров1, доктор биологических наук, зав. кафедрой (e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)

Е. В. Шеин2,4, доктор биологических наук, профессор (e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)

А. В. Дембовецкий2, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

А. И. Maди2,3, аспирант (е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)

А. И. Мартынов1, аспирант

1Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева, ул. Тимирязевская, 49, Москва, 127550, Российская Федерация

2Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Ленинские горы, 1, Москва, 119991, Российская Федерация

3Университет Айн-Шамс, Хадаек Шубор, Каир, 11241, Египет

4Почвенный институт им. В. В. Докучаева, Пыжевский пер., 7, Москва, 119017, Российская Федерация

 

 

 

Для прогнозных поливариантных расчетов температурного режима почв, определения оптимальных сроков посева, прогревания и охлаждения почв используют зависимость температурапроводности почв от влажности. С целью разработки простой и общедоступной модели указанной зависимости и возможности определения её параметров по педотрансферным функциям (зависимостям параметров модели от традиционно определяемых свойств почвплотности почвы, содержания органического вещества и гранулометрических фракций) методом Кондратьева экспериментально была получена зависимость температуропровоности для агродерново-подзолистых почв Московской области. Ее рассчитывали с помощью функций трех типов: по предложенной авторами квадратной модели ∩ формы с одним максимумом (М-1), широкораспростренной модели, представленной в работе Т.А. Архангельской (М-3) и по используемой в прогнозных расчетных модели полиномиального уравнения (М-2). Сравнение экспериментальных данных с результатами, полученными с использованием моделей, показало, что наименьшие отклонения от экспериментально определенных значений характерны для предложенной модели (М-1), М-2 стабильно завышает величины темпертауропроводности, а М-3 несколько их занижает при наибольшем разбросе погрешностей моделирования. Непараметрический критерий Вильямса-Клюта показал, что предложенная педотрансферная функция квадратного уравнения (М-1) лучше подходит для прогнозирования температуропроводности и расчетов температурного режима почвы, чем использовавшиеся ранее (М-2 и М-3).

Ключевые слова: температура почв, температуропроводность и влажность, педотрансферные функции.

Для цитирования: Прогнозирование температуры почвы на различных глубинах / М. А. Мазиров, Е. В. Шеин, А. В. Дембовец- кий и др. // Земледелие. 2018. №3. С. 18-20. DOI: 10.24411/0044-3913-2018-10303.

 

 

Forecasting Soil Temperature at Various Depths

M. A. Mazirov1, E. V. Shein2,4, A. V. Dembovetsky2, A. I. Madi2,3, A. I. Martynov1

1Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy, ul. Timiryazevskaya, 49, Moskva, 127550, Russian Federation

2Lomonosov Moscow State University, Leninskie gory, 1, Moskva, 119991, Russian Federation

3Ain Shams University, Khadaek Shubor, Kair, 11241, Egypt

4V. V. Dokuchaev Soil Science Institute, Pyzhevskii per. 7, Moskva, 119017, Russian Federation

Abstract. The dependence of the soil thermal diffusivity on soil moisture is used to predict multivariate calculations of the soil heat regime, to determine the optimal time for sowing, heating and cooling of soils. In order to develop a simple and generally available model for this dependence and the possibility of determining its parameters from pedotransfer functions (the dependence of the model parameters on the traditionally determined properties of soils: density, the content of organic matter and granulometric fractions), the dependence of thermal diffusivity for agro-podzol soils of Moscow Region was obtained experimentally by the Kondratiev method. It was calculated using functions of three types: according to the author’s proposed quadratic model of a single-maximum (M-1), a model of a polynomial equation, used in forecasting models (M-2), and the wide-spread model (M-3), presented in the work of T. A. Arkhangelskaya. Comparison of the experimental data with the results obtained with the use of models showed that the smallest deviations from the experimentally determined values are characteristic for the proposed model (M-1), M-2 stably overestimates the thermal diffusivity values, and M-3 slightly understates them with the greatest variability in the modeling errors. The non-parametric Williams-Clute criterion reliably indicated that the proposed pedotransfer function of the quadratic equation (M-1) is better than the previously proposed models (M-2 and M-3) for predicting thermal diffusivity and calculating the temperature regime of the soil.

Keywords: temperature of soils; thermal diffusivity and humidity; pedotransfer functions.

Author Details: M. A. Mazirov, D. Sc. (Biol.), head of department (e-mail: mazirov@ mail.ru); E. V. Shein, D. Sc. (Biol.), prof. (email: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.); A. V. Dembovetsky, Cand. Sc. (Biol.), senior research fellow; A. I. Madi, post graduate student (е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.); A. I. Martynov, post graduate student.

For citation: Mazirov M. A., Shein E. V., Dembovetsky A. V., Madi A. I., Martynov A. I. Forecasting Soil Temperature at Various Depths. Zemledelie. 2018. No. 3. Pp. 18-20 (in Russ.). DOI: 10.24411/0044- 3913-2018-10303