| 22.08.2012 Способность почвы снабжать растения нужными им питательными веществами в значительной мере определяет уровень урожая. Исследования, направленные на выявление закономерностей в потреблении и выносе питательных веществ сельскохозяйственными культурами, имеют важное теоретическое и практическое значение. где Кип — коэффициент использования питательных веществ из почвы, %; У — урожай основной продукции, ц/га; вынос питательных веществ, кг на ц основной продукции с соответствующим количеством побочной продукции; С — запас доступных форм питательных веществ в почве, кг/га. Наибольший коэффициент использования калия установлен в дерново-подзолистых почвах: в контрольном варианте он составляет 19,4%, при внесении различных доз минеральных удобрений доходит до 51,2%.
|
Вопросы питания растений разрабатывают многие исследователи.
И.И. Синягин, Н.Я. Кузнецов отмечают, что колебания абсолютного выноса элементов питания в зависимости от урожайности и уровня минерального питания достигают в условиях Сибири у яровой пшеницы следующих размеров: по азоту — 31-80 кг/га, по фосфору — 5-40 кг/га, по калию — 10-105 кг/га.
В пределах одного типа почв, формирующихся в разных условиях, наблюдаются значительные колебания коэффициента использования питательных веществ из почвы. В серых лесных почвах Молчановского и Бакчарского районов, расположенных в северной части области, коэффициент использования фосфора составляет 5,2-8,2%; калия — 6,3-6,9%; в Первомайском и Зырянском районах (восточная часть области) коэффициенты использования фосфора из почв такого же типа равны 2,3-5,2%, калия — 4,7-14,6% соответственно. Это, по-видимому, связано с особенностями генезиса серых лесных почв отдельных районов и различной степенью подвижности элементов питания в них, что было показано выше. В выщелоченных черноземах отмечается самый низкий коэффициент использования элементов питания из почвы, и даже внесение повышенных доз минеральных удобрений мало изменяет его величину.
По данным М.К. Каюмова, для дерново-подзолистых почв Московской области коэффициент использования фосфора составляет 6,6-8,2%, калия — 10-13,8%. Однако это не означает, что на более плодородных почвах растениям труднее использовать имеющиеся элементы питания. Растения используют питательные вещества в соответствии с потребностью их и, если почва богата, то естественно в ней остается много неиспользованных элементов. Это подтверждается исследованиями Н.Н. Михайлова и Н.П. Карпинского. Колебания коэффициентов использования питательных веществ из разных типов почв и даже в пределах одного типа вполне закономерны. Например, доступность фосфатов почвы зависит от кислотности, гранулометрического состава, степени насыщенности основаниями, наличия полуторных окислов железа и алюминия. 
По данным Т.Н. Кулаковской использование почвенного калия зависит от гранулометрического состава почвы. Для зерновых культур коэффициенты использования калия составляют: на суглинистых почвах 30, супесчаных 35%. Для пропашных культур: на суглинистых почвах 40%, супесчаных 45% (независимо от кислотности почв). В пределах Томского Приобья, учитывая большую протяженность территории, различия гидротермических условий, генетических особенностей почв и их гранулометрического состава, необходимо уточнять коэффициенты использования питательных веществ из почв, а в связи с этим устанавливать и дозы удобрений применительно к отдельным культурам.12 Средние коэффициенты использования питательных веществ растениями из удобрений, % (б.
А. Ягодин; 1989)
Год действия | Из органических | Из минеральных | ||||
N | Р205 | К20 | N | Р205 | К20 | |
Низкие и средние | ||||||
1-й | 20-25 | 25-30 | 50-60 | 60-70 | 15-20 | 50-60 |
. | 20 | 10-15 | 10-15 | — | 10-15 | 15-20 |
3-й | 10 | 5 | — | — | 5 | — |
В | 50-55 | 40-50 | 60-75 | 60-70 | 30-40 | 65-80 |
Повышенные и | ||||||
1-й | 15-20 | 15-25 | 40-50 | 45-55 | 10-15 | 40-50 |
2-й | 15 | 10 | 10 | — | 5-10 | 10-15 |
3-й | 10 | 5 | — | — | 5 | — |
В | 40-45 | 30-40 | 50-60 | 45-55 | 20-30 | 50-65 |
2-й Расчёт доз удобрений
на дополнительную продукцию можно
сделать по формуле:
Д=П·В·Ку,
где Д — норма
минерального удобрения, д.
в., кг на 1 га;
П — планируемая
прибавка, ц на 1 га;
В — средний вынос
питательных элементов, кг на 1 ц;
Ку — коэффициент
использования из минеральных удобрений.
Способ 2 (по Д.В.
Федоровскому).
Д.В. Федоровский предлагает рассчитанные
нормы удобрений уточнять на основе
агрохимических картограмм. Этот расчёт
можно сделать по формуле:
Д =
100∙П-В∙Кп ,
Ку∙Су
где Д — норма
минеральных удобрений, ц на 1 га;
П — планируемая
прибавка, ц на 1 га;
В — средний вынос
питательных элементов, кг на 1 ц;
Ку — коэффициент
использования д.в. минеральных удобрений,
Кп — поправочный
коэффициент в зависимости от плодородия.
Су — массовая доля
N,
Р, К в удобрении, %.
Балансовый метод
расчёта доз удобрений в лесном хозяйстве
можно использовать, учитывая вынос
элементов питания из почвы при рубках
ухода, при выращивании плантационных
культур, но особенно рекомендуется этот
метод в лесных питомниках.
В сельском
хозяйстве — при выращивании всех
сельскохозяйственных культур.
Баланс
питательных веществ в почве состоит
из приходной и расходной частей. В
приходную часть входит
поступление питательных веществ в почву
с удобрениями, семенами
и из атмосферы (в том числе азот
клубеньковых бактерий бобовых культур
и свободноживущих бактерий-азотфиксаторов).
Расходная
часть включает: вынос питательных
веществ с увозимым
с поля урожаем, потери элементов питания
из почвы и удобрений
вследствие поверхностного стока,
вымывания (инфильтрации)
и газообразные потери (например, азота
в результате денитрификации).
Различают
полный,
или экологический, баланс (его еще иногда
называют
биологическим), учитывающий все статьи
прихода и расхода
элементов питания, и упрощенный, или
хозяйственный,
баланс,
предусматривающий только поступление
питательных веществ
в почву с удобрениями и дополнительного
количества азота
от бобовых культур (оставленного ими в
почве сверх выноса с
урожаем) в сопоставлении с выносом
урожаем и возможными потерями из
удобрений.
В хозяйственном балансе
другие статьи прихода
питательных веществ (с осадками, семенами,
азота от свободноживущих
бактерий-азотфиксаторов) и расхода
(потери элементов питания из почвы) не
учитываются, так как в итоге они
принимаются
равными.
Баланс
может быть; интенсивный
(положительный), если поступление
питательных веществ в почву превышает
вынос с урожаем и потери из почвы и
удобрений; экстенсивный
(отрицательный, или дефицитный), если
вынос и потери превышают поступление
в почву; бездефицитный (нулевой), если
статьи прихода и расхода
элементов питания равновелики.
В сельскохозяйственной
практике при составлении системы
применения
удобрений в севообороте обычно используют
хозяйственный
баланс. Его
можно выражать
по каждому из элементов питания
в относительных цифрах (в процентах к
выносу с урожаем)
и в абсолютных (в килограммах на гектар).
Изменение
показателей баланса в динамике определяют
термином
«изменение интенсивности баланса».
Процентное
(или долевое) участие отдельных статей
прихода
и расхода питательных веществ в балансе
составляет его структуру.
В
основу данного метода положен баланс
питательных
веществ за ротацию севооборота.
Относительный
баланс, выражаемый в процентах
к выносу, иногда называют коэффициентами
возмещения, или
коэффициентами возврата, и выражают
десятичной дробью. Например,
если относительный баланс по азоту 120
%, а по фосфору
200 %, то в переводе на коэффициент
возмещения (или возврата)
это будет соответственно 1,2 и 2,0.
При
разработке данных нормативов баланса
исходят
из того, что для поддержания прежнего
уровня азота, фосфора,
калия
в
почве
достаточно внести с органическими и
минеральными
удобрениями 120 — 130 % азота, 100 % фосфора и
100
% калия. Указанные в таблице 13 нормативы
баланса направлены
на поддержание в почве азота на среднем
или повышенном
уровне, фосфора — на высоком в полевых
и очень высоком — в
овощных севооборотах и калия — на
повышенном. Величины баланса
питательных веществ за ротацию севооборота
показывают перспективу регулирования
плодородия
почвы (повышения или поддержания его
на определенном уровне), позволяют
агроному
творчески подходить к использованию
земельных ресурсов.
В данном случае
приходится также пользоваться
коэффициентами
распределения питательных веществ
удобрений по годам (обычно
берется не более трех лет). Эти коэффициенты
являются
производными от коэффициентов
использования питательных веществ из
удобрений. В сумме за 3 года величина
каждого элемента питания выражается
как 100 %.
Коэффициент использования Structural Design — Structural Design Eurocode
Последнее обновление: сб, 04 февраля 2023 г. |
Структурный дизайн
Конструкция неприемлема, если степень использования > 100 %
Традиционный коэффициент запаса прочности по отношению к трубопроводу
Критический гидравлический уклон грунта i crit =-= 1
Коэффициент запаса прочности по гидравлическому уклону F =-= 3.38 w
©0 Степень использования по выражению 2.9(а) близок к 100%, тогда как при использовании 2.9 (б) он составляет менее 50%. Еврокод 7 прямо не указывает, где должны применяться частные коэффициенты, что приводит к расхождению между этими выражениями, чего не предвидели авторы стандарта.
© Традиционный глобальный коэффициент запаса прочности для этой ситуации равен 3,38. Рекомендуемые значения глобального фактора находятся в диапазоне от 1,5 до более 4,0. Как правило, если последствия отказа трубопровода могут иметь серьезные последствия, принимаются более высокие общие коэффициенты. Оказывается, когда уравнение 2,9(а) используется, эквивалентные традиционные коэффициенты безопасности составляют от 3,0 до 4,5, но, когда уравнение. 2.9(б), он ближе к 1,5. Мы заключаем, что уравнение. 2.9(b) не обеспечивает достаточного уровня надежности.
7.7.6 Трубопровод из-за качки (HYD)
В примере 7.6 рассматривается конструкция встроенной подпорной стенки, защищающей от качки трубопровода, как показано на рис. 7.16.
Стена является частью временной перемычки, позволяющей построить опору моста в сухую погоду. Уровень воды в реке остается достаточно постоянным на уровне H = 1,9.м над уровнем русла, а уровень воды внутри коффердама поддерживается на уровне или чуть ниже уровня русла с помощью откачки.
Чтобы уменьшить просачивание в перемычку и исключить вероятность прокладки трубопровода при просачивании воды вверх в котлован, предлагается заглубить стенку из шпунта в грунт на d = 6 м. В примере исследуется применение двух процедур, рекомендованных в EN 1997-1 для гидравлического отказа, чтобы оценить пригодность этой глубины проникновения.
- трубопровод из-за пучения
Примечания к примеру 7.6
O В учебниках предлагается учитывать восходящие силы просачивания по ширине, эквивалентной половине заделки стены.
© Для оценки избыточного напора у подошвы стены допустимым приближением является допущение, что половина общей потери напора достигается с каждой стороны стены. Это только приближение. В действительности он будет варьироваться в зависимости от основания рассматриваемого столба грунта, и потребуется подробный анализ потока, если результат будет иметь решающее значение для проекта.
© Частные коэффициенты для предельного состояния HYD приведены в Приложении A к EN 1997-1.
© Стабилизирующие и дестабилизирующие силы, воздействующие на столб грунта, рассчитываются здесь с использованием выражения 2.9(b) стандарта EN 1997-1 с соответствующими частными коэффициентами.
© Выражение 2.9(b) предполагает, что конструкция имеет достаточную надежность против качки.
© Стабилизирующие и дестабилизирующие нагрузки на толщу грунта рассчитываются здесь с использованием выражения 2.9(а). Это выражение говорит о том, что конструкция едва ли достаточна против вертикальной качки.
и выражение 2.9(a) предполагают, что конструкция достаточно надежна, чтобы избежать качки.
© Еврокод 7 не определяет, где следует применять частные коэффициенты YG,dst и YG,stb. В этом альтернативном расчете избыточное поровое давление воды умножается на YG,dst, а эффективное напряжение в основании столба грунта умножается на YG,stb.
© Альтернативный расчет дает результат, идентичный выражению 2.9(б), см. ©.
® Этот расчет вертикальной качки приводит к традиционному глобальному коэффициенту запаса прочности 4,63, что более чем достаточно для этой проблемы, по мнению некоторых авторов (которые предполагают, что F должно быть 1,5-2,0), но только достаточно, по мнению других (которые предлагают Ф > 4).
Подробную информацию об этих рекомендуемых значениях для F см. в разделе 7.5.1.
Пример 7.6 Трубопровод из-за качки Проверка устойчивости к гидравлическому разрушению (HYD)
Расчетная ситуация
Рассмотрим коффердам из шпунтовой стены, удерживающий воду на высоте H = 1,9 м над уровнем пласта. Стенки перемычки заглублены на d = 6 м ниже пласта. Характеристическая весовая плотность грунта основания кН kN Yk = 17-, воды Yw = 9,81-. Устойчивость зоны грунта шириной m m d — = 3 м, примыкающей к закладной части стены, должна быть проверена на гидравлическое разрушение трубопроводом. © Действия
Продолжить чтение здесь: Устойчивость конечного уклона на основе метода срезов
Была ли эта статья полезной?
Универсальное уравнение потери почвы | Земля и вода | Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций | Земля и вода
Универсальное уравнение потери почвы | Земля и вода | Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций | Земля и вода | Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций
Универсальное уравнение потери почвы (USLE) — мощный инструмент, который широко используется защитниками почв в США и многих других странах.
USLE был разработан У. Х. Вишмайером, Д. Д. Смитом и другими совместно с Министерством сельского хозяйства США (USDA), Службой сельскохозяйственных исследований (ARS), Службой охраны почв (SCS) и Университетом Пердью в конце 1950-х годов. Его использование в полевых условиях было институционализировано в виде Справочника по сельскому хозяйству Министерства сельского хозяйства США № 282 в 1965 году, а затем обновлено как Справочник Министерства сельского хозяйства США № 537 в 1978.
USLE оценивает среднегодовые потери почвы в результате плоскостной и ручейковой эрозии на тех участках ландшафтных профилей, где происходит эрозия, а не осаждение. Он не оценивает отложения, подобные на подошве вогнутых склонов, и не оценивает выход наносов ниже по течению. Кроме того, он не включает эфемерную овражную эрозию.
USLE представляет собой эмпирически основанное уравнение, полученное из большого массива полевых данных, особенно графиков эрозии и экспериментов с симулятором осадков, и вычисляет плоскостную и ручьевую эрозию следующим образом: A=RKLSCP где A – расчетная потеря почвы, R – количество осадков.
— коэффициент эрозионности стока, K — коэффициент эрозии почвы, L — коэффициент длины склона, S — коэффициент крутизны склона, C — коэффициент управления покровом, а P — коэффициент вспомогательных методов.
R-фактор рассчитывается как произведение кинетической энергии дождя на его максимальную 30-минутную интенсивность. Поскольку продолжительность и интенсивность ливней значительно варьируются от года к году, важно учитывать достаточно длительный период времени, чтобы получить репрезентативное значение R.
K-фактор представляет собой легкость, с которой почва может подвергаться эрозии, и зависит от текстуры почвы, содержания органического вещества, структурной прочности и проницаемости почвы. Следовательно, значения K необходимо определять для отдельных типов почвы, и их можно оценить для известных почв с использованием номограммы эрозионной активности Министерства сельского хозяйства США 9.0003
Факторы L и S выражают влияние ландшафта на эрозию почвы. Комбинация LS представляет собой отношение потери почвы с определенного склона к эталонному склону (длина 22,1 м и однородный уклон 9%).