В поисках такой характеристики наметились два пути. Одни исследова-
тели пошли путем подбора подходящих простых моделей, которые могли
бы заменить такую сложную систему, как почва. Другие занялись непо-
средственным изучением последней. Мы познакомимся с важнейшими
результатами, достигнутыми обоими этими путями.
При изучении законов движения подземных вод в грунтах удачные
результаты были получены Слихтером, который в качестве модели поль-
зовался «идеальным грунтом». Этот прием был подхвачен некоторыми
зарубежными почвоведами, и при изучении поведения влаги в порах почвы
была использована модель, называемая «идеальной почвой». Эта модель
изучалась Хайнесом (Haines, 1925, 1927), Фишером (Fischer, 1926, 1928),
Вильсдоном (Wilsdon, 1924), Кином (Keen, 1924), Смитом (Smith, 1931
г
1932, 1933а, 19336,), Даллавалле (Dallavalle, 1943), Фразером (Fraser,
1935) и др.
«Идеальной почвой» принято называть сыпучее тело, состоящее из
сферических частиц одинакового диаметра. Не трудно понять, что эта
модель весьма далека от реальной почвы. Поэтому обширный математи-
ческий анализ явлений, связанных с поведением воды в такой идеальной
системе, который мы находим у упомянутых выше авторов, нам представ-
ляется в большей своей части довольно бесцельным. Его бесцельность
(с точки зрения почвоведения) определяется тем, что, во-первых, форма
частиц почвы далека от шарообразной, особенно в почвах суглинистого
механического состава, в которых мы находим большое число пластин-
чатых кристаллов глинных минералов; во-вторых, размер частиц, из
которых состоит почва, также весьма разнообразен и лишь очень немногие
почвы — чаще грунты, чем почвы, — песчаного механического состава
имеют тенденцию приближаться к монодисперсным системам; в-третьих
г
в почвах и породах, как известно, широко распространено явление аггре-
гатообразования; в-четвертых, свойства поверхностей почвенных частиц
зависят от состава и строения последних и, как известно, также весьма
разнообразны.
Поэтому мы не будем излагать здесь соответствующих математических
выкладок полностью
1
и ограничимся лишь некоторыми элементарными
сведениями, которые могут оказаться полезными в дальнейшем.
Шарообразные частицы из которых состоит «идеальная почва», могут
быть различно расположены по отношению друг к другу. Существует два
главных случая их взаимного расположения, изображенные на рис. 1.
Случай
а
соответствует наиболее рыхлому расположению частиц, когда
центры шаров располагаются по углам кубической пространственной
решетки. Этот случай мы и будем называть кубическим расположением.
При этом каждая частица соприкасается с шестью другими частицами.
Порозность системы при такой упаковке частиц равняется, как это не
трудно вывести из элементарных геометрических соотношений, 47,64%
от общего объема системы. Соответственно, объем твердой части состав-
ляет 52,36%. Каждая элементарная пора имеет форму октаэдра с вогну-
тыми сферическими гранями. Радиус наиболее узких проходов, соединяю-
щих соседние поры между собой, измеряемый радиусом круга г, вписан-
ного между четырьмя соседними частицами (рис. 2), равен
г = 0,41 /?,
где
R
есть радиус частицы.
1
Интересующиеся этим вопросом могут ознакомиться с ним по подлинным ра-
ботам, указанным выше, а также по книге Кина «Физические свойства почв» (1931),
вышедшей в русском переводе, и по переводам, к сожалению очень плохим, несколь-
ких статей Хайнеса и Фишера, имеющимся в сборнике «Водные свойства почвы»
(Сельхозгиз, 1937).
18
Электронная книга СКБ ГНУ Россельхозакадемии
