работа, совершенная против капиллярного потенциала, очевидно, будет
равна:
tydm —
-f-
• dx^j dm =
Цdx • dm.
Так как при этом масса
dm
передвинулась на расстояние
dx
против
силы тяжести, то совершенная работа равна
g • dx • dm.
Поскольку система находится в равновесии, то общая работа при пере-
мещении на бесконечно малое расстояние равна нулю.
Л
Отсюда
—
" ^
х
' ^
т
8
л
• dm
— О,
или
Зависимость капиллярного потенциала от влажности, которая в свою
очередь является функцией высоты х, может быть выражена так:
Ц _ Ц
Ьх _
Ъх_ _
g
Jm ~ ~8х ' Тт ~~ % Ьт ~ bmjbx '
Следовательно, изменение величины капиллярного потенциала в зави-
симости от содержания влаги равно постоянной величине
g
t
деленной
на градиент влажности по высоте.
Интегрируя уравнение
Ц
__
Ъх
Ът ^ $т
и учитывая при этом, что, согласно определению, ^ =
если х = 0,
получаем
т< е, капиллярный потенциал элементарного слоя почвы прямо пропор-
ционален его высоте над свободной поверхностью воды, находящейся
в равновесии с влагой, равновесно распределенной в почвенной колонне.
Бэкингем, пользуясь этим методом, провел ряд определений зависимости
капиллярного потенциала от влажности почвы, определяя распределение
влажности в колоннах в состоянии равновесия. Его данные, относящиеся
к трем почвам, представлены на рис. 87. Из него не трудно видеть, что
чем легче механический состав, тем, при той же влажности, меньше вели-
чина капиллярного потенциала. Выражая величину капиллярного
потенциала в сантиметрах водяного столба, мы видим, например, что при
влажности, равной 18°/
0
, величина капиллярного потенциала песчанистого
суглинка Норфольк равна 10 см, а более тяжелого суглинка Леонард-
тоун — около 35 см.
Метод, предложенный Бэкингемом, как справедливо указывает Дол-
гов (1948а, стр. 122), при большой своей простоте обладает суще-
ственными техническими недостатками, значительно понижающими его
точность. Кроме того, область его применения принципиально ограничена.
Мы уже знаем, что наименьшая влагоемкость является той величиной,
которая характеризует собой равновесную влажность верхних частей
340»
Электронная книга СКБ ГНУ Россельхозакадемии
