Сосущая сила при этом вычисляется по следующей формуле:
н =
- Щ
Х п
{ ш
где Я — искомая сила в см водяного столба;
R
— газовая постоянная, равная 8133 х Ю
7
эргмолей;
Т — абсолютная температура;
М — молекулярный вес воды, равный 18,02;
g
— ускорение силы тяжести, равное 981 см/сек
2
;
h
— относительная влажность воздуха.
Вставив в формулу постоянные величины и заменяя на£уральные ло-
гарифмы десятичными, для температуры 20° С получаем:
Я =3 , 32 . lOeig^-
0
.
Различная упругость водяного пара может создаваться различными
солями, взятыми в форме насыщенных растворов или в твердом виде.
Помещая эти растворы или твердые соли в эксикаторы и выдерживая над
ними навески почвы до установления постоянного веса, мы можем найти
величины влажности почвы, равновесные по отношению к данной относи-
тельной упругости водяного пара. Вычислив по вышеприведенной формуле
величины «сосущих сил», мы можем и в этом случае составить кривые
зависимости между величинами влажности почвы и соответствующими
величинами сосущих сил. Этот метод позволяет измерять сосущую силу
в интервале примерно от 30 ООО до 1 ООО ООО см водяного столба, т. е.
от 30 до 1000 атм.
Таким образом, применяя различные методы, мы можем измерять сосу-
щую силу почвы при любых ее влажностях — начиная от полного насыще-
ния, когда сосущая сила равна нулю, и кончая почти сухой почвой, когда
эта сила приближается к 10
7
см водяного столба, или 10
4
атм.
Так как оперировать с величинами, лежащими в таком огромном ин-
тервале, неудобно, Скофильд (1935) предложил заменить эти величины их
логарифмами — подобно тому, как это делается при измерении концен-
трации водородных ионов.
Сосущую силу мы можем рассматривать как величину свободной энер-
гии данной почвы, выраженную в единицах давления, т. е. в сантиметрах
водяного столба. Обозначив свободную энергию символом F, Ско-
фильд предложил логарифм этой величины обозначить символом pF,
аналогично рН. Так как F измеряется в сантиметрах водяного столба, то,
следовательно, 1 атм. (1033 см водяного столба) соответствует pF, равному 3.
При уменьшении влажности почвы до нуля величина pF стремится к
своему верхнему пределу, равному примерно 7, что соответствует 10
4
атм.
На рис. 90, заимствованном из работы Долгова (1948а, рис. 30), изо-
бражены кривые зависимости величины pF от влажности почвы для
четырех почв. Кривые построены на основании измерения величины pF
всеми тремя описанными методами — капилляриметра, центрифуги и
метода равновесия с паром воды, не насыщающим пространство. Интервалы
применения последних двух методов не смыкаются один с
#
другим, вслед-
ствие чего в кривых имеется разрыв в интервале pF от 4,0 до 4,3.
Для этого интервала Скофильд предложил применение четвертого ме-
тода — измерения величины понижения температуры замерзания почвен-
ной влаги. Зависимость между величиной pF и величиной понижения
температуры замерзания выражается следующей формулой:
pF = 4,1 + lg
10
1,
где
t
— величина понижения точки замерзания в градусах Цельсия.
344»
Электронная книга СКБ ГНУ Россельхозакадемии
