Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Устройство для расчета количества воды, рассеянной растениями.
Device that calculates the amount of water dispersed by plants
Лизиметр (от греческого λύσις – «разрыхление» и суффикса -метр) – это цилиндрические контейнеры, заполненные почвой, которые используются для изучения транспорта воды и веществ через почву. Лизиметры могут быть оснащены различными измерительными датчиками на разной глубине (например, датчик температуры почвы, тензиометр для измерения водного потенциала). Почва в лизиметре может быть взята в виде монолита (то есть цельным образцом) или реконструирована из слоев, присутствующих на месте отбора проб. Большинство лизиметров имеют отверстие в нижней части для сбора и анализа фильтрата с течением времени. Лизиметры используются для измерения фактической эвапотранспирации, осуществляемой растениями (обычно сельскохозяйственными культурами или деревьями). Регистрируя количество выпавших осадков и количество воды, потерянной через почву, можно рассчитать объем воды, потерянный в результате эвапотранспирации. Лизиметры бывают двух типов: весовые и невесовые.
A lysimeter (from Greek λύσις (loosening) and the suffix meter) are cylindrical containers filled with soil, which can be used to study the transport of water and material through the soil. Lysimeters can be equipped with different measuring probes at different depth (e. g., soil temperature, tensiometer for measuring water tension). The soil contained in the lysimeter can either be collected as a monolith (i. e., in one piece) or be reconstructed from the different layers present at the sampling site. Most lysimeters contain an opening at the bottom allowing the leachate to be collected and analyzed over time. Lysimeters can be used to measure the amount of actual evapotranspiration which is released by plants (usually crops or trees). By recording the amount of precipitation that an area receives and the amount lost through the soil, the amount of water lost to evapotranspiration can be calculated. Lysimeters are of two types: weighing and non weighing.
Общее применение
Лизиметр наиболее точен, когда растительность выращивается в большом почвенном резервуаре, что позволяет легко рассчитать количество выпавших осадков и воды, потерянной через почву. Количество воды, потерянной в результате испаропотока, можно определить, вычислив разницу между весом до и после поступления осадков. Для сельскохозяйственных культур лизиметр может хорошо представлять полевые условия, поскольку устройство устанавливается и используется за пределами лаборатории. Весовой лизиметр, например, определяет количество воды, потребляемой культурами, постоянно взвешивая большой блок почвы в поле для выявления потерь почвенной влаги (а также её пополнения от осадков). Примером их применения является разработка новых ксерофитных сортов яблони для адаптации к меняющимся климатическим условиям, характеризующимся уменьшением количества осадков в традиционных яблоневодческих регионах. Университет Аризоны в рамках проекта Landscape Evolution Observatory в Biosphere 2 построил крупнейшие в мире весовые лизиметры, используя смесь из тридцати колоночных тензодатчиков грузоподъемностью 220 000 и 333 000 фунтов (приблизительно 100 000 и 150 000 кг) производства Honeywell, Inc.
A lysimeter is most accurate when vegetation is grown in a large soil tank which allows the rainfall input and water lost through the soil to be easily calculated. The amount of water lost by evapotranspiration can be worked out by calculating the difference between the weight before and after the precipitation input. For farm crops, a lysimeter can represent field conditions well since the device is installed and used outside the laboratory. A weighing lysimeter, for example, reveals the amount of water crops use by constantly weighing a huge block of soil in a field to detect losses of soil moisture (as well as any gains from precipitation). An example of their use is in the development of new xerophytic apple tree cultivars in order to adapt to changing climate patterns of reduced rainfall in traditional apple growing regions. The University of Arizona's Biosphere 2 built the world's largest weighing lysimeters using a mixture of thirty 220,000 and 333,000 lb capacity (ca. 100,000 and 150,000 kg) column load cells from Honeywell, Inc. as part of its Landscape Evolution Observatory project.
Использование в системах физиологического фенотипирования целых растений
На сегодняшний день физиологические системы высокопроизводительного фенотипирования (также известные как системы функционального фенотипирования растений), используемые в сочетании с измерениями континуума почва – растение – атмосфера (SPAC) и построением моделей реакций растений на постоянные и изменяющиеся условия окружающей среды, требуют дальнейшего изучения для использования в качестве инструмента фенотипирования, позволяющего лучше понимать и характеризовать реакцию растений на стресс. В этих системах (также известных как гравиметрические системы) растения размещаются на весовых лизиметрах, которые измеряют изменения веса горшка с высокой частотой. Эти данные затем объединяются с измерениями параметров окружающей среды в теплице, включая радиацию, влажность и температуру, а также состояние влажности почвы. Используя предварительно измеренные данные, такие как вес почвы и начальный вес растения, можно получить большой объем фенотипических данных, включая данные о устьичной проводимости, скорости роста, транспирации и содержании воды в почве, а также динамическое поведение растений, например, критическую точку ɵ, которая представляет собой содержание воды в почве, при котором растения начинают реагировать на стресс, снижая устьичную проводимость. Факультет сельского хозяйства Еврейского университета в Иерусалиме владеет одной из самых передовых систем функционального фенотипирования, позволяющей одновременно анализировать более 500 образцов.
To date, physiology based, high throughput phenotyping systems (also known as plant functional phenotyping systems), which, used in combination with soil–plant–atmosphere continuum (SPAC) measurements and fitting models of plant responses to continuous and fluctuating environmental conditions, should be further investigated in order to serve as a phenotyping tool to better understand and characterise plant stress response. In these systems (known also as gravimetric system), plants are placed on weighing lysimeters that measure changes in pot weight at high frequency. This data is then combined with measurements of environmental parameters in the greenhouse, including radiation, humidity and temperature, as well as soil water conditions. Using pre measured data including soil weight and initial plant weight, a great deal of phenotypic data can be extracted including data on stomatal conductance, growth rates, transpiration and soil water content and plant dynamic behaviour such as the critical ɵ point, which is the soil water content at which plants start to respond to stress by reducing their stomatal conductance. The Faculty of Agriculture the Hebrew university of Jerusalem owns one of the most advanced functional phenotyping system, with more than 500 units screened simultaneously.
Железнодорожный лизиметр
Лизиметры также могут использоваться для изучения закономерностей разложения веществ в определенных типах почв. Например, лизиметры можно заполнить материалом с железнодорожных путей. Так, в швейцарском городе Ваденсвиль 10 лизиметров используются для изучения разложения гербицидов в почве железнодорожных путей. Заполняя лизиметры материалом с разных железнодорожных путей, исследователи создают условия, имитирующие те, что встречаются в этих конкретных средах.
Lysimeter can also be used to study degradation patterns of substances in specific types of soils. For example, lysimeters can be filled with material from railways. For instance, in Wädenswil, Switzerland, 10 lysimeters are used to study the degradation of herbicides in the soil of railway tracks. By filling the lysimeters with material from different railway tracks, researchers are able to create conditions that mimic the conditions found in these specific environments.
История
В 1875 году Эдвард Льюис Стюртевант, ботаник из Массачусетса, построил первый лизиметр в Соединенных Штатах.
In 1875 Edward Lewis Sturtevant, a botanist from Massachusetts, built the first lysimeter in the United States.