izvestiiatimacadИзвестия Тимирязевской сельскохозяйственной академииIZVESTIYA OF TIMIRYAZEV AGRICULTURAL ACADEMY0021-342XФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева10.26897/0021-342X-2025-6-14-24izvestiiatimacad-1121Research ArticleАГРОХИМИЯ, ПОЧВОВЕДЕНИЕ, ЭКОЛОГИЯAGROCHEMISTRY, SOIL SCIENCE AND ECOLOGYВозможность применения реологических исследований при определении структурно-механических свойств почвыPotential applications of rheological studies in determining soil structural-mechanical propertieshttps://orcid.org/0000-0002-5818-0804ДоняД. В.DonyaD. V.

Денис Викторович Доня, канд. техн. наук, доцент

кафедра процессов и аппаратов перерабатывающих производств

127434; ул. Тимирязевская, 49; Москва

Denis V. Donya, CSc (Eng), Associate Professor

Department of Processes and Equipment of Processing Industries

127550; 49 Timiryazevskaya St.; Moscow

priap@rgau-msha.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1649-889XУстиноваЮ. В.UstinovaYu. V.

Юлия Владиславовна Устинова, канд. техн. наук, доцент

кафедра технологии хранения и переработки продуктов животноводства

127434; ул. Тимирязевская, 49; Москва

Yulia V. Ustinova, CSc (Eng), Associate Professor

Department of Technology of Storage and Processing of livestock Products

127550; 49 Timiryazevskaya St.; Moscow

tppj@rgau-msha.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4615-5628ПросинМ. В.ProsinM. V.

Максим Валерьевич Просин, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры

кафедра процессов и аппаратов перерабатывающих производств

127434; ул. Тимирязевская, 49; Москва

Maksim V. Prosin, CSc (Eng), Associate Professor, Associate Professor at the Department

Department of Processes and Equipment of Processing Industries

127550; 49 Timiryazevskaya St.; Moscow

prosinmv@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1490-3553ХамитовР. С.KhamitovR. S.

Ренат Салимович Хамитов, д-р с.-х. наук, доцент, профессор

кафедра землеустройства и лесоводства

127434; ул. Тимирязевская, 49; Москва

Renat S. Khamitov, DSc (Ag), Associate Professor, Professor at the Department

Department of Land Management and Forestry

127550; 49 Timiryazevskaya St.; Moscow

r.khamitov@rgau-msha.ruhttps://orcid.org/0009-0002-3432-3804ХамитоваС. М.KhamitovaS. M.

Светлана Михайловна Хамитова, канд. с.-х. наук, доцент, доцент кафедры

кафедра ландшафтной архитектуры

127434; ул. Тимирязевская, 49; Москва

Svetlana M. Khamitova, CSc (Ag), Associate Professor, Associate Professor at the Department

Department of Landscape Architecture

127550; 49 Timiryazevskaya St.; Moscow

xamitowa.sveta@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8023-3183МырксинаЮ. А.MyrksinaYu. A.

Юлия Александровна Мырксина, канд. экон. наук, доцент

кафедра бухгалтерского учета, финансов и налогообложения

127434; ул. Тимирязевская, 49; Москва

Yulia A. Myrksina, CSc (Econ), Associate Professor

Department of Accounting, Finance and Taxation

127550; 49 Timiryazevskaya St.; Moscow

myrksina@rgau-msha.ruРоссийский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. ТимирязеваРоссияMoscow Timiryazev Agricultural AcademyRussian Federation202525012026061424Copyright © Доня Д.В., Устинова Ю.В., Просин М.В., Хамитов Р.С., Хамитова С.М., Мырксина Ю.А., 20252025Доня Д.В., Устинова Ю.В., Просин М.В., Хамитов Р.С., Хамитова С.М., Мырксина Ю.А.Donya D.V., Ustinova Y.V., Prosin M.V., Khamitov R.S., Khamitova S.M., Myrksina Y.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiia.timacad.ru/jour/article/view/1121

   Приведены исследования реологических свойств образцов модельных почв при различной влажности с целью определения возможности повышения точности в определении реологических уравнений течения путем использования для обработки экспериментальных данных и кривых течения с применением программного продукта со встроенным математическим аппаратом. Исследованием структурно-механических свойств в процессе его деформирования занимается реология – наука о течении и деформации материалов. Исследование реологических свойств почвы позволит проследить характер межчастичных взаимодействий в почве и, кроме того, определить их структурно-механические свойства – такие, как вязкость, упругость, пластичность, предельное напряжение сдвига и т. п. Полученные результаты говорят о том, что все образцы модельных почв могут быть отнесены к структурно-вязким системам, для описания деформационного поведения которых применимо реологическое уравнение Оствальда-де-Виля. Применив для обработки результатов экспериментальных данных, полученных методом ротационной вискозиметрии программного продукта, можно получить значения коэффициентов, входящих в реологическое уравнение, которые с соответствующей точностью описывают деформационное поведение исследованных образцов.

   This study presents investigations into the rheological properties of model soil samples at various moisture contents. The aim was to determine the feasibility of enhancing the accuracy of rheological flow equation determination by employing a software product with an integrated mathematical apparatus for processing experimental data and flow curves. Rheology, the science of flow and deformation of materials, is concerned with the study of structural-mechanical properties during the deformation process. Investigating the rheological properties of soil will allow for tracing the nature of inter-particle interactions within the soil and, furthermore, for determining its structural-mechanical properties, such as viscosity, elasticity, plasticity, ultimate shear stress, and others. The obtained results indicate that all model soil samples can be classified as structural-viscous systems, for which the Ostwald-de Waele rheological equation is applicable for describing their deformation behavior. By utilizing a software product to process experimental data obtained by rotational viscometry, it is possible to derive the values of the coefficients within the rheological equation, which accurately describe the deformation behavior of the investigated samples.

реологиявискозиметриякривые теченияреологические уравненияньютоновская жидкостьиндекс теченияошибка аппроксимацииrheologyviscometryflow curvesrheological equationsNewtonian fluidflow indexapproximation errorReferencesХохлов А.В., Гулин В.В. Кривые течения и деформирования нелинейной модели сдвигового течения тиксотропных вязкоупругопластичных сред, учитывающей эволюцию структуры // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2024. № 1. С. 112-143. doi: 10.15593/perm.mech/2024.1.10Khokhlov A.V., Gulin V.V. Flow curves and stress-strain curves generated by a nonlinear model for shear flow of thixotropic viscoelastic media accounting for structure evolution. PNRPU Mechanics Bulletin. 2024;(1):112-143. (In Russ.) doi: 10.15593/perm.mech/2024.1.10Klyueva V.V., Khaydapova D.D., Possibilities of using rheological parameters as physical indicators of soil structural changes. Dokuchaev Soil Bulletin. 2020;103:108-148. doi: 10.19047/0136-1694-2020-103-108-148Klyueva V.V., Khaydapova D.D., Possibilities of using rheological parameters as physical indicators of soil structural changes. Dokuchaev Soil Bulletin. 2020;103:108-148. doi: 10.19047/0136-1694-2020-103-108-148Доня Д.В., Леонов А.А. Инженерная реология : Учебно-методическое пособие. Кемерово: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2009. 124 с.Donya D.V., Leonov A.A. Engineering rheology: guidelines. Kemerovo, Russia: Kemerovo Technological Institute of Food Industry, 2009:124. (In Russ.)Чудецкий А.И., Заушинцена А.В., Родин С.А. и др. Использование современных ростостимулирующих экопрепаратов при микроклональном размножении брусники обыкновенной (Vaccinium vitis-idaea L.) // Лесохозяйственная информация. 2022. № 2. С. 56-66. doi: 10.24419/LHI.2304-3083.2022.2.05Chudetsky A.I., Zaushintsena A.V., Rodin S.A. et al. The use of modern growth-promoting eco-preparations for microclonal propagation of lingonberry (Vaccinium vitis-idaea L.). Forestry Information. 2022;(2):56-66. (In Russ.) doi: 10.24419/LHI.2304-3083.2022.2.05Литвинова И.А. Компьютерные технологии в реологических исследованиях молочных продуктов : Автореф. дис. … канд. техн. наук. Кемерово, 2012. 18 с. EDN: QHZQEBLitvinova I.A. Computer technologies in rheological research of dairy products : СSc (Eng) thesis. Kemerovo, Russia, 2012:18. (In Russ.) EDN: QHZQEBКлюева В.В. Цифровая реометрия в современных почвенных исследованиях (обзор) // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2024. Вып. 121. С. 281-321. doi: 10.19047/0136-1694-2024-121-281-321Klyueva V.V. The rheometry approach in modern soil studies : a review. Dokuchaev Soil Bulletin. 2024;(121):281-321. (In Russ.) doi: 10.19047/0136-1694-2024-121-281-321Хайдапова Д.Д., Честнова В.В., Шеин Е.В., Милановский Е.Ю. Реологические свойства черноземов типичных (Курская область) при различном землепользовании // Почвоведение. 2016. № 8. С. 955-963. doi: 10.7868/S0032180X16080049Khaidapova D.D., Chestnova V.V., Shein E.V., Milanovski E.Yu. Rheological properties of typical chernozems (Kursk Oblast) under different land uses. Pochvovedenie. 2016;(8):955-963. (In Russ.) doi: 10.7868/S0032180X16080049Дьяков В.П. О природе сопротивления почвы механической нагрузке // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 8. С. 184-189. EDN: VQHNXDDyakov V.P. On the nature of soil resistance to mechanical stress. Vestnik Kurskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2018;(8):184-189. (In Russ.) EDN: VQHNXDZhu G., Zhu L., Yu C. Rheological properties of soil : a review. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2017;64:012011. doi: 10.1088/1755-1315/64/1/012011Zhu G., Zhu L., Yu C. Rheological properties of soil : a review. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2017;64:012011. doi: 10.1088/1755-1315/64/1/012011Pértile P., Holthusen D., Gubiani P.I., Reichert J.M. Microstructural strength of four subtropical soils evaluated by rheometry: properties, difficulties and opportunities. Scientia Agricola. 2018;75(2):154-162. doi: 10.1590/1678-992X-2016-0267Pértile P., Holthusen D., Gubiani P.I., Reichert J.M. Microstructural strength of four subtropical soils evaluated by rheometry: properties, difficulties and opportunities. Scientia Agricola. 2018;75(2):154-162. doi: 10.1590/1678-992X-2016-0267Horn R., Holthusen D., Dörner J., Mordhorst A. et al. Scale-dependent soil strengthening processes – What do we need to know and where to head for a sustainable environment? Soil Tillage Research. 2019;195:104388. doi: 10.1016/j.still.2019.104388Horn R., Holthusen D., Dörner J., Mordhorst A. et al. Scale-dependent soil strengthening processes – What do we need to know and where to head for a sustainable environment? Soil Tillage Research. 2019;195:104388. doi: 10.1016/j.still.2019.104388Zhou L., Hu F., Xu C. Study of the rheological behavior of pisha sandstone slurry based on dynamic oscillatory shear. Journal of Soil and Water Conservation. 2024;38:45-53. doi: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2024.03.007Zhou L., Hu F., Xu C. Study of the rheological behavior of pisha sandstone slurry based on dynamic oscillatory shear. Journal of Soil and Water Conservation. 2024;38:45-53. doi: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2024.03.007Mezger T.G. The Rheology Handbook. 3<sup>rd</sup> ed. Hanover, Germany: Vincentz Network, 2011:28.Mezger T.G. The Rheology Handbook. 3<sup>rd</sup> ed. Hanover, Germany: Vincentz Network, 2011:28.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.