Категории, формы и виды воды в почве. Почвенно-гидрологические константы - Почвоведение как наука

Почва, полностью насыщенная влагой и не содержит солей, имеет Потенциал почвенной влаги равен "0". По мере иссушения потенциал возрастает. Такая способность изменять свой потенциал получила название сосущей силы почвы. Сосущая сила почвы измеряется в сантиметрах водного столба или атмосферах. Для сухой почвы сосущая сила достигает величины 10 см водного столба.

Категории почвенной влаги различаются между собой прочностью связи с твердой фазой почвы и степенью подвижности.

    - Кристаллизационная - отличаются исключительно высокой прочностью связей и полной подвижностью. - Твердая - лед. Также неподвижная влага. - Парообразующая - передвигается в форме водяного пара. - Прочносвязанная - прочно удерживается адсорбционными силами. Может передвигаться только в парообразном состоянии. Слой 2-3 молекулы. - Рыхлосвязанная - удерживается на поверхности тонких пленок прочно связанной воды силой ориентированных молекул и за счет гидратирующей способности обменных катионов. Толщина пленки достигает десятков молекул. Передвигается под влиянием сорбционных сил. - Свободная влага - часть почвенной влаги, которая не находится под влиянием химических или сорбционных сил. Она имеет особо важное значение, так как может активно передвигаться под действием капиллярных и гравитационных сил и является основным источником воды для растений. Свободная влага почвы может быть капиллярной, гравитационной. Она представлена в почве в виде грунтовых вод. - Капиллярная влага - вода, находящаяся и передвигающаяся в капиллярных порах под влиянием менисковых и капиллярных сил. Эта влага, как правило, является основным источником водоснабжения растений. Капиллярная вода, в свою очередь, может быть разделена на группы:
      1) капиллярно-подпертая влага, когда близко к поверхности залегают грунтовые воды; 2) капиллярно-подвешенная - грунтовые воды залегают на значительной глубине; 3) капиллярно-разобщенная - вода, содержащаяся в очень тонких капиллярах в виде отдельных участков, ограниченно передвигается в виде пара и является труднодоступной для растений.
    - Гравитационная влага - Свободная вода, находящаяся в крупных некапиллярных порах. Свободно передвигается по профилю почв под влиянием сил тяжести. Активно перемещается и трансформируется в другие формы. - Грунтовые воды-- свободная вода, образующая в грунте водоносный горизонт под водоупорным слоем, обнаруживаемый по появлению зеркала свободной воды в скважине, колодце или шурфе.

Влажность почвы (В)характеризует содержание влаги (воды) в почве. Выражается в % от массы сухой почвы. В % от объема почвы - объемная влажность.

Влажность почвы (В) можно найти из простого соотношения:

,

Где - масса воды; mn - масса сухой почвы.

Объемная влажность почвы определяется отношением:

,

Где - объем воды в почве; Vn - объем почвы.

Относительная влажность определяется при сравнении влажностей, определенных в разные сроки.

Водоудерживающая способность - свойство почвы удерживать влагу. Обусловлена сорбционными, капиллярными и некоторыми другими силами.

Влагоемкость -- количество воды, характеризующее водоудерживающую способность почвы.

Шкала влажности почв подразделяется на несколько почвенно-гидрологических констант, Которые выражаются в процентах от веса или объема почвы. Их выделено всего пять.

Максимальная адсорбционная влагоемкость (МАВ) - наибольшее количество прочносвязанной воды. Эта влага недоступна для растений.

Максимальная гигроскопичность (МГ)-- наибольшее количество влаги, которую почва может сорбировать из воздуха, почти насыщенного водяным паром (95%). Влага недоступна для растений.

Влажность устойчивого завядания растений (ВЗ) - влажность, при которой растения начинают обнаруживать признаки завядания, не исчезающие при перемещении растений в атмосферу, насыщенную водяными парами; нижний предел содержания доступной растениям почвенной влаги.

Влажность разрыва капиллярной связи (ВРК) - Влажность почвы, при которой подвижность капиллярной влаги в процессе иссушения резко уменьшается.

Предельно полевая влагоемкость (ППВ) Указывает на количество воды, которое однородная по механическому составу почва удерживает сорбционными и капиллярными силами при глубоком (>3 м) залегании грунтовых вод или верховодки. Она определяется после полного насыщения почвы водой и свободного стекания гравитационной влаги при отсутствии трансформации и испарения влаги с поверхности почв. Это очень важный показатель, его используют при расчетах избыточного количества влаги, которое необходимо удалить при осушительных мероприятиях. В засушливых районах орошение следует проводить до влажности, равной ППВ, так как влага сверх этого количества не удерживается верхними слоями почв и будет бесполезно теряться. Оптимальный для роста и развития растений диапазон доступной влаги находится в пределах 0,6-0,8 ППВ.

Разница между ППВ и ВЗ характеризует, по данным Н. А. Качинского, диапазон продуктивной влаги. По данным А. М. Шульгина, оптимальные запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы находятся в пределах 100-200 мм. Запас влаги больше 250 мм характеризуется как избыточный, а менее 50 мм - недостаточный.

Динамическая влагоемкость (ДВ) - Максимальное количество воды, которое почва может длительно удерживать после полного насыщения и стекания свободной гравитационной влаги в условиях данного положения грунтовых вод, при отсутствии трансформации и испарения с поверхности.

Водовместительность (ВВ) - Количество воды, соответствующее полному заполнению почвенных пор и трещин влагой. ВВ - показатель непостоянный и изменяется в зависимости от положения грунтовых вод. Он всегда больше показателя ППВ и при высоком залегании грунтовых вод приближается к ДВ.

Для расчета запасов различных категорий влаги необходимо иметь исходные данные о влажности (В) почвы (% к массе почвы), плотности в естественном сложении (dec) и мощности слоя почвы (h, см), для которого рассчитывается это содержание. Тогда количество влаги (W) определяется произведением

W = Bdech, м 3/га

Водопроницаемость - способность почвы воспринимать воду и передвигать ее вниз под влиянием силы тяжести. Имеется две стадии водопроницаемости: впитывание и фильтрация. О впитывании говорят, когда поры лишь частично заполнены водой. А о фильтрации - когда почвенные поры полностью насыщены водой и происходит движение воды в условиях сплошного потока жидкости.

Водоподъемная способность - способность почвы вызывать капиллярный подъем влаги. Чем тоньше поры почвы, тем выше поднимается в них вода. В песчаных почвах максимальная высота капиллярного подъема составляет 0.5 - 0,7 м для суглинистых - 3-6 метров. Уменьшается за счет неоднородности поровых пространств и нарушения сплошности капиллярных отверстий в профиле.

Похожие статьи




Категории, формы и виды воды в почве. Почвенно-гидрологические константы - Почвоведение как наука

Предыдущая | Следующая