Способность почвы удерживать воду это влагоемкость

Водоудерживающая способность почвы

К водно-физическим (гидрофизическим) свойствам почвы относят водоудерживающую способность, сосущую силу, водопроницаемость и водоподъемную способность.

Свойство почвы удерживать воду сорбционными и капиллярными силами называется водоудерживающей способностью. Количественными характеристиками Водоудерживающей способности служат влагоемкость и потенциал почвенной влаги. С водоудерживающей способностью связано образование продуктивных влагозапасов в почве. Запас влаги всегда есть в почве, но не весь он доступен для растений.

Важнейший признак, определяющий свойства почвенной влаги — ее подвижность, которая снижается по мере уменьшения влажности почвы. Качественным изменениям подвижности почвенной влаги соответствуют определенные величины влажности, называемые почвенно-гидрологическими константами.

Гигроскопическая влажность (ГВ) — это содержание влаги в почве, соответствующее влажности воздушно-сухой почвы.

Максимальная гигроскопическая влажность (МГ) — влажности почвы, устанавливающаяся при ее помещении в атмосферу с относительной влажностью воздуха 98 %.

Максимальная молекулярная влагоемкость (ММВ) — максимальное содержание в почве рыхлосвязанной (пленочной) воды, удерживаемой силами молекулярного притяжения на поверхности почвенных частиц. Соответствует рыхлосвязанной (пленочной) категории почвенной влаги. ММВ — это рубежное значение доступное для растений влаги.

Влажность завядания растений (ВЗ) — влажность почвы, при которой растения не могут брать воду из почвы, теряют тургор я необратимо завядают.

Влажность разрыва капиллярной связи (ВРК) — влажность почвы, при которой подвижность влаги резко уменьшается. Находится в интервале влажностей между наименьшей влагоемкостью, влажностью устойчивого завядания растений.

Наименьшая влагоемкость (НВ) — это максимальное количестве капиллярно-подвешенной влаги, которую может удерживать почва после стекания избытка влаги. НВ зависит от гранулометрического состава, оструктуренности и плотности почв. Для растений оптимальна влажность в интервале от 70 до 100 % НВ. Величину, равную разности между НВ и фактической влажностью почвы, называют дефицитом влаги.

Капиллярная влагоемкость (КВ) — количество влаги в почве удерживаемое капиллярными силами в зоне капиллярной каймы грунтовых вод (капиллярно-подпертая влага).

Полная влагоемкость, или полная водовместимость (ПВ), — это наибольшее количество воды, которую может вместить почва, почвы численно соответствует ее порозности (скважности). В условиях полной насыщенности в почве присутствует свободная гравитационная влага. Она может передвигаться под влиянием силы тяжести.

При влажности в интервале от ПВ до НВ передвижение влаги осуществляется под совместным действием силы тяжести и капиллярных (менисковых сил). Разность между ПВ и НВ характеризуем водоотдачу, т. е. диапазон подвижной влаги, и указывает на количество воды, которое может стечь при наличии свободного отток из рассматриваемой почвенной толщи. Признаки слабого иссушения почвы наблюдаются в интервале влажности от НВ до ВРК. Интенсивное иссушение почвы соответствует диапазону влажности от ВРК до ВЗ. Это иссушение почвы является биологическим (десуктивным).

Влажность, равная ВЗ, соответствует полному биологическому иссушению. Оно возникает в результате израсходования продуктивной влаги корнями растений. Влажность ниже ВЗ характеризует физическое иссушение почвы, поскольку не может быть обусловлена жизнедеятельностью растений. Физическое иссушение обычно происходит в поверхностном слое почвы. Вода в почве находится под воздействием нескольких силовых полей: адсорбционного, капиллярного, осмотического и гравитационного.

Для характеристики суммарного действия различных сил на воду в почве используется понятие термодинамического потенциала почвенной влаги. Полный потенциал почвенной влаги слагается из суммы частных потенциалов, связанных с различными силовыми полями. Основное значение имеют адсорбционный, капиллярный, осмотический и гравитационный потенциалы.

Адсорбционный потенциал почвенной влаги, или ее адсорбционное давление, вызвано взаимодействием молекул воды с поверхностью твердой фазы почвы, когда на частицах образуется тонкая пленка воды.

Капиллярный потенциал почвенной влаги, или ее капиллярное давление, возникает на поверхности раздела между твердой, жидкой и газовой фазами почвы в тонких капиллярах.

Осмотический потенциал почвенной влаги, или ее осмотическое давление, обусловлен наличием в воде растворенных веществ.

Гравитационный потенциал почвенной влаги, или ее гравитационное давление, возникает под влиянием сил гравитации.

Потенциал, или давление, почвенной влаги зависит от содержания воды в почве. Каждая почва имеет свою собственную зависимость потенциала от ее влажности, обусловленную гранулометрическим составом, содержанием гумуса, плотностью сложения почвы. Зависимость потенциала от влажности почвы называется кривой водоудерживания и считается основной гидрофизической характеристикой почвы: чем меньше воды в почве, тем сильнее она удерживается почвой и ниже ее потенциал.

Относительный вклад частных потенциалов почвенной влаги в полный потенциал зависит от содержания воды в почве. Чем суше Почва, тем больше роль адсорбционного и осмотического потенциалов. Чем влажнее почва, тем больше роль капиллярного потенциала. По мере насыщения почвы водой возрастает роль гравитационного потенциала.

Характеристика почвенно-гидрологических констант (по Е.В. Шейну, 2005)

Градиенты потенциалов — непосредственная причина перемещения влаги в почве. Вода перемещается в сторону участков с наиболее низким потенциалом, из более влажных участков в более сухие.

Существует связь между потенциалом почвенной влаги и почвенно-гидрологическими константами. Наименьшей влагоемкости соответствует давление почвенной влаги от — 10 до — 30 Па, Па = 1 кг/(м·с 2 ). Влажность завядания соответствует значению потенциала от — 6·10 5 до — 2,5·10 6 Па.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Влагоёмкость почвы

  • Влагоёмкость (водоёмкость, водоудерживающая сила, капиллярность почвы) — свойство почвы принимать и задерживать в своих волосных скважинах известное количество капельножидкой воды, не позволяя последней стекать.

Процентное отношение её веса к весу почвы или, соответственно, её объёма к объёму почвы, выраженное в процентах, называется показателем влагоёмкости почвы.

Влагоёмкость почвы — величина, количественно характеризующая водоудерживающую способность почвы; способность почвы поглощать и удерживать в себе от стекания определённое количество влаги действием капиллярных и сорбционных сил. В зависимости от условий, удерживающих влагу в почве, различают несколько видов влагоёмкости почвы: максимальную адсорбционную, капиллярную, наименьшую и полную. Максимальная адсорбционная влагоёмкость почвы, связанная влага, сорбированная влага, ориентировочная влага — наибольшее количество прочно связанной воды, удерживаемое сорбционными силами. Чем тяжелее гранулометрический состав почвы и выше содержание в ней гумуса, тем больше доля связанной, почти недоступной влаги почве. Капиллярная влагоёмкость почвы — максимальное количество влаги, удерживаемое в почвогрунте над уровнем грунтовых вод капиллярными (менисковыми) силами. Зависит от мощности слоя, в котором она определяется, и его удалённости от зеркала грунтовых вод. Чем больше мощность слоя и меньше его удаление от зеркала грунтовых вод, тем выше капиллярная влагоёмкость почвы. При равном удалении от зеркала её величина обусловлена общей и капиллярной пористостью, а также плотностью почвы. С капиллярной влагоёмкостью почвы связана капиллярная кайма (слой подпёртой влаги между уровнем грунтовых вод и верхней границей фронта смачивания почвы). Капиллярная влагоёмкость почвы характеризует культурное состояние почвы. Чем почва менее оструктурена, тем больше в ней происходит капиллярный подъём влаги, её физическое испарение и, зачастую, накопление в верхней части легкорастворимых, в т.ч. и вредных для растений солей. Наименьшая — полевая влагоёмкость почвы — кол-во воды, фактически удерживаемое почвой в природных условиях в состоянии равновесия, когда устранено испарение и дополнительный приток воды. Эта величина зависит от гранулометрического, минералогического и химического состава почвы, её плотности и пористости. Применяется при расчёте поливных норм. Полная влагоёмкость почвы, водовместимость почвы — содержание влаги в почве при условии полного заполнения всех пор водой. При полной влагоёмкости почвы влага, находившаяся в крупных промежутках между частицами почвы, непосредственно удерживается зеркалом воды или водоупорным слоем. Водовместимость почвы рассчитывается по её общей пористости. Значение величины полной влагоёмкости почвы необходимо при подсчете способности водовпитывания без образования поверхностного стока, для определения способности водоотдачи почвы, высоты подъёма грунтовых вод при обильных дождях или орошении.

Связанные понятия

Благодаря способности торфа консервировать органические остатки, включая даже мягкие ткани животных и человека, которые не сохраняются длительное время в минеральных почвах, появился новый источник знаний о древней истории — торфяниковые памятники.

Солонча́к — тип почвы, характеризующийся наличием в верхних горизонтах легкорастворимых солей в количествах, препятствующих развитию большинства растений, за исключением галофитов (солерос, солянка, сведа, петросимония, аджерек, кермек и др.), которые также не образуют сомкнутого растительного покрова. Формируются в аридных или полуаридных условиях при выпотном водном режиме, характерны для почвенного покрова степей, полупустынь и пустынь. Распространены в Центральной Африке, Азии, Австралии, Северной.

Источник

Влагоёмкость почвы

Влага необходима для прорастания семян, без нее невозможны последующий рост и развитие растения. С водой в растение из почвы поступают питательные вещества, испарение воды листьями обеспечивает нормальные температурные условия жизнедеятельности растения.

ВЛАГОЕМКОСТЬ ПОЧВЫ, величина, количественно характеризующая водо-удерживающую способность почвы; способность почвы поглощать и удерживать в себе от стекания определенное количество влаги действием капиллярных и сорбционных сил. В зависимости от условий, удерживающих влагу в почве, различают несколько видов В. п.: максимальную адсорбционную, капиллярную, наименьшую и полную.

Максимальная адсорбционная ВЛАГОЕМКОСТЬ ПОЧВЫ, связанная влага, сорбированная влага,ориентировочная влага — наибольшее количество прочно связанной воды,удерживаемое сорбционными силами. Чем тяжелее гранулометрический состав почвы и выше содержание в ней гумуса, тем больше доля связанной, почти недоступной винограду и др. культурам влаги в почве.

Вода — обязательное условие почвообразования и формирования почвенного плодородия. Без нее невозможно развитие почвенной фауны и микрофлоры.

Процессы превращения, трансформации и миграции веществ в почве также требуют большого количества воды.

Для определения потребности растений в воде применяют показатель —транспирационный коэффициент — количество весовых частей воды, затраченной на одну весовую часть урожая.

Степень доступности почвенной влаги растениям и состояние водного режима,выражают почвенно-гидролитические константами. Различают следующие почвенно-гидрологические константы:

  • 1. Максимальная адсорбционная влагоемкость (МАВ) — влажность почвы,соответствующая наибольшему содержанию недоступной растениям прочносвязанной влаги.
  • 2. Максимальная гигроскопичность (МГ) — влажность почвы, соответствующая количеству воды, которое почва может сорбировать из воздуха, полностью насыщенного водяным паром. Влага, соответствующая МГ, полностью недоступна растениям.
  • 3. Влажность устойчивого завядания растений (ВЗ), соответствующая содержанию в почве воды, при котором растения обнаруживают признаки завядания, не проходящие при помещении растений в насыщенную водяным паром атмосферу. Влажность завядания соответствует влажности почвы, когда влага из недоступного для растений состояния переходит в доступное (нижний предел доступности почвенной влаги).
  • 4. Наименьшая (полевая) влагоемкость почвы (НВ) — соответствует капиллярно-подвешенному насыщению почвы водой, когда последняя максимально доступна растениям.
  • 5. Полная влагоемкость (ПВ) — соответствует такому содержанию влаги в почве, когда все ее поры насыщены водой.

Способность почвы к устойчивому обеспечению растений водой зависит от агрофизических факторов плодородия.

Влагоемкость почвы — называют способность ее удерживать воду. Различают капиллярную, наименьшую (полевую) и полную влагоемкость. Капиллярная влагоемкость определяется количеством воды, содержащимся в капиллярах почвы, подпертых водоносным горизонтом. Наименьшая влагоемкость аналогична капиллярной, но при условии отрыва капиллярной воды от воды водоносного горизонта. Полная влагоемкость — состояние влажности, когда все поры (капиллярные и не капиллярные) полностью заполнены водой.

Водопроницаемостью почвы называют способность впитывать и пропускать через себя воду. Водопроницаемость зависит от гранулометрического состава,структуры почвы и степени увлажнения. Определяют водопроницаемость,пропуская через слой почвы воду.

Водоподъемная способность почвы — способность к капиллярному подъему воды.

Обусловлено это свойство действием менисковых сил смоченных водой стенок почвенных капилляров.

Условия водного режима в пахотной почве постоянно изменяются. Радикальный метод регулирования водного режима почв — мелиорация. Современные приемы гидротехнической мелиорации обеспечивают возможность двухстороннего регулирования водного режима: орошение со сбросом лишней воды и осушение в комплексе с дозированным орошением.

Поступление влаги в почву складывается из впитывания при частичном заполнении пор водой и фильтрации воды. Совокупность этих явлений объединяется понятием «водопроницаемость почвы». По скорости впитывания во,ды различают почвы хорошо-, средне и слабо водопроницаемые. Фильтрация почвы, т. е. нисходящее передвижение влаги в почве или грунте при заполнении всех порводой, зависит от многих факторов: механического состава, водопрочности агрегатов, плотности,сложения.

Количество воды, характеризующее водоудерживающую способность почвы, называют влагоемкостью.В зависимости от сил, удерживающих влагу в почве,различают максимальную адсорбционную влагоемкость (влага, которая удерживается па поверхности частиц под действием сорбционных сил), капиллярную (запас воды, удерживаемый капиллярными силами), наименьшую (полевую) и полную влагоемкость или водо-вместимость (содержание воды в почве при заполнении всех пор водой).

С капиллярной влагоемкостью связано важное в агрономической науке понятие капиллярной каймы. Капиллярной каймой называется весь слой влаги между уровнем грунтовых вод и верхней границей фронта смачивания почвы.

Наименьшая (полевая) влагоемкость — это количество влаги, которое сохраняется в почве(или грунте) при отсутствии капиллярного подтока после стенания избыточной гравитационной воды.Это максимальное количество воды, удерживаемое почвой в естественных условиях при отсутствии испарения и притока воды извне. Влагоемкость почвы зависит от механического, химического,минералогического состава почвы, ее плотности,пористости и т. д.

Аэрация, водопроницаемость, влагоемкость и другие водно-физические свойства почвы являются важными почвенными характеристиками, влияющими на плодородие почвы, ее хозяйственную ценность.

Корневые выделения. Растения не остаются в долгу перед микроорганизмами — живые растения кормят почвенные микроорганизмы своими корневыми выделениями, а не только отмирающими послеуборочными остатками, хотя корни тоже составляют около трети массы растения. Татьяна Угарова приводит цифру — до 20% всей массы растений составляют корневые выделения. В состав корневых выделений входят органические кислоты, сахара, аминокислоты и многое другое. По Т. Угаровой сильное растение обильно кормит почвенные микроорганизмы, при этом происходит массовое размножение ризосферной (корневой) полезной микрофлоры. Причем растения стимулируют развитие преимущественно такой микрофлоры, которая питает растения, вырабатывает стимуляторы роста растений, подавляет вредную растениям микрофлору.

Источник

Читайте также:  Для чего нужна кокосовая вода
Оцените статью