Гидрологические константы.Расчет запасов воды в почве.Оценка запасов влаги.Их значение для плодородия почв.

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. Вода — обязательное условие почвообразования и формиро­вания почвенного плодородия. Без нее невозможно развитие почвенной фауны и микрофлоры. 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.В зависимости от ряда условий почва содержит различное количество влаги. То наибольшее ее количество, которое может быть в почве при условии заполнения водой всех почвенных пор, называется полной влагоем-костью (Роде, 1952, 1965). Влажность, соответствующую полной влагоемкости, имеют горизонты почвы, размещенные ниже уровня грунтовых вод. Различают также капиллярную влагоемкость — количество содержащейся в почве капиллярно-подпертой влаги. Содержание влаги в капиллярной кайме уменьшается вверх от уровня грунтовых вод. Поэтому капиллярная влагоемкость — величина переменная, зависящая от высоты слоя, для которого она определяется, над уровнем грунтовой водыОчень важным свойством почвы является ее способность прочно удерживать влагу после того, как из нее стекла вся гравитационная вода. Количество влаги, удерживаемой в почве против силы тяжести, называют наименьшей полевой влагоемкостью. Ее величина зависит от наличия мелких пор и капилляров и колеблется от 5 (в песчаных почвах) до 30% (в тяжелых почвах). В удержании воды участвуют капиллярные и сорбцион-ные силы. Разница между полной и наименьшей влагоемкостью определяет величину максимальной влагоотдачи.Для развития сельскохозяйственных растений (в условиях орошения) оптимальная влажность почвы колеблется в пределах 100—70% от полевой влагоемкости. Если величина фактической влажности почвы ниже 70— 75% от полевой влагоемкости, то растения развиваются хуже и снижают продуктивность.Известное значение для распределения растений и структуры растительного покрова имеет влагопроводи-мость (или водопроводимость) почвы, под которой понимают ее способность пропускать через себя воду. Вла-гопроводимость прямо пропорциональна пористости почвы и обратно пропорциональна поверхности почвенных частиц; в тяжелых почвах она (при прочих равных условиях) меньше, чем в легких.Важной характеристикой почв в отношении водного режима является так называемая влажность устойчивого завядания растений. В 1912 г. Л. Бриггс и Г. Шанц ввели понятие о коэффициенте завядания. Эта величина характеризует запас воды в почве, который считается недоступным для растений. Величина коэффициента завядания (влажности устойчивого завядания) зависит от механического состава, плотности почвы, ее засоленности и т. д. Наименьшей влажностью завядания характеризуются пески, за ними идут супеси и суглинки, и наибольшей эта величина отмечена у глин. Иначе говоря, почвы тяжелого механического состава содержат больше недоступной растениям воды. Весьма велика влажность завядания у почв, богатых торфянистым материалом. в настоящее время показано, что коэффициент завядания для разных видов растений различен, а в пределах одного вида растения неодинаково устойчивы к уменьшению влаги в почве в разные фазы развития; имеет значение и физиологическая природа растения: засухоустойчивые виды завядают при меньшей влажности, чем влаголюбивые.Запас влаги в почве - количество воды, содержащейся в почве до определенной глубины (в мм или м³/га). Наиболее простым и достаточно точным методом оп­ределения влажности является весовой. Почвенные про­бы на влажность берут послойно через каждые 10 см по вершинам треугольника на середине делянки с расстоя­нием между скважинами в треугольнике 1 —1,5 м одна от другой. Послойное взятие образцов проводят почвен­ным буром в трех-четырех местах с делянки. Почву, взятую чистиком с нижней части бура, помещают в заранее взвешенные стаканчики по 50—80 г, после чего их закры­вают и взвешивают на технических весах в лаборатор­ных условиях с точностью до 0,1 г. Затем их открывают и почву сушат в специальных шкафах при температуре 105° в течение 6—8 ч до постоянной массы. После высу­шивания почвы стаканчики закрывают и вновь взвеши­вают.Полевую влажность почвы рассчитывают по фор­муле:где Wn — полевая влажность, %; а — масса стаканчика с влажной почвой, г; в — масса стаканчика с почвой пос­ле высушивания,г;с—масса стаканчика,г.При известных показателях влажности н объемной массы почвы рассчитывают общие запасы влаги на ис­следуемой глубине (т или мм) на 1 га:WT=V-d-h, где WT — общий запас воды в почве, т/га; V — влаж­ность почвы, % от массы абсолютно сухой почвы; d — объемная масса почвы, г/см3; h — глубина взятия образ- * ца, см (как правило — 10 — более удобна 20, 50, 100 см). Для определения запасов воды (мм водного слоя) со­держащееся количество воды (т) делят на 10, так как слой воды высотой в 1 мм на площади 1 га соответствует 10 м3, и 10 т:Расчетный способ определения послойного содержа­ния влаги позволяет проводить операции по суммирова­нию запасов влаги в слоях 0—20 см, 0—50 см и т. д. На­пример, если в слое почвы 0—10 см запас влаги состав­ляет 15 мм, 10—20 см — 18 мм, 20—30 см — 19 мм, 30— 40 см — 21 мм и в слое почвы 40—50 см — 22 мм, то в. слое 0—50 см он оставит: 15+18 + 19 + 21+22 = 95 мм.Запасы продуктивной, доступной растениям влаги вычисляют по формуле:где Wp — запасы продуктивной влаги, мм; V — влаж­ность почвы, % от массы абсолютно сухой почвы; К — коэффициент завядания (или влажность завядания), равный (приблизительно) 1,34 максимальной гигроско­пичности (см. влажность устойчивого завядания); d — объемная масса почв, г/см3; h — мощность слоя поч­вы, см.Оценку запасов продуктивной влаги на тяжелых гли­нистых почвах проводят по следующей примерной шкале: хорошие запасы — в слое 0—20 см содержится ее 40 мм, удовлетворительные — 20—40 мм, неудовлетворитель­ные — 20 мм; очень хорошие — в слое 100 см содержится 160 мм продуктивной влаги, хорошие—160—130 мм, удовлетворительные — 130—90 мм, плохие — 90—60 мм, очень плохие — 60 мм.