30.Категории воды в почве.

В зависимости от подвижности и доступности растениям раз­личают несколько форм воды в почве: 1) гравитационную; 2) капиллярную; 3) сорбированную; 4) парообразную; 5) грунто­вую; 6) твердую; 7) химически связанную и кристаллизационную.

Непосредственно для питания растений имеет значение только гравитационная и капиллярная вода, а остальные формы почвенной влаги, кроме небольшой части пле­ночной, растениям недоступны.

Гравитационная вода заполняет капиллярные поры между структур­ными — отдельностями, по которым она передвигается под влиянием си­лы тяжести (отсюда и ее название).

Капиллярная вода заполняет капиллярные поры, главным об­разом, внутри структурных отдельностей. Она может передвигать­ся в почве во всех направлениях.

Сорбированная вода удерживается на поверхности почвенных частиц сорбционными силами, то есть молекулы воды притягива­ются к твердым частицам почвы и прочно удерживаются ими. Эту форму воды подразделяют на два вида: пленочную и гигро­скопическую.

Пленочная вода окружает твердые частицы почвы в виде плен­ки, притягиваясь к ним под действием поверхностной энергии. Она передвигается только под влиянием молекулярных сил в раз­ных направлениях, но всегда от более толстых пленок к тонким.

Пленочная вода определяет смачивание почвы, но растениям почти недоступна, так как притягивается к поверхности частиц твердой фазы почвы с силой в несколько тысяч атмосфер (от 6 до 10 тыс.).

Гигроскопическая влага представляет собой молекулы водяно­го пара, удерживаемые поверхностным притяжением почвенных частиц подобно тому, как удерживается пленочная вода. Поэтому гигроскопическая влага не принимает участия в газовом давле­нии окружающей среды и не способна передвигаться. Для расте­ний она недоступна, полностью удаляется при высушивании поч­вы в течение нескольких часов при температуре 100—105 °С.

Свободная парообразная влага входит в состав почвенного воздуха в виде отдельных молекул водяного пара и поэтому при­нимает участие в газовом давлении и передвигается из мест с большей упругостью пара в места с меньшей упругостью. Она не­доступна для растений, но при переходе в капельно жидкую мо­жет усваиваться ими.

Грунтовая вода — это влага водоносного слоя почвы, лежаще­го ниже почвенной толщи, удерживаемая слоем водоупора. Ис­пользование грунтовой воды растениями возможно, но при близ­ком залегании и поднятии до корнеобитаемого слоя.

Твердая вода (лед) — переход влаги из жидкого состояния в твердое происходит у свободных форм влаги при температуре ниже 0 °С.

Химически связанная и кристаллизационная вода входит в со­став молекул минералов в виде ионов. Кри­сталлизационная вода находится в составе кристаллических ве­ществ в виде молекул. Растениям эти формы воды недоступны.

31.Грунтовые воды,их явление на агрономические свойства почв.Использование для орошения.

Грунтовые воды - это подземные воды первого от поверхности земли постоян­ного водоносного горизонта. Они образуются за счет насыщения атмосферными осадками, водами рек и озер, притоком поверхностных вод. Из всех видов грунтовых вод особое место занимает так называемая "верховодка" - сезонное скопление вод в верхнем водонасыщенном слое грунта над водоупорными глинистыми или сугли­нистыми породами

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение при орошении земель, подтопленных минерализованными грунтовыми водами, находящимися на глубине 1-1,5 м. При такой глубине расположения грунтовых вод нисходящий ток поливной воды часто достигает их уровня, а после завершения полива при высыхании почвы восходящий капиллярный ток выносит соли к поверхности поля, производя засоление корнеобитаемого слоя почвы.

Наиболее эффективным способом орошения земель с близким залеганием грунтовых вод является закладка на участке глубокого дренажа, отвод грунтовых вод с помощью дрен и коллекторов в водоприемник, проведение поливов на глубину менее глубины закладки дренажа и отведение в дренаж воды, просочившейся за пределы расчетного слоя почвы. (А.В. Шуравилин, А.И. Кибек, учебник «Мелиорация», с 116-119, «ИКФ «ЭКМОС», 2006 г.).

Недостатками этого способа является высокая стоимость глубокого дренажа, большие дополнительные затраты на содержание дренажной сети в рабочем состоянии. Отводимые дренажные воды оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду. Кроме того, существуют массивы пахотных земель, где отсутствует возможность устройства водоприемников для дренажных вод.

Известен способ орошения земель с близким уровнем залегания минерализованных грунтовых вод, который включает проведение поливов дождеванием небольшими нормами с увлажнением слоя почвы толщиной менее глубины залегания грунтовых вод. При этом исключается поступление поливной воды в грунтовые воды (И.А. Костоварова, «Орошения озимой пшеницы и хлопчатника дождеванием при близком залегании грунтовых вод», автореферат, с 12-13, М. 2012 г.). Этот способ принят в качестве прототипа.