6.2 Водные свойства почвы и доступность почвенной влаги растениям

Основными водными свойствами почв являются водоудерживающая способность, водопроницаемость и водоподъёмная способность.

Водоудерживающая способность – свойство почвы удерживать воду, обусловленное действием сорбционных и капиллярных сил. Поглощение воды зависит от типа почвы, механического, минералогического, химического состава почвы, а также её гумусированности.

Водопроницаемость – способность почвы впитывать и пропускать воду. Она зависит от общего объёма пор в почве, их размера, заметно изменяется на почвах разного гранулометрического состава (песчаные, глинистые). Кроме этого, на водопроницаемость оказывает большое влияние состав поглощённых оснований. При содержании большого количества Na⁺ почвы быстро набухают и становятся практически непроницаемы для воды (солонцы).

Н. А. Качинским предложена следующая градация почв по водопроницаемости (время – 1час, напор 5 см и температура – 10⁰ С).

Провальная - >1000 мм

Излишне высокая – 1000-500мм

Наилучшая – 500 – 100 мм

Хорошая – 100-70

Удовлетворительная – 70-30

Неудовлетворительная - < 30 мм

Водоподъемная способность – свойство почвы вызывать капиллярный подъем влаги. Капиллярные силы начинают проявляться в порах диаметром 8 мм, но особенно ярко выражены в порах диаметром 0.1-0.003 мм.

Более тонкие поры заполнены связанной водой. Поэтому водоподъемная способность растёт от песчаных почв к суглинистым и снижается в глинистых. Максимальная высота подъема воды над уровнем грунтовых вод для песчаных почв 0.5-0.7 м, для суглинистых – 3-6 м.

Благодаря капиллярным явлениям и водоподъемной способности почв грунтовые воды участвуют в дополнительном снабжении растений водой, в развитии восстановительных процессов (оглеение) и засоления в почвенном профиле. Степень минерализации грунтовых вод оказывает значительное влияние на скорость капиллярного подъема. Засоленные воды в отличие от пресных характеризуются более высокими скоростями поднятия.

Доступность почвенной влаги растениям. Для растений доступна та часть почвенной влаги, которая может быть усвоена в процессе их жизнедеятельности. Доступную воду называют продуктивной (полезной), т.к. она используется на формирование урожая.

Сосущая сила корней многих сельскохозяйственных культур составляет не более 15 атм. Поэтому вся влага, которая удерживается силами большими, чем сосущая сила корневых волосков, недоступна растениям. Если доступная влага использована, растения завядают.

В диапазоне влажности сухая почва – МАВ – МГ – ВЗ влага недоступна растениям.

Влага в пределах ВЗ – ВРК труднодоступна, малопродуктивна, вызывает замедление роста растений.

В диапазоне влажности ВРК – НВ (ППВ) содержится капиллярная вода, водоудерживающие силы которой невелики. Эта вода легкодоступна, высокопродуктивна.

В диапазоне влажности НВ – ПВ содержится гравитационная вода. Она также легко доступна, но избыточна, поэтому непродуктивна. Почва способна отдавать гравитационную воду путём стекания. Разница между полной и наименьшей влагоёмкостью характеризует максимальную водоотдачу (МВО). В структурных почвах МВО составляет не менее 15%.

Таким образом, продуктивная (полезная) влага в почве находится в интервале влажности ВЗ – НВ, а наиболее благоприятная, высокопродуктивная влага – ВРК – НВ (ВТР – НВ).

ВЗ – нижний предел (порог) продуктивной влаги в почве.

ВЗ = 1.5 МГ

НВ – верхний предел продуктивной влаги в почве.

ВРК (ВТР)– нижний предел продуктивной влаги в почве – предполивные пороги для сельскохозяйственных культур.