Расчет запасов влаги в почве

Запас влаги в определенном слое почвы на площади 1 га определяется по формуле:

W = 100*H*dv*βвес.,

где W — запас влаги в расчетном слое почвы, м³/га;

Н — расчетный слой почвы, м;

dv - плотность расчетного слоя почвы, т/м³ (г/см³);

βвес. - весовая влажность почвы, %;

100 — коэффициент пересчета в м³/га.

Активным слоем принято называть верхний слой почвы, в котором развивается основная масса корней растений. В начальный период (в момент посева) корнеобитаемого слоя нет, поэтому можно говорить только о какой-то условной глубине активного слоя. Эту глубину принимают равной 0,3 м для овощных культур и 0,5 — 0,7 для полевых. Считается, что в период прорастания растения могут использовать влагу, содержащуюся в слое почвы именно такой толщины. По мере развития растений мощность активного слоя увеличивается и доходит до 0,6 - 0,7 м для овощных культур и 0,7-1,2 м для полевых. Чтобы определить продуктивный (полезный) запас влаги в этом слое, необходимо иметь данные о весовой или объемной влажности почвы.

Запас продуктивной влаги м³/га рассчитывают по формуле:

Wпрод.= Wнв - Wвз‚

где—Wпрод. - продуктивный (полезный) запас влаги, м³/га;

Wнв— запас влаги, соответствующий НВ, м³/га;

Wвз— запас влаги, соответствующий ВЗ, м³/га.

Wнв= 100 Н dv βнв., а Wвз. =100 Н dv βвз

где βнв , βвз.— весовая влажность, соответствующая НВ и ВЗ, %.

Подставив эти значения в формулу определения продуктивных запасов влаги в почве, получим:

Wпрод. = Wнв. — Wвз = 100 Н dv βнв – 100 Н dv βвз = 100 Н dv (βнв – βвз ).

Коэффициент завядания растений (ВЗ) соответствует полуторной — двойной максимальной гигроскопичности почвы (он составляет от З до 13-14 % объема для разных почв) —βвз = 1,5 βмг,

где — βвз весовая влажность, соответствующая ВЗ, %

βмг— весовая влажность, соответствующая МГ, %.

Чтобы определить фактический полезный (продуктивный) запас влаги в почве, например, на начало вегетации растений, в формуле расчета запасов продуктивной влаги вместо Wнв подставляют Wнач.‚ т.е.:

Wпрод.(нач.вег.) = Wнач. -Wвз

где Wнач.— запас влаги в почве на начало вегетации, м³/га.

Wнач. = 100 Н dv βвес. (нач. вегет.)

Наиболее легко сводят свой баланс растения с небольшой испаряемостью и мощной корневой системой (зерновые). для этих культур ВТР колеблется в пределах 65 — 70 % НВ ( предполивной порог ). Технические культуры (свекла, хлопчатник, подсолнечник, кукуруза) более требовательны к водному режиму. Предполивной порог (ВТР) для этих культур, а также садов, виноградников, древесных пород равняется 75-80 % НВ. Хуже всего сводят свой водный баланс овощные пересадочные растения со слаборазвитой корневой системой и большой листовой поверхностью (капуста, огурцы, баклажаны и др.). Для этих культур предполивной порог (ВТР) колеблется в пределах 85 — 90 % от НВ.

Оптимальные запасы полезной (продуктивной) влаги (по АМ. Шульгину) в метровом слое почвы в период вегетации растений находятся в среднем в пределах от 100 до 200 мм. Как избыточная влажность (более 200 мм), так и недостаточная (менее 50 мм) отрицательно сказываются на развитии растений и их урожайности.

Задание. Рассчитать запасы влаги в метровом слое темно-каштановой среднесуглинистой почве: 1) при полной и наименьшей влагоемкости; 2) при влажности замедления роста 3) влажности устойчивого завядания. Определить максимальный размер доступной влаги и размер легкодоступной влаги в м³/га, в мм, в процентах к общей пористости.

Плотность метрового слоя почвы равна 1,35 г/см³, полная влагоемкость — 39 %, наименьшая влагоемкость — 29,5 %, влажность завядания -6 % от веса сухой почвы.

Для того, чтобы правильно регулировать степень увлажнения и другие показатели характеризующие состояние орошаемой почвы, необходимо освоить не только методы определения ее влажности, но и методы расчета оросительной и поливной нормы. Данные расчетов по определению запасов влаги оформлять по форме таблицы 7.1.

Таблица 7.1 Форма записи расчета запасов влаги в почве

Состояние увлажнения почвы
Полная влагоемкость
Влажность замедленного роста 60-70 % НВ
Влажность завядания
Максимальный размер доступной влаги в почве
Размер легкодоступной влаги в почве