Состояние влаги в почве
Влагообеспеченность почвы и растений зависит от внешних условий (климата, метеоусловий, рельефа, близости грунтовых вод, полива), а также от свойств самой почвы.
Вода в почве может находиться в кристаллическом виде (лед, вода в составе почвенных минералов), в виде пара в составе почвенного воздуха, а также в жидком виде, как основа почвенного раствора. Но даже вода в составе почвенного раствора доступна корням растений не вся. Если почвенный раствор содержит большое количество солей, то корни растений не могут его поглощать (физиологические процессы поглощения воды растениями рассмотрены в следующей главе). Кроме того, корни не могут поглощать плотно связанную пленочную воду, которая слоем толщиной в 2-3 молекулы покрывает почвенные частицы, минералы. Эта вода обладает повышенной плотностью, замерзает при более низких температурах, не участвует в химических процессах в почве. Рыхло связанная пленочная вода более подвижна, может медленно перетекать под воздействием физико-химических процессов от одних почвенных частиц к другим, но и она не полностью доступна растениям, а лишь частично. Граница влажности, выше которой вода становится доступной для растений, называется влажностью завядания (ВЗ). При влажности почвы ниже ВЗ растения не могут потреблять влагу из почвы и завядают. ВЗ зависит от вида растения (его влаголюбивости) и от свойств самой почвы. Чем тяжелее почва по гранулометрическому составу и чем выше в ней содержание органического вещества, тем больше показатель ВЗ. Например, для глинистых почв значение ВЗ будет выше, чем для песчаных, так как площадь удельной поверхности почвы, а следовательно, слой пленочной воды, а значит, и количество этой воды будет в глинистой почве больше, чем в песчаной. Величина ВЗ в торфяных почвах составляет около 50-60% объемной влажности (то есть % воды от объема почвы), в глинистых — около 28 %, а для песчаных почв эта величина не превышает 5-6%. Сравните эти показатели и обратите внимание, насколько сильно торфяные почвы удерживают влагу, ведь даже при влажности почвы более 50% растениям эта влага недоступна!
Дальнейшее увеличение влажности ведет к возрастанию подвижности воды. Все больше пор заполняется водой, и эта влага свободна, подвижна, полностью доступна растениям, а в порах удерживается капиллярными силами.
Как мы уже выяснили, почва представляет собой пористую среду, где поры имеют разную протяженность, извилистость, размер. Под действием сил капиллярного подъема вода может подниматься по порам даже в направлении, противоположном силе тяжести. Поэтому над уровнем воды в почве (грунтовой или верховодки) всегда имеется слой, в котором капилляры заполнены водой — капиллярная кайма. Чем тоньше капилляры (но до определенного предела!), тем выше по ним поднимается вода. В зависимости от гранулометрического состава почвы влага поднимается на разную высоту (от 20-30 см на песках до 100-150 см на суглинках).
При дальнейшем увлажнении почвы начинают заполняться водой самые крупные поры и межагрегатные пространства. Эта вода называется гравитационной, она подвижна и избыточна, под воздействием силы тяжести она профильтровывается сквозь почвенную толщу (если нет местного водоупора), то есть не удерживается почвой, а свободно стекает.
Представим себе почву после паводка или сильного продолжительного дождя, когда все крупные поры в почве заполняются водой (летом можно наблюдать, как после сильного дождя дождевые черви выползают на поверхность почвы — ведь они не могут находиться в безвоздушном пространстве). В этот момент в почве все поры заполнены водой, и это состояние увлажнения называется полной влагоемкостью.
Полная влагоемкость почвы — это наибольшее количество воды, которое может вместить почва при заполнении всех пор водой. Сюда входят все категории почвенной влаги, в том числе и гравитационная, которую почва не в состоянии удержать и которая стекает вниз по профилю под воздействием силы тяжести.
Когда избыток гравитационной влаги стечет вниз по профилю (и дождевые черви смогут вернуться в свои ходы), в почве останется вода, доступная для растений и не вытесняющая полностью почвенный воздух. Подобные условия’ являются самыми благоприятными для развития корневых систем растений и для нормального функционирования живой фазы почвы. Такое значение влажности почвы называется наименьшей или предельно-полевой влагоемкостью (НВ или ППВ). Это очень важный показатель, по которому определяется диапазон оптимального увлажнения для каждой почвы. При избыточном поливе (или после сильного дождя), когда влажность почвы оказывается выше значения НВ, всегда наблюдается поверхностный и внутрипочвенный сток, и избыточная вода скапливается в виде верховодки или попадает в грунтовые воды, вызывая их подъем. При этом из корнеобитаемого слоя вместе с излишней водой вымываются и питательные вещества. Поэтому при расчете поливных норм обязательно учитывают показатель НВ. Полив следует организовать так, чтобы влажность почвы после полива составляла 0,7-1 НВ.
Доступная для растений влага — это часть рыхло связанной пленочной воды и капиллярная вода. Эту воду растения могут легко взять из почвы. Адсорбционная (связанная с почвенными минералами силами адсорбции), пленочная и гравитационная влага для растений непродуктивна, то есть недоступна или бесполезна. Если в почве содержится только адсорбционная и пленочная влага, растения испытывают засуху. Если же в почве присутствует гравитационная влага, то почва переувлажнена, вода вытесняет из пор почвенный воздух, оптимальный баланс соотношения воды и воздуха нарушается. Из-за этого нормальное всасывание влаги корнями растений также нарушается, и растения выглядят увядшими (это явление называется физиологической засухой, когда вода есть в достатке, но она недоступна по разным причинам, в данном случае из-за нехватки воздуха в почве).
Источник: http://articledirectory.ru/
Дата: 20.04.2016 15:42