Водоудерживающая способность – Водный режим
Водоудерживающая способность – Водный режим
Водные свойства и водный режим
План:
1. Значение влаги в почвообразовании
2. Формы почвенной влаги
3. Водные свойства почвы
4. Водный режим и его типы
5. Приемы регулирования водного режима
Вода поступает в почву в виде:
1. Атмосферные осадки
2. Грунтовые воды
3. При конденсации водяных паров в атмосферу
В Сибири выпадает 4000 мм в год атмосферных осадков.
От содержания воды в почве зависят:
1. Интенсивность протекающих в ней:
2. Передвижение веществ в почве
3. Водно-воздушный, питательный и тепловой режимы
4. Физико-механические свойства, т.е важнейшие показатели почвенного плодородия.
Поступающая в почву влага подвержена воздействию сил различной природы под влиянием, которых она может либо передвигаться, либо задерживаться, такими силами яв-ся сорбционные, астматические, менисковые, гравитационные.
Молекула воды рассматривается, как диполь.
Гидратация почвенных частиц связана с сорбцией парообразной и жидкой влаги.
Сорбированную воду подразделяют на прочно-рыхло связную.
Прочносвязанная (гигроскопическая вода) – вода поглощённая почвой из парообразного состояния.
Предельное количество воды, которое может быть поглощено почвой из парообразного состояния, при относительной влажности почвы, называется максимальной гигроскопичностью.
Вся влага является недоступной для растения.
Доступной для растений является своеобразная влага. Это вода не связанная с силами притяжения, почвенными частицами.
В почве свободная вода присутствует в форме:
1. Капиллярной – удерживается в почве, в порах малого диаметра, под действием капиллярных или менисковых сил (d от 0,1 до 0,001 мм), чем тоньше капилляр, тем выше подъем воды.
2. Гравитационная – разрушается в крупных капиллярных порах.
Различают гравитационную воду, просачивающуюся и влагу водоносных горизонтов.
Капиллярно-подъемная – поднимается от грунтовых вод на высоту, зависевшую от водоподъемной способности почвы.
Капиллярно подвешенная – не связана с грунтовым увлажнением.
Капиллярная влага легко доступна для растений и является основным источником их водного питания.
Грунтовые воды залегают над водоупорным горизонтом и тоже является источником водного питания растений.
Выделяют основные категории или формы почвенной влаги:
1. Твердая вода – лед, неподвижная влага
2. Химически связанная вода, входит в состав твердой фазы
3. Парообразная вода – в форме водяного пара
4. Сорбированная вода
5. Свободная вода
Водные свойства почв:
1. Водоудерживающая способность – способность почвы удерживать, то или иное количество воды, под влиянием силы тяжести обусловленное действием сорбционных и капиллярных сил.
Сорбция – способность почвы поглощать парообразную воду, зависит от гранулометрического, минералогического состава.
Влага, которая содержится в почве сверхмерного запаса, называется продуктивной.
2. Влагоемкость – способность почвы удерживать то или иное количество влаги, она зависит от механического состава, гумуса и структуры почвы.
Высокая влагоемкость – характеристика для глинистых почв, низкая у малого гумусовых песчаных почв.
Различают:
1. Капиллярную влагоемкость (КВ) – max количество капиллярно-подпёртой влаги, которая может содержаться в почве над уровнем грунтовых вод, капиллярными силами.
2. Наименьшая влагоемкость (НВ) – max количество влаги, которое способно удерживать почвы при промачивании её сверху и после стихания свободной воды.
3. Полная влагоемкость (ПВ)– наибольшее количество воды, которое может вместить почва при полном заполнении всех пор водой.
4. Max молекулярная влагоемкость – наибольшее содержание рыхло связной воды, которая удерживается в почве силами молекулярного притяжения.
5. Водопроницаемость – способность почвы впитывать и пропускать через себя воду, зависит от ГМ состава структурности сложения.
6. Водоподъёмная – способность почвы подымать воду по капиллярам.
Скорость подъема зависит от размера пор. По крупным порам вода поднимается быстро, но на небольшую высоту, по тонким капиллярам скорость подъема воды уменьшается, а высота подъема возрастает.
Водный режим почв – совокупность всех процессов поступления воды в почву, её состояния в почве и расходованием из почвы.
Количественное выражение водного режима, называется водным балансом.
77.243.189.108 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
Водные свойства и водный режим почв;
1.Общие сведения и значение почвенной влаги.
2.Категории почвенной влаги.
3.Водные свойства почв: влагоемкость, водопроницаемость, водоподъемная способность.
4.Водный режим почв. Водный баланс и типы водного режима.
5.Регулирование водного режима.
1. Вода в почве представляет собой жидкую фазу, или почвенный раствор. Попадая в почву различными путями, вода производит определенные изменения: с одной стороны, впитывает находящиеся в почве различные водорастворимые соединения, а с другой – теряет поглощаемые почвой вещества.
Вода обусловливает развитие всех жизненных процессов в почве и на ее поверхности, определяет интенсивность и направленность процессов выветривания и почвообразования, динамику почвенных процессов.
С почвенной водой связаны процессы выноса, перемещения и аккумуляции веществ и энергетического материала, формирование генетических горизонтов и профиля почв в целом. Почвенная влага выступает и в качестве терморегулятора, влияет на тепловой баланс и режим почв. Влажность почвы влияет на агрофизические свойства: плотность, мягкость, способность к крошению и образованию агрегатов – спелость почвы. Вода в почве во многом определяет уровень эффективного плодородия, поскольку именно почвенная влага – основной, а нередко и единственный источник воды для прорастающих на этой почве растений.
2. Почвенная влага в зависимости от характера связи между молекулами воды, твердой и газовой фазами почв характеризуются различной подвижностью и неодинаковыми свойствами.
Поэтому почвенную воду разделяют на категории, или формы, исходя из того, что каждая конкретная форма воды в почве обладает одинаковыми свойствами. По физическому состоянию различают три формы почвенной воды: твердую, жидкую и парообразную.
По характеру связи с твердой фазой и степени подвижности различают химически связанную, твердую, парообразную, физически прочносвязанную и рыхлосвязанную и свободную воду.
Химически связанная вода характеризуется неподвижностью, высокой прочностью связей, неспособностью растворять, включает конституционную (гидратную) и кристаллизационную (кристаллогидратную) воду, входят в состав твердой фазы почв.
Конституционная вода – это гидроксильная группа (OH) находящихся в почве веществ: гидроксилов Fe, Al, Mn, органических веществ.
Кристаллизационная вода – целые молекулы воды, входящие в кристаллы: гипс, CaSO4·2H2O, химически связанная вода, растениям недоступна.
Твердая вода. Образуется в почве в форме льда при ее промерзании в осенне-зимний период или сохраняется на определенной глубине в промерзшей толще почвогрунта, не оттаивая даже летом. Твердая вода неподвижна, растениям не доступна.
Парообразная вода содержится в виде водяного пара в почвенном воздухе, нередко носящая его до 100%. Она передвигается от мест с большой упругостью в места с меньшей упругостью водяных паров, а также с током воздуха. В питании растений практически не имеет значения.
Прочносвязанная вода это первая форма физически связанной, или сорбированной воды, называется гигроскопической водой. Она образуется в результате сорбции почвенными (преимущественно коллоидными) частицами водяных паров из воздуха. Эту способность почв называют гигроскопичностью. Гигроскопическая вода покрывает почвенные частицы тонкой пленкой, состоящей из 1-3 слоев молекул.
Рыхлосвязанная вода. Это вторая форма физически связанной или сорбированной воды, называется пленочной водой. Она образуется в результате дополнительной сорбции молекул воды при соприкосновении твердых коллоидных частиц почв с жидкой водой. Пленочная или рыхлосвязанная вода слабоподвижна, растениям недоступна. Максимальное количество рыхлосвязанной воды, удерживаемой силами молекулярного притяжения дисперсных почвенных частиц, называется максимальной молекулярной влажностью.
Свободная вода не связана с почвенными частицами сорбционными силами и передвигается под действием капиллярных и гравитационных сил. Разделяется на две формы: капиллярную и гравитационную воду.
Капиллярная вода. В капельно-жидком состоянии она находится в капиллярах почвы, доступна растениям. Это наиболее благоприятная для растений форма почвенной влаги. Различают капиллярно-повешенную и капиллярно-подпертую воду. Капиллярно-подвешенная образуется при увлажнении почвы с поверхности, капиллярно-подпертая – при поступлении воды снизу, т.е. при поднятии воды по капиллярам от грунтовых вод. В почве возможно присутствие одновременно капиллярно-подвешенной и капиллярно-подпертой воды, разделенной сухим слоем. Если эти воды смыкаются, то под действием капиллярных сил грунтовая вода поднимается по капиллярам к поверхности почвы и испаряется. Максимальное количество капиллярно-подвешенной воды, которое остается в почве после стекания избыточной свободной воды, называется наименьшей влагоемкостью (НВ).
Гравитационная вода. Занимает все некапиллярные промежутки между агрегатами (поры, пустоты в почве), вытесняя воздух. Передвигается свободно под действием силы тяжести, способна растворять и перемещать соли, коллоиды, суспензии по профилю почвы, доступна растениям, но создает суровые анаэробные условия, вызывает из-за недостатка кислорода угнетение и гибель растений, а также заболачивание почвы. Максимальное количество гравитационной воды, которое может вместить почвы при заполнении всех пустот, кроме пор занятых воздухом (5-8% общей порозности) называется полной влагоемкостью (ПВ).
3. Свойства почвы поглощать и удерживать воду в своем профиле, противодействуя стеканию ее под действие силы тяжести, называется водоудерживающей способностью. Основными удерживающими воду в почве силами являются сорбционные и капиллярные. Количественно водоудерживающая способность представляет собой влагоемкость.
Влагоемкость почвы – максимальное количество той или иной формы почвенной воды, удерживаемое соответствующими силами в почве.
Водопроницаемость почвы – свойство почв впитывать и пропускать через свой профиль поступающую с поверхности воду. При этом различают поглощение, впитывание воды почвой, когда вода заполняет поры и пустоты сухой почвы, передвигаясь от генетического горизонта к горизонту, и фильтрация, когда свободная вода проходит сквозь толщу насыщенной влагой почвы под воздействием тяжести.
Водопроницаемость взаимосвязана с гранулометрическим составом и оструктуренностью почв. Почвы, обладающие высокой водопроницаемостью не способны создать хороший запас влаги в корнеобитаемом слое, а характеризующейся низкой водопроницаемостью способствуют стеканию воды по поверхности почвы и развитию эрозии, а также вымоканию посевов.
Свойство почв обеспечивать передвижение содержащейся в ней воды под воздействием капиллярных сил называется водоподъемной способностью. Высота и скорость подъема зависит от гранулометрического состава, структуры и порозности почвы. В песчаных почвах поднимается невысоко, но достаточно быстро, а в глинистых медленно и на большую высоту.
4. Совокупность протекающих в почве процессов поступления, передвижения, сохранения и потерь воды называется водным режимом почвы.
Количественный приход воды в почву и ее расход представляют собой водный баланс, а количественно выраженные элементы водного режима являются соответственно элементами водного баланса. Водный баланс почвы количественно характеризует водный режим почвы только для определенной ее толщи на конкретной территории и за данный промежуток времени.
Приходная часть: начальный запас воды в почве, сумма атмосферных осадков за исследуемый период, количество воды поступившей с орошение, количество воды поступившей в почву из грунтовых вод, количество воды поступившей в почву в результате конденсации из водяных паров, количество воды поступившей в почву в результате притока по поверхности, количество воды поступившей в почву в результате внутрипочвенным боковым притоком.
Расходная часть: физическое испарение за период наблюдения количество воды израсходованное на транспирацию, потерянное количество воды в результате инфильтрации в толще почвогрунта, количество потерянное в результате поверхностного стока и бокового внутри грунтового стока, конечный запас влаги в почве. Величина коэффициента увлажнения т.е. отношение количества суммы осадков за год к годовой испаряемости, находится в пределах 0,1-3. а основании значения коэффициента увлажнения выделено 4 типа водного режима почв: промывной когда К>1 периодически промывной K>1 и K
Влагоемкость почвы
Водоудерживающая способность почвы.
Водоудерживающая способность – это свойство почвы удерживать в себе воду, на которую действуют силы тяжести, которые стремятся удалить эту воду из почвы. Вода в почве удерживается сорбционными и капиллярными силами, а так же водонепроницаемостью водоупорных слоёв. Наибольшее количество воды, которую способна удерживать почва теми или иными силами, называется влагоёмкостью. Выражается влагоёмкость в процентах массы сухой почвы, или в процентах объёма почвы. Водоудерживающая способность и влагоёмкость – одна из важнейших характеристик плодородия почвы. Только благодаря этому свойству почва может накапливать и длительное время удерживать запасы влаги.
По отношению к свободной влаге различают полную, капиллярную и наименьшую влагоёмкость.
Полная влагоёмкость
Полная влагоёмкость (ПВ) – наибольшее количество влаги, которое может находится в почве при условии заполнения всех её пор. Синонимы: полная водовместимость и наибольшая влагоёмкость. Величина ПВ определяется чаще всего по общей пористости, хотя в действительности она будет несколько меньшей, так как в почве всегда есть определённое количество защемлённого воздуха. При полной влагоёмкости в почве находятся все формы воды: кристаллогидратная, адсорбированная прочно связанная, капиллярная и гравитационная.
Состояние увлажнения почвы до полной влагоёмкости бывает редко. Оно возможно только тогда, когда зеркало грунтовых вод достигает поверхности почвы, и все почвенные поры заняты водой, или после обильного увлажнения при наличии в почве водоупорных слоёв или горизонтов.
Увлажнение почвы до полной влагоёмкости с агрономической точки зрения вредно, так как в почве будет отсутствовать так необходимей для растений и микроорганизмов воздух.
Капиллярная влагоёмкость
Капиллярная влагоёмкость (КВ) – наибольшее количество капиллярно-подпёртой влаги, которое может вмещаться в почве в пределах капиллярной каймы. Эта величина применения, которая изменяется в зависимости от высоты слоя, для которого она определяется. Чем глубже к зеркалу грунтовых вод, тем выше капиллярная влагоёмкость и наоборот.
Удерживается и перемещается эта влага в почве преимущественно под действием капиллярных (менисковых) сил, которые начинают проявляться в порах с диаметром меньше 8 мм, но особую силу приобретают в порах с диаметром от 100 до 3 мкм (Н. А. Качинский, 1970).
Некоторые исследователи влажность самого нижнего десятисантиметрового слоя капиллярной каймы называют максимальной капиллярной влагоёмкостью. Данные, которые наводятся в литературе по капиллярной влагоёмкости, как правило характеризуют именно максимальную капиллярную влагоёмкость, так как лабораторные методы определения капиллярной влагоёмкости построены так, что определяется именно влажность десятисантиметрового слоя почвы, который имеет непосредственную связь со свободной водной поверхностью. Результаты таких исследований можно использовать для сравнительной характеристики почв различного гранулометрического состава, структуры, плотности и др.
Величина КВ зависит от таких свойств почв как гранулометрический и минералогический состав, содержания гумуса и поглощенных оснований, структурно состояния и плотности сложения.
Наименьшая влагоёмкость
Наименьшая влагоёмкость (НВ) – наибольшее количество подвешенной влаги, которую тот или иной слой почвы может удерживать после обильного её увлажнения и свободного стекания воды. Синонимы: полевая или предельно полевая влагоёмкость.
По наименьшей влагоёмкости судят о способности почвы накапливать влагу и возможное соотношение в ней воды и воздуха, о количестве доступной воды для растений и величине поливной нормы.
Зависит наименьшая влагоёмкость от гранулометрического и минералогического состава почвы, содержания в ней органического вещества и состава поглощенных оснований. Поэтому на разных почвах она неодинакова.
Среди всех зональных почв наилучшую влагоёмкость имеют чернозёмы глубокие. В зонах, расположенных на север и на юг от них влагоёмкость почв постепенно снижается.
Во всех без исключения почвах наименьшая влагоёмкость уменьшается по профилю почвы вниз. Это обусловлено уменьшением в том же направлении гумусированности почвы, ухудшением структуры, увеличении плотности горизонтов и резким уменьшением их пористости.
Источники:
http://studopedia.ru/1_105224_vodnie-svoystva-i-vodniy-rezhim.html
http://studopedia.su/10_24550_vodnie-svoystva-i-vodniy-rezhim-pochv.html
http://po-teme.com.ua/rastenievosdstvo/stati-po-rastenievodcheskim-temam/1909-vodouderzhivayushchaya-sposobnost-pochvy.html
