какая почва впитывает воду

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Популярные статьи

Приложения для Android

Водный режим почв

Водный режим — совокупность почвенных процессов поступления, перемещения, сохранения и расходы воды. Каждый из этих процессов в отдельности является элементом водного режима.

Водный режим почв складывается под влиянием ряда факторов: климата, рельефа, водно-физических свойств почвогрунтов, условий водного питания, а также хозяйственной деятельности человека. Специфика водных режимов конкретных зональных типов почв определяется прежде всего количеством атмосферных осадков и температурными режимами.

Вода относится к земным факторам жизни растений, в почве находится в жидкой фазе в виде почвенного раствора. В почве она находится в межфазном равновесии с почвой, обмениваясь с ней минеральными веществами. Часть почвенной влаги теряется, просачиваясь в более глубокие слои, либо за счет испарения или стока с поверхности. Оставшаяся влага удерживается почвой и представляет собой почвенный раствор. Характеризуется рядом важных агрохимических показателей.

Навигация

Значение воды в жизни растений

Почвовед Г.Н. Высоцкий подчеркивал исключительную важность воды в почве, сравнивая ее с кровью в живых организмах.

Роль влаги в жизни растений:

Потребность семян для набухания и перевода запаса питательных веществ в усвояемую форму составляет для разных растений (в % от массы семян): ячмень, пшеница — 50, овес, рожь — 55-65, кукуруза — около 40, лен, горох — 100, клевер, сахарная свекла — 120-150. Как правило, этот показатель для большинства растений составляет от 40 до 100% от массы семян.

Вода составляет значительную часть массы растений: в семенах ее количество составляет 7-15%, в стеблях, включающих много одревесневших мертвых клеток, — до 50, в корнеплодах, клубнях и листьях — до 75-93%.

На образование 1 г сухого органического вещества растения потребляет от 200 до 1000 г воды.

Таблица. Коэффициенты водопотребления сельскохозяйственных культур для Нечерноземной зоны, м 3 /т сухой биомассы 1

Нормальная деятельность почвенных микроорганизмов возможна при достаточной влагообеспеченности. Например, азотфиксирующим бактериям (Azotobacter, клубеньковые бактерии) для размножения требуется 25%-ная влажность почвы. Недостаток воды снижает усвоение питательных веществ бактериями, а чрезмерный избыток приводит к кислородному голоданию. Оптимальная влажность почвы для бактерий и растений совпадает — 60% полной влагоемкости почвы.

Избыток влаги в почве, складывающийся при превышении наименьшей полевой влагоемкости (НВ), угнетающе действует на рост и развитие растений. Хотя некоторые из них по-разному реагируют на переувлажнение.

В исследованиях и практике по земледелию и растениеводству для учета расхода воды на создание урожая используют коэффициент водопотребления. Коэффициент водопотребления — расход воды в м 3 на одну тонну урожая, включающий производительные, то есть потребление воды культурными растениями, и непроизводительные расходы на испарение с поверхности почвы.

Транспирация

Транспирация — испарение воды листьями.

Транспирационный коэффициент — количество воды, необходимое растению для образования единицы сухого вещества.

Растения используют почвенный раствор минеральных веществ в очень небольших концентрациях. Большая часть, поступающей в растения влаги, используется не полностью. Так, из 1 000 частей прошедшей через растение воды, только 1,5-2 части используются на питание, остальная вода испаряется через листья.

Транспирационный коэффициент зависит от освещенности, температуры, влажности почвы и воздуха, обеспеченности питательными веществами.

В опытах Гельригеля, при прямом солнечном свете транспирационный коэффициент составлял 349, при сильном рассеянном свете — 483, среднем — 519 и слабом — 676.

Коэффициент транспирации сильно зависит от влажности воздуха. В засушливые периоды у таких культур, как просо, пшеница, овес, кукуруза, он увеличивается в 2 и более раз по сравнению с влажными. В южных и восточных районах России испарение воды растениями значительно выше, чем в северных и западных.

Удобрения могут заметно снижать транспирационный коэффициент. Например, овес при недостатке питательных элементов имеет коэффициент транспирации 483, при достаточном их обеспечении — 372. Поэтому применение удобрений для засушливых районов земледелия имеет важное значение, так как растения более экономно расходуют ограниченные запас влаги.

Коэффициент водопотребления — сумма транспирационной воды и воды, испаряющейся с поверхности почвы. Выражается в м 3 на 1 т урожая. Варьирует в зависимости от увлажненности для озимых зерновых от 375 до 550, для свеклы — от 240 до 400, для картофеля — от 170 до 660, для многолетних трав — от 500 до 750 м 3 /т.

Потребность растений во влаге характеризуется транспирационным коэффициентом, который приближенно отражает способность растения расходовать определенное количество воды для создание в виде урожая единицы сухого вещества.

Транспирационный коэффициент изменяется от погодных условий, плодородия почвы, удобрения. При низкой влажности воздуха, сильном нагреве листьев и ветре он возрастает. Последний фактор особенно увеличивает испарение воды. К.А. Тимирязев писал, что даже при слабом ветре транспирация увеличивается в 2 раза, а при сильном ветре испарение в 20 раз больше, чем в сухую погоду.

Меньшее влияние на транспирационный коэффициент оказывают почвенные условия: обеспеченность питательными веществами, степень увлажнения, величина осмотического давления почвенного раствора.

Потребность в воде одного и того же растения зависит от фаз роста.

Источник

Все дело в почве

Все наши цветы время от времени требуют пересадки. И март – самое идеальное время для этого. Поэтому сегодняшний выпуск «Жалобной книги» будет несколько специфичным. Мы решили посвятить его обзору земельных смесей для выращивания комнатных растений, которые продаются в Красноярске

Из чего же, из чего же.

Все из предлагаемых земельных смесей составлены на основе торфа плюс некоторые варьирующиеся добавки, к примеру, песок, гумус, керамзит. Они различаются процентным составом этих четырех компонентов, который изменяется в зависимости от вида и особенностей растения. Поэтому перед покупкой нужно изучить список растений, для которых рекомендована земля. Есть и универсальный грунт, который подходит для всех цветов.

Огромное значение имеет распределение элементов в земельной смеси: гумус отвечает за то, что питание для растений растворяется в воде во время полива. Торф хорошо, прямо как губка, удерживает воду, поэтому корни всегда хорошо увлажнены. Песок позволяет почвогрунту быстро просыхать, поэтому он не перенасыщается водой, кроме того, он позволяет воздуху проникать до самых корней.

Но все чаще встречаюсь я с таким фактом: вскоре cубстрат уплотняется, земляной ком отстает от краев горшка и совсем не впитывает воду. Особенно, если сажу цветы в так называемую «Живую землю». Знакомая картина? А дело вот в чем. Количество торфа, видимо, доминирует в смеси, поэтому при пересушке субстрата земляной ком уменьшается в размерах, перестает впитывать воду, и нужно длительное время его размачивать. От пересыхания спасают пластмассовые горшки, в них нет пор и вода не испаряется, поэтому смесь не высыхает так быстро, как в глине. Чтобы почва не уплотнялась, в нее добавляют грубые примеси с диаметром зерна 3-5 мм: мелкие камешки, дробленый керамзит, крупнозернистый песок, рубленый мох, крупную кирпичную крошку, пенопластовую крошку и т.п. Все примеси должны быть предварительно промыты от пыли и простерилизованы, т.е. как минимум ошпарены кипятком.

Кислотно-щелочной баланс

Показатель pH, об идеальном соотношении которого в каком-то шампуне твердит нам телевизионная реклама, так же важен и для почвы. Кислотность – это удельная масса содержащихся в почве кислот. И если она подобрана неправильно, растения будут болеть.

Нейтральными считаются черноземные почвы, где рН равно 7. В кислом субстрате (торф) pH меньше, в щелочном (глинисто-дерновая смесь) – больше.

Большинство комнатных растений хорошо растет на слабокислых (рН = 5,5-6,5) или нейтральных почвах. Однако есть и такие, которым нужна кислая (азалии, гортензии, гардении, иксора, хвойные) среда. Или, наоборот, слабощелочная почва (цитрусовые, пальмы, цикасы, пеларгонии, кактусы). Требования растений к кислотности почвы указываются при описании ухода.

Цветам необходимы и питательные вещества, такие как азот, фосфор, калий. Недостаток или избыток в субстрате элементов приводят к нарушениям в развитии или даже гибели растений.

Обещать легко

Готовая смесь хороша еще тем, что можно точно узнать, сколько и чего содержится в почве. Если, конечно, производители держат слово и информация на пакете соответствует тому, что есть на самом деле. Проверить это мы решили с помощью специалистов ФГУ Государственный центр агрохимической службы «Красноярский». Пять пакетов с универсальным грунтом подверглись лабораторным испытаниям. Результат получился ошеломляющий. Ни в один из образцов, которые позиционируют как полностью готовые земельные смеси, посадить цветы сразу нельзя. Заявленные производителями показатели не совпали с теми, что получились в результате анализа почвы.

Итак. Terra Vita («Живая земля»). «Полностью готовый нейтральный почвогрунт для выращивания рассады всех видов овощных, ягодных культур и цветов, – пишет производитель ЗАО МНПП «Фарт», Санкт-Петербург. – Продукт переработки промышленной популяцией дождевых червей навоза крупного рогатого скота и других органических субстратов с добавлением природных структурирующих компонентов».

Показатель кислотности почвы выдержан. Он составляет 6,3 (заявлен pH 5,8-7). А вот как оценивать остальные, если производитель воспользовался хорошей лазейкой? Разброс показателей содержания питательных веществ грандиозный. Азота, например, может быть от 20 до 250 мг (получилось 99,5), фосфора – 100-500 (83,2), калия – 100-500 (102,3). Увидев цифры по кальцию и магнию, специалисты лаборатории предположили, что производитель ошибся на один, но очень существенный нолик. Не может быть в цветочном грунте от 1000 до 6000 мг кальция (на самом деле его там оказалось 169,6, и это хороший показатель) и магния от 500 до 3000 мг (73,9, что тоже норма). А если не ошиблись? Это значило бы то, в такую землю цветы сажать НЕЛЬЗЯ! Такого количества железа, каким его якобы обогатил производитель (или черви?) – от 50 до 250 мг, специалисты не нашли. Там его ничтожно мало. На языке специалистов – «следы».

Грунт для цветов и комнатных растений, произведенный ООО «СХП «Селигер-агро», Тверь.

Натуральный высококачественный грунт, приготовленный на основе природного материала – торфа. Обладает биологической и физиологической активностью вследствие оригинальной технологии изготовления. Обогащен всеми основными питательными веществами и микроэлементами, важными для роста и цветения растений в условиях открытого и закрытого грунта.

Состав: из природного материала – просеянного и раскисленного торфа средней и малой степени разложения, смешанного с песком совместно с минеральными удобрениями и известью.

Почва оказалась чуть кислее (7,1), чем указывает производитель, – pH должен быть 5,6-6,0. При таком количестве азота – 67,9 (вместо 150 +/- 50) – цветы будут чахнуть, если не принять меры. Это еще в большей степени относится к содержанию фосфора – его в почве 8,4 (обещано 150 +- 50) – и калия – 39,8 (вместо 200 +- 60). Специалисты рекомендуют добавить в грунт удобрения, содержащие фосфор, азот и калий: суперфосфат, азофоску, нитроаммофосфат, аммофос, карбамид, аммиачную селитр, нитрофоск, сульфат калия, хлористый калий, калимаг.

Универсальный грунт «ЭКЗО» этого же производителя. И опять – не все показатели соответствуют заявленным. Кислотность почвы почти соответствует: 6,7 при обещанной 5,5-6,0. С азотом тоже все в порядке: 114 мг на литр сухого вещества (указано 100-180). А вот фосфора и калия значительно меньше: 64,1 мг (вместо 135-255) и 19,4 (115-215). Прежде чем пересадить цветы, необходимо добавить золу, суперфосфат, калий и фосфорные удобрения.

Садовая земля ООО «Руссбалтторф», п. Форносово Ленинградской области.

Натуральный, полностью готовый торфогрунт, изготовленный из высококачественного торфа с добавлением минеральных удобрений и природных структурирующих компонентов.

Почва оказалась кислая: pH 4,2 вместо 5,1. Не всякому цветочку это понравится. С содержанием питательных веществ у этого грунта тоже проблемы. Производитель уверяет, что в «Садовой земле» содержится не менее 300 мг/литр азота и фосфора, в то время как их там 92 и 89,8 мг соответственно. Калия тоже меньше почти в три раза: 145,6 мг вместо 400. Чтобы исправить упущения производителей, нужно добавить в землю перегной или поливать коровяком из расчета 1:20.

«Огородник» ООО «Фаско +», г. Химки Московской области. Садовая земля для цветов и рассады. Биологически активный, экологически чистый продукт.

Кислая почва. PH оказался 5,4 вместо 6-6,5. Цветы хоть и любят азот, но в «Огороднике» его все же избыток: 1176 мг/кг (вместо 275 +/- 25). Исправить это можно добавлением речного песка или опилок. А вот фосфора, напротив, в земле мало: всего 5 мг (вместо 250 +- 50), поэтому нужно внести суперфосфат. И лишь содержание калия в норме: 500 (хотя и заявлено 350 +/- 50, но полученный показатель – это норма).

Сами эксперты

Получается, не всякой земле, увы, можно безоговорочно доверять зеленых любимцев. Но не бежать же в лабораторию с каждым пакетиком земли. Что делать? Главный показатель – кислотность почвы – вы можете проверять сами. Сейчас в садоводческих магазинах продаются индикаторы кислотности почвы, и совершенно необходимо запастись ими.

Чаще всего приходится раскислять почву, т.е. снижать показатель рН. Для этого используют мел, известь, доломитную муку, древесную золу. Раскисляет почву и магний. Хватает ли цветам питательных веществ, вы тоже сможете понять сами. Если в почве мало азота, растения будут хилыми, светлыми. Недостаток фосфора и калия скажется в период цветения и плодоношения. Признаки нехватки этих питательных веществ: задержка в росте, темно-зеленые, но тусклые листья с пурпурными пятнами или полосками. Определить механический состав смеси можно следующим образом. Почву надо полить до насыщения и сжать небольшое количество в ладони. Хорошая смесь крошится, плохая образует плотный комок.

Перед тем, как посадить цветы

Готовые смеси должны проходить термическую обработку до того, как попасть в пакеты. Но лучше подстраховаться и простерилизовать субстрат самостоятельно:

* Поместите почву на 1 час в духовку при температуре +80С или на водяную баню. Эту процедуру желательно производить за 14-16 дней до посадки растения, чтобы микробный состав, который убивается при стерилизации, хотя бы частично восстановился. «Оживить» субстрат можно также добавлением к нему небольшого количества (достаточно 1 чайной ложки на упаковку) земли, взятой из горшка с хорошо растущим здоровым растением.

* Насыпьте смесь на металлический или эмалированный поддон и равномерно пролейте сначала кипятком, а затем раствором марганцовки. Закройте пленкой и выдержите два дня. Этот способ самый простой, но не дает 100-процентной гарантии очищения земли.

Поливать подготовленную почву нужно накануне пересадки, чтобы она успела напитаться влагой и в то же время не была слишком мокрой.

Где-то через неделю после посадки землю неплохо пролить как следует слабо-розовым чуть теплым раствором марганцовки, для того чтобы вымывался избыток солей. В теплой воде быстрее растворяются и, соответственно, вымываются вредные соли и избыток азота; благодаря слабому раствору марганцовки почва насыщается небольшим количеством марганца, благоприятно влияющего на цветение, плюс небольшая дезинфекция. А еще эта процедура уменьшает возможность возникновения ржавчины.

Лучше свежий

Грунт нужно использовать весь сразу. Хранящийся в открытом мешке, он теряет свои свойства через пару месяцев. Если ваше растение хорошо растет в определенном типе грунта или вы его купили в какой-то особой земле, лучше ее не менять. Достаточно будет заменить только верхний слой и добавить хорошее удобрение.

Источник

Какая почва впитывает воду

Глава 7. ВОДНЫЕ СВОЙСТВА И ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВ

§1. Значение воды в почве

Почва как многофазная система способна поглощать и удерживать воду. В ней всегда находится определенное количество влаги. Вода поступает в почву в виде атмосферных осадков, грунтовых вод, при конденсации водяных паров из атмосферы, при орошении.

Почвенная вода является жизненной основой растений, почвенной фауны и микрофлоры, получающих воду главным образом из почвы. От содержания воды в почве зависят интенсивность протекающих в ней биологических, химических и физико-химических процессов, передвижение веществ и формирование почвенного профиля, водно-воздушный, питательный и тепловой режимы, ее физико-механические свойства, то есть, важнейшие показатели почвенного плодородия. Следовательно, почвенная вода оказывает прямое и косвенное влияние на развитие и урожайность растений.

Растения расходуют воду в огромном количестве. Для создания 1 г сухого органического вещества потребляется от 200 до 1000 г воды. Количество воды, затрачиваемое на создание единицы сухого вещества за вегетационный период, называется транcnupaцuoнным коэффициентом. Однако растениями усваивается только часть почвенной влаги, которая удерживается силами, меньшими, чем сосущая сила корней, – продуктивная влага. В процессе фотосинтеза вода вместе с углекислым газом – первичный источник образования органического вещества растений. В воде растворяются питательные вещества, которые с почвенным раствором поступают в растения. Растения нормально развиваются только при постоянном и достаточном количестве влаги в почве. Недостаток, как и избыток, влаги в почве ограничивает продуктивность растений. В этом случае неэффективными становятся различные приемы, направленные на повышение урожаев сельскохозяйственных культур (внесение удобрений, известкование и др.).

Водообеспеченность растений определяется не только количеством поступающей воды в почву, но и ее водными свойствами, способностью почвы впитывать, фильтровать, удерживать, сохранять воду и отдавать ее растению по мере потребления. В одинаковых климатических условиях при равной влажности почвы могут содержать разное количество доступной воды, что зависит от механического состава почв, структурного состояния, содержания гумуса и других показателей, предопределяющих их водные свойства. Поэтому создание благоприятного водного режима в почве – одно из важнейших условий получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур в условиях интенсивного земледелия.

§2. Формы воды в почве

Для определения обеспеченности растений доступной водой необходимо знать формы и взаимосвязи воды в почве.

Жидкая и парообразная вода в почве подвергается воздействию различных природных сил: гравитационных, молекулярного притяжения твердой фазы почвы и силы притяжения между молекулами воды. В зависимости от преобладания одной из этих сил почвенная вода имеет различную подвижность и доступность для растений.

Выделяют следующие основные формы почвенной воды, различающиеся между собой прочностью связи с твердой фазой почвы и степенью подвижности: кристаллизационную, гигроскопическую, пленочную, капиллярную, гравитационную.

Кристаллизационная вода – это химически связанная вода, входящая в состав минералов либо в виде гидроксильных групп (Fе(ОН)з, А1(ОН)з, Са(ОН)₂), либо в виде целых молекул (например, гипса (CaS0_{4 *} 2 Н₂0), мирабилита (Na₂SО_{4 *} 10 Н₂О) и др.); выделяется при нагревании почвы до температуры 400 – 600 °С. Химически связанная влага не принимает непосредственного участия в физических процессах, протекающих в почве, и растениям недоступна.

Гигроскопическая влага. Часть воды, находящейся в воздухе в виде пара, поглощается поверхностью почвенных частиц, образуя гигроскопическую влагу – одну из форм так называемой сорбционной воды, т.е. удерживаемой силами сорбции. Содержание этой влаги зависит от: относительной влажности и температуры воздуха (чем влажнее воздух и ниже температура, тем ее больше в почве), содержания органического вещества (чем богаче почва гумусовыми веществами, тем ее больше) и механического состава (при прочих равных условиях почва суглинистая или глинистая всегда будет содержать больше гигроскопической влаги, чем почва песчаная или супесчаная). Наибольшее количество гигроскопической воды, поглощенное почвой и выраженное в процентах от массы сухой почвы, называется максимальной гигроскопичностью (МГ). Такое количество влаги почва может поглотить из воздуха, имеющего относительную влажность, близкую к 100 %. Максимальная гигроскопическая влажность – величина, постоянная для каждой почвы, так как она определяется при постоянных температуре и относительной влажности воздуха. Может колебаться для песчаных почв от 0,1 до 1,5 в глинистых, гумусированных – до 10 – 15, в органогенных – до 20 – 40 % от веса сухой почвы. Молекулы гигроскопической воды удерживаются на поверхности почвенных частиц с большой силой, поэтому удалить их можно лишь продолжительным нагреванием почвы при 105 °С. Следовательно, для растений гигроскопическая влага недоступна.

МГ используют для выяснения мертвого запаса влаги (МЗВ) в почве – количество влаги в почве, при котором растения начинают устойчиво завядать, так как эта вода не может быть использована растениями. Он равен 1,5 • МГ, т.е. в состав мертвого запаса влаги входит еще пленочная вода.

Пленочная вода покрывает почвенные частицы следующим за гигроскопической влагой слоем, также удерживается силами межмолекулярного притяжения, но слабее, поэтому является частично доступной (для взрослых растений). Кристаллизационная, гигроскопическая и пленочная формы воды относятся к прочносвязанной воде и составляют МЗВ.

Влага, которая содержится в почве сверх мертвого запаса, называется продуктивной. Благодаря этой влаге формируется урожай сельскохозяйственных растений.

Свободная вода не связана силами притяжения с почвенными частицами, доступна растениям, передвигается в почве под действием капиллярных и гравитационных сил. В связи с этим выделяют капиллярную и гравитационную воду.

Капиллярная вода заполняет тонкие (капиллярные) поры почвы и передвигается в них под влиянием капиллярных (менисковых) сил. Высота подъема воды тем выше, чем тоньше капилляр. В зависимости от характера увлажнения различают капиллярно- подвешенную и капиллярно-подпертую воду. При увлажнении почвы сверху (атмосферные осадки, оросительные воды) формируется капиллярно-подвешенная вода, не связанная с грунтовыми водами и находящаяся в верхней части профиля почв. Капиллярно-подпертая формируется при увлажнении снизу и поднимается от зеркала грунтовых вод. Почвенный слой, в котором она распространяется, называется капиллярной каймой, и мощность его зависит от водоподъемной способности почвы. Капиллярная вода легкодоступна для растений и является основным источником их водного питания. Разновидностью капиллярной воды является стыковая влага, находящаяся в почвах с атмосферным увлажнением, которая представляет собой влагу, удерживаемую между частицами почвы и не проходящую вниз.

Если почву, в которой все капиллярные поры уже заполнены водой, продолжать увлажнять, то влагой будут заполняться некапиллярные промежутки. Эта влага, свободно передвигающаяся в почве и подчиненная в своем движении силе тяжести, называется гравитационной. Гравитационная влага может передвигаться в почве только из верхних слоев вниз. Просачиваясь вниз, она либо является источником питания грунтовых вод, либо распределяется по толще почвы и переходит в другие формы воды. Гравитационная влага легкодоступна растениям, но избыточна (т.к. мало воздуха и нарушается газообмен) и поэтому непродуктивна. Полное насыщение почвы водой возможно после таяния снега или длительных дождей, однако это явление кратковременное.

Грунтовые воды играют важную роль в водном питании растений. Подходя близко к поверхности почвы, в северных районах они вызывают заболачивание, а в южных – засоление почвы. Критическая глубина залегания грунтовых вод, при которой происходит засоление почв на юге, колеблется в пределах 1,5 – 2,5 м.

§3. Водные свойства почвы и основные почвенно-гидрологические константы

Водный режим почвы зависит не только от количества атмосферных осадков, но и в значительной мере от водных свойств самой почвы. К главнейшим водным свойствам относятся водопроницаемость, водоподъемная способность (или капиллярность), влагоемкость.

Водопроницаемость – это способность почвы впитывать и пропускать через себя воду. Водопроницаемость измеряется объемом воды, протекающей через единицу площади поверхности почвы в единицу времени, выражается в мм водного столба в единицу времени.Процесс водопроницаемости включает впитывание влаги и ее фильтрацию. Впитывание происходит при поступлении воды в почву, не насыщенную водой, а фильтрация начинается тогда, когда большая часть пор почвы заполняется водой. Впитывание воды обусловлено сорбционными и капиллярными силами, фильтрация – силой тяжести.

Водопроницаемость зависит от механического состава, структуры (у структурных почв выше, чем у бесструктурных), содержания гумусовых веществ (в целом от общего объема пор в почве и их размера), а также от состава поглощенных катионов: натрий уменьшает водопроницаемость, а кальций – увеличивает. В легких по механическому составу почвах поры крупные и водопроницаемость всегда высокая. В почвах тяжелого механического состава с глыбисто-пылеватой структурой и плотных бесструктурных почвах водопроницаемость низкая. После оструктуривания такие почвы в несколько раз улучшают фильтрационную способность (суглинистые и глинистые почвы, обладающие водопрочной комковато-зернистой структурой, также отличаются высокой водопроницаемостью).

Хорошо водопроницаемыми считаются почвы, в которых вода в течение первого часа проникает на глубину до 15 см. В средневодопроницаемых почвах вода за первый час проходит от 5 до 15 см, а в слабоводопроницаемых – до 5 см. От этого свойства зависит степень использования водных ресурсов. При слабой водопроницаемости часть атмосферных осадков или оросительной воды стекаетпо поверхности, что приводит к непродуктивному расходованию влаги, могут происходить вымокание культур, застаивание воды на поверхности и развиваться эрозия почвы. При очень высокой водопроницаемости не создается хороший запас воды в корнеобитаемом слое почвы, а в орошаемом земледелии наблюдается большая потеря на полив.

Водоподъемная способность – свойство почвы поднимать содержащуюся в ней влагу за счет капиллярных сил (вода в почвенных капиллярах образует вогнутый мениск, на поверхности которого создается поверхностное натяжение). Высота капиллярного поднятия воды зависит от диаметра капилляров: чем они тоньше, тем выше поднятие, и наоборот. Поэтому водоподъемная способность растет от песчаных почв к суглинистым и глинистым. Максимальная высота подъема воды над уровнем грунтовых вод для песчаных почв 0,5 – 0,8 м, для суглинистых – 2,5 – 3,5 м, в глинистых почвах – 3,0 – 6,0 м.Скорость подъема зависит от размера пори вязкости воды, обусловливаемой ее температурой. По крупным порам вода поднимается быстрее, чем в почвах с тонкими капиллярами.С повышением температуры уменьшается вязкость воды, поэтому скорость ее капиллярного поднятия повышается. Растворенные в воде соли также оказывают значительное влияние на скорость капиллярного подъема. Минерализованные грунтовые воды в отличие от пресных поднимаются к поверхности по капиллярам с большей скоростью.

Благодаря капиллярным явлениям и водоподъемной способности почв грунтовые воды участвуют в дополнительном снабжении растений водой, особенно в засушливые годы, развитии восстановительных процессов и засолении почвенного профиля.

Влагоемкость – способность почвы впитывать и удерживать определенное количество воды. Выражается в % к весу сухой почвы. Эта способность зависит от гранулометрического состава, содержания гумуса, состава поглощенных катионов. Высокая влагоемкость характерна для глинистых почв, богатых коллоидами, с высоким содержанием гумуса. Высокой влагоемкостью обладают почвы, содержащие известь, хлориды, слабовлагоемкие песчаные почвы.

Различают следующие виды влагоемкости: максимальную гигроскопическую, капиллярную, полевую и полную.

Максимальная гигроскопическая влагоемкость (МГВ) – это наибольшее недоступное растениям количество влаги (мертвый запас влаги), которое прочно удерживается молекулярными силами почвы (адсорбцией). Величина этой влагоемкости зависит от суммарной поверхности частиц, а также содержания гумуса: чем больше в почве илистых частиц и гумуса, тем она выше.

Капиллярная влагоемкость – максимальное количество воды (капиллярно-подпертой влаги), которое удерживается в почве над уровнем грунтовых вод при заполнении капиллярных пор. Кроме свойств почвы, величина капиллярной влагоемкости зависит от высоты над зеркалом грунтовых вод. Вблизи грунтовых вод она наибольшая, а с поднятием к поверхности уменьшается и на границе капиллярной каймы равна наименьшей влагоемкости.

Наименьшая влагоемкость (НВ), или предельная полевая влагоемкость (ППВ) – это наибольшее количество воды, которое остается в почве после ее полного увлажнения и свободного стекания избыточной воды. Величина наименьшей влагоемкости зависит от гранулометрического и минералогического состава, плотности и пористости почвы. Она соответствует величине капиллярно-подвешенной воды. Наименьшая влагоемкость – важнейшая характеристика водных свойств почвы, дающая представление о наибольшем количестве воды, которое почва способна накопить и длительное время удерживать. Она составляет (в % от веса абсолютно сухой почвы): для песчаных – 4 – 9, супесчаных – 10 – 17, легко- и среднесуглинистых – 18 – 30, тяжелосуглинистых и глинистых – 23 – 40. Наибольшие значения ППВ характерны для гумусированных почв тяжелого механического состава, обладающих хорошо выраженной макро- и микроструктурой.

Полной влагоемкостью (ПВ) называется наибольшее количество воды, которое может вместить почва при полном заполнении всех ее пор водой при отсутствии оттока (численно равна пористости почвы).

Оптимальной влажностью для большинства культурных растений условно принято считать влажность, приблизительно равную 50 % полной влагоемкости данной почвы. Для большинства зерновых культур оптимальная влажность составляет 30 – 50 %, для зернобобовых – 50 – 60 %, технических растений и корнеплодов – 60 – 70 %, сеяных луговых трав (злаков и бобовых) – 80 – 90 % ПВ почвы. Поэтому оптимальная влажность почвы для разных растений и почв должна несколько отклоняться от условно принятой.

Полевая влажность (W_П) характеризует содержание влаги в почве на данный момент, выражается в % к массе сухой почвы.

Из общего количества влаги, содержащейся в почве при ее полном насыщении, выделяют такие пограничные значения влажности, при которых меняются поведение воды и ее доступность растениям. Границы значений влажности, характеризующие пределы появления различных категорий почвенной влаги, называются почвенно-гидрологическими константами. Наиболее широко используются следующие: максимальная гигроскопическая влагоемкость, влажность разрыва капилляров (ВРК), влажность завядания (ВЗ), наименьшая влагоемкость (НВ) и полная влагоемкость (ПВ).

При влажности НВ вся система капиллярных пор заполнена водой, поэтому создаются оптимальные условия влагообеспеченности растений. По мере испарения и потребления воды растениями теряется сплошность заполнения водой капилляров, уменьшаются подвижность воды и доступность ее растениям. Влажность, при которой происходит разрыв сплошного заполнения капилляров водой, называется влажностью разрыва капилляров (ВРК). Это важная гидрологическая константа почвы, характеризующая нижний предел оптимальной влажности. Для суглинистых и глинистых почв ВРК составляет 65 – 70 % НВ.

Влажность завядания растений – это почвенная влажность, при которой у растений появляются признаки завядания, не исчезающие при помещении растений в атмосферу, насыщенную водяными парами, т.е. это нижний предел доступной растениям влаги (численно равна 1,5 _* МГ). Влажность завядания зависит от вида растений и свойств почвы. Чем тяжелее механический состав почвы, чем больше в ней органического вещества, тем выше ВЗ. В среднем она составляет: в песках – 1 – 3 %, в супесях – 3 – 6 %, в суглинках – 6 – 15 %, в торфяных почвах – 50 – 60 %.

Для растений доступна только та часть почвенной влаги, которая может быть усвоена в процессе жизнедеятельности. Она называется продуктивной влагой, так как используется для образования урожая и вычисляется как разница между ППВ и ВЗ. Зная количество продуктивной влаги, можно рассчитать урожай растений (1 % продуктивной влаги дает 1 ц зерна) и дефицит влаги.

Продуктивный запас влаги (ПЗВ) в определенном слое (или почвенном профиле) вычисляют, зная общий запас воды (ОЗВ) в этом слое и запас труднодоступной воды (ЗТВ). Запас воды определяют для каждого почвенного горизонта по формуле:

Источник