Работа 7 Определение общих, недоступных и доступных запасов влаги в почве

Агроному часто предпочтительнее знать не относительную влажность почвы, выраженную в % к массе или объему почвы, а абсолютные запасы влаги. Запасами влаги в почве называют абсолютное количество влаги, содержащееся в определенном слое почвы. Запасы влаги в почве выражают в т/га; м³/га или мм водного слоя на 1 га.

Задание 1. Определение общих запасов влаги в почве.

Общий запас (Р_общ) – это абсолютное содержание влаги в почве, включающее доступную и недоступную для растений влагу. Рассчитывается по следующей формуле: Р_общ = Wвес х dv x h, м³/га; т/га; где: Wвес – влажность почвы в % к массе сухой почвы (взять из работы 2).

dv – плотность почвы, г/см³, (взять из работы 3)

h – толщина слоя почвы, см

Запас почвенной влаги в мм водного слоя подсчитывают по формуле:

Задание 2. Состояние воды в почве и степень доступности

их для растений.

Влага в почве имеет различную подвижность и доступность для растений. Исходя из этого, в почве выделяют несколько форм влаги.

1. Химически связанная, кристаллизационная – это вода, входящая в состав молекул минералов и кристаллических веществ (Ca SO₄ 2H₂O), AL(OH)₃ и т. д. Из почвы она извлекается только после прокаливания и для растений недоступна.

2. Сорбированная – удерживается на поверхности частиц сорбционными силами. Имеет два вида, гигроскопическую и пленочную. Гигроскопическая влага – парообразная, поглощенная частицами твердой фазы из воздуха. Она покрывает частицы почвы в виде тонкой пленки, слоем в 2–3 молекулы, и прочно удерживается. Растениям недоступна.

Если слой молекул вокруг частиц превысит 2-3 и достигнет несколько десятков молекул, то эта сорбированная влага будет называться пленочной. По сравнению с гигроскопической эта влага более рыхло связана и частично доступна для растений. Движение воды здесь идет от частиц с большей толщиной водной пленки к частицам с меньшей толщиной водной пленки. Механизм передвижения называется пленочным.

3. Капиллярная вода – это свободная почвенная влага, находящаяся в тонких порах (капиллярах) почвы, она удерживается и передвигается под влиянием капиллярных (менисковых) сил, от более влажных участков к менее увлажненным. Эта форма воды доступна растениям и является основным источником снабжения их влагой.

4. Гравитационная вода – свободная почвенная влага, заполняет в почве крупные капилляры и поры, передвигается под влиянием силы тяжести, просачиваясь в водоносные горизонты. Эта форма воды доступна растениям, но в снабжении их водой участия принимает мало из-за быстрого просачивания или перехода в другие формы.

5. Грунтовая вода – влага водоносного слоя почвы, лежащего ниже почвенной толщи, удерживаемая слоем водоупора. Использование этой формы воды растениями возможно, но при ее близком залегании и поднятии до корнеобитаемого слоя.

6. Парообразная вода – влага, содержащаяся в почвенном воздухе в незначительном количестве. Она недоступна для растений, но при переходе в капельно-жидкую может снабжать растения водой.

7. Твердая вода (лед) – переход влаги из жидкого состояния в твердое; происходит у свободных форм влаги при температуре ниже 0⁰ С.

Таким образом, из всех перечисленных форм воды недоступными для растений являются химически связанная, кристаллизационная гигроскопическая и частично пленочная.

Недоступная влага может быть определена несколькими методами, один из которых является «метод проростков», разработанный С.И. Долговым (Доспехов Б.А. и др. Практикум по земледелию М., 1977, стр. 65-66). Существуют и косвенные методы определения, например, посредством использования максимальной гигроскопичности почвы (метод Ф. В. Николаева и др.).

Задание 3. Определение недоступной растениям влаги по макси-мальной гигроскопичности ( косвенный метод по А. В. Николаеву).

Как было отмечено в задании 2 из всех форм недоступной воды в почве основной является гигроскопическая. Максимальная гигроскопичность почвы – наибольшее количество парообразной влаги, которое почва может поглотить из воздуха, почти полностью (на 98 %) насыщенного влагой. Этот показатель выражают в % от массы абсолютно сухой почвы. Максимальная гигроскопичность в очень сильной степени зависит от механического состава почвы и чем больше содержится гумуса в почве, тем больше максимальная гигроскопичность (табл. 14).

Таблица 14. Примерная максимальная гигроскопичность почв разного механического состава

почва	Максимальная гигроскопичность, %
1. Пески 2. Легкие суглинки 3. Средние суглинки 4. Тяжелые суглинки 5. Торфяники 6. Луговая солонцовая, Вагайский район 7. Лугово- черноземная выщелоченная, Армизонский район 8. Темно-серая, суглинистая, Исетский район 9. Чернозем оподзоленный, тяжелосуглинистый, Тюменский район	0,01-1,5 3,0-5,0 5,0-6,0 6,0-8,0 18,0 9,3 8,0 7,8 7,8