În zona noastră aridă, aproape toate plantele absorb apa prin rădăcini din sol. Uneori plantele - provin din zona tropicală, de exemplu, porumb, viță de vie, formează rădăcini de aer, dar subdezvoltate.
O mică parte a umidității este absorbită de planta frunze în aer, dar numai atunci când conținutul de umiditate este foarte mare și aproape de punctul de saturație (acest lucru se întâmplă în cazul în care temperatura aerului este aproape de așa numitul punct de rouă - temperatura umiditate maximă maximă la care poate să conțină apă sub formă de abur. Când temperatura aerului scade sub temperatura punctului de rouă, se formează ceață sau căldura scade).
Toate rădăcinile, ca și subterane și aeriene, cu excepția funcțiilor de alimentare cu apă, și să participe activ la luarea substanțelor organice necesare plantelor și fără un astfel de proces de preparare de creare a materiei organice în frunze, așa cum au arătat studiile, este pur și simplu imposibil.
Rădăcinile plantelor, literalmente "plimbați" pentru apă, adică cresc rapid în direcția zonelor cu umiditate accesibilă. În zona deșertului există plante sălbatice, ale căror rădăcini merg dincolo de apă până la o adâncime de 20 m, de exemplu - un ghimpe de cămilă.
Toată lumea secară familiar, are o plantă din sistemul de rădăcini pentru adulți din lungimea totală de 619 km (kilometri!) Suprafața totală care să depășească 638 de metri pătrați. Cu o creștere zilnică medie de 4,8 km, se formează zilnic peste 100 de milioane de fire de păr. Potrivit unor surse de încredere, rădăcinile sale „aduce apă“, la o adâncime mai mare de 2 m, în ciuda faptului că cea mai mare parte a rădăcinilor fibrillose este situat la o adâncime de 1 m. Sunt de acord, aceste fapte sunt greu pentru a se potrivi în capul meu, dar este fapte dovedite.
Acum, că este clar cum, unde și cum (prin intermediul oricărui dispozitiv) pot fi prevăzute cu instalații de apă, descriu proprietățile solului și a solului care stau la baza ca un „vas“ din care trage plante, ci mai degrabă, suge apa.
- pietriș - mai mare de 50;
- pietriș - de la 2 la 50;
- nisip - de la 0,02 la 2,0;
- praf - 0,002 - 0,02
- lut - mai puțin de 0,002.
Dar în natură nu există sau aproape nu există roci sedimentare, care ar consta din particule de același diametru. Dacă luați un kilogram de orice roca-mamă, cum ar fi argilos și să încerce să sortați componentele în funcție de mărimea particulelor s-ar părea că, chiar și rocile loess cele mai omogene constau dintr-un întreg set de diferite fracțiuni de dimensiuni.
Pietrele, pietrișul și nisipul se disting ușor atât în aspect, cât și în contact.
Argila, ca și nisipul, diferă destul de ușor în ceea ce privește aspectul și mai ales la atingere. Argila - plasticitatea sa într-o formă umedă și granulația nisipului și fluiditatea în stare uscată.
În funcție de proporția particulelor de roci sedimentare de orice dimensiune, pe care se formează solurile, li se face numele:
Figura 5.1. Caracteristicile solului determinând apartenența sa la compoziția granulometrică.
solurile nisipoase (a) împrăștiate gramada, ca și în cazul în care nu încercați să mucegai, umed cu nisip sol poate deține o formă de bilă (b), humă lumina poate fi laminate într-un „cârnat“ grosime, 2,0 cm în diametru într-o stare uscată, care este ușor de a sparge (c). Argilos distinge cu ușurință de grele - când rulare „cârnați“ diametru mai mic de 1 cm, nu se obțin (g). În sol argilos grele acest „cârnați“ fără cracare este ușor îndoit într-un arc (d), dar sparge atunci când îndoite într-un inel. În argilă, se îndoaie într-un inel fără crăpături și poate fi chiar înnodat. Stânga arată modul în care se prepară un "cârnați" din sol bine udat de 10 cm lungime și 1,0 ... 0,5 cm în diametru.
Proprietățile de apă ale substraturilor solului depind de dimensiunea particulelor.
- capacitatea de reținere a apei;
- umiditate conductivitate;
- conductivitatea termică;
- permeabilitatea aerului;
- leșiere din săruri.
- gama de umiditate disponibilă pentru plante;
- dificultatea mecanismelor de prelucrare cu umiditate diferită etc.
Prin urmare, atunci când ne întoarcem la luarea în considerare a întrebărilor, a modului și a apei, atunci trebuie să învățăm să vorbim cu voi în ambele limbi pe care le înțelegem.
Să explicăm prin exemple de ce proprietățile enumerate mai sus depind în mare măsură de dimensiunea particulelor particulelor de sol.
Imaginați-vă pietre mici sub formă de cuburi, dimensiunea coastei 1 cm. Suprafața fiecărei astfel de pietre va fi de 6 cm2 sau 600 mm2 și un volum de 1 cm3.
Acum, să ne imaginăm că fiecare cub de-a lungul și de-a lungul este tăiat în cuburi cu o margine de 1 mm. Prin urmare, de la fiecare cub mare va fi 1000 mici, volumul total de care va rămâne 1 cm3, și suprafața? Să conta ... Fiecare cub mic cu margine de 1 mm, va avea o suprafață de 6 mm2, în total de 1 cm3 cuburi formate în 1000, astfel încât suprafața totală a tuturor blocurilor mici este de 6 mm2 * 1000 = 6000 mm2. sau de 10 ori mai mult decât cubul original original.
Prin urmare, în cazul în care pe suprafața umectată a pietrei poate avea loc fără golirea pelicula de apă, 0,0001 mm grosime, de exemplu, la cub mare rezista 0,001 mm * 600 mm2 = 0,06 mm3 umiditate, și în cuburi mici create dintr-un cub mare ar țineți de zece ori mai mult sau 0,6 mm3!
Dacă acum fiecare cub cu o margine în 1 mm împărțit în cuburi cu o margine de 0,1 mm, este evident că capacitatea de reținere va crește de zece ori și va ajunge la 6,0 mm3. Motivația poate fi continuată chiar și pentru particule mai mici. Astfel, devine clar de ce unul și același volum de sol format din particule fine, rețin mai bine apa decât constă în particule mari.
Cu cât sunt mai mici particulele de piatră care formează solul, cu atât acest sol păstrează mai bine nu numai apă, ci și alte substanțe. Acest lucru, în mare măsură, determină capacitatea complexului absorbant de sol, adică abilitatea de a reține (adsorbiovat) pe suprafața particulelor de sol și umiditate, săruri și cationi din soluția solului. Ar trebui, totuși, se adaugă faptul că solurile granulată fin (argilă și grele), deși se leagă puternic de umiditate (adsorbit), dar cu mare dificultate, da plantele ei.
Figura 5.2 prezintă o diagramă pentru definirea ușoară a denumirii rocii formatoare de sol
Figura 5.2. Diagrama pentru determinarea denumirii substratului de sol, propusă de oamenii de știință americani de sol.
Pentru a utiliza această diagramă, trebuie să găsiți pe scala stângă procentajul de argilă și să trageți din acest punct o linie orizontală în direcția scalei "Procentul prafului". Apoi, pe scala dreaptă, găsiți procentajul de praf și trageți din acest punct o linie în jos, paralelă cu liniile diagonale ale grilajului în direcția scalei "Procentul de nisip". Și, în cele din urmă, după ce am descoperit pe scara inferioară un punct corespunzător procentului de nisip, trageți linia în sus, paralelă cu grila în direcția scării procentuale de lut. Numele substratului de sol va fi în regiunea în care se converg toate cele trei linii. De exemplu: o piatră constând din 20% lut, 40% praf și 40% nisip, intră în zona de argilă.
Cum este reținută apa în sol?
Vom continua conversația despre substrat și ei „relație“ cu umiditatea solului, și să încerce să justifice de ce atât de mult vorbim despre distribuția mărimii particulelor substratului. Faptul că suprafața totală de particule per unitate de greutate a solului (în mod normal în unitatea de utilizare a solului - metru pătrat la 1 gram) și dimensiuni ale porilor între particulele de sol depinde de mărimea lor. Dar suprafața specifică a particulelor depinde, așa cum sa menționat mai sus, cantitatea de umiditate adsorbită, și în continuare, dimensiunea porilor - permeabilitatea și permeabilitatea la aer a solului.
Figura 4.3 arată modul în care o bucată de substrat de sol se uită la o creștere foarte mare. Aceasta, desigur, desen, nici un microscop, din păcate, în sol pentru a plasa imposibil să pregătească prepararea particulelor de sol, pentru examinare la microscop pentru a fi văzut în contextul filmului de apă, este imposibil punct de vedere tehnic, dar oamenii de știință pe baza diferitelor studii, deci aproximativ reprezintă ceea ce , ce se întâmplă în sol.
Deci, să vedem cum este reținută umiditatea de particulele de sol.
În mare, cu un diametru mai mare de 0,7 - 1,0 mm, porii de sol sunt umezeală liberă, care se poate scurge sub acțiunea gravitației (1). La o distanță relativ mare de particulele de sol este umiditatea capilară (2). Puțin mai aproape de particulele de sol este un strat de umiditate a filmului ușor legat (3). Această umiditate accesibilă plantelor este bună, conține săruri solubile, dar se pot deplasa numai liber de la particula la particula (de gros, slab cuplat cu peliculele de umiditate a solului, un strat subțire legat cu tărie că este, de locurile mai umede, în locuri mai puțin umede.
- Figura 5.3. Schema de reținere a umidității prin particule de sol (foarte mult crescută).
- - liberă, care curge ușor sub acțiunea umidității gravitationale;
- - umiditatea capilară;
- - umiditate relativ legată de film;
- - puternic umiditatea sorbării legată;
- - particule de sol mineral;
- - "răsuciți" aerul.
- - liberă, care curge ușor sub acțiunea umidității gravitationale;
Legătura directă cu umiditatea de sorbție (4) intră în contact direct cu particula de sol (5). Această umiditate este atât de puternic susținută de forțele intermoleculare încât este aproape inaccesibilă plantelor, deoarece rădăcinile ei nu pot fi supuse. În această umiditate, cum presupun oamenii de știință, nici măcar nu există săruri solubile. Poate fi mutat numai într-o stare de vapori.
Spațiile mari între particulele de sol și bulele pot fi „zaschemlonnogo“ aer (6), adică aerul care este dificil să se deplaseze atunci când saturația solului (în mod tipic, saturație plin de apă din sol se poate realiza numai în laborator prin umezirea-l sub vid).
Ceea ce ați văzut în Figura 5.3 este un fragment de spațiu între particulele care formează baza, cu alte cuvinte, cadrul solului. Pe măsură ce se usucă, umezeala ușor legată poate dispărea complet, filmele de umiditate se pot dilua, până când dispar complet și spațiul dintre particulele de sol este umplut cu aer. În același timp, cele mai multe roci care formează sol se contractă, adică sunt comprimate prin blocuri de diferite dimensiuni, între care se formează crăpături mai largi.
Acest cadru este alcătuit din particule de rocă formată din sol, umezită cu apă, care conține aer și este "casa" pentru orice creatură care trăiește în sol. Această „casă“, astfel încât el a încetat să fie un substrat de sol, și transformat în sol trebuie să trăiască rădăcinile plantelor, fungi, microorganisme, viermi, insecte, rozătoare și alte organisme ochi vizibile și invizibile. Activitățile organismelor vii de compoziție, care sapa, foraj, musca sol, muta și reziduuri trageți de plante cu suprafața sa profundă, mânca, digera rădăcini moarte și să contribuie la saturarea materiei organice din sol și produsele lor de descompunere, face solul poros, și cel mai important - fertil!
Activitatea "populației" acestei "case" contribuie la îmbunătățirea proprietăților de apă ale rocii formatoare de sol. Aceasta se manifestă în faptul că stratul de argilă, practic, rezistent la apa „populația“ a solului este de a face bine, stick-uri de nisip neconsolidate permeabile, împreună cu humus, astfel încât să nu interfereze cu fluxul de aer, în general, potrivit pentru nevoile lor. Acest lucru poate fi citit în cea mai interesantă carte a lui NI Kurdyumov - "Cartea despre fertilitatea solului", iar noi ne întoarcem din nou la problemele furnizării de plante cu apă.
Apă în sol - încercați, luați-o departe!
Figura 5.4. Presiunea apei în straturile îndepărtate la distanțe diferite față de particulele substratului de sol
Să explicăm puțin "într-un mod țăran", așa cum trebuie înțeleasă. Imaginați-vă (și chiar mai bine, vom lua în mână) o bucată de pământ puternic umezită. Să încercăm să stoarcem apa din ea, să spunem, să o împachetăm cu o cârpă și să încercăm să o strângem cu mâinile. Poate fi posibil să stoarceți puțină umiditate.
Acum am pus pământul sub presă și, treptat, o stoarcem cu mult mai mult. Cu cât mai puțină apă rămâne în sol, cu atât mai puțin va curge cu o creștere suplimentară a presiunii. Nu vom reuși niciodată să stoarcem toată apa din sol în casă acasă, indiferent de modul în care ne strângem presa la domiciliu. Acest lucru se explică prin faptul că mai puțină apă rămâne în sol, cu cât filmele rămân mai subțiri în jurul particulelor și astfel sunt mai strâns legate de particulele de sol. Deci, planta, atunci când există multă apă în sol - este ușor să-l scoateți din rădăcini, dar când nu este suficient - este din ce în ce mai dificil.
- umiditatea maximă (PV) - umiditatea solului cu porii complet umpluți cu apă;
- cea mai mică capacitate de umiditate ("câmp") (HB sau PPV) - umiditatea deținută de sol, despre care se presupune că nu are efluent;
- umiditatea întârzierii creșterii (TZD) (uneori se utilizează și termenul de mai jos - umiditatea rupturii capilare (VRK);
- Punctul de deviere a plantelor (VZ) - umiditatea, sub care planta nu mai poate recupera, după udare;
- umiditate maximă higroscopic (MG) - este determinată în condiții standard de laborator pe o umiditate de saturație prelungită peste o soluție de acid sulfuric, deoarece natura valorii sale asociată cu o umiditate relativă care nu este constantă.
Cum se misca apa in sol?
Odată cu studierea proceselor de mișcare a umezelii în sol, ideile despre legile care guvernează acest proces s-au schimbat. Inițial, cercetătorii au reprezentat mișcarea umidității în sol ca mișcare în tuburi capilare cu diametre diferite (Figura 5.6).
Figura 5.6. Tuburi capilare directe într-un pahar cu apă colorată.
Tabelul 5.1 prezintă valorile înălțimii de înălțime capilare în funcție de raza capilară. Dar spațiul real între particulele de sol este foarte vag amintește de tubul capilar, astfel încât oamenii de știință în calculele lor au încercat să înlocuiască tuburile capilare cu pereți netezi capilare chotochnymi (de exemplu, telefoane cu un diametru variabil periodic).
Tabelul 5.1. Dependența înălțimii creșterii capilarelor de raza capilară.
Apoi cercetatorii au încercat să descrie spațiul dintre particulele de sol, ca un sistem de cavități între bile de același diametru, dar ambalate diferit (stivuite între ele).
Apoi, recunoscând faptul că orice substrat de sol are particule de diferite diametre, am încercat să estimăm spațiul cu diferite poziții de bile de diferite diametre.
In final, cercetatorii au ajuns la concluzia că, deoarece particulele substratului, formând sol sunt diferite nu numai în mărime și configurație, dar, de asemenea, cu privire la compoziția constituente minerale substrat de sol - corpuri naturale sau artificiale solide cu cele sau alte chimice și proprietățile fizice și, în plus că acestea au fost puternic influențate de activitate biochimică a „populației“, a solului, au decis să-l definească, unele medii de proprietăți necesare pentru activitatea practică.
O mulțime pentru înțelegerea tiparelor de mișcare a apei în substraturile solului a făcut cercetători și ingineri celebri. Inginerul francez Henri Darcy a găsit legea mișcării apei în substraturi saturate cu apă. Blaise Pascal a stabilit o serie de legi hidraulice care explică multe dintre fenomenele de mișcare a umidității în sol. Principala este legea comunicării navelor.
Dar ... solul în care trăiesc atât de multe creaturi diferite, sub influența activităților lor, se schimbă în mod constant. Trebuie spus că ei înșiși substraturi care dezvoltă solul, în special argilă și humă, schimba permeabilitatea lor pentru apă (soluție de sol) și gradul de saturație umiditate (și, prin urmare, aerul) și prezența sărurilor dizolvate în aceasta, în milioane timp și mai mult (este dificil să se încadreze în cap, dar este așa!). Aceasta se datorează umflării mineralelor din sol și unei modificări a proprietăților acestora la contactul cu ionii de săruri prezenți în soluția de sol.
Aceasta este o temă atât de interesantă și imensă încât sute de cărți nu sunt suficiente pentru a descrie pe scurt tot ce se petrece sub picioarele noastre în solurile noastre.
Prin urmare, pur și simplu enumerăm pe scurt, sub influența a ceea ce forțează soluțiile de sol, astfel încât atunci când ne întoarcem la întrebările de "udare" a plantelor cu apă, a fost clar ce se discută.
Deci, principala forță, din cauza căreia există o mulțime de procese de pe pământ, din cauza care a căzut un măr, bumping Isaac Newton pe cap, a făcut să se gândească despre legea atracției universale - este forța de gravitație.
Toate cele libere (așa cum am spus mai sus, adică nu sunt legate de particulele solului), umezeala se mișcă în sol sub acțiunea acestei forțe.
Articole similare
-
De unde provin oamenii cu șase degete - boli și mutații - știri
-
Unde se află cristalele de la baza dopului și precipitatul cristalin din vin
Trimiteți-le prietenilor: