Prezența apei în sol determină fluxul de procese biochimice, fizico-chimice și de altă natură, mișcarea substanțelor, a apei-aer, a regimurilor termice, a proprietăților fizice și mecanice.
Plantele se dezvoltă în mod normal numai atunci când există o cantitate constantă și suficientă de apă în sol. Atât lipsa, cât și umiditatea excesivă din sol limitează productivitatea plantelor sau chiar provoacă moartea acestora.
Cunoașterea legilor comportamentului umidității solului, capacitatea de a gestiona proprietățile de apă ale solului este o condiție prealabilă importantă pentru obținerea unor randamente ridicate de culturi agricole.
Sursele de apă din sol sunt următoarele: precipitații atmosferice, ape subterane, condensarea vaporilor de apă din atmosferă. În general, principala sursă de apă din sol este precipitarea atmosferică.
Apa în sol poate fi în toate cele trei stări - solide (gheață), lichid, vapori. Distingem următoarele forme de apă în sol: legat chimic, vaporos, sorbție (higroscopic, film); liber (capilar și gravitațional).
Apa chimică legată (cristalizarea) este parte a unor hidrați cristalini (CaSO4 • 2H2O, Na2SO4 • 10H2O). Se caracterizează printr-o rezistență foarte bună la legături și imobilitate în sol, care nu este accesibilă plantelor.
Apă abură. Se găsește în aerul din sol sub formă de vapori de apă. Este conținută într-o cantitate mică (nu mai mult de 0,001% în greutate din sol) și se mișcă liber din locuri cu o presiune mai mare a vaporilor la locurile cu mai puțină elasticitate, de la cald la un straturi mai puțin încălzite din sol. De asemenea, se poate deplasa pasiv cu fluxul de aer. Apa de aburi poate fi adsorbită de suprafața particulelor solide. Acesta devine disponibil pentru plante numai după condensarea vaporilor de apă.
Apa legată de sorbție se formează prin sorbția vaporilor și a apei lichide pe suprafața particulelor de sol solid. Acesta este împărțit în hârtie higroscopică (sau legată ferm) și film (sau strâns legată).
Apa higroscopică este o moleculă sorbată de vapori de apă, pe suprafața particulelor de sol. Formează filme formate din 2-3 straturi orientate de molecule de apă. La o umiditate relativă ridicată a aerului, grosimea acestui film poate fi egală cu 20-30 diametre ale moleculelor de vapori de apă.
Cantitatea de apă higroscopică din sol depinde în principal de conținutul de particule organice și minerale capabile să formeze un film în jurul lor. Componentele mecanice grele și solurile bine umflate conțin apă mai higroscopică decât solurile ușoare, cu humus scăzut. Efectul sorbției de apă se observă în particule de dimensiune de 2-3 μm și crește puternic în particule mai mici de 1 μm.
Apa higroscopică este foarte puternic reținută de sol (1-2 • 109 Pa), este complet inaccesibilă plantelor. Poate fi îndepărtat din solul uscat la aer prin uscare timp de multe ore la 105 ° C.
Solul poate sorbi cea mai mare cantitate de apă higroscopică din aer, complet (96-98%) saturată cu vapori de apă. Această valoare se numește higroscopicitatea maximă a solului (MH). Valoarea MG în solurile nisipoase variază în limitele de 0,1-1%, în soluri de lut, humus atinge 10-15%, iar în solurile organogene - 20-40%.
De obicei, plantele încep să se usuce mai devreme decât solul se usucă până la higroscopicitate maximă. Cantitatea de umiditate în solul în care plantele să prezinte semne de stabil ofilire și nu dispar prin plasarea plantelor într-o atmosferă saturată cu vapori de apă, se numește constantă Punct de umiditate ofilire (OT).
VZ este limita inferioară a disponibilității apei pentru plantele din sol. Se determină prin metode vegetative, observând la ce umiditate plantele se usucă sau în modul calculat: MG 1.5.
Umiditatea vântului depinde de tipul de plantă și de proprietățile solului. Cele mai mici particule și substanțe organice din sol. cu atât este mai mare VT în el. În medie, este de 1-3% în nisipuri, 3-6% în lut de nisip, 6-15% în lut și 50-60% în soluri de turbă. Indicatorii pentru OT sunt necesari pentru calcularea rezervelor în sol ale umidității productive.
Apa filmată (slăbită) - este în plus sorbită prin contactul particulelor solide de sol cu apă lichidă. Forțele de sorbție ale suprafeței particulelor de sol nu se saturau complet nici atunci când umiditatea solului ajunge la MG, dar poate sorberea apei lichide. Apa legată de apă formează un film cu molecule slab orientate. Apa de apă este reținută de sol mai puțin ferm decât apa higroscopică. Se poate deplasa de la particule mai groase la particule cu un film mai gros. Plantele sunt disponibile doar parțial.
Apa liberă nu este legată de forțele de atracție cu particule de sol. Este disponibil pentru plante. Există două forme de apă liberă în sol - capilară și gravitațională.
Apa capilară este reținută în porii de sol cu diametru mic - capilare, sub influența forțelor capilare sau meniscus. În funcție de natura umidității solului, se disting apă capilară-suspendată și capilară.
Apa capilară-suspendată umple porii capilare atunci când solul este umezit de sus. În același timp, un strat uscat de sol este sub nivelul umed. Apa din stratul umezit pare să se "atârne" deasupra stratului uscat al solului. Apa suspendată capilară se poate deplasa spre suprafața de evaporare. Această mișcare se oprește atunci când capilarele sunt rupte din cauza lipsei de apă. Umiditatea la care se produce acest lucru se numește conținutul de umiditate al rupturii capilare (WRC).
Apa cu capilară este formată atunci când este ridicată de jos în sus prin capilare din apele subterane sau perchage. Zona de saturație capilară deasupra apei subterane se numește jantă capilară.
Măsurile agrotehnice destinate conservării apei în sol, asupra utilizării raționale a plantelor sale, sunt asociate cu formarea rezervelor de apă cu capilaritate precisă prin reducerea cheltuielilor sale de evaporare fizică. De exemplu, primăvara devreme acoperă îngrozirea solului, distrugând crusta, capilarele, reducând astfel în mod semnificativ pierderea apei de către sol.
Apa liberă, care nu este reținută de capilare și se mișcă în jos sub influența gravitației, se numește gravitație. Distingeți între apa gravitațională, care se scurge din stratul sol-sol și apa gravitațională care se acumulează deasupra orizontului impermeabil sub formă de apă subterană. Apa gravitațională nu numai că cauzează eliminarea sau migrarea orizontală a elementelor chimice, dar poate provoca și o lipsă de oxigen în sol.
Proprietățile de apă ale solului
Proprietățile apei. Principalele proprietăți ale apei ale solului sunt capacitatea de apă, permeabilitatea la apă, capacitatea de ridicare a apei.
Capacitatea apei este abilitatea solului de a absorbi și de a reține o anumită cantitate de apă. Capacitatea totală de umiditate corespunde stării de saturație completă a solului cu apă, când toți porii sunt umpluți cu apă. Valoarea sa depinde de porozitatea solului și se calculează cu formula: W = P / V, unde W - capacitatea totală de umiditate (în% din solul uscat); P - porozitate (în% din volumul solului); V este densitatea solului (g / cm3).
Conceptul de capacitate de umiditate capilară corespunde stării de saturație a tuturor capilarelor solului.
Capacitatea de umiditate în câmp este caracterizată de cea mai mare cantitate de apă suspendată pe care solul o poate păstra. În condițiile câmpului, această stare de umidificare este observată după debitul apei gravitaționale în absența reîncărcării apelor subterane.
Permeabilitatea la apă - capacitatea solurilor de a absorbi și a trece prin apa care vine de la suprafață. Permeabilitatea la apă poate fi determinată de momentul în care apa trece de o anumită distanță de-a lungul porilor solului de sus în jos. Când apa intră în sol, absorbția are loc mai întâi și trece de la un strat la altul, apă nesaturată. Apoi, când porii de sol se umple complet cu apă, începe să filtreze prin sol.
Se crede că solul are o bună permeabilitate la apă dacă trece într-o oră cu un cap de apă de 5 cm și o temperatură de 10 ° C de la 70 la 100 mm de apă. Permeabilitatea înaltă a apei determină o filtrare înaltă a apei dincolo de limitele stratului populat de porumb. Dimpotrivă, un nivel excesiv de scăzut poate duce la stagnarea apei pe suprafața solului, drenarea acestuia de-a lungul pantei, spălarea și erodarea solului. Nămolul albastru și nisipos este mai permeabil la apă decât solurile de lut și argilă. Permeabilitatea solurilor structurale este mai mare decât cea a solurilor fără structură.
Capacitatea de ridicare a apei - capacitatea solului de a determina mișcarea ascendentă a apei prin forțe capilare. Ele se manifestă cel mai puternic în pori cu diametrul de 0,1-0,003 mm; porii mai mici sunt umpluți cu apă legată. Prin urmare, capacitatea de ridicare a apei crește de la soluri nisipoase la soluri argiloase și scade solurile din lut. Capacitatea de ridicare a apei poate fi determinată de timpul în care apa trece o anumită distanță de jos în sus (aceasta este capacitatea de evaporare a apei) sau înălțimea apei în creștere. Înălțimea maximă a înălțimii apei deasupra apei subterane pentru apele de nisip este de 0,5-0,7 m, iar pentru apa de lut este de 3-6 m. În solurile structurate, apa capilară este mai puțin mobilă.
capacitatea de ridicare a apei prin capilaritate și procesele apelor subterane din sol implicate în furnizarea de plante de apă suplimentare, procesele de recuperare și altele. Cantitatea de apă din sol și direcția predominantă de mișcare în perioada de creștere caracterizează regimul special de apă. Se determină prin balanța de apă (sosire + debit de apă). Regimul de apă este o combinație a fenomenelor de penetrare a umezelii în sol, avansare, curgere. Caracteristicile sale cantitative sunt prezentate sub forma unui bilant al apei. Partea de intrare a balanței constă în precipitații atmosferice (Ao), intrări de apă subterană (HrP), apă condensată (K). Consumul de apă include pierderile de apă în timpul evaporării (I), desupcificarea (D), diferitele tipuri de scurgere - suprafața (PS), subsolul (UPU), apa subterană (GDS).
În funcție de echilibrul apei, se disting următoarele tipuri de regimuri de apă: spălare, spălare periodică, ne spălare, efuzivă, rezistentă la apă. Tipul de spălare al regimului de apă se manifestă în condiții de udare anuală a întregului strat de sol în apele subterane. Ecuația bilanțului de apă pentru acest tip are următoarea formă:
AO> И + Д + ПС + ВПС.
Apa din sol
[/ center]
Tipul de spălare al regimului de apă este caracteristic solurilor podzolic și sod-podzolic.
Se observă un regim de spălare periodică a apei în zone în care precipitațiile medii pe termen lung și evaporarea sunt aproximativ echilibrate. Aici, în anii uscați, există o înmuiere limitată a solului și în timpul udării. Acest tip de regim de apă este caracteristic solurilor din stepa pădurii. Disponibilitatea apei în sol este aici instabilă.
Un tip de regim de spălare a apei nu are loc în solurile din zonele sudice (stepele uscate, zona cernoziom-stepă, etc.). Apa sedimentelor aici este distribuită numai în orizonturile superioare și nu ajunge în apele subterane. Ecuația bilanțului de apă de acest tip este după cum urmează:
AO = И + Д + ПС + ВПС.
Tipul de efluență a regimului de apă este observat în condiții climatice calde și aride cu o masă de apă freatică mică. Cantitatea de apă care se consumă prin evaporare, desucție, depășește considerabil cantitatea de apă din precipitațiile atmosferice: AO
Trimiteți-le prietenilor: