Материал: GOSY-1_vmeste

влаги находится от зеркала грунтовых вод. Чем больше это расстояние, тем меньше КВ. При близком залегании грунтовых вод (1,5—2,0 м), когда капиллярная кайма смачивает толщу до поверхности, капиллярная влагоемкость наибольшая (для 1,5 м слоя среднесуглинистых почв 30—40%). KB не постоянна, так как находится в зависимости от уровня грунтовых вод.

Наименьшая влагоемкость (НВ) — наибольшее количество капиллярно-подвешенной влаги, которое может удержать почва после стекания избытка влаги при глубоком залегании грунтовых вод. Термину наименьшая влагоемкость соответствуют термины полевая влагоемкость (ПВ), общая влагоемкость (ОВ) и предельная полевая влагоемкость (ППВ). Последний термин особенно широко используется в агрономической практике и в мелиорации; термин полевая влагоемкость широко распространен в иностранной литературе, особенно американской.

Наименьшая влагоемкость зависит главным образом от гранулометрического состава почв, от их оструктуренности и плотности (сложения). В почвах тяжелых по гранулометрическому составу, хорошо оструктуренных НВ почвы составляет 30—35, в почвах песчаных она не превышает 10—15%.

Наименьшая влагоемкость почв является очень важной гидрологической характеристикой почвы. С ней связано понятие о дефиците влаги в почве, по НВ рассчитываются поливные нормы.

Дефицит влаги в почве представляет собой величину, равную разности между наименьшей влагоемкостью и фактической влажностью почвы.

Оптимальной влажностью считается влажность почвы, составляющая 70—100% наименьшей влагоемкости.

Полная влагоемкость (ПВ) — наибольшее количество влаги, которое может содержаться в почве при условии заполнения ею всех пор, за исключением пор с защемленным воздухом, которые составляют, как правило, не более 5—8% от общей порозности. Следовательно, ПВ почвы численно соответствует порозности (скважности) почвы.

При влажности, равной ПВ, в почве содержатся максимально возможные количества всех видов воды: связанной (прочно и рыхло) и свободной (капиллярной и гравитационной). Можно сказать, что ПВ характеризует водовместимость почв. Поэтому эту величину называют также полной водовместимостью. Зависит она, как и наименьшая влагоемкость, не только от гранулометрического состава, но и от структурности и порозности почв. Полная влагоемкость колеблется в пределах 40—50%, в отдельных случаях она может возрасти до 80 или опуститься до 30%. Состояние полного насыщения водой характерно для горизонтов грунтовых вод.

ПОЧВЕННО-ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ-

Граничные значения влажности, при которых количественные изменения в подвижности воды переходят в качественные отличия, называют почвенно-гидрологически-ми константами.

Основными почвенно-гидрологическими константы:

• максимальная гигроскопич.влажность(МГ),

• влажность завядания (ВЗ),

• влажность разрыва капилляров (ВРК),

• наименьшая влагоемкость (НВ),

• полная влагоемкость (ПВ)

• гигросокоп. влажность

Почвенно-гидрологические константы широко используются в агрономической и мелиоративной практике, характеризуя запасы воды в почве и обеспеченность растений влагой

Гигроскопическая влажность (ГВ) – влажность почвы, соответствующая относительному давлению паров воды в лабораторных условиях. Соответствует влажности воздушно-сухой почвы.

Максимальная гигроскопическая влажность (МГ, W_мг) – влажность почвы при нахождении ее в атмосфере с относительной влажностью 98%. Это максимальное количество, которое почва способна сорбировать из близкого к насыщенному парами воды воздуха. Вода, находящаяся в почве в состоянии максимальной гигроскопичности, не доступна растениям Это «мертвый запас влаги».

Влажность устойчивого завядания, или влажность завяданич (ВЗ), — влажность, при которой растения проявляют признаки устойчивого завядания, т е такого завядания, когда его признаки не исчезают даже после помещения растения в благоприятные условия. ратсния не могут брать воду из почвы и, теряя тургор, необратимо. Численно ВЗ= примерно 1,5 МГ .ВЗ-нижний предел доступной для растений влаги.

В глинистых почвах она всегда выше, чем в песчаных. Возрастает она и в засоленных и содержащих большое количество органических веществ, особенно неразложившихся, растительных остатков (торфянистые горизонты почв). в глинах ВЗ составляет 20—30%, в суглинках— 10—12, в песках— 1—3, у торфов — до 60—80%.

Влажность разрыва капилляров (ВРК) влажность почвы, при которой подвижность капиллярно влаги резко снижается.

ВРК называют также критической влажностью, так как при влажности ниже ВРК рост растений замедляется и их продуктивность снижается. ВРК зав-т от грансостава и стр-ры (она дб агрономически ценной). Находится в интервале влажностей между НВ и ВЗ растений.

Наименьшая влагоемкость (НВ, W_нв) (син: общая влагоемкость, полевая влагоемкость, предельная полевая влагоемкость ) – наибольшее количество влаги, которая почва способна удерживать капиллярными сила после свободного стекания гравитационной влаги. Очень важная характеристика, указывающая на водоудерживающую способность почвы. Величина эта имеет огромное практическое значение, по ней производят полив растений, ориентируют нормы осушения и пр. (НВ) – это установившая после стекания избытка воды влажность предварительно насыщенной почвы; достигается, как правило, через 2-3 дня после интенсивного дождя или полива хорошо дренируемой гомогенной автоморфной почвы.

Капиллярная влагоемкость (КВ) ?????– количество влаги в почве, удерживаемое капиллярными силами в зоне капиллярной каймы грунтовых вод («капиллярно-подпертая влага»)

Полная влагоемкость (водовместимость, ПВ) – наибольшее количество воды, содержащееся в почве при полном заполнении всех пор и пустот, за исключением занятых «защемленным» и адсорбированным воздухом

Формы воды в почве и соответствующие энергетические константы

Формы воды, энергетические и почвенно-гидрологические константы для всей области влажностей в почве

Вода в почве представлена различными формами, отличаю­щимися по степени связи ее с твердой фазой почвы. Выделя­ют адсорбированную, пленочную, пленочно-капиллярную, ка­пиллярную и свободную. Граничные состояния между формами воды характеризуются энергетическими константа­ми или влагоемкостями, т.е. влажностями при максимальном количестве соответствующей формы воды:

максимальной адсорбционной влагоемкостью (МАВ),

максимально молекулярной влагоемкостью (ММВ),

максимальной капиллярно-сорбционной влагоемкостью (МКСВ),

капиллярной влагоемкостью и

полной влагоемкостью.

Область капиллярной влаги - наиболее важный диапазон при оценке состояния и передвижения влаги. Для почвенных ка­пилляров используют уравнение Жюрена, связывающее высоту капиллярного поднятия к с радиусом капилляра r. h ~ 0.15/r.

В почвенной гидрологии выделяют семь почвенно-гидрологических констант- общеупотребительных характеристичес­ких значений влажности, используемых в практических рас­четах и указывающих на доступность, подвижность влаги. Это гигроскопическая влажность (ГВ), максимальная гигроскопи­ческая (МГ), влажность завядания растений (ВЗ), влажность разрыва капилляров (ВРК), наименьшая (НВ) или предельно полевая (синоним НВ: ППВ) влагоемкость и водовмести-мость. Величины ММВ соответствуют ВРК, МКСВ - НВ, а полная влагоемкость и водовместимость - идентичные понятия.

Использование почвенно-гидрологических констант позволяет выделить следующие диапазоны почвенной влаги, которые могут быть представлены в виде запасов влаги (в мм, см или м водного слоя) или просто в процентах:

• (НВ-ВЗ) – диапазон доступной (продуктивной) влаги;

• (ПВ-НВ) – диапазон подвижной (гравитационной) влаги;

• (НВ-ВРК) или (НВ-70%НВ) – диапазон легкодоступной влаги

; водоотдачу почвы, равную разности ПВ - НВ, а в случае колебания уровня грунтовых вод в профиле почвы: ПВ - динамическая влагоемкость. Основным, стандартным методом определения влажности почвы является термостатно-весовой.

Вода в почве под действием сил, возникающих на поверхнос­ти раздела воздух-почвенный раствор-твердая фаза с сор­бированными ионами, снижает свою свободную энергию по сравнению со свободной чистой водой. Это понижение энер­гии принято определять количественно в виде потенциала или давления почвенной влаги: полного давления (потенциала) влаги в почве. Полное давление влаги в почве - это уменьшение давления, измеренное относительно свободной чистой воды (уровень которой принят за 0), причиной которого является сумма давлений капиллярно-сорбционного (капиллярного или лапласова и расклинивающего в тонких пленках), осмотичес­кого (за счет растворимых веществ), гравитационного (рав­ного высоте столба жидкости от нулевого уровня, уровня моря, а в большинстве случаев - поверхности почвы) и внешних давлений (атмосферного и вышележащих слоев).