Вода в почве

Вода в почве

Важнейшую роль в почвообразовании играет вода. Выветривание минералов, образование гумуса, разнообразные химические реакции протекают в водной среде. Вода влияет на тепловой баланс почвы, а так же на ее воздушные свойства.

Вода почвы — это важнейший фактор почвенного плодородия. Как правило, почва является главным, а нередко и единственным источником воды для растений. А присутствует вода в почве в нескольких формах.

Твердая вода — это лед, появление которого может носить сезонный характер (сезонное промерзание почвы) или многолетний («вечная» мерзлота). Поскольку почвенная вода — это всегда раствор, то температура ее замерзания лежит ниже 0°С.

Химически связанная вода входит в состав кристаллогидратов, например гипса — СаSО4×2Н2О или мирабилита – Na2SO4×10H2O. Эта вода входит в состав твердой фазы почвы и не является самостоятельным физическим телом, она не передвигается и не обладает свойствами растворителя.

Парообразная вода содержится в почвенном воздухе в форме водяного пара. Почвенный воздух почти всегда насыщен парами воды, и даже небольшое понижение температуры почвы приводит к его конденсации. В результате парообразная вода переходит в жидкую фазу, а обратный процесс имеет место при повышении температуры почвы.

Физически связанная, или сорбированная, вода в различной степени связана почвенными частицами (коллоидами). В виде пленки эта вода покрывает почвенные частицы. Различают прочносвязанную и рыхлосвязанную воду. Прочносвязанная вода по своим физическим свойствам приближается к твердым телам, ее плотность достигает 1,5-1,8 г/см3. Рыхлосвязанная вода занимает промежуточное положение между прочносвязанной и свободной водой. Способность почвы связывать воду в сильной степени зависит от ее механического состава: чем больше. В ней физической глины, тем выше эта способность. Например, если в глинистых почвах сорбированная вода составляет 30-35 %, то в песчаных почвах ЛИШЬ 3-5%.

Свободная вода — это вода, не связанная почвенными коллоидами. Она имеет жидкое состояние, обладает высокой растворяющей способностью, переносит в растворенном состоянии соли, коллоидные растворы, тонкие суспензии.

Доступность растениям различных форм почвенной воды это очень важная характеристика почвы, определяющая уровень ее плодородия. Это связано с тем, что растения в процессе своей жизни потребляют очень большое количество воды, расходуя основную ее массу на транспирацию и лишь небольшую долю на создание биомассы.

Прочносвязанная вода растениям недоступна, поскольку всасывающая сила корней намного меньше сил, удерживающих воду на поверхности почвенных частиц. Рыхлосвязанная вода растениям труднодоступна, поскольку она обычно не успевает (в силу малой подвижности) подтекать к корневым волоскам.

Свободная вода растениям легкодоступна, и растения могут ею бесперебойно снабжаться. От количества доступной растениям воды зависит урожайность возделываемых человеком растений, поэтому вода является важнейшим экологическим ресурсом земледелия.

Между тем избыток воды в почве, когда ею заполнено большинство пор, для растений неблагоприятен. Это затрудняет поступление в почву воздуха, а значит, и дыхание корневых систем.

Важной характеристикой почвы служит ее влагоемкость, то есть количество воды, которое способна удерживать почва. Влагоемкость почвы зависит от ее механического состава, пористости, содержания гумуса. Например, полевая влагоемкость (в  веса сухой почвы) составляет для песчаных почв 4-9%, для суглинистых — от 18 до 40%. Исключительно высока влагоемкость торфяных почв (до 400%).

В совокупности поступление воды в почву, ее передвижение, изменение физического состояния и расход воды называют водным режимом почвы. Возникновение того или иного водного режима зависит от многих факторов, среди которых климат, рельеф местности, характера грунтовых вод, влияние человека.

Типы водных режимов почвы

Промывной водный режим формируется в тех регионах, где годовая сумма осадков превышает годовую испаряемость воды. Такой режим свойствен почвам лесных зон тайги, широколиственных лесов, влажных тропических и субтропических лесов. Характерная черта такого водного режима ежегодное промачивание почвенно-грунтовой толщи до уровня грунтовых вод. Это явление приводит к постоянному выносу продуктов почвообразования за пределы почвенной толщи. Почвы промывного водного режима обладают высокой, иногда избыточной влажностью.

Непромывной водный режим господствует в почвах тех зон (степей, саванн), где средняя годовая норма осадков меньше среднегодовой испаряемости. Почвенная толща промачивается на глубину лишь 0,5-2 м, а ниже находится слой с постоянно низкой влажностью.

Водонасыщающий (водозастойный) водный режим характерен для болотных почв. Влажность почвы в течение всего года сохраняется на уровне полного насыщения, снижаясь лишь иногда — в засушливые периоды.

Мерзлотный водный режим обычен для почв, формирующихся в области многолетней мерзлоты. В течение большей части года почвенная вода находится в виде льда. В теплый период почва оттаивает сверху вниз, и над постоянно мерзлым слоем появляется водоносный горизонт, благодаря которому почва постоянно сохраняется влажной.

Водный режим почвы оказывает существенное влияние на ее плодородие. В земледелии и лесоводстве управление водным режимом лежит в основе рационального использования почв. В засушливых регионах с этой целью проводят орошение и дренирование, а в условиях избыточного увлажнения осушительную мелиорацию. Регулирование водного режима обеспечивают также снегозадержание, глубокое рыхление, укрытие поверхности пленкой и другие мероприятия.

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *