сферы земли. Документ Microsoft Word. Влажность почвы
 Скачать 19.18 Kb.
|
|
Влажность почвы – это количество воды, которое присутствует в грунте в тот или иной момент времени. Зависит она от разных факторов: как природного характера, так и возникающих в результате деятельности человека. Она зависит от относительной влажности окружающей среды, от природы вещества, а в твёрдых телах, кроме того, от степени измельчённости или пористости. В почвах можно различают следующие пять категорий почвенной воды (по А.А. Роде): Твердая вода; Твердая вода — лед. Появление воды в форме льда имеет сезонный (сезонное промерзание почвы) или многолетний («вечная» мерзлота) характер. Поскольку почвенная вода — это всегда раствор, температура замерзания воды в почве ниже 0°С. Химически связанная вода Химически связанная вода. Эта вода входит в состав твердой фазы почвы и не является самостоятельным физическим телом, не передвигается и не обладает свойствами растворителя. Это вода представлена гидроксильной группой ОН химических соединений (гидроксиды железа, алюминия, марганца; органические и органоминеральные соединения; глинистые минералы); и целыми водными молекулами кристаллогидратов. Парообразная вода Парообразная вода. Эта вода содержится в почвенном воздухе порового пространства в форме водяного пара. Почвенный воздух практически всегда близок к насыщению парами воды, а небольшое понижение температуры почвы приводит к его насыщению и конденсации пара, в результате чего парообразная вода переходит в жидкую; при повышении температуры имеет место обратный процесс. Физически связанная, или сорбционная вода Физически связанная, или сорбированная, вода. К этой категории относится вода, сорбированная на поверхности почвенных частиц, обладающих определенной поверхностной энергией за счет сил притяжения, имеющих различную природу. Свободная вода СВОБОДНАЯ ВОДА (а. free water; н. freies Wasser; ф. eau libre; и. agua libre) — подземная вода, содержащаяся в горных породах и находящаяся под влиянием капиллярных и гравитационных сил. Капиллярная вода заполняет капиллярные поры, а при уменьшении влажности — только углы пор в горных породах. Соответственно механизму удержания воды в почве выделяют 3 различные по физическим и химическим свойствам категории почвенной влаги: Связанная вода Связанная вода - удерживается адсорбционными силами на поверхности почвенных частиц и по своим физическим свойствам близка к твердому телу (неподвижна, не растворяет электролиты и не замерзает даже при очень низких температурах). Капиллярная вода Она образуется в порах капиллярного размера (диаметром от 10- 3 до 103 мкм) за счет капиллярного давления и удерживается в горной породе капиллярными силами водных менисков (силами поверхностного натяжения), образующихся на границе фаз вода-воздух-твердая поверхность. Капиллярные силы практически не меняют структуры воды и поэтому капиллярная вода по основным физическим свойствам практически не отличается от свободной. Гравитационная вода Гравитационная вода находится вне влияния сорбционных и капиллярных сил и под действием силы тяжести просачивается вниз. По своим свойствам она практически не отличается от обычной воды. Процесс включает предварительный отбор образцов и их последующий анализ непосредственно в полевых условиях или в лаборатории. Методы определения влажности почв: Прямые методы Косвенные методы Дистанционные методы ПРЯМОЙ ТЕРМОСТАТНЫЙ: подразумевают извлечение влаги из образца грунта посредством испарения, вымывания или химической реакции. Влажность почвы рассчитывается путем сравнения массы испаренной влаги и сухой почвы. самый трудоемкий, точечный и не оперативный, но самый точный КОСВЕННЫЕ: основаны на определении характеристик грунта в зависимости от степени его влажности, а также определении характеристик помещенных в него предметов (например, пористого абсорбера). 2.Гипсовые блоки – электропроводность во влажных почвах возрастает, автоматизированный для стационарных точек 3. Диэлькометрия (диэлектрическая постоянная воды ε=81 воздуха ε=1) наиболее широко распространены, оперативные, переносные, автоматизированные, точечные 4. Георадарные методы – переносные автоматизированные, площадные 5. Нейтронная влагометрия – точный и оперативный для скважин, особые условия эксплуатации и хранения источника радиации 6. Гаммаскопический метод Дистанционные используются спутниковые данные, полученные благодаря отражательной способности поверхности грунта (отражению электромагнитного излучения в определенном спектральном диапазоне). Альтернативные Методы Определения Почвенной Влажности радиоактивный – подсчет радиоактивных частиц; электрический – определение сопротивляемости, проводимости, индукции и емкости поглощения; тензометрический – измерение разницы давления сухой и влажной почвы; оптический – изучение отражения световых потоков; экспресс-методы – в основном, органолептические. Существует следующие приборы для измерения влажности почвы: тензиометры, влагомеры и другие. Под влажностью почвы понимают содержание влаги в почве, выраженное в процентах к массе абсолютно сухой почвы или к единице объема: где: W – влажность почвы, % mвл – вес влажной почвы, г; mсух – вес абсолютно сухой почвы (после сушки при температуре 105-110С до постоянного веса) Второй способ выражения влажности – это отношение массы воды к ее объему, объемная влажность почвы: где: Wd – объемная влажность почвы, % dv – плотность почвы, г/см3 или т/м3; W– влажность почвы,% Как говорилось раньше, на влажность почвы влияют природные факторы, а также те, что создаются в результате земледельческой либо иной деятельности человека. Рассмотрим наиболее некоторые из них: Количество выпадающих атмосферных осадков либо объёмы полива. Первый фактор является природным, поэтому зависит от климата. Поливом управляет человек, решая вопросы недостатка атмосферных осадков искусственным орошением. Интенсивность влагопотребления произрастающими на участке культурами. Тут определяющим фактором является посадка. Если человек решит вырастить на своём участке овощи – от них и будет зависеть уровень потребления воды из грунта. Глубина залегания грунтовых вод. При осадках или поливе вся лишняя влага просачивается в нижние слои почвы. Вот та глубина, на уровне которой все поры земли заполнены водой, и называется глубиной залегания грунтовых вод (высотой их стояния). Температура воздуха. При жаре влага из земли быстро испаряется. В такое время необходим ежедневный полив огорода вечером или рано утром. Тип и окультуренность почвы. Разные типы почвы и уровни их окультуренности требуют своей периодичности полива и расходуемой при этом воды. Если сравнивать суглинки с песчаными почвами, то разница между ними значительная. Чтобы отрегулировать влажность земли на участке, необходимо провести один из видов гидромелиорации: осушение, если участок заболочен, находится в низине или высокие грунтовые воды (закрытый или открытый дренаж, подсыпка грунта, высокие грядки); орошение, если засушливый район, возвышенная местность, изогнутый рельеф (подвод водопровода, выкопка траншеи для сбора в неё грунтовой воды на полив, колодец с насосом). Оптимальная влажность почвы для сельскохозяйственных культур – залог высокого урожая, поскольку растения не могут развиваться, если влаги в грунте недостаточно. Тем не менее, вода выполняет и другие функции: влажность влияет на аэрацию, степень салинизации и концентрацию токсических веществ; обуславливает структуру, пластичность и плотность грунта; регулирует температуру и теплоемкость; предотвращает выветривание; определяет время проведения полевых работ. Мониторинг влажности почвы полезен не только фермерам, но и другим сторонам, заинтересованным в агробизнесе. Влажность почвы – очень важный показатель качества почвы. Контроль влажности грунта и ее прогнозирование являются важными аспектами для обеспечения роста растений. Точный мониторинг позволяет планировать внесение удобрений и других ресурсов, оценивать риски, и в общем контролировать состояние почвы. |