Водный режим почв. Водными (воднофизическими, гидрофизическими) свойствами называют совокупность свойств почвы, которые определяют поведение почвенной воды в ее толще. Основными водными свойствами почвы являются
 Скачать 21.6 Kb.
|
|
Водными (водно-физическими, гидрофизическими) свойствами называют совокупность свойств почвы, которые определяют поведение почвенной воды в ее толще. Основными водными свойствами почвы являются 1) влагоемкость, 2) водопроницаемость, 3) водоподъемная способность. 1) Влагоемкость – способность почвы поглощать и удерживать определенное количество воды. В зависимости от сил, удерживающих воду, влагоемкость дифференцируют на полную влагоёмкость, максимальную адсорбционную, максимальную молекулярную, капиллярную, наименьшую 2) Водопроницаемость – способность почв впитывать и пропускать сквозь себя воду, поступающую с поверхности. Водопроницаемость может определяться временем, за которое вода проходит определенное расстояние по порам почвы сверху вниз. При поступлении воды в почву сначала происходит поглощение и прохождение ее от одного слоя к другому, ненасыщенного водой. Потом, когда почвенные поры полностью наполнятся водой, начинается ее фильтрациясквозь толщу почвы. Считается, что почва имеет хорошую водопроницаемость, если она пропускает за один час при напоре воды в 5 см и температуре 10 °С от 70 до 100 мм воды. Чрезмерно высокая водопроницаемость (от 500 мм до 1000 мм) обусловливает высокую фильтрацию воды за границы заселенного корнями слоя. И наоборот, чрезмерно низкая водопроницаемость (менее 30 мм) может привести к застаиванию воды на поверхности почвы, стоку ее по склону, смыву и размыву почвы. Песчаные и супесчаные почвы более проницаемы для воды, чем суглинистые и глинистые. Водопроницаемость структурных почв более высокая по сравнению с бесструктурными. Водопроницаемость почвы тем выше, чем выше некапиллярная скважность. Водопроницаемость лесных почв (исключая пески) выше, чем полевых. В лесных почвах этому способствует хорошая оструктуренность, лесная подстилка, более рыхлое сложение, ходы корней и роющих животных. Благодаря повышенной водопроницаемости увеличивается влагооборот лесных почв, поверхностный сток влаги переводится во внутренний. После рубки леса водопроницаемость снижается, из-за уплотнения и задернения почвы. 3) Водоподъемная способность – способность почвы вызывать восходящее перемещение воды посредством капиллярных сил. Они наиболее сильно проявляются в порах диаметром 0,1– 0,003 мм; более мелкие поры заполнены связанной водой. Поэтому водоподъемная способность возрастает от песчаных почв к суглинистым и снижается в глинистых. Водоподъемная способность определяется временем, за которое вода проходит определенное расстояние снизу вверх (это способность выпаривания воды) или высотой поднятия воды. Максимальная высота поднятия воды над уровнем грунтовых вод для песчаных почв составляет 0,5–0,8 м, для средних суглинистых почв – 2,5 – 3 м, для глины тяжелой – до 6 м. В структурных почвах капиллярная вода менее подвижна. (или полевую). Главный источник почвенной влаги — атмосферные осадки; иногда значительную роль играют также близко расположенные грунтовые воды; в районах орошаемого земледелия большое значение имеют поливы. Воды атмосферных осадков и талые воды могут частично стекать, образуя поверхностный сток, а часть воды поступает в почву и расходуется растениями. Атмосферные осадки, талые и поливные воды проникают в почву вследствие её водопроницаемости (способности почвы пропускать воду). Чем больше в почве крупных (некапиллярных) промежутков, тем выше водопроницаемость. Особое значение имеет водопроницаемость для впитывания талых вод. Если осенью почва замёрзла в сильно увлажнённом состоянии, то обычно её водопроницаемость крайне незначительна. Под лесной растительностью, предохраняющей почву от сильного промерзания, или на полях с рано проведённым снегозадержанием талая вода впитывается хорошо. Поступление в почву влаги из грунтовых вод зависит от глубины их залегания и водоподъёмной способности почв и грунта. Грунтовые воды в глинистых почвах по капиллярам поднимаются на большую высоту (до 4 м), но очень медленно; в почвах лёгкого гранулометрического состава — быстрее, но на меньшую высоту. Регулирование водного режима почв Комплекс мероприятий разрабатывают с учетом конкретных почвенно-климатических условий. Болотные почвы требуют осушительных мероприятий путем устройства открытого или закрытого дренажа. +Водный режим почв с временным избыточным увлажнением регулируют агротехническими мероприятиями – это гребневание, бороздование, выравнивание поверхности почвы, нивелировка микро- и мезопонижений, в которых застаивается вода, создание глубокого пахотного слоя, рыхление подпахотного горизонта т. д. В условиях недостаточного увлажнения применяют различные мероприятия, направленные на накопление, сохранение и рациональное использование влаги в почве – это задержание снега и талых вод; лесные полосы, кулисные растения, стерня, рыхление весной и т. д. Основной способ улучшения водного режима в засушливых зонах – это орошение, подбор культур т. д. Водный режим- это совокупность явлений поступления. передвижения, изменения физического состояния и расхода воды в почвах. Поступление воды в почву и ее расход характеризуетсн водным балансом. Промывпой водный режим формируется в гумидных областях (таежно-лесная зона, влажные тропики и субтропики), где осадки: превышают испаряемость (КУ> 1). Атмосферные осадки ежегодно промачивают почвенио-грунтовую толщу до уровня почвенно- грунтовых вод, часто весной и осенью в таких почвах формируется верховодка. Для почв с промывным типом режима характерен вынос значительной части продуктов почвообразования за пределы почвенной толщи (подзолистые, красноземы, желтоземы и др.). Периодически промывпой водный режим формируется на границе влажных (гумидных) и полувлажных (семигумидных) областей (КУ 0,8-1 ,2). Для таких территорий характерно промачивание атмосферными осадками почвенио-грунтовой толщи до уровня грунтовых вод один раз в 10-15 лет. Для почв с периодически промывным типом водного режима характерен заметный вынос продуктов почвообразования за пределы почвенной толщи или в нижнюю часть почвенного профиля (серые лесные почвы, оподзоленные и выщелоченные чернозёмы). Непромывпой водный режим формируется в полувлажных (семигумидных) областях и полусухих (семиаридных) областях (КУ 1,0-0,33). Почвенная толща промачивается в пределах 1-2,5 м. Между промачиваемой толщей и капиллярной каймой грунтовых вод существует горизонт с постоянной в течение всего года низкой влажностью, близкой к ВЗ (мертвый горизонт, по Г.Н.Высоцкому). Для почв с непромывным водным режимом (чернозёмы степнойзоны, каштановые почвы сухих степей) характерно накопление продуктов почвообразования в почвенном профиле. Аридный (сухой) водный режим формируетсяб в аридных областях (КУ<О,ЗЗ) (бурые полупустынные и серо- бурые пустынные почвы). В течение всего года в почвах влажность приближается к ВЗ и только после выпадения осадков несколько повышается. Выпотной водный режим складывается в почвах семиаридного и аридного климата (КУ<О,55) при неглубоком залегании грунтовых вод. Капиллярная кайма грунтовых вод поднимается к поверхности почв, при этом влага испаряется, а растворённые в ней соли скапливаются в поверхностных горизонтах. Таким образом формируются гидраморфные солончаки и солончаковатые почвы. Вьrпотной режим подразделяется на собственно выпотной и периодически выпотной. +Десуктивно-выпотной водный режим формируется в почвах семимиаридного и аридного климата (КУ<О,55), но при более глубоком залегании грунтовых вод, чем у почв с выпотным режимом. Поэтому капиллярная кайма не достигает поверхности почвы, но охватывает зону распространения корневых систем и испаряется не физически, а десуктивно через посредство растений. В таких почвах (они называются полугидроморфными: лугово-черноземные, луговокаштановые и др.) чередуются периоды с нисходящими (рано всеной) и восходящими токами влаги (летом). Водорастворимые соли скапливаются не в поверхностных горизонтах, а на верхней границе капиллярной каймы. Если грунтовые воды не засолены, то при таком водном режиме формируются почвы с повышенным плодо родием и лучшими условиями увлажнения по сравнению с почвами водоразделов с непромывным типом водного режима. Паводковый водный режим характерен для речных пойм и дельт, где поверхность почвы ежегодно или раз в несколько лет подвергается затоплению паводковыми водами. Он распространен во всех природных зонах и сопровождается накоплением аллювиальных отложений. В межпаводковые периоды паводковый водный режим сменяется другим типом водного режима (промывной, непромывной, выпотной и др.), в зависимости от природной зоны и положения в рельефе. Амфибиальный режим формируется при постоянном или длительном затоплении почв водой (морские и озерные мелководья, речные плавни и др.). .. Мерзлотный водный режим характерен для областей вечной мерзлоты. В течение большей части года вода находится в форме льда, и только в летние месяцы почва оттаивает на небольшую глубину и формируется надмерзлотная верховодка. Водозастойный водный режим характерен для болотных почв осферного и грунтового увлажнения при плохом дренаже. В течении большей части года влажность почвы сохраняется в пределах полной влагаемкости и лишь в засушливые периоды несколько снижается. Периодически водозастойный режим характерен для болотых почв грунтового увлажнения с ярко выраженными сезанными колебаниями уровня грунтовых вод. При этом влажность почв варьирует от полной влагоёмкости до уровня ниже наименьшей влаrоёмкости. Ирригационный водный режим создается при искусственном орошении. Он может существенно различаться в зависимости от норм и типа орошения, глубины залегания грунтовых вод, наличия и характера искусственного дренажа, водного режима природной зоны. Осушительный водный режим создаётся при искусственном осушении болотных и заболоченных почв. Он также может существенно различаться в зависимости от норм и типа осушения, глубины залегания грунтовых вод после осушения и водного режима природной зоны. Количество воды, доступной для растения на 10 см почвенного профиля, мм. Капиллярная вода легко доступна растениям и является основным источником снабжения их влагой. Гравитационная вода — свободная почвенная влага, заполняет в почве крупные капилляры и поры, передвигается под влиянием силы тяжести, просачиваясь в водоносные горизонты. |