Доступність почвенноі вологи рослинам - студопедія
Виключно важлива характеристика ґрунтової вологи - ступінь доступності її для рослин, які споживають в процесі свого розвитку величезну кількість води. Для рослин доступна не вся ґрунтова волога, а тільки та її частина, яка утримується в грунті силами меншими, ніж сосущая сила кореневих волосків. Чим менш міцно вода утримується твердою фазою ґрунту, тим більше вона рухається і доступна рослинам. Оскільки вода в грунті знаходиться під дією різних сил, то виділяють певні інтервали вологості грунту, в межах яких вода характеризується однаковою рухливістю і доступністю рослинам. Межі значень вологості грунту, при яких кількісні зміни в рухливості води переходять в якісні відмінності, А.А.Роде назвав грунтово-гідрологічними константами.
У агрономічної і меліоративної практиці широко використовують такі грунтово-гідрологічні константи:
• максимальну гігроскопічність (МГ);
• вологість завядания (ВЗ);
• вологість розриву капілярів (ВРК);
• гранично-польову вологоємкість (ППВ);
• повну вологоємність (ПВ).
Під максимальною гігроскопічністю (МГ) розуміють граничну кількість парообразной вологи, яке може бути поглинена грунтом, Ця волога утримується грунтом дуже міцно і повністю недоступна для рослин. Вона являє собою «мертвий запас» вологи. Величину МГ використовують для знаходження вологості завядания рослин.
Величина ВЗ зростає в міру обважнення гранулометричного складу і становить: у піщаних грунтах 1-3%, в супіщаних 3-6, в суглинистих - 6-15, в глинистих - 20-30, в торф'яних - 60-80%. Високі величини вологості завядания, властиві торф'яним грунтам, слід враховувати при їх осушення. Занадто глибоке залягання рівня ґрунтових вод внаслідок осушення торфовищ може спричинити за собою надмірне їх висушування і відповідно низькі врожаї вирощуваних культур.
За інших рівних умов ВЗ помітно зростає в міру зростання засоленості грунтів. Тому на засолених грунтах недолік вологи для рослин проявляється раніше і більш різко в порівнянні з незасолених грунтами.
Вся волога, що міститься в грунті понад вологості завядания до повної вологоємності, є доступною для рослин, однак окремі її порції мають суттєві якісні відмінності.
В діапазоні ВЗ-ППВ міститься вільна капілярно-підвішена вода, що заповнює капілярні пори. Споживаючи цю вологу, рослини не тільки підтримують свою життєдіяльність, у і синтезують органічну речовину. Таку вологу називають продуктивною. Капілярно-підвішена вода пересувається до місць її витрати в межах всієї увлажняемой товщі грунту по капілярах, суцільно заповненим водою. Але при певному рівні вологості, характерному для кожної грунту, висхідний рух вологи по капілярах різко загальмовується або припиняється взагалі. Це обумовлено тим, що в грунті порушується суцільне заповнення капілярів водою, в зв'язку з цим вона втрачає свою рухливість, залишаючись доступною для рослин.
Вологістю розриву капілярів (ВРК) називають вологість грунту, при якій порушується суцільне заповнення капілярів грунту водою. Це важлива грунтово-гідрологічна константа, що характеризує нижню межу вологості грунту, оптимальної для рослин.
У грунтах величина ВРК досить варіабельна і в середньому становить 50-70% від ППВ. При досягненні вологості грунту рівня ВРК настає критичний момент в постачанні рослин вологою. Вільна вода, що залишається в грунті, зосереджена переважно в найбільш дрібних влагопроводящіх порах, в кутах стику частинок і не контактує зі значною частиною кореневої системи. Тому в міру зменшення вологості грунту від ВРК до ВЗ складаються дедалі несприятливі умови для водного живлення рослин, в результаті чого сповільнюється їх розвиток і знижується продуктивність.
Таким чином, продуктивна волога складається з нерухомої, а тому малопродуктивною вологи, що знаходиться в діапазоні ВЗ-ВРК, і рухомий, високопродуктивної вологи, що припадає на інтервал ВРК-ППВ.
У перший період розвитку рослин вирішальне значення мають запаси продуктивної вологи в самому верхньому, орному шарі грунту. В подальшому рослини споживають вологу і з більш глибоких горизонтів грунтового профілю. Оцінка запасів продуктивної вологи наведена в таблиці 75.
Запаси продуктивної вологи в метровому шарі грунту менше 100 мм і вище 200мм виходять за межі оптимальних для більшості культур. Особливо негативно на їхньому розвитку відображаються надлишковий (понад 250 мм) і недостатній (менше 50 мм) запаси вологи в грунті.
В діапазоні ППВ-НВнаходітся гравітаційна волога. Вона легкодоступна для рослин, але вважається надмірною, оскільки заповнює повітроносні пори. В результаті цього порушується газообмін грунту і погіршується постачання кореневих систем рослин киснем. Тому така волога, будучи доступною для рослин - не продуктивна.
Грунт може перебувати в стані повного насичення водою різний час. Наприклад, в період тривалих дощів або сніготанення гравітаційна волога часто не встигає стікати природним шляхом з орного горизонту, але в подальшому вона швидко зникає з нього. З іншого боку, надмірна волога може тривалий час перебувати в грунтовому профілі внаслідок близького залягання грунтових вод. Видалити її можна, тільки знизивши рівень грунтових вод за допомогою осушувальних заходів. У цьому випадку різниця між повною і гранично-польової вологоємністю є максимальною водоотдачу МВО = ПВ - ППВ. Ця величина необхідна для розрахунку дренажної мережі. У зрошуваних умовах МВОіспользуют в прогнозах для оцінки можливого підйому рівня ґрунтових вод.
Вологість грунту (різні види вологоємності, грунтово-гідрологічні константи) зазвичай виражають у відсотках від маси сухого ґрунту. Іноді при розрахунку водоотдачи і інших показників вологість грунту виражають у відсотках від обсягу грунту відповідно до наступної залежності: