3. Водний режим ґрунту і заходи його регулювання

Практично всі потреби рослин у воді як факторі життя задоволь­няються через ґрунт. Вона і в ґрунті, і в рослинах є середовищем, де здійснюється більшість біохімічних процесів, які забезпечують жит­тєдіяльність усіх живих організмів макро- і мікрофлори та макро- і мікрофауни, а також функціонування фіто- і біоценозів та цілих екосистем. В усіх цих процесах вода є не тільки розчинником різних речовин, які реагують між собою, а й сама бере участь у багатьох реакціях (наприклад у фотосинтезі) і входить до складу новоутворе­них сполук. Вода є сполучною ланкою, що забезпечує нерозривний зв’язок у системі ґрунтове середовище — рослина — атмосфера. Роз­чинені у воді мінеральні та органічні поживні речовини стають до­ступними для засвоєння їх рослинами з ґрунту, для транспортуван­ня і перерозподілу їх між органами рослин. У клітинах рослин вода забезпечує їхню пружність і тургорний стан тканин, слугує терморе­гулятором рослинних, як і всіх інших, живих організмів.

З наявністю і вмістом води в ґрунті тісно пов’язані його фізичні, агрохімічні та біологічні властивості, колообіг поживних речовин, доступність і використання їх рослинами.

1. Стан і форми води в ґрунті та їх доступність для рослин

У ґрунті вода перебуває у різних фізичних станах: рідинному, га­зоподібному (водяна пара), твердому (лід), хімічно та фізико-хімічно зв’язаному з іншими речовинами й твердими мінеральними, орга­нічними та органо-мінеральними часточками. Залежно від фізич­ного стану і характеру зв’язків води в ґрунтовому середовищі розріз­няють категорії, форми і види ґрунтової води. У ґрунті виділяють такі категорії води:

• хімічно зв’язана вода, що входить до складу інших речовин (наприклад, гіпсу) і недоступна для використання рослинами;

• тверда вода (лід) — перебуває в цьому стані за низької (мінусо­вої) температури і є недоступною для рослин, однак стає доступною після розтавання;

• водяна пара, що міститься в ґрунтовому повітрі й після конден­сації стає доступною для рослин;

• міцно зв’язана вода, яка утримується адсорбційними силами на поверхні часточок ґрунту у вигляді плівки завтовшки в два-три діа­метри молекул води, перебуває у газоподібному стані (водяна пара) і є недоступною для рослин;

• неміцно зв’язана вода, що являє собою плівки вологи навколо часточок ґрунту завтовшки до 10 діаметрів молекул води, переміщу­ється між ґрунтовими часточками під впливом сорбційних сил і є важкодоступною для рослин;

• вільна вода, яка не зв’язана молекулярними силами з часточ­ками ґрунту, тому вільно або під впливом меніскових сил рухається в ґрунтових порах і є доступною для рослин.

У ґрунті вільна вода перебуває у таких формах: підвішена, під­перта гравітаційна і вільна гравітаційна.

Підвішена вода не зв’язана з підґрунтовими водами. Вона поді­ляється на такі види :

• стикова капілярно-підвішена — це відокремлені скупчення вологи у місцях стикання твердих ґрунтових часточок за умов зво­ложення ґрунту до рівня найменшої вологоємності або нижчого. Ці скупчення утримуються капілярними силами і між собою гідроста­тично не зв’язані;

• внутрішньоагрегатна капілярно-підвішена, яка заповнює ка­пілярні пори всередині структурних агрегатів за вологості ґрунту, що дорівнює або менша від найменшої (польової) вологоємності. Во­на також утримується капілярними силами, але на відміну від сти­кової характеризується слабкими гідростатичними зв’язками;

• насичувальна капілярно-підвішена, яка за умов інтенсивного зволоження сухого ґрунту середньозернистої структури формується в поверхневому горизонті у вигляді шару з повністю заповненими водою всіма порами, в яких вона утримується капілярними силами. Цей шар характеризується певною граничною товщиною і зі збіль­шенням його насичення й товщини рівновага порушується й уся волога, крім залишкової стикової, стікає глибше;

• сорбційно-замкнута, трапляється в ґрунтах з дрібнозернистою структурою у вигляді мікроскупчень, які утворюються в порівняно великих порах і відокремлені одне від одного перетинками зі зв’язаної вологи. Формується за умов зволоженості ґрунту між най­меншою вологоємністю і вологістю розриву капілярних зв’язків, утримується сорбційними силами.

Підперта гравітаційна вода поділяється на такі види:

• підперто-підвішена капілярна, яка формується у важких за гранулометричним складом дрібнопористих ґрунтах, підстелених більш крупнопористими шарами з вологістю, вищою від найменшої вологоємності, утримується капілярними силами;

• підперта капілярна, яка перебуває у вигляді капілярної обля­мівки за вологості ґрунту в інтервалі між найменшою і повною воло­гоємністю, утримується капілярними силами.

Вільна гравітаційна вода, яка переміщується лише під дією сили земного тяжіння, поділяється на такі види:

• вода, що переміщується з вищих у нижчі (глибші) шари під ді­єю гравітаційних сил за вологості ґрунту в інтервалі від найменшої до повної вологоємності;

• вода водоносних горизонтів — ґрунтова і підґрунтова, яка запо­внює усі пори ґрунту.

У природних умовах усі ці категорії ґрунтової вологи різко не розмежовані, частіше вони стикаються, переходять одна в іншу за­лежно від властивостей ґрунту та змін ступеня його зволоженості. Кількісне співвідношення між категоріями води в ґрунті зумовлю­ється його гранулометричним складом та структурою, а також кон­центрацією ґрунтового розчину. Наприклад, у ґрунтах легкого гра­нулометричного складу та у важких їх відмінах з високою концент­рацією ґрунтового розчину майже не буває неміцно зв’язаної води, а в оглеєних (безструктурних) ґрунтах її вміст близький до повної во­логоємності.