3.2 Водные свойства почв

Воды зоны аэрации (содержащиеся в почве) изучают наиболее тщательно, так как все мелиоративные мероприятия направлены на управление водным режимом именно в этой зоне. При помощи гидромелиорации регулируют влажность корнеобитаемого слоя почвы, добиваясь оптимальной для роста и развития данной сельскохозяйственной культуры.

Подвижность почвенной влаги положена в основу выделения ее категорий и форм. Различают следующие категории почвенной влаги:

1. кристаллизационную,

2) твердую (лед),

3) парообразную,

2. прочносвязанную,

3. рыхлосвязанную,

4. свободную.

Величины влажности, при которых происходят более или менее резкие изменения подвижности почвенной влаги, называются почвенно-гидрологическими константами (ПГК). Выделяют следующие основные почвенно-гидрологические константы:

• Максимальная гигроскопичность (МГ) – влажность, включающая прочносвязанную влагу и часть рыхлосвязанной.

• Влажность завядания (ВЗ), которая зависит не только от характера почвы, но и от вида растения. Эта величина характеризует физиологическую доступность почвенной влаги. Обычно ВЗ=(1,2-1,7)МГ.

Влагоемкость характеризует способность почвы удерживать влагу. Различают несколько видов влагоемкости, основными из которых являются наименьшая, капиллярная и полная.

Наименьшая влагоемкость (НВ) (предельно полевая влагоемкость ППВ)– это наибольшее количество влаги, которое почва может удержать после стекания гравитационной воды в подвешенном состоянии (без влияния капиллярной воды). При наименьшей влагоемкости в почве содержится максимальное количество воды, доступной для растений, так как водой заполнено 50–70 % пор почвы.

• Полная влагоемкость (ПВ)– наибольшее количество влаги, которое может находиться в почве.

• Капиллярная влагоемкость (KB) – количество влаги, удерживаемое почвой в капиллярной кайме.

Влагоемкость почвы зависит от механического состава, содержания гумуса и структуры. Суглинистые и глинистые почвы имеют наибольшую влагоемкость по сравнению с почвами супесчаными и песчаными. Почвы, богатые гумусом, структурные, способны удерживать влаги больше, чем бесструктурные и слабогумусированные. Сельскохозяйственные культуры неодинаково требовательны к содержанию влаги в почве. Наилучшие условия для роста зерновых культур создаются при влажности почвы 30– 50 %, для зерновых, бобовых–50–60, корнеплодов и технических культур – 60–70, луговых трав – 80–90 % полной влагоемкости.

Запасы воды в почве(W, м³/ га), используемые растением за вегетацию из активного слоя почвы (h), определяются по формуле

W=h·d·_НВ(нач - кон)

где h - глубина активного слоя почвы; d - объемная масса, т/м³_;

_нв - наименьшая влагоемкость, %; нач, кон - уровни увлажнения в начале и конце периода, %.

4 Водный режим растений

4.1 Требования растений к водно-воздушному режиму

1. В период вегетации растение потребляет огромное количество воды (99,8%) на транспирацию (испарение воды через листовую поверхность) и только 0,2% – на построение своих органов. Вода поступает из почвы в растение через его корневую систему. В растении идет постоянный ток воды от корней к листьям. Поэтому в почве всегда должен быть достаточный запас продуктивной влаги. Для удовлетворения этого требования влажность почвы должна быть всегда близка к НВ.

2. Вместе с водой в почве должен быть и кислород, который непрерывно расходуется на дыхание корней растений и аэробных бактерий, на окислительные процессы, происходящие в почве. Огромное количество аэробных бактерий разлагают органические вещества в почве на минеральные соединения, необходимые для питания растений. Таким образом, необходим постоянный приток воздуха в почву.

3. Водный, воздушный и пищевой режимы почвы взаимосвязаны и наиболее благоприятны для растений тогда, когда в почве все капиллярные поры заполнены водой, а некапиллярные поры заняты воздухом. Но из почвы вода постоянно расходуется на испарение с поверхности и транспирацию, поэтому соотношение в почве воды и воздуха постоянно меняется. Но влажность почвы в условиях орошения не должна опускаться ниже минимально допустимой (табл. 4.1), при которой начинает замедляться накопление растительной массы.

Таблица 4.1 - Минимально допустимая влажность почвы, % НВ

Культура	Для незасоленных почв		Для слабозасоленных почв
	тяжелых	легких	тяжелых	легких
Многолетние травы	70–75	65-70	75–80	70–75
Зерновые	65–70	60–65	70–75	65-70
Кукуруза	65–70	60–65	75–80	70–75
Корнеплоды	70–75	65–70	75–80	70–75
Картофель	65–75	60–70	75–80	70–75
Овощные культуры	75–80	70–75	80–85	75–80

Примечание. Легкие почвы - супесчаные, легкосуглинистые; тяжелые – среднесуглинистые, тяжелосуглинистые и глинистые.

Чем тяжелее почва, тем больший процент воды недоступен для растения и тем меньше воздуха в почве остается после полива. В песчаных, супесчаных и суглинистых почвах за верхний предел влажности обычно принимают НВ, при которой объем воздуха в них вполне достаточен для нормального развития и роста всех культур.

4. Каждое растение предъявляет требования к температурному режиму почвы и воздуха. На прохождение каждой стадии развития растению требуется определенная сумма среднесуточных температур при наличии в полной мере других факторов жизни. Повышение температуры почвы задерживает рост корней, уменьшает растворимость кислорода в воде и в итоге снижает урожай. Поэтому условия внешней среды должны соответствовать биологии развития растений.