Водный режим почвы и пути его регулирования

Водный режим почвы – это совокупность всех явлений поступления воды в почву, передвижения ее в ней, состояния и расхода, то есть поведения воды в почве.

На основе водного режима определяют баланс воды в почве – это соотношение между количеством влаги, которое поступает в почву за определенный период времени и количеством влаги, которое расходуется из нее за то же время.

Приходная часть баланса включает в себя запасы почвенной влаги в начале наблюдения, количество влаги, которое поступает в почву с атмосферными осадками, грунтовыми и поверхностными водами, внутрипочвенным боковым притоком почвенных и грунтовых вод, а также в результате конденсации паров воды. Расходная часть баланса определяется запасом воды в конце периода наблюдения, количеством влаги, которое в почве расходуется на испарение, транспирацию, инфильтрацию в почвенно-грунтовую толщу, поверхностный и внутрипочвенный боковой стоки.

Если баланс воды в почве рассчитывается за год и в погодных условиях нет существенных отклонений от среднемноголетних показателей, то запасы воды в начале и в конце наблюдения считаются равными и из расчетов можно исключить. Соответственно из расчетов можно исключить и влагу поступающую и теряющуюся в результате бокового притока почвенных и грунтовых вод на склоновых элементах рельефа. Игнорировать можно и конденсирующуюся в почве парообразную влагу, так как количество ее мало по сравнению с другими статьями.

Содержание влаги в почве вычисляется, как правило, послойно, через 10 или 20 см для каждого генетического горизонта, так как плотность и влажность сильно изменяются по различным слоям почвенного профиля.

Запасы влаги в почве, учитываемые в течение вегетационного периода, позволяют судить об обеспеченности влагой сельскохозяйственных растений. Учет запасов воды в течение года дает возможность для составления годового водного баланса.

Продуктивный (полезный) запас влаги (ПЗВ) – суммарное количество продуктивной или доступной растениям влаги в почвенной толще, выраженное в мм или в м³/га (т/га).

Оценка запасов продуктивной влаги представлена в таблице 1.

Чтобы рассчитать полезный запас влаги в почве (ПЗВ), необходимо из общего запаса влаги (ОЗВ) вычесть запас, соответствующий влажности устойчивого завядания (ВЗ), т.е. запас труднодоступной влаги (ЗТВ):

ПЗВ = ОЗВ – ЗТВ

Общий запас влаги (ОЗВ) – суммарное ее количество на заданную мощность почвенного слоя, выраженное в миллиметрах или в метрах кубических. Расчет запасов влаги в миллиметрах производится по следующей формуле:

)

где W_1, W₂, W_п – полевая влажность 1-го, 2-го и последующих слоев почвы, %;

d_V1 d_V2,d_Vп– плотность сложения 1-го, 2-го и последующих слоев почвы, г/см³;

h_1, h_2, h_п – мощность 1-го, 2-го и последующих слоев почвенного слоя, см;

0,1 – коэффициент пересчета влаги в мм водяного столба.

Таблица 1.1 – Оценка запасов продуктивной влаги (А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина)

Мощность слоя почвы, см	Запасы воды, мм	Качественная оценка запасов воды
0–20	>40 40–20 <20	Хорошая Удовлетворительная Неудовлетворительная
0–100	>160 160–130 130–90 90–60 <60	Очень хорошая Хорошая Удовлетворительная Плохая Очень плохая

Запас труднодоступной влаги (ЗТВ) рассчитывается аналогично общему запасу, но при этом в формулу вместо полевой влажности подставляется влажность завядания (ВЗ) растений:

ЗТВ = 0,1(ВЗ₁ ^. d_V1h) + 0,1(ВЗ₂ ^. dv₂ ^. h₂)+…+0,1(ВЗ_n ^. d_vn ^. h_n).

Основным показателем, характеризующим водный режим почв различных климатических зон, является коэффициент увлажнения (КУ) – отношение количества осадков, выпадающих на поверхность почвы в течение одного года, к количеству воды, испаряющейся из нее за тот же период. Чем выше КУ, тем большими запасами влаги обладает почва.

С учетом коэффициентов увлажнения выделяют следующие типы водного режима (по Г.Н. Высоцкому):

1. Мерзлотный тип характерен для районов с вечной мерзлотой, где она играет роль водоупора. Поэтому верхняя часть оттаявшей летом почвы практически весь вегетационный период насыщена водой.

2. Промывной тип (КУ больше 1) характерен для территорий, где сумма годовых осадков больше количества воды, испаряющейся из почвы. Почвенная толща при этом типе водного режима ежегодно промачивается до грунтовых вод. В условиях Беларуси это приводит к развитию подзолистого процесса и выщелачиванию многих продуктов почвообразования.

3. Периодически промывной тип (КУ от 0,8 до 1,2) характеризуется среднемноголетней сбалансированностью осадков и испаряемости. При таком типе водного режима формируются серые лесные почвы, оподзоленные и выщелоченные черноземы. Водообеспеченность почв неустойчивая

4. Непромывной тип (КУ примерно равен 1) характерен для территорий, где влага осадков распределяется только в верхних горизонтах и не достигает грунтовых вод. Связь между атмосферными и грунтовыми водами осуществляется через слой с очень низкой влажностью, близкой к влажности завядания. Обмен влагой происходит путем передвижения воды в форме пара. В таких условиях формируются черноземы, каштановые, бурые полупустынные и серо-бурые пустынные почвы. При таком типе водного режима сельскохозяйственные культуры нуждаются в дополнительном поливе.

5. Выпотной тип (КУ значительно меньше 1) проявляется в степной и особенно полупустынной и пустынной зонах при относительно близком уровне залегания грунтовых вод. При этом типе водного режима грунтовые воды поднимаются по капиллярам к поверхности почвы и испаряются. Если при этом грунтовые воды минерализованы, то после их испарения в верхнем горизонте почвы накапливаются легкорастворимые соли.

6. Ирригационный тип формируется при дополнительном увлажнении почвы за счет орошения. При орошении могут сочетаться различные типы водного режима, так как он отличается частой сменой нисходящих и восходящих токов влаги.

В условиях земледелия обязательным мероприятием является регулирование водного режима, так как наиболее благоприятным условием для жизнедеятельности большинства растений является КУ близкий к 1.

Почвы избыточно увлажненные нуждаются в нивелировке микро- и мезопонижений, в которых весной, или после длительных дождей летом, может наблюдаться застой влаги. При временном избыточном увлажнении почвы, целесообразно осенью нарезать гребни, так как они увеличат испарение почвенной влаги в атмосферу и будут обеспечивать сток воды. Болотные и заболоченные почвы нуждаются в осушительной мелиорации. В засушливые годы в целях сохранения влаги в почве проводят поверхностное рыхление и боронование почвы весной (так называемое закрытие влаги). Для улучшения водного питания растений используют такие приемы как допосевное и послепосевное прикатывание почвы. В результате увеличивается объем капиллярных пор, по которым вода поднимается из нижних слоев в верхние. Чтобы снизить испарение влаги этот прием сочетают с рыхлением. В овощеводстве для сохранения влаги используют мульчирование почвы соломой, торфокрошкой, кострой, опилками и другими материалами.

Дата добавления: 2015-07-14