Оценка наименьшей (предельной полевой) влагоемкости (Н.А. Качинский)

По величинам почвенно-гидрологических констант рассчитывают характерные диапазоны почвенной влаги.

(ПВ–НВ) – диапазон подвижной влаги (гравитационная вода) . Указывает на количество воды, которое может стечь при наличии свободного стока из рассматриваемой почвенной толщи.

(ПВ–НВ) - водоотдача. Эта количественная характеристика, отражающая количество воды, вытекающее из почвенного слоя при понижении уровня грунтовых вод от верхней до нижней границы этого слоя. Если уровень грунтовых вод опустился заметно ниже рассматриваемой почвенной толщи, то для расчета водоотдачи используют разницу между ПВ и НВ. Если же уровень остался в пределах рассматриваемой толщи, то между ПВ и капиллярной влагоемкостью, т.е. учитывают распределение влажности в капиллярной кайме грунтовых вод.

(НВ–ВЗ) – диапазон доступной (продуктивной) влаги. Для различных почв этот диапазон существенно различается, например, в песчаных почвах он может достигать 6–8%, а в суглинистых – 12–17%. Поэтому суглинистые почвы содержат больше продуктивной влаги, чем песчаные, а тяжелосуглинистые больше, чем средне- и легкосуглинистые. Однако в глинах, и тем более в тяжелых, доступной влаги может быть меньше, чем в средне- и тяжелосуглинистых почвах. В глинах стремительно возрастает количество связанной воды, быстрее увеличивается ВЗ, чем растет НВ. Поэтому зависимость количества доступной влаги от классов по гранулометрическому составу (рис. 2.9) имеет максимум, приходящийся на средне-, тяжелосуглинистые почвы. Следует отметить, что приведенная на рис. 2.9 зависимость – это лишь отражение общей тенденции. Эта зависимость может существенно меняться при изменении минералогического состава, структуры почвы.

(НВ–ВРК) – диапазон легкоподвижной, легкодоступной для растений влаги. Это наиболее эффективная часть той продуктивной влаги, которая характеризуется диапазоном (НВ–ВЗ).

Для характеристики доступности почвенной влаги используется также величина давления почвенной влаги. Это давление, возникающее в почвенной влаге за счет действия в почве сил различной природы, снижающих энергию почвенной воды по сравнению со свободной водой при атмосферном давлении на уровне моря, энергия которой принята за ноль. При отнесении величины энергии воды к ее объему образуется размерность давления (например, ). Используются также единицы высоты водного или ртутного столба (см водного столба, мм ртутного столба).

Рис.2.9 Содержание доступной для растений влаги (ДДВ, %) для различных классов почв по гранулометрическому составу (И.В. Шеин, 2005)

Для оценок почвенно-гидрологических констант используют следующие значения давления влаги в почве:

· для определения НВ – величина давления в -300 см водного столба (или около -0.33 атм);

· для определения ВЗ – величина давления в -15000 см водного столба (или -15 атм).

При использовании давления влаги для контроля за влагообеспеченностью, как правило, ориентируются на следующие «критические» давления почвенной влаги, при которых следует производить полив растений:

· зерновые: при -400…-500 см водного столба, измеренные на глубине 25-30 см;

· овощные: при -300…-400 см водного столба, отмеченные на глубине 20-30 см;

· хлопчатник: при -300.-400 см водного столба на глубине 40-45 см.

Для наблюдений за давлением влаги в полевых условиях используются тензиометры - приборы позволяющие непрерывно определять давление почвенной влаги на определенной (установленной) глубине.

Кроме гидрологических констант, отражающих состояние почвенной влаги, необходима оценка почв в отношении водопроницаемости.

Начальная стадия быстрого проникновения воды в ненасыщенную влагой почву при некотором гидравлическом напоре называется впитыванием, или инфильтрацией. Затем, по мере насыщения всего порового пространства почвы водой, поток стабилизируется. Наступает стадия фильтрации. По скорости впитывания воды за первый час почвы подразделяются на три группы:

- значительной водопроницаемости (более 150 мм);

- средней водопроницаемости (150…50 мм);

- слабой водопроницаемости (менее 50 мм).

Более подробная оценка водопроницаемости суглинистых и глинистых почв (по просачиванию воды в первый час фильтрации при напоре 5 см и температуре 10 ^оС) предложена Н.А. Качинским:

- провальная (более 1000 мм);

- излишне высокая (1000…500 мм);

- наилучшая (500…100 мм);

- хорошая (100…70 мм);

- удовлетворительная (70…30 мм);

- неудовлетворительная (менее 30 мм).

Оценка водопроницаемости в условиях впитывания дождевых вод имеет большое значение для прогнозирования эрозии (таблица 2.37.).