Полная влагоемкость почвы. Виды влагоемкости почвы Влагоемкость почвы–свойство вмещать и удерживать определенное количество воды. Определение кислотности почвы

Влагоемкость (влагоудержание) - свойство почвы поглощать и удерживать то максимальное количество воды, которое в данное время соответствует воздействию на нее сил и условиям внешней среды. Это свойство зависит от состояния увлажненности, пористости, температуры почвы, концентрации и состава почвенных растворов, степени окультуренности, а также от других факторов и условий почвообразования. Чем выше температура почвы и воздуха, тем меньше влагоемкость, за исключением почв, обогащенных перегноем. Влагоемкость меняется по генетическим горизонтам и высоте почвенной колонны. В почвенной колонне как бы заключена водная колонна, форма которой зависит от высоты столба почвенного грунта над зеркалом и от условия увлажнения с поверхности. Форма такой колонны будет соответствовать природной зоне. Эти колонны в природных условиях меняются по сезонам года, а также от погодных условий и колебания влажности почвы. Водная колонна изменяется, приближаясь к оптимальной, в условиях окультуривания и мелиорации почвы. Различаются следующие виды влагоемкости :

а) полная (ПВ);
б) максимальная адсорбционная (МАВ);
в) капиллярная (КВ);
г) наименьшая полевая (НВ)
д)предельная полевая влагоемкость (ППВ).

Все виды влагоемкости меняются с развитием почвы в природе и еще более - в производственных условиях. Даже одна обработка (рыхление спелой почвы) может улучшить ее водные свойства, увеличивая полевую влагоемкость. А внесение в почву минеральных и органических удобрений или других влагоемких веществ может на длительное время улучшить водные свойства или влагоемкость. Это достигается заделкой в почву навоза, торфа, компоста и других влагоемких веществ. Мелиорирующее действие может оказывать внесение в почву влагоудерживающих высокопористых влагоемких веществ типа перлитов, вермикулита, керамзита.

Кроме основного источника лучистой энергии, в почву поступает тепло, выделяемое при экзотермических, физико-химических и биохимических реакциях. Однако тепло, получаемое в результате биологических и фотохимических процессов, почти не изменяет темммпературу почвы. В летнее время сухая нагретая почва может повышать температуру вследствие смачивания. Эта теплота известна род названием теплоты смачивания. Она проявляется при слабом смачивании почв, богатых органическими и минеральными (глинистыми) коллоидами. Весьма незначительное нагревание почвы может быть связано с внутренней теплотой Земли. Из других второстепенных источников тепла следует назвать «скрытую теплоту» фазовых превращений, освобождающуюся в процессе кристаллизации, конденсации и замерзании воды и т. д. В зависимости от механического состава, содержания перегноя, окраски и увлажнения различают теплые и холодные почвы. Теплоемкость определяется количеством тепла в калориях, которое необходимо затратить, чтобы поднять температуру единицы массы (1г) или объема (1 см3) почвы на 1оС. Из таблицы видно, что с увеличением влажности теплоемкость меньше возрастает у песков, больше у глины и еще больше у торфа. Поэтому торф и глина являются холодными почвами, а песчаные - теплыми. Теплопроводность и температуропроводность. Теплопроводность - способность почвы проводить тепло. Она выражается количеством тепла в калориях, проходящего в секунду через площадь поперечного сечения 1 см2 через слой 1 см при температурном градиенте между двумя поверхностями 1оС. Воздушно-сухая почва обладает более низкой теплопроводностью, чем влажная. Это объясняется большим тепловым контактом между отдельными частицами почвы, объединенными водными оболочками. Наряду с теплопроводностью различают температуропроводность - ход изменения температуры в почве. Температуропроводность характеризует изменение температуры на единице площади в единицу времени. Она равна теплопроводности, деленной на объемную теплоемкость почвы. При кристаллизации льда в порах почвы проявляется кристаллизационная сила, вследствие чего закупориваются и расклиниваются почвенные поры и возникает так называемое морозное пучение. Рост кристаллов льда в крупных порах вызывает подток воды из мелких капилляров, где в соответствии с уменьшающимися их размерами замерзание воды запаздывает.

Источники поступающего в почву тепла и расходования его - неодинаковые для различных зон, поэтому тепловой баланс почв может быть и положительным и отрицательным. В первом случае почва получает тепла больше, чем отдает, а во втором - наоборот. Но тепловой баланс почв любой зоне с течением времени заметно изменяется. Тепловой баланс почвы поддается регулированию в суточном, сезонном, годичном и многолетнем интервале, что позволяет создать более благоприятный термический режим почв. Тепловым балансом почв природных зон можно управлять не только через гидромелиорации, но и соответственными агромелиорациями и лесомелиорациями, а также некоторыми приемами агротехники. Растительный покров усредняет температуру почвы, уменьшая ее годовой теплооборот, способствуя охлаждению приземного слоя воздуха вследствие транспирации и излучения тепла. Большие водоемы и водохранилища умеряют температуру воздуха. Весьма простые мероприятия, например культура растений на гребнях и грядах, дают возможность создать благоприятные условия теплового, светового, водно-воздушного режима почвы на Крайнем Севере. В солнечные дни среднесуточная температура в корнеобитаемом слое почвы на гребнях на несколько градусов выше, чем на выровненной поверхности. Перспективно применение электрического, водяного и парового отопления, используя промышленные отходы энергии и неорганические природные ресурсы. Регулирование теплового режима и теплового баланса почвы вместе с водно-воздушным имеет весьма большое практическое и научное значение. Задача заключается в том, чтобы управлять тепловым режимом почвы, особенно уменьшением промерзания и ускорением оттаивания ее.

ВЛАГОЕМКОСТЬ ПОЧВЫ -способность почвы удерживать алагу; выражается в процентах от объема или от массы почвы.[ ...]

ВЛАГОЕМКОСТЬ ПОЧВЫ. Предельное количество воды, которое почва способна удержать. Полная влагоемкость почвы - максимальное количество воды, которое может содержаться в почве при положении водного зеркала на одном уровне с поверхностью почвы, когда весь почвенный воздух замещен водой. Капиллярная влагоемкость почвы - го количество воды, которое почва м -жет удерживать за счет капиллярного поднятия над уровнем свободной водной поверхности. Наименьшая полевая влагоемкость почвы - то количество воды, которое почва может задерживать, когда зеркало свободной водной поверхности лежит глубоко и залегающий над ним слой капиллярного насыщения не достигает корнеобитаемого слоя почвы.[ ...]

Влагоемкость почвы - величина, количественно характеризующая водоудерживающую способность почвы. В зависимости от условий удержания влаги различают влагоемкость общую, полевую, предельную полевую, наименьшую, капиллярную, максимальную молекулярную, адсорбционную максимальную, из которых основные наименьшая, капиллярная и полная.[ ...]

Легкие почвы с большим содержанием, например, песка или извести высыхают очень быстро. Частое внесение хорошо перегнившего органического материала - перепревших листьев, торфа или компоста - повышает влагоемкость почвы, не вызывая ее заболачивания за счет образования гумуса, обладающего высокой поглотительной способностью.[ ...]

Свойства почвы меняются в зависимости от насыщения ее тем или другим катионом. Хотя в природных условиях нет почв, насыщенных каким-нибудь одним катионом, однако, для того чтобы определить более резкие различия в характере действия различных катионов, исследования свойств таких почв представляют большой интерес. Исследования показали, что по сравнению с кальцием магний понижал фильтрацию, замедлял капиллярный подъем воды, увеличивал дисперсность и на-бухаемость, влажность и влагоемкость почвы . Следует, однако, отметить, что действие магния на эти свойства почвы значительно слабее, чем действие натрия.[ ...]

ВЛАЖНОСТЬ ПОЧВЫ. Содержание воды в почве. Определяется как отношение веса воды к весу сухой почвы, в процентах. Измеряется взвешиванием пробы почвы до и после высушивания до постоянного веса. См. влагоемкость почвы.[ ...]

Влажность почвы определяют высушиванием в сушильном шкафу при 105°С до постоянного веса. Рассчитывают влагоемкость почвы.[ ...]

Наибольшей влагоемкостью обладают торфяники (до 500-700%). Величина влагоемкости выражается в процентах к весу сухой почвы. Гигиеническое значение влагоемкости почвы связано с тем, что большая влагоемкость вызывает отсырение почвы и находящихся на ней зданий, уменьшает проходимость почвы для воздуха и воды и мешает очищению сточных вод. Такие почвы относятся к нездоровым, сырым и холодным.[ ...]

Для определения влагоемкости почвы при капиллярном насыщении от уровня грунтовых вод отбирают образцы на влажность из разреза или бурением до уровня грунтовых вод с последующим высушиванием до постоянной массы.[ ...]

Определение полевой влагоемкости почвы. Для определения полевой влагоемкости (ПВ) на выбранном участке двойным рядом валиков огораживают площадки размером не менее 1x1 м. Поверхность площадки выравнивают и покрывают крупным песком слоем 2 см. Выполняя данный анализ, можно использовать металлические или плотные деревянные рамы.[ ...]

Увеличение глубины обработки почвы способствует лучшему поглощению выпадающих осадков. Чем глубже обработана почва, тем большее количество влаги она может поглотить за короткое время. Поэтому с увеличением глубины обработки почвы создаются условия для уменьшения поверхностного стока, а с сокращением объема стока, в свою очередь, снижается потенциальная опасность эрозии почвы. Однако противоэрозионная эффективность глубокой вспашки зависит от многочисленных факторов: характера выпадения осадков, формирующих поверхностный сток вод, состояния водопроницаемости и влагоемкости почв в период стока, крутизны склона и др.[ ...]

Ход анализа. Из воздушно-сухой почвы удаляют крупные корни. Почву слегка разминают, просеивают через сито с отверстиями 3 мм и насыпают в стеклянную трубку диаметром 3-4 см, высотой 10-20 см, нижний конец которой обвязывают хлопчатобумажной тканыо или марлей с фильтром. Величины капиллярной влагоемкости тем больше, чем ближе залегает слой почвы к зеркалу подачи воды, и, наоборот, чем дальше почва от уровня воды, тем влагоемкость меньше. Поэтому длину трубки надо брать соответственно размеру сосудов, в которых ведется опыт. Насыпают почву, уплотняя ее легким постукиванием дна о стол так, чтобы высота столбика почвы оказалась на 1-2 см ниже верхнего конца ее. Все последующие операции и расчет такой же, что и в методе определения влагоемкости почвы ненарушенного строения.[ ...]

Картофель любит хорошо дренируемую почву, поэтому полив требуется только после внесения сухих удобрений, в засушливый период лета (один раз в 7-10 дней), а самое главное, во время образования клубней, которое начинается в фазе бутонизации и цветения. В эти периоды влажность почвы должна быть не ниже 80-85% от полной влагоемкости почвы.[ ...]

Метод установления нитрификационной способности почвы по Кравкову основан на создании в исследуемой почве наиболее благоприятных условий для нитрификации и последующем определении количества нитратов. Для этого навеску почвы в лаборатории компостируют в течение двух недель при оптимальных температуре (26-28°) и влажности (60% капиллярной влагоемкости почвы), свободном доступе воздуха, в хорошо вентилируемом термостате. По окончании компостирования в водной вытяжке из почвы определяют колориметрически количество нитратов.[ ...]

Общая (по Н. А. Качинскому) или наименьшая (по А. А. Роде) влагоемкость почвы или предельная полевая (по А. П. Розову) и полевая (по С. И. Долгову)-количество влаги, которое почва удерживает после увлажнения при свободном оттоке гравитационной воды. Разноименность этой важной гидрологической константы вносит много путаницы. Неудачен термин «наименьшая влагоемкость», так как он противоречит факту максимального содержания при этом влаги в почве. Не совсем удачны и два других термина, но, поскольку нет более подходящего названия, впредь мы будем использовать термин «общая влагоемкость». Название «общая» Н. А. Качинский объясняет тем, что влажность почвы при этой гидрологической константе включает в себя все основные категории почвенной влаги (кроме гравитационной). Константу, характеризующую общую влагоемкость, широко используют в мелиоративной практике, где ее называют полевой влагоемкостью (ПВ), что наряду с общей влагоемкостью (ОБ)-наиболее распространенный термин.[ ...]

С повышением влажности почвы гербицидная активность препаратов, как правило, повышалась, но в различной степени и до определенного предела. Наибольшая фитотоксичность препаратов при их заделке в почву проявилась при влажности 50-60% полной влагоемкости почвы.[ ...]

Зеленое удобрение, как и другие органические удобрения, запаханное в почву, несколько снижает ее кислотность, уменьшает подвижность алюминия, повышает буферность, емкость поглощения, влагоемкость, водопроницаемость, улучшает структуру почвы. О положительном влиянии зеленого удобрения на физические и физико-химические свойства почвы свидетельствуют данные многочисленных исследований. Так, в песчаной почве Новозыбковской опытной станции к концу четырех ротаций севооборота с чередованием пар - озимые - картофель - овес, в зависимости от использования люпина в виде самостоятельной культуры в пару и пожнивной культуры после озимых, содержание гумуса и величина капиллярной влагоемкости почвы были различны (табл. 136).[ ...]

Сосуды поливали из расчета 60% от полной влагоемкости почвы. Опыт был заложен 8 мая 1964 г.[ ...]

Действенный агрохимический прием увеличения плодородия эродированных почв и защиты их от эрозии, особенно на смытых почвах, - возделывание на них культур на зеленое удобрение. В разных зонах России для этого используют однолетний и многолетний люпин, люцерну, клевер, кормовые бобы, горчицу белую, вику и др. Эффект достигается при запашке зеленой массы, когда повышается водопроницаемость и влагоемкость почв, усиливаются микробиологические процессы, улучшаются агрофизические свойства земель.[ ...]

Влажность в сосудах с отверстиями в дне поддерживается на уровне полной влагоемкости почвы. Для этого сосуды ежедневно поливают до протекания в поддонник первой капяи жидкости. Во время дождя поливать не надо; следует даже заботиться о том, чтобы дождь не переполнил поддонника, ибо тогда питательный раствор будет потерян. Именно поэтому объем поддонника должен быть не менее 0,5 л, лучше - до 1 л. Прежде чем поливать сосуд, в него переливают всю жидкость из поддонника. Если ев слишком много, переливают до просачивания первой капли.[ ...]

Подготовительной работой является определение гигроскопической воды и влагоемкости почвы.[ ...]

Затем определяют поливную норму, величина которой зависит в основном от полевой влагоемкости почвы, влажности ее перед поливом и глубины увлажняемого слоя. Величину влагоемкости почвы берут из пояснительной записки к почвенно-мелиоративной карте. В хозяйствах, где водно-физические свойства не определяли, для расчета поливной нормы используют справочный материал (влагоемкость большинства орошаемых почв хорошо известна).[ ...]

Установлено, что оптимальной влажностью для нитрификации является 50-70% от полной влагоемкости почвы, оптимальной температурой является 25-30°.[ ...]

При размещении клевера в севообороте следует учитывать, что он резко снижает урожай на кислых почвах. Хорошие условия для клевера создаются на нейтральных влагоемких почвах. Как влаголюбивое растение клевер плохо растет на рыхлых песчаных почвах, слабоудерживающих влагу. Непригодны для него кислые торфяные и избыточно увлажненные почвы с высоким уровнем грунтовых вод.[ ...]

После установления постоянного тока воды прибор-разъединяют с мерным цилиндром и извлекают из почвы. Для этого часть почвы около ограждающего элемента удаляют и лопаточкой подрезают образец почвы снизу. Прибор извлекают, придерживая почву в нем лопаточкой. Осторожно наклоняют прибор и сливают из него воду через отверстие в крышке поплавковой камеры. Затем прибор вместе с лопаточкой ставят на стол, отсоединяют поплавковую камеру и помещают ее для просушки в термостат. Ограждающий элемент снизу закрывают тампоном из 2-3 слоев марли и ставят на воздушно-сухую, предварительно просеянную через сито с отверстиями 0,25 или 0,5 мм почву на 1 ч для отсасывания из нее легкоподвижиой воды. По истечении часа патрон с почвой снимают и взвешивают вместе с поплавковой камерой.. После этого маленьким буром берут пробу для определения влажности (капиллярной влагоемкости) почвы; так же, как и при насыщении почвы в патронах снизу. На этом все взвешивания заканчивают, прибор освобождают от почвы, моют, сушат и смазывают.[ ...]

Закладка компостов. Подготовительная работа при закладке компостов сводится к отбору образцов почвы в поле (см. стр. 79), определению влажности почвы (см. стр. 81) и ее влагоемкости, тарированию стаканов, анализу и отвешиванию удобрений и проверке колебаний температуры в термостате. Методы определения влагоемкости почвы уже известны студентам техникума из практических занятий по почвоведению. Ниже описано, как узнать капиллярную влагоемкость (см. стр. 253).[ ...]

Потенциальную активность азотфиксации определяют в свеже-отобранных или воздушно-сухих образцах почв. Для этого 5 г освобожденной от корешков и просеянной через сито с диаметром ячеек 1 мм почвы помещают в пенициллиновый флакон, вносят 2% глюкозы (от массы абсолютно сухой почвы) и увлажняют стерильной водопроводной водой до влажности примерно 80% от полной влагоемкости. Почву тщательно перемешивают до получения однородной по влажности массы, закрывают флакон ватной пробкой и инкубируют в течение суток при 28°С.[ ...]

Определение ОВ в образцах нарушенного сложения. При постановке вегетационных опытов необходимо знать влагоемкость почвы, так как влажность почвы в сосудах задают в процентах от влагоемкости и в течение опыта поддерживают ее на определенном уровне.[ ...]

Формирование микробиологических ценозов и интенсивность деятельности микроорганизмов зависят от гидротермического режима почвы, ее реакции, количественного и качественного ¿остава органического вещества в почве, условии аэрации и минерального питания. Для большинства микроорганизмов оптимум гидротермических условий в почве характеризуется температурой 25-35 °С и влажностью около 60 % полной влагоемкости почвы.[ ...]

Если воду подавать снизу, то после капиллярного насыщения образца до постоянной массы можно таким же образом установить капиллярную влагоемкость почвы.[ ...]

Значительная часть торфяных болот Севера возникла на месте прежних сосновых и еловых лесов. На некоторой стадии выщелачивания лесных почв древесной растительности начинает не хватать питательных веществ. Появляется не требовательная к условиям питания моховая растительность, постепенно вытесняющая древесную. Нарушается водно-воздушный режим в поверхностных слоях почвы. В результате под пологом леса, особенно при ровном рельефе, близком залегании водоупора и влагоемких почвах, создаются благоприятные для заболачивания условия. Предвестниками заболачивания лесов часто являются зеленые мхи, в частности кукушкин лен. Их сменяют различные виды сфагнового мха - типичного представителя болотных мхов. Старые поколения деревьев постепенно отмирают, на смену им приходит типичная болотная древесная растительность.[ ...]

Повторность опыта с яровой пшеницей 6-ти кратная, с сахарной свеклой-10-ти кратная. Растения поливали водопроводной водой до 60% от полной влагоемкости почвы через один день по весу.[ ...]

Существуют два типа сосудов: сосуды Вагнера и сосуды Митчерлиха. В металлических сосудах первого типа полив производится по весу до 60 - 70% от полной влагоемкости почвы через впаянную сбоку трубку, в стеклянных сосудах - через стеклянную трубку, вставленную в сосуд. В сосудах Митчерлиха на дне имеется продолговатое отверстие, закрытое сверху желобом.[ ...]

Вес снаряженного стакана, который он должен иметь после поливки, вычисляют следующим образом. Допустим, тара (стакан с трубкой и стеклом) весит 180 г, навеска почвы (при влажности 5,6%) - 105,6 г, вес воды (при капиллярной влагоемкости почвы 40%) для доведения почвы до влажности 24%, что отвечает 60% приведенной влагоемкости,- 24 г, но приливают в стакан с почвой несколько меньше (за вычетом количества воды, уже находящейся в почве,- 5,6 г) - 18,4, или всего 304 г.[ ...]

Избыточное увлажнение можно устранить созданием мощного, хорошо окультуренного пахотного слоя и рыхлением подпахотного горизонта, что обеспечивает повышение влагоемкости почвы и просачивание влаги в нижние слои. Эта влага в засушливые критические периоды вегетации служит дополнительным резервом для выращиваемых растений.[ ...]

Содержание влаги резко возрастает, начиная с верхней границы капиллярной каймы и до уровня грунтовых вод. В верхней границе каймы оно обычно соответствует общей или предельной полевой влагоемкости. Однако для ирригационных целей необходимо определять влагоемкость почвы и при подаче воды сверху.[ ...]

После впитывания всей воды площадку и защитную полосу закрывают полиэтиленовой пленкой, а сверху соломой, опилками или другим мульчирующим материалом. В дальнейшем через каждые 3-4 дня отбирают пробы для определения влажности почвы через каждые 10 см на всю глубину изучаемого слоя до тех пор, пока в каждом слое установится более или менее постоянная влажность. Эта влажность и будет характеризовать полевую влагоемкость почвы, которую выражают в процентах к массе абсолютно сухой почвы, в мм или м3 в слое 0-50 и 0-100 см на гектар.[ ...]

В целях сохранения СЕДО оставляют нез астроенными прибрежные территории водотоков, сезонных стоков, водоемов, заболоченностей и участков местности с уклоном не более 1-2 %, которые затапливаются при половодьях и ливнях, включая участки с влагоемкими почвами.[ ...]

Опыты ставились в вегетационном домике Института биологии. Посев проводился семенами яровой пшеницы сорта ’’Лютесценс 758”. Опытные растения выращивались в сосудах емкостью по 8 кг почвен-но-песчаной смеси. Поливка проводилась по весу, из расчета 65% от полной влагоемкости почвы.[ ...]

Гумус определяется как комплексная и довольно устойчивая смесь коричневых или темно-коричневых аморфных коллоидных материалов, которые образуются из тканей многочисленных отмерших организмов вещества - из остатков разложившихся растений, животных и микроорганизмов. Своеобразные физико-химические свойства делают гумус важнейшим компонентом почвы, определяющим ее плодородие; он служит источником азота, фосфора, серы и микроудобрений для растений. Кроме того, гумус повышает катионообменную емкость, воздухопроницаемость, фильтруемость, влагоемкость почвы и препятствует ее эрозии [ 1 ].[ ...]

Очень важной операцией по уходу за растениями в вегетационном опыте является полив. Сосуды поливают ежедневно, в ранние утренние или вечерние часы, в зависимости от темы опыта. Следует отметить, что полив водопроводной водой не годится при проведении опытов с известкованием. Полив проводят по весу до установленной для опыта оптимальной влажности. Для установления необходимой влажности почвы предварительно определяют полную влагоемкость и влажность ее при набивке сосудов. Вес сосудов к поливу вычисляют, исходя из желательной оптимальной влажности, которая обычно составляет 60-70% полной влагоемкости почвы, суммируя веса тарированного сосуда, песка, добавленного снизу и сверху сосуда при набивке и посеве, каркаса, сухой почвы и необходимого количества воды. Вес сосуда к поливу пишут на этикетке, наклеенной на чехле. В жаркую погоду приходится поливать сосуды дважды, один раз давая определенный объем воды, а другой раз доводя до заданного веса. Чтобы иметь более одинаковые условия освещения для всех сосудов, их ежедневно во время поливки меняют местами, а также передвигают на один ряд вдоль вагонетки. Сосуды помещают обычно на вагонетки; в ясную погоду их выкатывают на открытый воздух под сетку, а на ночь и в непогоду увозят под стеклянную крышу. Сосуды Митчерлиха устанавливают на неподвижно закрепленных столах под сеткой.

ВЛАГОЕМКОСТЬ ПОЧВЫ -способность почвы удерживать алагу; выражается в процентах от объема или от массы почвы.[ …]

Влажность почвы определяют высушиванием в сушильном шкафу при 105°С до постоянного веса. Рассчитывают влагоемкость почвы.[ …]

Определение полевой влагоемкости почвы. Для определения полевой влагоемкости (ПВ) на выбранном участке двойным рядом валиков огораживают площадки размером не менее 1×1 м. Поверхность площадки выравнивают и покрывают крупным песком слоем 2 см. Выполняя данный анализ, можно использовать металлические или плотные деревянные рамы.[ …]

Сосуды поливали из расчета 60% от полной влагоемкости почвы. Опыт был заложен 8 мая 1964 г.[ …]

Подготовительной работой является определение гигроскопической воды и влагоемкости почвы.[ …]

Установлено, что оптимальной влажностью для нитрификации является 50-70% от полной влагоемкости почвы, оптимальной температурой является 25-30°.[ …]

Если воду подавать снизу, то после капиллярного насыщения образца до постоянной массы можно таким же образом установить капиллярную влагоемкость почвы.[ …]

Существуют два типа сосудов: сосуды Вагнера и сосуды Митчерлиха. В металлических сосудах первого типа полив производится по весу до 60 — 70% от полной влагоемкости почвы через впаянную сбоку трубку, в стеклянных сосудах — через стеклянную трубку, вставленную в сосуд. В сосудах Митчерлиха на дне имеется продолговатое отверстие, закрытое сверху желобом.[ …]

ВОДНЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

Основными водными свойствами почв являются водоудерживающая способность, водопроницаемость и водоподъемная способность.

Водоудерживающая способность - свойство почвы удерживать воду, обусловленное действием сорбционных и капиллярных сил. Наибольшее количество воды, которое способна удерживать почва теми или иными силами, называется влагоемкостью.

В зависимости от того, в какой форме находится удерживаемая почвой влага, различают полную, наименьшую, капиллярную и максимально-молекулярную влагоемкость.

Для почв нормального увлажнения состояние влажности, соответствующее полной влагоемкости, может быть после снеготаяния, обильных дождей или при поливе большими нормами воды. Для избыточно влажных (гидроморфных) почв состояние полной влагоемкости может быть длительным или постоянным.

При длительном состоянии насыщения почв водой до полной влагоемкости в них развиваются анаэробные процессы, снижающие ее плодородие и продуктивность растений. Оптимальной для растений считается относительная влажность почв в пределах 50-60 % ПВ.

Однако в результате набухания почвы при ее увлажнении, наличия защемленного воздуха полная влагоемкость не всегда точно соответствует общей пористости почвы.

Наименьшая влагоемкость (НВ) - это максимальное количество капиллярно-подвешенной влаги, которое способна длительное время удерживать почва после обильного ее увлажнения и свободного стекания воды при условии исключения испарения и капиллярного увлажнения за счет грунтовой воды.

Водопроницаемость почв - способность почв впитывать и пропускать через себя воду. Различают две стадии водопроницаемости: впитывание и фильтрацию. Впитывание - это поглощение воды почвой и ее прохождение в не насыщенной водой почве. Фильтрация (просачивание) - передвижение воды в почве под влиянием силы тяжести и градиента напора при полном насыщении почвы водой. Эти стадии водопроницаемости характеризуются соответственно коэффициентами впитывания и фильтрации.

Водопроницаемость измеряется объемом воды (мм), протекающей через единицу площади почвы (см2 ) в единицу времени (ч) при напоре воды 5 см.

Величина эта очень динамична, зависит от гранулометрического состава и химических свойств почв, их структурного состояния, плотности, порозности, влажности.

В почвах тяжелого гранулометрического состава водопроницаемость ниже, чем в легких; присутствие в ППК поглощенного натрия или магния, способствующих быстрому набуханию почв, делает почвы практически водонепроницаемыми.

Водоподъемная способность - свойство почвы вызывать восходящее передвижение содержащейся в ней воды за счет капиллярных сил.

Высота подъема воды в почвах и скорость ее передвижения определяются в основном гранулометрическим и структурным составами почв, их порозностью.

Чем почвы тяжелее и менее структурны, тем больше потенциальная высота подъема воды, а скорость подъема ее меньше.

ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВ

Под водным режимом понимают совокупность явлений поступления влаги в почву, ее удержание, расход и передвижение в почве. Количественно его выражают через водный баланс, характеризующий приход влаги в почву и расход из нее.

профессор А. А. Роде выделил 6 типов водного режима, разделив их на несколько подтипов.

1. Мерзлотный тип. Распространен в условиях многолетней мерзлоты. Мерзлый слой грунта водонепроницаем, является водоупором, над которым проходит надмерзлотная верховодка, которая обусловливает насыщенность водой верхней части оттаявшейпочвы в течение вегетационного периода.

2. Промывной тип (КУ > 1). Характерен для местностей, где сумма годовых осадков больше испаряемости. Весь профиль почвы ежегодно подвергается сквозному промачиванию до грунтовых вод и интенсивному выщелачиванию продуктов почвообразования. Под влиянием промывного типа водного режима формируются почвы подзолистого типа, красноземы и желтоземы. При близком к поверхности залегании грунтовых вод, слабой водопроницаемости почв и почвообразующих пород формируется болотный подтип водного режима. Под его влиянием формируются болотные и подзолисто-болотные почвы.

3. Периодически промывной тип (КУ = 1, при колебаниях от 1,2 до 0,8). Этот тип водного режима отличается средней многолетней сбалансированностью осадков и испаряемости. Для него характерны чередование ограниченного промачивания почв и пород в сухие годы (непромывные условия) и сквозное промачивание (промывной режим) во влажные. Промывание почв избытком осадков происходит 1-2 раза в несколько лет. Такой тип водного режима присущ серым лесным почвам, черноземам оподзоленным и выщелоченным. Водообеспеченность почв неустойчивая.

4. Непромывной тип (КУ < 1). Характеризуется распределением влаги осадков преимущественно в верхних горизонтах и не достигает грунтовых вод. Связь между атмосферной и грунтовой водой осуществляется через слой с очень низкой влажностью, близкой к ВЗ. Обмен влагой происходит путем передвижения воды в форме пара. Такой тип водного режима характерен для степных почв - черноземов, каштановых, бурых полупустынных и серо-бурых пустынных почв. В указанном ряду почв уменьшается количество осадков, увеличивается испаряемость. Коэффициент увлажнения снижается с 0,6 до 0,1.

Влагооборот захватывает толщу почв и грунта от 4 м (степные черноземы) до 1 м (пустынно-степные, пустынные почвы).

Запасы влаги, накопленные в почвах степей весной, интенсивно расходуются на транспирацию и физическое испарение и к осени становятся ничтожно малыми. В полупустынной и пустынной зонах без орошения земледелие невозможно.

5. Выпотной тип (КУ < 1). Проявляется в степной, полупустынной и пустынной зонах при близком залегании грунтовых вод. Преобладают восходящие потоки влаги по капиллярам от грунтовых вод. При высокой минерализации грунтовых вод в почву поступают легкорастворимые соли, происходит ее засоление.

6. Ирригационный тип. Он создается при дополнительном увлажнении почвы оросительными водами. При правильном нормировании поливной воды и соблюдении оросительного режима водный режим почвы должен формироваться по непромывному типу с КУ, близким к единице.

Наименьшая влагоемкость (по П.С.Коссовичу)

Одним из основных водных свойств почвы является влагоемкость, под которой понимают количество воды, удерживаемые почвой. Она выражается в % от массы абсолютно сухой почвы или от ее объема.

Важнейшей характеристикой водного режима почв является ее наименьшая влагоемкость, под которой понимается наибольшее количество подвешенной влаги, которую почва способна удерживать после обильного увлажнения и стекания гравитационной воды. При наименьшей влагоемкости количество доступной влаги для растений достигает максимально возможной величины. Количество воды в почве, за вычетом той ее части, которая составляет так называемый мертвый запас, Э.Митчерлих назвал "физиологически доступной почвенной влагой".

Наименьшую влагоемкость определяют в полевых условиях при естественном сложении почвы методом заливаемых площадок. Суть метода заключается в том, что почву насыщают водой до тех пор, пока ею не будут заполнены все поры, а затем дают избытку влаги стечь под действием силы тяжести. Установившаяся равновесная влажность будет соответствовать НВ. Она характеризует водоудерживающую способность почвы. Для определения НВ выбирают площадку размером не менее 1 х 1 м, вокруг которой создают защитный бортик, обволакивают ее двойным кольцом уплотненных земельных валиков высотой 25-30 см или устанавливают деревянные или металлические рамки. Поверхность почвы внутри площадки выравнивают и покрывают крупным песком слоем 2 см для предохранения почвы от размыва. Рядом с площадкой по генетическим горизонтам или отдельным слоям берут образцы почвы для определения ее пористости, влажности и плотности. По этим данным определяют фактический запас воды в каждом из горизонтов (слоев) и пористость. Вычитая из общего объема пор объем, занятый водой, определяют количество воды, необходимое для заполнения всех пор в изучаемом слое .

Пример расчета. Площадь заливной площадки S = 1 х 1 = 1 м2. Установлено, что мощность пахотного слоя равна 20 см или 0,2 м, влажность почвы W — 20%; плотность d — 1,2 г/см3; порозность Р — 54%.

а) объем пахотного слоя: V пах = hS = 0,2 х 1 = 0,2 м3 = 200 л.

б) объем всех пор в исследуемом слое:

V пор = Vпах (Р/100) = 200 (54/100) = 108 л

в) объем пор, занятых водой при влажности, равной 20%

V вод = Vпах (W/100) S = 200 (20/100) · 1 = 40 л

г) Объем свободных от воды пор

V своб = Vпор — Vвод = 108 — 40 = 68 л.

Для заполнения всех пор в пахотном слое почвы в пределах заливной площадки потребуется 68 л воды.

Таким образом рассчитывают количество воды для заполнения почвенных пор до той глубины, на которую определяют НВ (обычно до 1-3 м).

Для большей гарантии полного промачивания количество воды увеличивают в 1,5 раза на боковое растекание.

Определив требуемое количество воды, приступают к заливке площадки. Струю воды из ведра или шланга направляют на какой-нибудь твердый предмет, чтобы избежать нарушения сложения почвы. Когда весь заданный объем воды впитается в почву, поверхность ее накрывают пленкой, чтобы исключить испарение.

Время для стекания избытка воды и установления равновесной влажности, соответствующей НВ, зависит от механического состава почвы. Для песчаных и супесчаных почв оно составляет 1 сутки, для суглинистых 2-3, для глинистых 3-7 суток. Точнее это время можно установить, наблюдая за влажностью почвы на участке в течение нескольких дней. Когда колебания влажности почвы во времени будут незначительными, не превышающими 1-2%, то это и будет означать достижение равновесной влажности, т.е.

Влагоемкость почвы полевая

В условиях лаборатории НВ для почв с нарушенным сложением можно определить методом насыщения почвенных образцов водой сверху по аналогии определения строения пахотного слоя почвы.

Ориентировочное представление о значениях НВ можно получить и по методу А.В.Николаева. Для этого произвольное количество почвы, пропущенное через сито с диаметром ячейки 1 мм, смачивают водой при тщательном перемешивании до образования текучей массы, затем часть ее (20-30 мл) выливают на гипсовую пластинку и выдерживают до тех пор, пока влажная поверхность почвы не станет матовой вследствие впитывания излишней воды пластинкой. После этого почву снимают с гипсовой пластинки и помещают в бюкс для определения влажности, которая с определенной условностью и будет соответствовать НВ.

Похожая информация:

Поиск на сайте:

Максимальная гигроскопическая влажность, максимальная молекулярная влагоемкость, нижний и верхний пределы пластичности непосредственно связаны с гранулометрическим и минералогическим составом почв и грунтов, поэтому они влияют в какой-то мере на сцепление и водопрочноеть структуры и, следовательно, на их противоэрозион-ную стойкость. Однако это влияние обычно трудно выявить вследствие воздействия других более мощных факторов.[ …]

Максимальная молекулярная влагоемкость (ММВ) соответствует наибольшему содержанию рыхлосвязанной воды, удерживаемой сорбционными силами или силами молекулярного притяжения.[ …]

По данным ряда авторов (Вадюнина, 1973, - для каштановых почв, Умаров, 1974, - для сероземов) величина максимальной молекулярной влагоемкости соответствует влажности разрыва капилляров (ВРК). Термин введен в гидрофизику почв А. А. Роде и М. М. Абрамовой. Однако метода прямого определения ВРК нет. В практике более распространен термин ММВ. Им пользуются и в гидрогеологии.[ …]

В зависимости от того, в какой форме находится удерживаемая почвой влага, различают полную, наименьшую, капиллярную и максимально-молекулярную влагоемкость.[ …]

Породы четвертичного возраста территории АГКМ представлены песками, супесями, суглинками, глинами, характеризующимися существенно индивидуальными физико-химическими и водными свойствами-удельным и объемным весом, пористостью, максимальной молекулярной влагоемкостью, пластичностью» коэффициентами фильтрации.[ …]

Рыхлосвязанная вода. Это вторая форма физически связанной, или сорбированной, воды, называемая пленочной водой. Она образуется в результате дополнительной (к МГ) сорбции молекул воды при соприкосновении твердых коллоидных частиц почвы с жидкой водой. Это происходит потому, что почвенные частицы, сорбировавшие максимальное количество молекул гигроскопической воды (из водяного пара), полностью не насыщаются и способны еще удерживать несколько десятков слоев ориентированных молекул воды, образующих водную пленку. Пленочная, или рыхлосвязанная, вода слабоподвижна (она передвигается медленно от почвенной частицы с более толстой пленкой к частице с менее толстой пленкой).

Растениям она малодоступна. Максимальное количество рыхлосвязанной (пленочной) воды, удерживаемой силами молекулярного притяжения дисперсных почвенных частиц, называется максимальной молекулярной влагоемкостью (ММВ).[ …]

Столь высокие значения влажности, при которых осадки коммунальных стоков сохраняют приданную им форму, существенно отличают их от других дисперсных материалов, например рудных концентратов. Для последних эти значения обычно не превышают 10-12%.[ …]

Полная влагоемкость (Wmaх) – это влажность грунта, выраженная в долях единиц, при полном заполнении его пор водой.

Максимальная молекулярная влагоемкость (Wm) – способность грунта удерживать в себе пленочную или гигроскопическую воду, тесно связанную с частицами грунта.

По разности полной и максимальной молекулярной влагоемкости находят количество воды, которое может отдать грунт при дренировании. У песков эта разница называется водоотдачей (WВ). Она характеризует водообильность насыщенного водой песчаного грунта и должна учитываться при расчетах добычи подземных вод.

где Wв – водоотдача рыхлых пород, %;

Wmax – полная влагоемкости (водоемкости), %;

Wm – максимальная молекулярная влагоемкость, %.

Она характеризует, какая часть воды (%) от общего ее содержания в породе свободно стекает.

Для количественной характеристики водоотдачи служит также коэффициент водоотдачи Кв , равный отношению объема стекающей воды к объему породы, выраженный в долях единицы.

Преобразуем формулу 1.15 и получим выражение для вычисления коэффициента водоотдачи – формула 1.16:

(1.16)

где Кв – коэффициент водоотдачи рыхлых пород, доли единиц;

ε – коэффициент пористости породы доли единиц;

ρs – плотность минеральной части породы при естественной влажности, г/см3;

ρw – плотность пластовой воды, г/см3.

Wm – максимальная молекулярная влагоемкость, доли единиц.

Характеристикой водопроницаемости грунта является коэффициент фильтрации (Кф), т.е. скорость прохождения воды через грунт при градиенте напора равном единице. Коэффициент фильтрации выражают в см/сек или м/сут.

Капиллярная влагоемкость – способность грунта заполнять только капиллярные поры в результате поднятия капиллярной воды снизу, от свободного уровня воды.

Полная и капиллярная влагоемкости для одного и того же вида грунта могут значительно изменяться в зависимости от его плотности, характера сложения и структуры.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском.

В нескольких (4-5) типичных для данного поля местах, если это не было сделано заранее, в полосе орошения, ближе к капельницам (на расстоянии 30-40 см от них), берут образцы почвы в слое 0,2-0,3 м и 0,5-0,6 м.) образцы с каждой глубины смешивают между собой и получают два средних образца с глубины 20-30 см и 0-60 см. Каждый средний образец объемом 1,5-2,0 л почвы просеивается после небольшой просушки от корней и других случайных включений.

Затем просеянную землю в вышеуказанных объемах помещают в сушильный шкаф на 6-8 ч при температуре 100-105°С до полного высыхания.

Необходимо приготовить цилиндр без дна с установленным объемом 1 л почвы (можно использовать бутылку ПЭТ из-под воды, аккуратно срезав дно и верхнюю горловину) и взвесить пустой сосуд. Дно сосуда обвязывают тканью (марлей в несколько слоев), ставят на ровную поверхность и наполняют почвой объемом 1 л, слегка постукивая по стенкам, чтобы ликвидировать пустоты, затем взвешивают и записывают вес почвы объемом 1 л.

В подготовленную емкость с водой опускают на 1 -2 см ниже уровня дна сосуд с почвой для капиллярного объема воды. После появления на поверхности почвы в сосуде капиллярно поднятой в ней воды сосуд осторожно, вынимают из воды, чтобы не отпало закрытое тканью дно, затем дают стечь лишней воде. Взвешивают сосуд с почвой и определяют количество капиллярной воды в граммах на 1 л почвы (1 мл воды = 1 г).

Уровень испарения воды из почвы - фактор, определяющий нормы и интервалы полива. Объем испарения зависит от двух факторов: испарение с поверхности почвы и испарение воды растением. Чем больше вегетативная масса, тем большая величина испарения воды, особенно при значительной сухости воздуха и высокой температуре воздуха. Относительная зависимость этих двух факторов дает большую испаряемость воды за вегетацию. Особенно она возрастает в период нарастания массы плодов и их созревания (см. табл. 12.23). Поэтому при расчете поливной нормы вводят коэффициент испарения, учитывающий эти факторы.

Коэффициент испарения растениями (К исп) - это соотношение между фактической транспирацией и потенциальным испарением с единицы водной поверхности за единицу времени.

Суточное испарение Е определяется как испарение с открытой водной поверхности площадью 1 м 2 за сутки и выражается в мм, л/м 2 или м 3 Да.

Суточное испарение Е сут растением определяется по формуле:

Е сут = Е и х К исп

Например, 9 л/м 2 /сутки х 0,6 = 5,4 л/м 2 /сут. Это один из способов определения суточной поливной нормы или величины испарения.

В окультуренной почве минеральная часть составляет примерно 45%, органическое вещество почвы - до 5%, вода - 20-30%, воздух - 20-30% объема почвы. От момента насыщения почвы влагой (ирригация, осадки) в довольно короткий период, часто в течение нескольких дней, в результате испарения и дренирования открывается много пор, часто до 50 % общего объема в зоне корней.

На разных почвах эти показатели различные. Чем выше насыпная плотность почвы, тем выше запас воды при НВ 100%, на тяжелых почвах ее всегда больше, чем на легких. Применение систем капельного полива определяет на различных по механическому составу почвах распределение в них воды. На тяжелых почвах наблюдается более сильное горизонтальное распределение воды, влажная "луковица" - форма распространения воды от одной капельницы - более широкая, соотношение ширины и глубины примерно равное, в то время как на легких почвах "луковица" имеет вертикаль-

ную форму, ширина ее меньше длины в 2-3 раза; на средних по механическому составу почвах "луковица" имеет промежуточную форму.

Оценку запасов продуктивной влаги в миллиметрах проводят с учетом пределенной глубины слоя почвы (см. табл. 12.24).

Методы определения поливной нормы

Необходимо организовать ежедневный учет испарения воды с единицы площади. Зная запас продуктивной воды в почве на определенную дату и ежедневный ее расход на испарение, определяют поливную норму за определенный промежуток времени. Это составляет обычно 1-3 дня для овощных культур, 7 и более дней - для плодовых и винограда, что конкретно рассчитывается для каждой культуры. Обычно в практике фертигации используют два метода определения поливной нормы: эвапориметрический и тензиометрический.

Эвапориметрический метод. На метеопостах устанавливают специальный

прибор - эвапориметр для определения суточного испарения с единицы водной поверхности площади, к примеру 1 м 2 . Этот показатель - потенциальное испарение Е и с 1-го м 2 в мм/день, л/день. Однако для пересчета на фактическую испаряемость растений с единицы площади вводят коэффициент пересчета К раст, величина которого учитывает испаряемость растений по периодам их роста, т. е. с учетом степени облиственности растений, а также почвы (см. табл. 16). Например, для томатов в июле Е н = 7,6 л/м 2 , К раст = 0,8.

Суточное испарение растений в этих условиях равно:

Е сут = Е и х К раст, = 7,6 л/м 2 х 0,8 = 6,1 л/м 2

На 1 га площади это составит 6,1мм = 61 мУга воды. Затем делают пересчет на фактическую полосу увлажнения в пределах 1 га.

Это стандартный метод определения поливной нормы, принятый FАО -

международной сельскохозяйственной организацией. Данный метод отличается большой точностью, но требует оборудования метеопоста в хозяйстве и ежедневного учета.

Теизиометрический метод. В настоящее время, внедряя новые системы

капельного орошения на различных культурах, начинают использовать разные типы тензиометров зарубежного производства, определяющие влажность почвы в любом месте поля и на любой глубине активного слоя почвы. Существуют водомерные, ртутные, барометрические, электрические, электронно-аналоговые и другие тензиометры. Все они снабжены трубкой, переходящей в керамический пористый сосуд, через которую вода по порам поступает в грунт, создавая разрежение в трубке, герметично соединенной с водомерным устройством - ртутным или другим барометром. При полном заполнении трубки водой и герметически вставленной в нее сверху трубки-вставки ртутный барометр или воздушный манометр показывает ноль (0), а по мере испарения воды из почвы она из керамической трубки переходит в почву, создавая в трубке разрежение, что изменяет показание давления в приборе,

по которому судят о степени влажности в почве.

Степень снижения давления манометра определяют в таких единицах: 1

Бар = 100 центибар - примерно 1 атм. (точнее 0,99 Бар).

Так как часть объема почвы должна быть заполнена воздухом, то с учетом этого интерпретируют показатели прибора следующим образом:

* 0-10 центибар (0-0,1 атм.) - почва переувлажнена;

* 11-25 центибар (0,11-0,25 атм.) - оптимальные условия влажности,

необходимость в орошении отсутствует;

* 26-50 центибар - имеется потребность в пополнении запасов воды в почве, в зоне основной массы корней, с учетом послойной влажности.

Так как с изменением механического состава почвы нижний предел необходимой ее влажности не существенно изменяется, то в каждом конкретном случае до полива определяют нижнюю, но достаточную, степень обеспечения почвы влагой в пределах 30 центибар (0,3 атм.) и составляют номограмму для оперативного расчета поливной нормы или пользуются, как указано выше, данными суточного испарения воды с учетом коэффициента транспирации.

Зная исходную влажность почвы, т. е. с момента начала отсчета - 11 центибар

(0,11 атм,), суточные снижения показателя тензиометра до 26-30 центибар

(0,26-0,3 атм.) на овощных, и несколько ниже, до 0,3-0,4 атм. на винограде и плодовых, где глубина корнеобитаемого слоя достигает 100 см, определяют поливную норму, то есть количество воды, необходимое для доведения до верхнего уровня оптимальной влажности почвы. Таким образом, решение задачи управления режимом капельного орошения на основе тензиометрического метода сводится к поддержанию в период вегетации оптимальной влажности почвы и соответствующего ей диапазона всасывающего давления. Установлены величины всасывающего давления для плодовых культур по показаниям тензиометра при различных порогах предполивной влажности в контуре увлажнения на глубине 0,3 и 0,6 м на расстоянии от капельницы на 0,3-0,4 м.

Нижние границы оптимального влагосодержания - 0,7-0,8 (НВ)и, соответственно, тензиометрические показания - начиная от 30-20 сантибар (0,3-

0,2 атм.). Для овощных культур нижняя граница будет на уровне 0,25-0,3 атм.

При использовании тензиометров следует соблюдать определенные пра-

вила: место расположения тензиометра должно быть типичным для поля. Обычно в одной точке располагают 2 тензиометра. Для овощных культур -один на глубине 10-15 см, а второй - 30 см, на расстоянии 10-15 см от

капельницы. На плодовых и винограде один тензиометр располагают на глубине 30 см, а второй - 60 см, на расстоянии 15-30 см от капельницы.

Чтобы производительность капельницы была в пределах нормы, необходимо регулярно следить за тем, чтобы она не была засорена нерастворимыми солями и водорослями. Для проверки производительности капельниц обычно подсчитывают количество вытекающих капель за 30 сек в разных местах поля и в месте установки тензиометра.

Тензиометры устанавливают после полива участка. Для их установки используют ручной ямобур или трубку диаметром несколько большим, чем стандартный диаметр тензиометра (> 19 мм). Установив тензиометр на нужную глубину, свободное пространство вокруг него осторожно уплотняют, для того чтобы не было воздушных полостей. На тяжелой почве тонкой трубкой делают отверстие на нужную глубину, ждут, когда появится вода, затем размещают тензиометр и уплотняют почву вокруг него.

Снимать показания тензиометра необходимо в ранние утренние часы, когда

температура еще стабильна после ночи. Следует учитывать, что после полива или дождей при повышенной влажности почвы показатели тензиометра будут выше предыдущих показателей. Почвенная влага через пористую часть (сенсор) проникает в колбу тензиометра, пока давление в тензиометре не сравняется с давлением воды в почве, в результате чего давление в тензиометре уменьшится, вплоть до исходного, равного 0 или несколько ниже.

Расход воды из тензиометра происходит постоянно. Однако могут иметь место резкие перепады при высокой испарительной способности почвы (жаркие дни, суховей), а высокий коэффициент транспирации наблюдается в периоды цветения и созревания плодов.

Во время полива или после него добавляют в прибор воду, чтобы восполнить ранее вытекшую. Для полива необходимо использовать только дистиллированную воду, добавляя на 1 л воды 20 мл 3 %-го раствора гипохлорида натрия, который обладает стерилизующими свойствами против бактерий, водорослей. Заливают воду в тензиометр до начала ее вытекания, то есть на весь объем нижней трубки. Обычно требуется до 1 л дистиллированной воды на каждый тензиометр.

Нужно следить, чтобы в прибор не попала грязь, в том числе с рук. Если по условиям эксплуатации в прибор доливают небольшое количество дистиллята, то и профилактически доливают в прибор дополнительно 8-10 капель 3%-го раствора гипохлорида натрия, кальция, что защищает керамический сосуд (сенсор) от вредной микрофлоры.

В конце сезона ирригьции вращательным движением осторожно вынимают прибор из почвы, промывают под проточной водой керамический сенсор и, не повреждая его поверхности, протирают 3%-м раствором гипохлорида чистящей подушечкой. При мытье прибор держат только вертикально сенсором вниз. Хранят тензиометры в чистой емкости, заполненной раствором дистиллированной воды с добавкой 3%-го раствора гипохлорида. Соблюдение правил эксплуатации и хранения прибора - основа его долговечности и правильных показаний при эксплуатации.

При работе тензиометров в первое время после их установки проходит определенный период адаптации, пока в зоне замера не сформируется кор-

невая система и корни не будут контактировать с сенсором прибора. В этот период можно поливать с учетом факторов транспирации весовым методом с водной поверхности.

Когда вокруг прибора достаточно сформируется корневая система (молодые корни, корневые волоски), прибор показывает реальную потребность в воде. В это время могут отмечаться резкие перепады давления. Это наблюдается при резком снижении влажности и является показателем для начала ирригации. Если растения хорошо развиты, имеют хорошую корневую систему и достаточно облиственны, то перепад давления, т. е. уменьшение влажности почвы, будет более сильным.

Малое изменение давления почвенного раствора и соответственно тензиометра указывает на слабую корневую систему, слабое поглощение растением воды или ее отсутствие. Если известно, что место, где установлен тензиометр, не соответствует типичности участка по причине заболевания растений, чрезмерной засоленности, недостаточной проветриваемости почвы и др., то тензиометры необходимо переместить в другое место, и чем раньше, тем лучше.

Помимо тензиометров, следует использовать экстракторы почвенного раствора. Это те же трубки с пористым сосудом внизу (сенсором), но без манометров и без заполнения их водой. Через пористую керамическую трубку почвенный раствор проникает внутрь ее, а затем с помощью шприца-экстрактора с длинным патрубком, опускаемым на дно сосуда, отсасывают почвенный раствор для проведения полевого экспресс-определения рН, ЕС (концентрация солей в миллисименсах для дальнейшего пересчета их количества в растворе), определения количества Nа, С1 с помощью индикаторных ра-створов. Этот раствор можно анализировать и в лабораторных условиях. Такой контроль позволяет оптимизировать условия выращивания в течение

всей вегетации, особенно в период фертигации. При использовании ионоселективных электродов или иных методов экспресс-анализа контролируют наличие в почвенном растворе азота, фосфора, калия, кальция, магния и других элементов.

Приборы для экстракции необходимо устанавливать рядом с тензиометрами.

РАСЧЕТ ПОЛИВНОЙ НОРМЫ

Определение величины поливных норм по показаниям тензиометров проводится с использованием графиков зависимости всасывающего давления прибора от влажности почвы. Такие графики в конкретных почвенных условиях позволяют оперативно определять поливные нормы.

Для плодовых и винограда тензиометр, установленный на глубине 0,3 м, характеризует среднюю величину влажности в почвенном слое 0-50 см, а на глубине 0,6 м - в слое 50-100 см.

Расчет дефицита влаги проводят по формуле:

Q = 10h (Q нв - Q пп), мм водяного столба,

где h - глубина расчетного слоя почвы, мм; Q нв - влажность объема

почвы, НВ; Q пп - предполивная влажность объема почвы, % НВ.459

Поливная норма, л/растение, определяется по формуле:

V = (Q 0-50 + Q 50-100) ХS

где V - поливная норма; Q 0-50 - влажность почвы, мм, в слое 0-50 см,

Q 50-100 в слое 50-100 см; S - размер контура увлажнения, м 2 .

Например, 1,5 м х 1,0 м = 1,5 м 2 .

Учет можно вести за сутки или иной период времени. Для упрощения расчетов используют номограмму - график, учитывающий зависимость всасывающего давления от влажности почвы отдельно по каждому слою. Например, О-25, 26-50, 51-100 см. На номограмме по оси абсцисс откладывают величину всасывающего давления для слоя 0-50 см в точке 30 см (РS 1 и для слоя 51-100 см в точке 60 см (РS 2) с интервалом 0,1 атм. по оси ординат. График покажет расчетное количество воды в литрах на растение, л/м 2 или м 3 |га.

Определение поливной нормы с помощью номограммы сводится к расчету объема воды V по замеренным тензиометрами величинам РS. и РS 2 .

Поливная норма в расчете на 1 га определяется:

М(м 3 |га) = 0,001 V Х N,

где М - поливная норма; N - количество растений (капельниц) на 1 га.

Аналогичный расчет проводят и для овощных культур, но обычно на этих культурах тензиометры помещают на небольшую глубину и они дают быстро меняющиеся показания влажности почвы, то есть поливы проводятся чаще. Продолжительность полива определяется по формуле:

Т= V: G,

где G - расход воды капельницей, л/ч; V - поливная норма, л; Т -продолжительность полива, ч, в зависимости от объема воды и производительности капельниц. "

Используя определенные типы тензиометров, можно автоматизировать процесс полива. В этом случае отключение насоса поливной системы проводится несколько ранее (что следует программировать), чем достигается верхний предел необходимой влажности.

Для расчета интервала полива в днях необходимо поливную норму V разделить на дневную поливную норму (мм/день), определяемую тензиометрически. Поливная норма может выражаться в мм/га или в л/м 2 , в пределах между максимальным и нижним порогами влажности. Поливная норма за период времени в этих пределах влажности, деленная на дневную поливную норму, дает величину интервала между поливами.

ВОДА ДЛЯ ОРОШЕНИЯ

И РЕГУЛИРОВАНИЕ ЕЕ КАЧЕСТВА

В практике орошения используют различные источники воды. Это прежде всего воды рек, водохранилища, шахтные воды, воды скважин и т. д.

Водный потенциал Украины очень богат. По ее территории протекает 92 реки, находится 18 очень крупных водохранилищ, 362 больших озера и пруда. Три четверти всех водных ресурсов река Днепр. На основе днепровской воды созданы крупнейшие водохранилища: Киевское, Каневское, Кременчугское, Днепродзержинское, Запорожское и Каховское, которые являются источниками воды для различных целей, в том числе и для орошения

На величину показателя Рн воды Киевского водохранилища влияют гумусо-вые выносы реки Припять. Летом в придонных отложениях водохранилищ на-капливается 5-10 мг/л СО 2 , иногда до 20-45 мг/л, поэтому показатель Рн сни-жается до 7,4. Разница показателя Рн поверхностных и придонных вод можетдостигать 1-1,5 Рн. Осенью, в связи с затуханием фотосинтеза, величина Рнснижается за счет подкисления СО 2 , . Летом СО 2 , поглощается в процессе фото-синтеза, поэтому Рн достигает 9,4. Количество NH 4 , варьирует от 0,2 до 3,7 мг/л,NO 3 максимален зимой - 0,5 мг/л, Р - от 0 до 1 мг/л, так как он адсорбируется Fе, общий азот - 0,5-1,5 мг/л, железо растворимое от 1,2 мг/л зимой до 0,4 мг/л летом (максимум), а обычно 0,01-0,2 мг/л. Сезонные изменения величины Рн обусловлены, главным образом, карбонатным равновесием в воде. Минимальный показатель Рн зимой - 6,7-7,0; максимальный летом - до 9,7.

Северный Донец и реки Приазовья, включая водохранилища Северного Донца (Исааковское, Луганское, Краснооскольское), характеризуются повышенным содержанием кальция и натрия, хлора - 36-124 мг/л, общей минерализацией - 550-2 000 мг/л. В этих водах содержится NO 3 - 44-77 мг/л (следствие их загрязнения). Подземные воды среднеминерализованы -600-700 мг/л, Рн - 6,6-8, воды гидрокарбонатно-кальциевые и магниевые.

Скважины дают воду от слабоминерализованной питьевой до сильнозасо- ленных, особенно в каменноугольных районах Донбасса.

Воды Бугского лимана у г. Николаева характеризуются высокой минерализацией - 500-3 000 мг/л, содержащие НСО 3 , - 400-500 мг/л, Са - 50-120 мг/л, Мg- 30-100 мг/л, сумма ионов - 500-800 мг/л, Nа + К - 40-

70 мг/л, С1 - 30-70 мг/л.

В Крыму находятся кроме Северо-Крымского канала, орошающего Степной Крым водами Каховского водохранилища, ряд водохранилищ: Чернореченское, Качинское, Симферопольское, а также воды горного Крыма.

Воды горного Крыма имеют минерализацию от 200-300 до 500-800 мг/л,

НСО 3 , от 150-200 до 300 мг/л, SО 4 , - от 20-30 до 300 и более мг/л, С1- от 6-10 до 25-150 мг/л, Са - от 40-60 до 100-150 мг/л, Мg - от 6-10 до 25-40

мг/л, На + К - от 40 до 100-200 мг/л. Воды водохранилищ имеют минерализацию от 200 до 300-400 мг/л, НСО 3 - от 90-116 до 220-270 мг/л, SО 4 , - от 9-14 до 64-75 мг/л, С1 - от 5-8 до 18-20 мг/л, Са - 36-87 мг/л, Мg- от 1-2 до 19-23 мг/л, На + К - от 1-4 до 8-24 мг/л.

461 Приведенные цифры следует учитывать при организации капельного орошения, желательно раз в 2-3 месяца проводить анализ воды по вышеуказанным параметрам. Анализ должен включать оценку уровней физического, химического и биологического загрязнения воды. Обычно лаборатории качества воды санэпвдемстанций проводят такой стандартный анализ.

При использовании воды водоемов, особенно водохранилищ днепровской воды, обычно мелководных, хорошо прогреваемых летом, с большей степенью распространения в них сине-зеленых и других водорослей и бактерий, которые образовывают студенистую слизь и забивают форсунки, необходимо регулярно проводить их очистку (см. процесс хлорирования активным хлором).

В случае необходимости регулирования количества водорослей и бактерий в воде, а также продуктов их жизнедеятельности - слизи, следует непрерывно вводить в поливную воду активный хлор, чтобы на выходе из поливной системы орошения его концентрация в поливной воде была не менее 0,5-1 мг/л, в рабочем растворе - до 10 мг/л С1. Можно применять другой метод - периодически вводить очищающие дозы активного хлора 20 мг/л в последние 30-60 мин цикла орошения.

Выпадающие в осадок СаСО 3 , и МgСО 3 , можно удалить подкислением оросительной воды до уровня Рн 5,5-7. При таком уровне кислотности воды эти соли в осадок не выпадают и выводятся из системы орошения. Кислотная очистка осаждает и растворяет образующиеся в системах полива осадки - гидроокиси, карбонаты и фосфаты.

Обычно используют технические кислоты, не засоренные примесями и не содержащие в своем составе гипсовых и фосфатных осадков. Для этой цели используют техническую азотную, ортофосфорную или хлорную кислоту. Обычная рабочая концентрация этих кислот 0,6 % по действующему веществу. Продолжительность кислотной ирригации около 1 ч вполне достаточна.

При сильном загрязнении воды соединениями железа или железосо-держащими бактериями, воду обрабатывают активным хлором в количестве 0,64 от количества железа в воде (принятым за единицу), что способствует выпадению железа в осадок. Подачу хлора в случае необходимости проводят до системы фильтров, которые следует регулярно проверять и очищать.

Контроль за сероводородными бактериями осуществляется также с помощью активного хлора в концентрации, в 4-9 раз превышающей концентрацию сероводорода в воде для орошения. Проблему избытка марганца в воде устраняют внесением хлора в концентрации, превышающей концентрацию марганца в воде в 1,3 раза.

Таким образом, готовясь к ирригации, необходимо оценить качество воды и подготовить необходимые решения для доведения воды, в случае необходимости, до определенных кондиций. Окись серы можно хлорировать периодическим или постоянным внесением 0,6 мг/л С1 на 1 мг/л S.

Процесс хлорирования активным хлором. Для растворения органического вещества систему труб заполняют водой, содержащей повышенные дозы - 30-50 мг/л С1 (в зависимости от степени загрязнения). Вода в системе без вытекания через капельницы должна находиться не менее 1 ч. В конце обработки вода должна содержать не менее 1 мг/л С1, при более низкой концентрации обработку повторить. Повышенные дозы хлора обычно применяют только для промывания системы после завершения вегетационного периода. При передозировке хлора может нарушаться стабильность осадка, вызывая его перемещение в направлении капельниц и их засорение. Нельзя проводить хлорирование, если концентрация железа превышает 0,4 мг/л, т. к. осадок может засорить капельницы. При хлорировании избегают при-менения удобрений, содержащих NH 4 , NH 2 , с которыми хлор вступает в реакцию.

Химические вещества для водоочистки. Для улучшения качества поливной воды применяют различные кислоты. Достаточным является подкисление воды до Рн 6,0, при которой осадки СаСО 3 , фосфата кальция, окисей железа растворяются. В случае необходимости проводится специальная очистка системы орошения продолжительностью 10-90 мин подкислений до Рн 2 водой с последующей промывкой. Наиболее дешевые азотная и соляная кислоты. При значительных количествах железа более 1 мг/л) нельзя применять для подкисления ортофосфорную кислоту. Обработка воды кислотой в открытом грунте проводится периодически. При Рн 2 - кратковременная обработка (10-30 мин), при Рн 4 - более продолжительные промывки.

При концентрации железа в воде более 0,2 мг/л проводят профилактическую промывку систем. При концентрации железа от 0,3 до 1,5 мг/л могут развиваться железобактерии, которые забивают форсунки. Отстаивание и аэрирование воды до использования улучшает осаждение железа, это касается и серы. Аэрирование воды и окисление ее активным хлором (на 1 мг/л S необходимо 8,6 мг/л С1) уменьшает количество свободной серы, вступающей в

реакцию с кальцием.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ КАПЕЛЬНЫХ

ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Кроме фильтрации воды применяют систематическую промывку магистральных и капельных линий. Промывка осуществляется одновременным открытием на 5-8-ми капельных линиях концевиков (заглушек) на 1 мин для удаления грязи, водорослей. При хлорировании с концентрацией активного хлора до 30 мг/л длительность процесса обработки не более 1 ч. При периодической обработке кислотой против неорганических и органических отложений в системах капельного орошения используют различные кислоты. При концентрации НС1 - 33%, Н 3 РО 4 - 85%, НNО 3 -60% используют рабочий раствор с концентрацией 0,6 %. В пересчете надействующее вещество это составит: НС1 - 0,2% д. в., Н,РО^ - 0,5% д. в.. Н 3 РО 4 - 0,36% д. в., что следует учитывать при использовании кислот с иной концентрацией. Продолжительность кислотной обработки 12 мин, последующей промывки - 30 мин.

Влагоемкость почвы – величина, которая количественно характеризует водоудерживающую способность почвы. Как и влажность, влагоемкость определяется в % к весу сухой почвы. В зависимости от сил, удерживающих влагу в почвах, различают три основные категории влагоемкости: полная, наименьшая и капиллярная.

Полная влагоемкость – это максимальное количество воды, которое может удерживать почва с использованием всех влагоудерживающих сил.

Наименьшая влагоемкость – это максимальное количество воды, которое почва может удерживать в химических связях и коллоидных системах.

Капиллярная влагоемкость – это максимальное количество воды, которое почва может удеживать в своих капиллярах.

Материалы и оборудование

1) стеклянные цилиндры без дна; 2) марля; 3) ванночки; 4) фильтровальная бумага; 5) технические весы; 6) образцы почвы.

Ход работы

Стеклянный цилиндр без дна обвязывают марлей с нижнего конца. В предварительно взвешенный на технических весах цилиндр насыпают, слегка уплотняя постукиванием, почву на высоту 10 см. Определяют массу цилиндра с почвой. Далее цилиндр с почвой помещают в специальную ванночку с водой – так, чтобы дно цилиндра стояло на фильтровальной бумаге, концы которой опущены в воду.

Вода по порам бумаги передается почве, производя ее капиллярное насыщение. Через каждые сутки цилиндр взвешивают на технических весах до тех пор, пока его масса не перестанет возрастать. Это укажет на то, что почва достигла полного капиллярного насыщения. Капиллярную влагоёмкость рассчитывают по формуле:

где КВ – капиллярная влагоёмкость, %;В – масса почвы в цилиндре после насыщения, г;

М – масса абсолютно сухой почвы, г.

Поскольку в цилиндр помещается воздушно-сухая навеска, а расчеты производятся на массу абсолютно сухой почвы, поэтому массу абсолютно сухой почвы предварительно надо вычислить, используя значение коэффициента пересчёта, полученное в предыдущей работе (все лабораторные работы выполняются с тем же почвенным образцом) по формуле:

где М – масса абсолютно сухой почвы,b – вес воздушно-сухой почвы,

k H 2 O ‑ коэффициент гигроскопичности.

Полученные результаты занести в таблицу.

Лабораторная работа № 7

Определение кислотности почвы

Основные сведения по теме работы

Кислотность почв – это их способность обуславливать кислую реакцию почвенного раствора за счет наличия в ней катионов водорода. Наиболее распространенным источником кислотности почв являются фульвокислоты, которые образуются при разложении растительных остатков. Кроме них в почве присутствуют многие низкомолекулярные кислоты – органические (масляная, уксусная) и неорганические (угольная, серная, соляная).

Кислотность – это диагностический параметр, оказывающий значительное влияние на жизнь обитателей почвы и произрастающих на ней растений. Для большинства сельскохозяйственных культур оптимальные диапазоны кислотности близки к нейтральным, однако многие естественные почвы являются щелочными или кислыми, поэтому возникает необходимость оценки и, при необходимости, коррекции их кислотности.

Избыточная кислотность прямо или косвенно оказывает негативное влияние на растения. Подкисление почв приводит к нарушению их структуры, что в свою очередь вызывает резкое ухудшение аэрации и капиллярных свойств почвы. Избыточная кислотность подавляет жизнедеятельность полезных микроорганизмов (особенно нитрификаторов и азотфиксаторов), усиливает связывание фосфора алюминием, что нарушает ионообменные процессы в корнях растений. В конечном счете, эти процессы приводят к закупорке корневых сосудов и отмиранию корневой системы.

Различают две формы кислотности - актуальную и потенциальную.

Актуальная кислотность обусловлена наличием в почвенном растворе свободных ионов водорода, образовавшихся в результате диссоциации водорастворимых органических и слабых минеральных кислот, а также гидролитически кислых солей. Она непосредственно влияет на развитие растений и микроорганизмов.

Потенциальная кислотность характеризуется наличием в почвенно-поглотительном комплексе ионов Н + и Al 3+ , которые при взаимодействии твердой фазы с катионами солей вытесняются в почвенный раствор и подкисляют его.

Определение кислотности почвы как правило проводится потенциометрическим методом. Он основан на измерении электродвижущей силы в цепи, состоящей из двух полуэлементов: электрода измерения, погруженного в испытуемый раствор, и вспомогательного электрода с постоянным значением потенциала. Прибор для измерения рН называется потенциометром или рН-метром.

Результаты потенциометрического измерения рН почвы оцениваются по стандартным шкалам. В практическом почвоведении используется классификация почв по уровню рН водной вытяжки (актуальная кислотность) или солевой вытяжки (потенциальная кислотность) (табл. 6).

Табл. 6. Классификация почв по уровню кислотности

Тип почвы
Очень сильнокислые
Сильнокислые

Слабокислые
Близкие к нейтральным
Нейтральные
Слабощелочные
Щелочные
Сильнощелочные
Очень сильнощелочные

Материалы и оборудование

1) химические стаканчики на 100-150 мл, 2) 1 N раствор КСl, 3) потенциометр (рН-метр), 4) технические весы; 5) образцы почвы.

Ход работы

Для определения актуальной кислотности следует на технических весах взвесить 20 г воздушно-сухой почвы. Навеску поместить в химический стакан на 100-150 мл и прилить 50 мл дистиллированной воды. Содержимое перемешивать 1-2 мин и оставить стоять 5 мин. Перед определением суспензию еще раз перемешать, после чего полностью погрузить в нее электрод измерения и электрод сравнения. Через 30-60 сек. отсчитать по шкале потенциометра значение рН, соответствующее измеряемой кислотности почвенной суспензии.

Для определения потенциальной кислотности к навеске почвы 20 г приливают 50 мл 1N р-ра КСl. Дальнейший ход анализа тот же, что и при определении актуальной кислотности.

Результаты работы занести в таблицу:

Лабораторная работа № 8

Тематические материалы: