Понятие полевая влагоемкость в физиологии растений определяет. Виды влагоемкости почвы Влагоемкость почвы­­­­­­­­­­­­­­­–свойство вмещать и удерживать определенное количество воды. Водные свойства почв

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

Полная влагоемкость (ПВ) - наибольшее количество воды, которое может вместить почва при полном заполнении всех пор водой. Если гравитационная вода не подпирается грунтовыми водами, то она стекает в более глубокие горизонты. Наибольшее количество воды, которое остается в почве после обильного увлажнения и стекания всей гравитационной воды при отсутствии слоистости почвы и подпирающего действия грунтовых вод, называется наименьшей или предельно-полевой влагоемкостью (НВ или ППВ).[ ...]

Высокой влагоемкостью обладают лесная подстилка и почва. Наименьшая водопроницаемость свойственна солонцовым почвам, а также сильно подзолистым суглинистым и глинистым, наибольшая - темно-серым почвам и особенно черноземам.[ ...]

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.[ ...]

Под динамической влагоемкостью понимают количество воды, удерживаемое почвой после полного насыщения и стекания свободной воды при данном уровне грунтовых вод. Динамическая влаго-емкость тем ближе к предельной полевой, чем глубже от дневной поверхности залегает зеркало грунтовых вод. Динамическую влаго-емкость целесообразно определять на монолитах при стоянии грунтовых вод на глубине 45-50 см, 70-80 и 100-110 см.[ ...]

Благодаря высокой влагоемкости и поглотительной способности торф является прекрасным материалом для использования на подстилку животным. Он может поглощать воды в несколько раз больше своего веса. Особенно ценные для подстилки верховые торфы со степенью разложения до 15% и зольностью не выше 10%. Содержание влаги не должно превышать 50%.[ ...]

Полная капиллярная влагоемкость песка или почвы - это количество воды, удерживаемое капиллярными силами в 100 г абсолютно сухого песка или почвы. Для определения влагоемкости служат специальные металлические цилиндры диаметром 4 см, высотой 18 см. Цилиндр имеет сетчатое дно, расположенное на расстоянии 1 см от его нижнего края. На дно цилиндра кладут двойной кружок влажной фильтровальной бумаги, взвешивают цилиндр на технических весах и насыпают в него почти доверху песок, слегка постукивая по стенкам цилиндра, благодаря чему песок будет лежать более плотно. Цилиндры ставят на дно кристаллизатора с небольшим слоем воды. Уровень воды в кристаллизаторе должен быть на 5 - 7 мм выше уровня сетчатого дна. Для уменьшения испарения воды всю установку или только цилиндры закрывают стеклянным колпаком. После того как вода поднимется до поверхности песка, что заметно по изменению его цвета, цилиндры вынимают из воды, обсушивают снаружи и ставят на фильтровальную бумагу. Как только вода перестанет стекать, цилиндры взвешивают на технических весах и на 1 - 2 ч помещают в кристаллизатор под колпак и вновь взвешивают. Эту операцию повторяют до тех пор, пока вес цилиндра с почвой, поглотившей воду, не станет постоянным. Нельзя после первого взвешивания ставить цилиндр в воду на длительное время, так как тогда может произойти сильное уплотнение почвы. Определение влагоемкости проводят в двукратной повторности. Одновременно берут две пробы для определения влажности.[ ...]

Полная (максимальная) влагоемкость (ПВ), или водовмести-мость, - это количество влаги, удерживаемое почвой в состоянии полного насыщения, когда все поры (капиллярные и некапиллярные) заполнены водой.[ ...]

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

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.[ ...]

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.[ ...]

Значительно различаются почвы исследованных групп ТЛУ и по общей влагоемкости основного корнеобитаемого слоя: в I группе полевая или наименьшая влагоемко сть составляет 50-60 мм, во II - 90-120 мм, в III - 150-160 мм. Диапазон доступной влаги равен соответственно 39-51 мм, 74-105 мм и 112-127 мм. Такая разница связана как с мощностью почв, так и в большей степени с возрастанием влагоемкости верхних горизонтов. Наибольшей влагоемкостью обладает верхний 10-санти-метровый слой почвы. С глубиной влагоемкость, как правило, снижается, а диапазон доступной влаги уменьшается во всех случаях. В почвах I группы ТЛУ в верхнем 10-сантиметровом слое содержится до 60 % всех запасов влаги при полевой влагоемкости, а в почвах III группы эта доля снижается до 30 %.[ ...]

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

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.[ ...]

На дно сосуда слоем 1-1,5 см помещают чистый песок, увлажненный до 60% своей влагоемкости (15 мл воды на 100 г). На сосуд берут около 200 г песка.[ ...]

Если в тяжелосуглинистой почве влажность завядания составляет 12%, а общая влагоемкость равна 30%, то диапазон активной влаги "(¥дав = 30 - 12 = 18%.[ ...]

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.[ ...]

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

Использование торфа на подстилку. Торф - прекрасный подстилочный материал. Высокая влагоемкость его обусловливает максимальное поглощение жидких выделений животных, а кислотность и большая емкость поглощения - сохранение аммиачного азота.[ ...]

Количество гравитационной воды определяют как разность между водовместимостью и общей влагоемкостью (№в-ОВ).[ ...]

Вначале (несколько дней) растения поливают во всех сосудах равным количеством воды, в дальнейшем - до 60 - 70% от влагоемкости абсолютно сухого песка. Зная вес абсолютно сухого песка в сосуде, рассчитывают, какое количество воды должно быть в нем. На этикетке сосуда пишут вес для полива. Он является суммой следующих величин: веса тарированного сосуда, веса абсолютно сухого песка, веса воды.[ ...]

Допустим, что на площади в 1 га плотность (удельная ¡масса) почвы слоем от 0 до 10 см в глубину составляет 1100 ¡кг/м3, а влагоемкость - не менее 27,4 весового процента. Для одного гектара это соответствует 301 м3 воды. Если доступная влага в данном случае составляет 19,8 весового процента, для рассматриваемого слоя почвы это будет соответствовать 218 м3 воды (такое количество воды равно 21,8 мм доступных осадков). Поверхностно внесенный гербицид, растворяясь в дополнительных осадках и почвенном растворе, проникает в почву за счет диффузионного переноса последнего, т. е. этому -процессу способствует ¡почвенная влага. В почве, где содержание воды намного ниже капиллярной влагоемкости, растворение и проникание гербицидов затрудняется. И наоборот, если почва насыщена влагой и ее верхний слой не высох, для обеспечения проникания и диффузии гербицидов достаточно осадков меньше расчетного уровня.[ ...]

Гравий (3-1 мм) - обломки первичных минералов, водопроницаемость провальная, водоподъемная способность отсутствует, влагоемкость очень низкая ([ ...]

Максимальное количество капиллярно-подпертой влаги, которое может содержаться в почве над уровнем грунтовых вод, называется капиллярной влагоемкостью (КВ).[ ...]

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.[ ...]

Ухудшение аэрации в результате повышения влажности почвы приводит к снижению ОВ-потенциала. Наиболее резко он падает при влажности, близкой к полной влагоемкости (>90 % ПВ), когда сильно нарушается нормальный газообмен почвенного воздуха с атмосферным. При повышении влажности с 10 до 90 % ПВ снижение потенциала в большинстве почв происходит медленно.[ ...]

Для растений не так важно общее количество почвенной влаги, как доступность. Уровень доступной растениям воды находится между точкой устойчивого завядания и полевой влагоемкостью. Эту воду часто называют капиллярной. В почве она удерживается в тонких порах, где ее стеканию препятствуют капиллярные силы, а также в виде пленок вокруг почвенных частиц (рис. 60). Почвы различаются по своей способности удерживать влагу, что связано с их механическим составом (табл. 8). Хотя песчаные почвы лучше дренированы и аэрированы, но они обладают более низкой водоудерживающей способностью, чем глинистые почвы. Общее количество капиллярной воды в песчаных почвах может быть увеличено путем повышения содержания в них органического вещества. Количество доступной для растений воды зависит от многих факторов, в том числе от типа и глубины почвы, глубины залегания корневой системы культуры, скорости потери воды на испарение и транспирацию, температуры и скорости поступления дополнительной воды. Кроме того, содержание доступной растениям воды имеет значение само по себе. Чем меньше воды в почве, тем прочнее она удерживается. Прочность измеряется в атмосферах давления, требующегося для отнятия воды. При полевой влагоемкости вода удерживается силой примерно 15 атм.[ ...]

Опытными данными установлено, что благодаря внесению в почву гуматов от 0,1 до 3% массы грунта формируется в течение от 2 недель до 3 месяцев характерная почвенная структура. Влагоемкость в глинистых грунтах возрастает на 15-20%, в суглинистых - на 20-30%, в супесчаных и песчаных грунтах- в 5-10 раз. Устойчивость грунтов к водной эрозии увеличивается в 4-8 раз при хорошем развитии растительности .[ ...]

Для пояснения терминов, применяемых в табл. 5.2.1 и при описании водного режима почв, ниже приведена краткая характеристика выделяемых категорий почвенной влаги. Наименьшая влагоемкость (НВ) - наибольшее количество впитавшейся в почву воды, удерживаемой в капиллярах почвы после стекания свободной гравитационной влаги. Капиллярная влага, содержащаяся в почве при НВ, имеет высокую степень подвижности и доступности для растений. При влажности 80-100% от НВ в почве складываются наиболее благоприятные условия для влагоснабжения растений.[ ...]

В бесструктурной распыленной почве тяжелого механического состава складывается неблагоприятный физический режим. Вода и воздух в ней являются антагонистами. Порозность и влагоемкость представлены малыми величинами. Вследствие плохой водопроницаемости бесструктурная почва плохо впитывает воду, сток ее по поверхности приводит к эрозии. Плохая водопроницаемость, малая влагоемкость не обеспечивают достаточных запасов воды. Весной и осенью поры в такой почве бывают заполнены водой, а воздух в них отсутствует. С повышением же температуры благодаря тонкопористому сложению происходит интенсивное испарение воды и просушивание почвы на большую глубину. Растения в этот период страдают от засухи. После дождя или полива поверхность бесструктурной почвы заплывает, резко повышается липкость. При высыхании такая почва сильно уплотняется, на поверхности поля образуется плотная корка, что затрудняет рост и развитие растений. При сильном просушивании образуются глубокие трещины и при этом корни растений могут быть порваны. Требуются повторные рыхления после дождя и поливов. Распыленные почвы легко подвергаются ветровой эрозии.[ ...]

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).[ ...]

Очень важно при проведении опыта поддерживать во всех сосудах одинаковую (и достаточную) влажность почвы. Для установления желательной влажности необходимо знать водные свойства почвы, в частности ее влагоемкость и влажность при набивке сосудов. Влажность почвы в сосудах доводят обычно до 60-70% ее капиллярной влагоемкости и поддерживают на этом уровне в течение всей вегетации растений. Регулирование ее в сосудах осуществляют ежедневным поливом растений по весу сосуда.[ ...]

Количество воды в почве может быть выражено различными способами. Для некоторых целей влажность почвы определяют в миллиметрах на гектар. При определении физических условий почвы влажность выражают термином «полевая влагоемкость», которая имеет большое значение для сельского хозяйства. Под полевой влагоемкостью понимают максимальное количество воды, удерживаемое почвой после стекания внесенной на ее поверхность воды и после того, как невпитавшаяся (свободная вода) под действием силы тяжести удалится из почвы1.[ ...]

Гравий (3-1 мм) - состоит из обломков первичных минералов. Высокое содержание гравия в почвах не препятствует обработке, но придает им неблагоприятные свойства - провальную водопроницаемость, отсутствие водоподъемной способности, низкую влагоемкость. Влагоемкость гравия ([ ...]

Чтобы обеспечить постоянную работоспособность сушильного агента, необходимо удалять из камеры часть насыщенного влагой воздуха, а взамен него подавать свежий воздух, который при нагревании становится более сухим и, смешиваясь с рабочим сушильным агентом, повышает влагоемкость последнего. Он должен совершаться непрерывно в течение всего процесса сушки, за исключением начальной стадии - периода прогрева материала и тепловлагообработки.[ ...]

При НВ в почве 55-75 % пор заполнено водой, создаются оптимальные условия влаго- и воздухообеспеченности растений. Величина НВ зависит от гранулометрического состава, содержания гумуса и сложения почвы. Чем тяжелее почва по гранулометрическому составу, чем больше в ней гумуса, тем выше ее наименьшая влагоемкость. Очень рыхлая и сильноплотная почвы имеют меньшую влагоемкость (НВ), чем почвы средней плотности. Для суглинистых и глинистых почв величина НВ колеблется от 20 до 45 % абсолютной влажности почв. Наибольшие значения НВ характерны для гумусированных почв тяжелого гранулометрического состава с хорошо выраженной макро- и микроструктурой.[ ...]

В заключение можно отметить, что физические свойства подстилки на незаболоченных вырубках и на вырубках начальной стадии заболачивания (мощность подстилки до 13- 15 см) очень близки. Но в это время создаются сильные различия в водно-воздушном режиме. Торфянистая подстилка под кукушкиным льном в силу большей влагоемкости имеет менее благоприятный воздушный режим, особенно весной, и значительно более высокий запас влаги.[ ...]

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.[ ...]

ДЦЭ а ДДД (рис. 2) обнаруживала тенденцию я исчезновению из почвы независимо от ее влажности. В условиях залива почвы водой или недостаточной аэрации продукты первоначального распада ДДГ - ДЯЭ и ДДД оказались более стойкими, чем 4,41-ДДТ. На-, против, при влажности почвы, оптимальной для развития растений и аэробной микрофлоры (60% от полной влагоемкости), более стойким соединением оказывался 4,41-ДДТ.[ ...]

Типичные черноземы имеют большей частью глинистый и тяжелосуглинистый механический состав. Удельный вес твердой фазы в них колеблется в интервале 2,38-2,59 г/см3; объемный вес - 0,93-0,99 г/см3; общая порозность сравнительно высокая, доходит до 63%, причем более 50% приходится на долю некапиллярной. Типичные черноземы отличаются хорошей водопроницаемостью. Полевая влагоемкость этих почв равна 39-41% (Гарифуллин, 1969).[ ...]

АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ В ЭКОСИСТЕМАХ - факторы, разделяющиеся на радиацию (космическая, солнечная) с ее вековой, годовой и суточной цикличностью: на зональные, высотные и глубинные факторы распределения тепла и света с градиентами и закономерностями циркуляции воздушных масс; факторы литосферы с ее рельефом, различным минеральным составом и гранулометрией, тепло- и влагоемкостью; факторы гидросферы с градиентами ее состава, закономерностями водо- и газообмена.[ ...]

Одно из наиболее важных физических свойств почвы - ее механический состав, т.е. содержание частиц разного размера. Установлены четыре градации механического состава: песок, супесь, суглинок и глина. От механического состава зависят водопроницаемость почвы, ее способность удерживать влагу, проникновение в нее корней растений и др. Кроме того, каждая почва характеризуется плотностью, тепловыми свойствами, влагоемкостью и вла-гопроницаемостью. Большое значение имеет аэрация, т.е. насыщение почвы воздухом и способность к такому насыщению.[ ...]

Интенсивность впитывания зависит не только от водных свойств почво-грунтов, но в значительной степени определяется и их влажностью. Если почва сухая, она обладает большой инфильтрацион-ной способностью и в первый период времени после начала дождя интенсивность впитывания близка к интенсивности дождя. С увеличением влажности почво-грунтов интенсивность инфильтрации постепенно уменьшается и при достижении полной влагоемкости в стадии фильтрации становится постоянной, равной коэффициенту фильтрации (см. § 92) данного почво-грунта.[ ...]

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.[ ...]

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.

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

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

Влага необходима для прорастания семян, без нее невозможны последующий рост и развитие растения. С водой в растение из почвы поступают питательные вещества, испарение воды листьями обеспечивает нормальные температурные условия жизнедеятельности растения.

ВЛАГОЕМКОСТЬ ПОЧВЫ, величина, количественно характеризующая водо-удерживающую способность почвы; способность почвы поглощать и удерживать в себе от стекания определенное количество влаги действием капиллярных и сорбционных сил. В зависимости от условий, удерживающих влагу в почве, различают несколько видов В. п.: максимальную адсорбционную, капиллярную, наименьшую и полную.

Максимальная адсорбционная ВЛАГОЕМКОСТЬ ПОЧВЫ, связанная влага, сорбированная влага,ориентировочная влага - наибольшее количество прочно связанной воды,удерживаемое сорбционными силами. Чем тяжелее гранулометрический состав почвы и выше содержание в ней гумуса, тем больше доля связанной, почти недоступной винограду и др. культурам влаги в почве.

Вода - обязательное условие почвообразования и формирования почвенного плодородия. Без нее невозможно развитие почвенной фауны и микрофлоры.

Процессы превращения, трансформации и миграции веществ в почве также требуют большого количества воды.

Для определения потребности растений в воде применяют показатель -транспирационный коэффициент - количество весовых частей воды, затраченной на одну весовую часть урожая.

Степень доступности почвенной влаги растениям и состояние водного режима,выражают почвенно-гидролитические константами. Различают следующие почвенно-гидрологические константы:

• 1. Максимальная адсорбционная влагоемкость (МАВ) - влажность почвы,соответствующая наибольшему содержанию недоступной растениям прочносвязанной влаги.
• 2. Максимальная гигроскопичность (МГ) - влажность почвы, соответствующая количеству воды, которое почва может сорбировать из воздуха, полностью насыщенного водяным паром. Влага, соответствующая МГ, полностью недоступна растениям.
• 3. Влажность устойчивого завядания растений (ВЗ), соответствующая содержанию в почве воды, при котором растения обнаруживают признаки завядания, не проходящие при помещении растений в насыщенную водяным паром атмосферу. Влажность завядания соответствует влажности почвы, когда влага из недоступного для растений состояния переходит в доступное (нижний предел доступности почвенной влаги).
• 4. Наименьшая (полевая) влагоемкость почвы (НВ) - соответствует капиллярно-подвешенному насыщению почвы водой, когда последняя максимально доступна растениям.
• 5. Полная влагоемкость (ПВ) - соответствует такому содержанию влаги в почве, когда все ее поры насыщены водой.

Способность почвы к устойчивому обеспечению растений водой зависит от агрофизических факторов плодородия.

Влагоемкость почвы - называют способность ее удерживать воду. Различают капиллярную, наименьшую (полевую) и полную влагоемкость. Капиллярная влагоемкость определяется количеством воды, содержащимся в капиллярах почвы, подпертых водоносным горизонтом. Наименьшая влагоемкость аналогична капиллярной, но при условии отрыва капиллярной воды от воды водоносного горизонта. Полная влагоемкость - состояние влажности, когда все поры (капиллярные и не капиллярные) полностью заполнены водой.

Водопроницаемостью почвы называют способность впитывать и пропускать через себя воду. Водопроницаемость зависит от гранулометрического состава,структуры почвы и степени увлажнения. Определяют водопроницаемость,пропуская через слой почвы воду.

Водоподъемная способность почвы - способность к капиллярному подъему воды.

Обусловлено это свойство действием менисковых сил смоченных водой стенок почвенных капилляров.

Условия водного режима в пахотной почве постоянно изменяются. Радикальный метод регулирования водного режима почв - мелиорация. Современные приемы гидротехнической мелиорации обеспечивают возможность двухстороннего регулирования водного режима: орошение со сбросом лишней воды и осушение в комплексе с дозированным орошением.

Поступление влаги в почву складывается из впитывания при частичном заполнении пор водой и фильтрации воды. Совокупность этих явлений объединяется понятием «водопроницаемость почвы ». По скорости впитывания во,ды различают почвы хорошо-, средне и слабо водопроницаемые. Фильтрация почвы, т. е. нисходящее передвижение влаги в почве или грунте при заполнении всех порводой, зависит от многих факторов: механического состава, водопрочности агрегатов, плотности,сложения.

Количество воды, характеризующее водоудерживающую способность почвы, называют влагоемкостью .В зависимости от сил, удерживающих влагу в почве,различают максимальную адсорбционную влагоемкость (влага, которая удерживается па поверхности частиц под действием сорбционных сил), капиллярную (запас воды, удерживаемый капиллярными силами), наименьшую (полевую) и полную влагоемкость или водо-вместимость (содержание воды в почве при заполнении всех пор водой).

С капиллярной влагоемкостью связано важное в агрономической науке понятие капиллярной каймы. Капиллярной каймой называется весь слой влаги между уровнем грунтовых вод и верхней границей фронта смачивания почвы.

Наименьшая (полевая) влагоемкость - это количество влаги, которое сохраняется в почве(или грунте) при отсутствии капиллярного подтока после стенания избыточной гравитационной воды.Это максимальное количество воды, удерживаемое почвой в естественных условиях при отсутствии испарения и притока воды извне. Влагоемкость почвы зависит от механического, химического,минералогического состава почвы, ее плотности,пористости и т. д.

Аэрация, водопроницаемость, влагоемкость и другие водно-физические свойства почвы являются важными почвенными характеристиками, влияющими на плодородие почвы, ее хозяйственную ценность.

Корневые выделения. Растения не остаются в долгу перед микроорганизмами - живые растения кормят почвенные микроорганизмы своими корневыми выделениями, а не только отмирающими послеуборочными остатками, хотя корни тоже составляют около трети массы растения. Татьяна Угарова приводит цифру - до 20% всей массы растений составляют корневые выделения. В состав корневых выделений входят органические кислоты, сахара, аминокислоты и многое другое. По Т. Угаровой сильное растение обильно кормит почвенные микроорганизмы, при этом происходит массовое размножение ризосферной (корневой) полезной микрофлоры. Причем растения стимулируют развитие преимущественно такой микрофлоры, которая питает растения, вырабатывает стимуляторы роста растений, подавляет вредную растениям микрофлору.