Talajvíz és a talaj víz tulajdonságai
A víz jelenléte a talajban meghatározza a biokémiai, fizikai-kémiai és egyéb folyamatok áramlását, az anyagok mozgását, a víz-levegőt, a termikus rezgéseket, a fizikai és mechanikai tulajdonságokat.
A növények általában csak akkor alakulnak ki, ha állandó és elegendő vízmennyiség van a talajban. Mind a hiány, mind pedig a talaj túlzott nedvessége korlátozza a növények termelékenységét, vagy halálát okozza.
A talaj nedvességének viselkedését szabályozó törvények ismerete, a talaj víz tulajdonságainak szabályozására való képesség fontos előfeltétele a mezőgazdasági növények magas hozamainak.
A talaj vízforrásai a következők: légköri csapadék, talajvíz, vízgőz kondenzációja a légkörből. Jellemzően a talaj fő vízforrása a légköri csapadék.
A talajban lévő víz lehet mindhárom állapotban - szilárd (jég), folyadék, gőz. Tüntesse fel a következő vízformákat a talajban: kémiailag kötött, páraáteresztő, szorpciós (higroszkópos, film); szabad (kapilláris és gravitációs).
A kémiailag kötött (kristályosodás) víz része néhány kristályos hidrátnak (CaSO4 • 2H20, Na2S04 • 10H20). Nagyon magas kötési szilárdsággal és immobilitással jellemezhető a talajban, és nem hozzáférhető a növények számára.
Gőzvíz. A talaj levegőjét vízgőz formájában találják meg. Kis mennyiségben van (a talaj tömegének legfeljebb 0,001% -a), és szabadon mozog a nagyobb gőznyomással rendelkező helyektől a kisebb rugalmasságú helyektől a melegebbtől a kevésbé fűtött talajrétegekig. Is mozoghat passzív módon a levegő áramlását. A gőzvizet a szilárd részecskék felülete adszorbeálhatja. A növények csak a vízgőz kondenzációja után válnak elérhetővé.
A szorpcióhoz kötött vizet a szilárd talajrészecskék felületén gőz és folyékony víz szorpciója képezi. Higroszkópos (vagy szilárdan kötött) és filmet (vagy laza kötést) oszt.
A higroszkópos víz a vízgőz szennyeződött molekula, a talajrészecskék felületén. 2-3 orientált vízmolekula rétegből álló filmeket alkotnak. Nagy levegő relatív páratartalmánál a film vastagsága 20-30 átmérőjű vízgőzmolekulának felel meg.
A talajban lévő higroszkópos víz mennyisége elsősorban az ökológiai és ásványi részecskék tartalmának függvénye, amelyek képesek körülötte filmeket alkotni. A nehéz mechanikai összetételek és a jól humőzelt talajok több higroszkópos vizet tartalmaznak, mint a könnyű, alacsony humusztartalmú talajok. A vízfelvétel hatása észrevehetően 2-3 μm-es részecskék formájában jelentkezik, és az 1 μm-nél kisebb részecskék erőteljesen nőnek.
A higroszkópos vizet a talaj nagyon erősen megtartja (1-2 - 109 Pa), a növények teljesen megközelíthetetlenek. A levegõn száraz talajból több órán keresztül 105 ° C-on szárítható.
A talaj a legnagyobb mennyiségű higroszkópos vizet képes felszívni a levegőből, teljesen (96-98%) vízgőzzel telítve. Ezt az értéket a talaj legnagyobb higroszkóposságának (MH) nevezik. A homokos talajok MG értéke 0,1-1%, agyag, humusz talajon 10-15%, szerves talajban 20-40%.
Általában a növények kezdik elszáradni korábban, mint a talaj szárítja a maximális higroszkóposság. A nedvesség mennyisége a talajban, amelyben a növények hervadozni stabil és nem tűnnek el azáltal, hogy a növények légkörben vízgőzzel telített, nevezzük egyensúlyi páratartalom a hervadás pont (OT).
A VZ a talajban lévő növények vízhozamának alsó határa. Ezt vegetatív módszerekkel határozzák meg, megfigyelve, hogy a növények mennyire nedvesek, vagy kiszámítva: MG 1.5.
A hervadás nedvessége a növény típusától és a talaj tulajdonságaitól függ. Minél kisebb részecskék és szerves anyagok vannak a talajban. annál nagyobb az OT. Átlagosan 1-3% homokban, 3-6% homokos vályogban, 6-15% vályogban és 50-60% -ban tőzeges talajban. Az OT mutatói a termőképességű talajban lévő tartalékok kiszámításához szükségesek.
A film (fellazított) víz - a talaj szilárd részecskéinek folyadékvízzel történő érintkezésével is megszorozódik. A talajrészecskék felszíni szorpciós erői nem telítettek teljesen akkor sem, ha a talaj nedvessége eléri az MG-t, de folyékony vizet válthat ki. A laza kötésű víz gyengén orientált molekulák filmet alkot. A filmvizet a talaj kevésbé szilárdan, mint a higroszkópos víz tárolja. Mozgathat a vastagabb részecskékből a kevésbé vastag filmhez. A növények csak részben állnak rendelkezésre.
A szabad vizet nem köti a talajrészecskék vonzása. A növények számára elérhető. A talajban - a kapillárisban és a gravitációban - kétféle szabad víz van.
A kapilláris vizet apró átmérőjű por alakú porok - kapillárisok, kapilláris vagy meniszkusz erők hatása alatt tartják. A talaj nedvességének jellegétől függően a kapilláris-felfüggesztett és a kapilláris-mentesített víz megkülönböztethető.
A kapilláris felfüggesztett víz kitölti a kapilláris pórusokat, amikor a talajt felfelé nedvesítik. Ugyanakkor a nedves talaj alatt egy száraz talajréteg van. Úgy tűnik, hogy a nedvesített réteg víz "lefagy" a talaj száraz rétegére. A kapilláris felfüggesztett víz az elpárologtató felület felé mozoghat. Ez a mozgás leáll, ha a kapillárisok megszakadnak a víz hiánya miatt. A nedvesség, amelynél ez történik, a kapilláris törés (WRC) nedvességtartalmának nevezik.
Kapilláris alapú víz keletkezik, amikor felfelé emelkedik a felszín alatti vízből vagy a pergezőből származó kapillárisok. A felszín alatti víz feletti kapilláris telítő zónát a kapilláris peremnek nevezik.
A talajban lévő víz megőrzését célzó agrotechnikai intézkedések, a növények racionális használatánál a pontosan kapilláris víz tartalékok képződésével társulnak a fizikai párolgással kapcsolatos kiadások csökkentésével. Például, a kora tavaszi borítás a talaj elpusztítja kéregét, kapillárisait, és ezáltal jelentősen csökkenti a víz elvesztését a talajon.
A szabad víz, amelyet a kapillárisok nem tartanak meg és a gravitáció hatására lefelé mozog, gravitációsnak nevezik. Megkülönböztetni a talaj-talajrétegtől lefelé haladó gravitációs vizet, és a vízálló horizont fölé felhalmozódó gravitációs vizet felszín alatti víz formájában. A gravitációs víz nemcsak a kémiai elemek eltávolítását vagy vízszintes migrációját okozza, hanem oxigénhiányt is okozhat a talajban.
A talaj víz tulajdonságai
Víz tulajdonságai. A talaj fő víz tulajdonságai: vízkapacitás, vízáteresztő képesség, vízemelési kapacitás.
A víz kapacitása a talaj képessége, hogy felszívja és megtartsa bizonyos mennyiségű vizet. A teljes nedvességtartalom megfelel a talaj teljes víz telítettségének állapotában, amikor minden pórus vízzel telik. Ennek értéke a talaj porozitásától függ, és az alábbi képlettel számolható: W = P / V, ahol W - teljes nedvességtartalom (a száraz talaj% -ában); P - porozitás (a talaj térfogatának százalékában); V a talaj sűrűsége (g / cm3).
A kapilláris nedvességtartalom fogalma megfelel a talaj összes kapillárisának a víz telítettségének állapotában.
A talaj nedvességtartalmát a talaj tartható legnagyobb mennyiségű lebegő víz jellemzi. A terepi körülmények között ezt a nedvesítési állapotot figyelik meg a gravitációs víz áramlása után a felszín alatti víz újratöltése nélkül.
Vízáteresztő képesség - a talajok képessége a felszíni vizek felszívására és áthaladására. A vízáteresztés meghatározható azon időtartam alatt, amikor a víz a talaj pórusai mentén egy bizonyos távolságot halad fent fentről lefelé. Amikor a víz belép a talajba, először felszívódik, és átmegy egyik rétegről a másikra, telítetlen vízre. Ezután, amikor a talaj pórusai teljesen feltöltődnek vízzel, elkezdi szűrni a talajt.
Úgy vélik, hogy a talaj jó vízáteresztő képességgel rendelkezik, ha egy óra alatt 5 cm vízzel és 10 ° C hőmérsékleten 70-100 mm vízzel halad át. A túl nagy vízáteresztés miatt a kukoricailag lakott réteg határain túl magas vízszűrést okoz. Ezzel szemben egy túlzottan alacsony szint a talaj felszínén a víz stagnálása, a lejtő mentén történő leeresztés, a talaj leöblítésével és erodálásával járhat. A homokos és homokos vályogos talajok jobban áteresztik a vizet, mint a vályog és agyagos talajok. A strukturális talajok permeabilitása magasabb, mint a strukturált talajoké.
Vízemelési kapacitás - a talaj képessége, hogy a kapilláris erők felfelé mozogjanak. Ezek legerősebbek a 0,1-0,003 mm átmérőjű pórusokban; a kisebb pórusokat feltöltött vízzel tölti. Ezért a vízemelő kapacitás a homokos talajoktól kezdve a lazán talajokig és agyagos talajokig terjed. A vízemelési kapacitást az a határidő határozza meg, amely alatt a víz bizonyos távolságra halad az alulról felfelé (ez a víz elpárologtathatósága) vagy a felemelkedő víz magassága. A homokos vizek felszín alatti vizek feletti vízemelkedésének maximális magassága 0,5-0,7 m, a lazán víz esetében 3-6 m. A strukturált talajokban a kapilláris víz kevésbé mozgékony.
A kapilláris víz-emelési képessége és feldolgozza a talaj felszín alatti részt, hogy további vízinövények, hasznosítási eljárások és mások. A víz mennyisége a talajban és az uralkodó mozgási irányát annak növekedési periódus jellemzi az adott vízháztartását. Ezt a vízmérleg határozza meg (érkezés + vízáramlás). A vízrendszer a talajba való behatolás, a fejlődés, az áramlás jelenségeinek kombinációja. Kvantitatív jellemzői vízmérleg formájában jelennek meg. A hitel egyenlege része áll csapadék (Ao), a beáramló talajvíz (EMG), kondenzvíz (K). A víz áramlási magában vízveszteséget a párolgás (I) desuktsii (D), különféle Photo - Felszíni (PS), intrasoil (AMS), az előbevonat (GDS).
A víz egyensúlyától függően az alábbi típusú vízrendszereket különböztetjük meg: mosás, időszakos öblítés, nem mosható, habos, vízálló. A vízrendszer mosási típusát az egész talajréteg évente megnedvesedésének feltételei a felszín alatti vizekbe mutatják. Az ilyen típusú vízmérleg egyenlete a következő alakú:
AO> И + Д + ПС + ВПС.
Talajvíz
[/ center]
A vízrendszer mosási típusa jellemző a podzolikus és a szóda podzolikus talajokra.
Időszakos mosási típusú vízrendszert figyeltek meg olyan területeken, ahol az átlagos hosszú távú csapadék és párolgás megközelítőleg kiegyensúlyozott. Itt száraz években korlátozottan áztatják a talajt és a nedves áteresztést. Ez a fajta vízrendszer jellemző az erdőspuszta talajra. A talaj vízellátottsága itt instabil.
A déli zónák (száraz sztyeppék, csernozj-sztyeppe zónák stb. Az itt elhelyezett üledékek vízét csak a felső horizonton terhelik, és nem érik el a felszín alatti vizet. Az ilyen típusú vízmérleg egyenlete a következő:
AO = И + Д + ПС + ВПС.
A vízvisszaverő vízzárványt egy forró, száraz éghajlaton észlelték, sekély talajvízzel. A párolgás, a lecsökkentés során felhasznált víz mennyisége jelentősen meghaladja a víz mennyiségét a légköri csapadékban: AO