Воден режим на почвата

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на: содржини, барај

Водниот режим на почвата претставува севкупност од процесите на навлегување, придвижување и проток на влагата во почвата.

Основен извор на почвената влага се атмосферските врнежи, чие количество и распоред во времето зависат од климата на одредена област и метеоролошките услови во одделни години. Во почвата доаѓа помалку влага отколку што паѓа со врнежите, при што поголем дел ја задржува вегетацијата, особено круната на дрвјата. Втор извор на влага во почвата е кондензацијата на атмосферската влага на површината на почвата и нејзините горни хоризонти (10-15 mm). Маглата може да има значително поголем удел за разлика од вкупните врнежи (до 2 mm/ден), иако се јавува поретко. Практичното значење на маглата се огледува првенствено во крајбрежните региони, каде ноќно време над површината на почвата се насобира значителна маса од влажен воздух.

Делот од влагата кој доаѓа на површината на почвата образува водотек кој може да се набљудува за време на топењето на снегот, но и по обилни дождови. Големината на површинскиот тек зависи од количеството на врнежите, наклонот на теренот и водопропусливоста на почвата. Се разликуваат страничен (внатрепочвен) тек кој се создава поради различната густина на почвените хоризонти. Притоа, водата која навлегува во почвата се филтрира низ горните хоризонти, а кога ќе дојде до хоризонтот со покрупен гранулометрички состав образува издан, наречен вадозен слој. Дел од влагата од вадозниот слој сè уште перколира во подлабоките слоеви, достигнувајќи ја површинската вода, кои заедно го образуваат површинскиот тек. Кога има присуство на наклон, водата од изданот може да истече во подолните делови на релјефот.

Освен преку водотекот, дел од почвената влага се оддава по пат на испарување. Како резултат на уникатноста и непостојаноста на почвените својства како што е површинската испарливост, при исти метеоролошки услови, честотата на испарување се менува соодветно на промената на почвената влажност. Големината на испарувањето може да достигне 10-15 mm/ден. Почвите со плитки површински води испаруваат многу повеќе вода отколку подлабоките.

Типови на почвена влажност[уреди]

Форми на вода во почвата[1]
1 — почвена честица;
2 — гравитациона вода;
3 — хигроскопска вода;
4 — почвен воздух со водна пареа;
5 — воден филм;
6 — зона на отворена капиларна вода;
7 — капиларна вода;
8 — зона на затворена капиларна вода;
9 — ниво на подземните води;
10 — подземни води.

Движењето на водата во почвата зависи од степенот на навлажнување и дејството на различните сили. Како неопходен услов за придвижување на влагата се јавува разликата на силите (градиентот). Сите сили дејствуваат заеднички врз почвената влага, но преовладувачкиот сет од сили зависи од влажноста на почвата. Се среќаваат неколку типови на почвена влага:

  • Слободната (гравитациона) вода ги исполнува поголемите почвени пори, под дејството на гравитационата сила образува надолен тек (површинска вода) и делумно се исцедува во подземната вода. Поради гравитационата вода во почвата се одвиваат алувијални и илувијални процеси, а од неа се формираат и сите други форми на почвена влажност. Самата таа може да се кондензира од водната пареа, но првенствено се обновува со врнежите.
  • Водната пареа (парообразна влага) е присутна во почвата при било кое ниво на влажност, исполнувајќи ги порите ослободени од течност. Се разликува активно и пасивно придвижување на водната пареа. Првото е обусловено од појавата на дифузија, второто оди заедно со придвижувањето на почвениот воздух. Парообразната влага има поголемо значење за водниот циклус во почвата, иако на неа припаѓаат не повеќе од 0,001% од вкупната маса на почвената влага. Со текот на времето, водната пареа од почвата испарува во атмосферата, а недостатокот од парообразна влага се надополнува од други форми на влага, вклучувајќи и физички сврзани форми на влага. При еднаква температура, масата на парообразната влага се преместува од местата позаситени со водна пареа во помалку заситените. При различни температури, движење постои во областите со помала температура, но тоа не мора секогаш да биде насочено кон суви места. Парообразната влага циркулира по целиот почвен профил, независно од моќноста и длабочината на подземните води.
  • Мразот се образува во почвата при намалување на температурата од другите форми на влага последователно — прво од слободната, а потоа од врзаната вода. Така, гравитационата вода замрзнува во незасолените почви при температури блиски до 0 °C, а максимално хигроскопската — само при −78 °С.[2] Замрзнувањето на почвата, навлажнета не повеќе од нејзиниот воден капацитет, е придружено со подобрување на почвената структура како резултат на потиснувањето на зрнцата и грутките вода замрзнати во големите пори, и коагулација на колоидите во незамрзнатата вода. Замрзнувањето на пренавлажнетата почва повлекува зад себе нејзинот обезструктурирање поради прекинувањето на структурните елементи со мраз. Замрзнатите умерено навлажнети почви имаат одредена водопропусливост, додека пренавлажнетите (до топењето на мразот) се водозадржливи. Замрзнувањето на сета вода во почви со различен површински состав се забележува при следните температури:[3]
Површина Температурен интервал
на замрзнување
Каолинит -10-20 °C
Лесна глина -20-30 °C
Прашкаста глина -20-30 °C
Алувијална глина -50-60 °C
Морска глина -60-70 °C
Монтморилонит -75-80 °C
  • Хемиски врзана (конститутивна) влага — влегува во состав на молекулата на супстанците (на пример, Al(OH)3) кои го образуваат минералниот дел на почвата, во вид на хидроксилна група, односно фактички таа учествува во нивното образување (на пример, Al2O3 + 3H2O → 2Al(OH)3). При загревање на почвата во интервалот од 400—800 °С оваа влага се отстранува, што е придружено со разложување на соодветниот минерал. Најголемо количество на хемиски врзана вода има во глинестите минерали[4], па затоа нејзината содржина во почвата може да се определи по степенот на глиненост.
  • Кристалохидратна (кристализациона) влага — за разлика од хемиски врзаната, влегува во состав на цели молекули од супстанците, образувајќи кристалохидрати — CaSO4·2H2O (гипс), Na2SO4·10H2O (мирабилит) и др. При последователно загревање со температури од 100 до 200 °С, секоја последователна молекула на вода се одделува при повисока температура, што доведува само до менување на физичките својства на минералите, а не и до нивно разложување (како во случајот со хемиски врзаната влага). Во поголеми количества таквата вода ја има во мирабилитните солончаци.

Хемиски врзаната и кристалохидратната влага често се обединуваат под називот хидратна влага. Хидратната влага во почвата не се придвижува и е недостапна за растенијата.

  • Хигроскопна влага — се адсорбира на честиците од почвата и потекнува од атмосферата кога нејзината влажност изнесува помалку од 95% или останува во почвата кога се суши до воздушно-сува состојба (обично при влажност на воздухот од 50-70%). Соодветно, при зголемување на влажноста на воздухот се зголемува и хигроскопската влажност на почвата. Според повеќето истражувачи, хигроскопската влага не ги покрива целосно честиците на почвата, туку е концентрирана само во некои области.
  • Максимално-хигроскопната влага почвата ја адсорбира од атмосферата со релативна влажност од 95-100%. При негативни температури максималната хигроскопна влажност кај незасолените почви се совпаѓа со процентната содржина на целата незамрзната вода.[6] Адсорбционата способност на почвените честици зависи од нивната големина, форма и хемиски состав, па дури и на една иста честица дебелината на влажниот слој може да биде различна во зависност од формата на површината. На овие делови пареата се кондензира на конкавните оддели, поради што целокупното количество на водата има двојна природа, што доаѓа од адсорбираната и капиларно-кондензираната влага.

Хигроскопната и максимално-хигроскопната влага се одделуваат од почвата при загревање до 100-105 °C; овие форми се недостапни за растенијата.

Наводи[уреди]

  1. 1,0 1,1 1,2 Zunker F. Das verhalten des Bodens zum Wasser. Handbuch der Bodenlehre. Bd. VI, 1930, Berlin
  2. Качинский Н. А. Физика почвы. Часть II. Водно-физические свойства и режимы почв. Учебное пособие. — М.: Высшая школа, 1970, с. 26
  3. Литвинова Т. А. Влияние удельной поверхности и ультрапористости мёрзлых грунтов на содержание в них незамёрзшей воды. М., 1961
  4. Коссович П. С. Водные свойства почвы. — СПб.: Ж. «Опытная агрономия», кн. 3, 1904
  5. 5,0 5,1 Лебедев А. Ф. Почвенные и грунтовые воды. М.-Л.: Сельхозгиз, 1930
  6. Вотяков И. Н. Связь между содержанием незамёрзшей воды в мёрзлых грунтах и гигроскопической влажностью грунтов. Известия СО АН СССР, Новосибирск, 1960, с. 17-25
  7. Качинский Н. А. О влажности почвы и методах её изучения. М.-Л.: Сельхозгиз, 1930