В МАСТЕРСКОЙ ПРИРОДЫ, №4, 1927 год. Почвенные воды. Почвенные воды

ПОЧВЕННЫЕ ВОДЫ - это... Что такое ПОЧВЕННЫЕ ВОДЫ?

ПОЧВЕННЫЕ ВОДЫ подземные воды, находящиеся в почвенном слое. В качестве международного относительного синонима П. в. Мешщером предложен термин ризические воды, что означает «корневые воды».

Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии. — М.: Гостоптехиздат. Составитель: А. А. Маккавеев, редактор О. К. Ланге. 1961.

ПОТОК ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ
ПОЧВЕННЫЙ РАСТВОР

Смотреть что такое "ПОЧВЕННЫЕ ВОДЫ" в других словарях:

почвенные воды — Временные скопления капельно жидких вод в почвенной толще на слабопроницаемых слоях, гидравлически не связанные с нижележащими водоносными пластами. [ГОСТ 19179 73] Тематики гидрология суши Обобщающие термины сток и водный баланс EN soil water DE … Справочник технического переводчика
Почвенные воды* — иначе грунтовые (Grundwasser, groundwater), подпочвенные, колодезные (eaux phr é atiques), подземные (eaux souterraines, acqua di centro) и т. п. Так называется вода, скопившаяся в грунте на известной глубине от поверхности, питающая обыкновенные … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Почвенные воды — иначе грунтовые (Grundwasser, groundwater), подпочвенные, колодезные (eaux phréatiques), подземные (eaux souterraines, acqua di centro) и т. п. Так называется вода, скопившаяся в грунте на известной глубине от поверхности, питающая обыкновенные… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
ВОДЫ ПОЧВЕННЫЕ — воды, удерживаемые на поверхности почвенных частиц и перемещающиеся между ними. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989 … Экологический словарь
Почвенные водоросли — Существование водорослей в почве, на первый взгляд несовместимое с основными особенностями зтих организмов, в действительности столь же обычно, как обитание их в водоемах. На поверхности почвы нередко можно видеть невооруженным… … Биологическая энциклопедия
Почвенные гастеромицеты открытых пространств — Следующая экологическая группа, охватывающая самое большое число видов гастеромицетов, это почвенные сапрофиты открытых пространств: лугов, степей, полупустынь и пустынь. Каждая из этих зон имеет свои специфические виды гастеромицетов.… … Биологическая энциклопедия
Почвенные гифомицеты — Важнейшие компоненты почвы микроскопические растения и животные, обитающие в ней в огромном количестве и принимающие участие в ряде основных превращений веществ, которые совершаются в почве. Можно без преувеличения отметить, что большая… … Биологическая энциклопедия
почвенные ресурсы — вид невозобновляемых природных ресурсов, почвенный покров вне зависимости от форм его использования. Гл. свойство почвенных ресурсов – естественное плодородие почв, от которого зависит продуктивность земель в сельском и лесном хозяйстве. Кроме… … Географическая энциклопедия
Воды почвенные — см. верховодка почвенная … Толковый словарь по почвоведению
Россия. Физическая география: Почвенные (грунтовые) воды — Почвенные (грунтовые) воды России изучены крайне мало. Специально гидрологические исследования производились лишь в немногих местностях (части губ. Херсонской, Екатеринославской, Таврической, Нижегородской, небольшие участки в губ. Харьковской,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

gidrogeology.academic.ru

Вода в почве | Типы водных режимов почвы — AgroFlora.ru

Важнейшую роль в почвообразовании играет вода. Выветривание минералов, образование гумуса, разнообразные химические реакции протекают в водной среде. Вода влияет на тепловой баланс почвы, а так же на ее воздушные свойства.

Вода почвы — это важнейший фактор почвенного плодородия. Как правило, почва является главным, а нередко и единственным источником воды для растений. А присутствует вода в почве в нескольких формах.

Твердая вода — это лед, появление которого может носить сезонный характер (сезонное промерзание почвы) или многолетний («вечная» мерзлота). Поскольку почвенная вода — это всегда раствор, то температура ее замерзания лежит ниже 0°С.

Химически связанная вода входит в состав кристаллогидратов, например гипса — СаSО4×2Н2О или мирабилита – Na2SO4×10h3O. Эта вода входит в состав твердой фазы почвы и не является самостоятельным физическим телом, она не передвигается и не обладает свойствами растворителя.

Парообразная вода содержится в почвенном воздухе в форме водяного пара. Почвенный воздух почти всегда насыщен парами воды, и даже небольшое понижение температуры почвы приводит к его конденсации. В результате парообразная вода переходит в жидкую фазу, а обратный процесс имеет место при повышении температуры почвы.

Физически связанная, или сорбированная, вода в различной степени связана почвенными частицами (коллоидами). В виде пленки эта вода покрывает почвенные частицы. Различают прочносвязанную и рыхлосвязанную воду. Прочносвязанная вода по своим физическим свойствам приближается к твердым телам, ее плотность достигает 1,5-1,8 г/см3. Рыхлосвязанная вода занимает промежуточное положение между прочносвязанной и свободной водой. Способность почвы связывать воду в сильной степени зависит от ее механического состава: чем больше. В ней физической глины, тем выше эта способность. Например, если в глинистых почвах сорбированная вода составляет 30-35 %, то в песчаных почвах ЛИШЬ 3-5%.

Свободная вода — это вода, не связанная почвенными коллоидами. Она имеет жидкое состояние, обладает высокой растворяющей способностью, переносит в растворенном состоянии соли, коллоидные растворы, тонкие суспензии.

Доступность растениям различных форм почвенной воды это очень важная характеристика почвы, определяющая уровень ее плодородия. Это связано с тем, что растения в процессе своей жизни потребляют очень большое количество воды, расходуя основную ее массу на транспирацию и лишь небольшую долю на создание биомассы.

Прочносвязанная вода растениям недоступна, поскольку всасывающая сила корней намного меньше сил, удерживающих воду на поверхности почвенных частиц. Рыхлосвязанная вода растениям труднодоступна, поскольку она обычно не успевает (в силу малой подвижности) подтекать к корневым волоскам.

Свободная вода растениям легкодоступна, и растения могут ею бесперебойно снабжаться. От количества доступной растениям воды зависит урожайность возделываемых человеком растений, поэтому вода является важнейшим экологическим ресурсом земледелия.

Между тем избыток воды в почве, когда ею заполнено большинство пор, для растений неблагоприятен. Это затрудняет поступление в почву воздуха, а значит, и дыхание корневых систем.

Важной характеристикой почвы служит ее влагоемкость, то есть количество воды, которое способна удерживать почва. Влагоемкость почвы зависит от ее механического состава, пористости, содержания гумуса. Например, полевая влагоемкость (в веса сухой почвы) составляет для песчаных почв 4-9%, для суглинистых — от 18 до 40%. Исключительно высока влагоемкость торфяных почв (до 400%).

В совокупности поступление воды в почву, ее передвижение, изменение физического состояния и расход воды называют водным режимом почвы. Возникновение того или иного водного режима зависит от многих факторов, среди которых климат, рельеф местности, характера грунтовых вод, влияние человека.

Типы водных режимов почвы

Промывной водный режим формируется в тех регионах, где годовая сумма осадков превышает годовую испаряемость воды. Такой режим свойствен почвам лесных зон тайги, широколиственных лесов, влажных тропических и субтропических лесов. Характерная черта такого водного режима ежегодное промачивание почвенно-грунтовой толщи до уровня грунтовых вод. Это явление приводит к постоянному выносу продуктов почвообразования за пределы почвенной толщи. Почвы промывного водного режима обладают высокой, иногда избыточной влажностью.

Непромывной водный режим господствует в почвах тех зон (степей, саванн), где средняя годовая норма осадков меньше среднегодовой испаряемости. Почвенная толща промачивается на глубину лишь 0,5-2 м, а ниже находится слой с постоянно низкой влажностью.

Водонасыщающий (водозастойный) водный режим характерен для болотных почв. Влажность почвы в течение всего года сохраняется на уровне полного насыщения, снижаясь лишь иногда — в засушливые периоды.

Мерзлотный водный режим обычен для почв, формирующихся в области многолетней мерзлоты. В течение большей части года почвенная вода находится в виде льда. В теплый период почва оттаивает сверху вниз, и над постоянно мерзлым слоем появляется водоносный горизонт, благодаря которому почва постоянно сохраняется влажной.

Водный режим почвы оказывает существенное влияние на ее плодородие. В земледелии и лесоводстве управление водным режимом лежит в основе рационального использования почв. В засушливых регионах с этой целью проводят орошение и дренирование, а в условиях избыточного увлажнения осушительную мелиорацию. Регулирование водного режима обеспечивают также снегозадержание, глубокое рыхление, укрытие поверхности пленкой и другие мероприятия.

agroflora.ru

5. Почвенная вода, ее формы. Реакция почвенного раствора и способы ее

регулирования. Всякая почва содержит определенное количество воды, которую обычно называют почвенной, или жидкой фазой. Содержание влаги в процентах к массе сухой почвы характеризует ее влажность. Почвенная вода – условие жизни растений, жизнедеятельности почвенной фауны и микрофлоры. Особенно много воды расходуют растения – для создания 1 г сухого вещества требуется от 200 до 1500 г воды. Наличие воды в почве обусловливает протекание биохимических, физико-химических и других процессов, передвижение веществ, водно-воздушный, тепловой режимы, физико-механические свойства. Вода в почве неоднородна. Разные ее порции имеют разные физические свойства. Порции почвенной воды, обладающие одинаковыми свойствами получили название форм почвенной воды.

В истории почвоведения было предложено много классификаций категрий воды, содержащейся в почве. Наиболее современной и полной является классификация, разработанная А.А. Роде, которая приводится ниже. Согласной этой классификации в почвах можно различать следующие пять форм почвенной воды.

Т в е р д а я вода – лед . Появление воды в форме льда может иметь сезоный (сезонное промерзание почвы) или многолетний («вечная» мерзлота) характер . Поскольку почвенная вода – это всегда раствор, температура замерзания воды в почве ниже 00С.

Х и м и ч е с к и с в я з а н н а я вода. Она представлена гидроксильной группой химических соединений и водными молекулами кристаллогидратов.Эта вода входит в состав твердой фазы почвы и не является самостоятельным физическим телом, не передвигается и не обладает свойствами растворителя.

П а р о о б р а з н а я вода. Эта вода содержится в почвенном воздухе порового пространства в форме водяного пара. Она передвигается по поровому пространству от участков с высокой упругостью водяного пара к участкам с более низкой упругостью (активное движение), а также вместе с током воздуха ( пассивное движение).

Почвенный воздух практически всегда близок к насыщению парами воды, а небольшое понижение температуры почвы приводит к его насыщению и конденсации пара, в результате чего парообразная вода переходит в жидкую, при повышении температуры имеет место обратный процесс.

Ф и з и ч е с к и с в я з а н н а я, или сорбированная вода. К этой категории относится вода, сорбирванная на поверхности почвенных частиц за счет сил притяжения имеющих различную природу. Она образует на поверхности почвенных частиц пленку. Молекулы воды могут сорбироваться почвой как из парообразного, так и из жидкого состояния. Благодаря тому, что молекулы воды не являются энергетически нейтральными, а представляют собой диполи, они обладают способностью притягиваться не только поверхностью почвенных частиц, но и вступать в связь друг с другом, притягиваясь полюсами противоположного знака. Все молекулы сорбированной воды, находятся таким образом, в строго ориентированном положении. При этом прочность фиксации их наибольшая вблизи поверхности почвенных частиц, по мере удаления от них она постепенно убывает. В зависимости от прочности удержания воды сорбционными силами физически связанную воду подразделяют на прочносвязанную и рыхлосвязанную.

Прочносвязанная (гигроскопическая) вода – это вода поглощенная почвой из парообразного состояния. Свойство почвы сорбировать парообразную воду называют гигроскопичностью почв. Максимальное количество воды, которое может быть поглощено почвой из парообразного состояния при относительной влажности воздуха, близкой к 100%, называют максимальной гигроскопичностью почвы. Эта величина достаточно постоянна и является важной почвенно-гидрологической характеристикой. При влажности почвы, равной максимальной гигроскопичной, толщина пленки из молекул воды достигает 3-4 слоев. Гигроскопическая вода очень плотно удерживается почвенными частицами и является неподвижной, она не доступна растениям. Это «мертвый запас влаги». На гигроскопичность почв оказывает существенное влияние свойства твердой фазы. Чем выше в почве содержание илистой и особенно коллоидной фракции, тем выше будет гигроскопичность почв. Гумус также увеличивает гигроскопчность почв. Поэтому почвы с более высоким содержанием гумуса при одном и том же механическом составе всегда характеризуются большим значением максимальной гигроскопичности.

Рыхлосвязанная (пленочная вода). Почва не может поглощать парообразную воду сверх максимальной гигроскопичности, но жидкую воду может сорбировать и в большом количестве. Вода, удерживаемая в почве сорбционными силами сверх максимальной гигроскопичной – это вода рыхлосвязанная. Рыхлосвязанная вода образует вокруг почвенных частиц пленку толщиной в несколько десятков или даже сотен диаметров молекул. Она в отличие от прочносвязанной может передвигаться от почвенных частиц с более толстыми пленками к частицам у которых она тоньше.

С в о б о д н а я вода. В почвах эта вода присутствует в форме капиллярной и гравитационной.

Капиллярная вода удерживается в почве в порах малого диаметра – капиллярах, под действием капиллярных сил. Она может быть капиллярно-подвешенной. Эта вода заполняет капиллярные поры при увлажнении почвы сверху (после дождя или полива). При этом под промоченным слоем всегда имеется сухой слой, т.е. гидростатическая связь увлажненного горизонта с горизонтом подпочвенных вод отсутствует. Вода, находящаяся в промоченном слое, как бы «висит», не стекая, в почвенной толще над сухим слоем. Поэтому она и получила название подвешенной.

Другая форма капиллярной воды: капиллярно-подпертая, которая образуется в почвах при подъеме воды снизу от горизонта грунтовых вод по капиллярам на некоторую высоту, т.е. эта вода, которая содержится в почве непосредственно над водоносным горизонтом и гидравлически с ним связана.

Свободная гравитационная вода передвигается под действием силы тяжести, т.е. она находится вне влияния сорбционных и капиллярных сил почвы. К этой форме относится вода передвигающаяся по порам и трещинам сверху вниз, а также вода водоносных горизонтов (грунтовые воды, верховодка).

Присутствие значительных количеств свободной гравитационной воды в почве – явление неблагоприятное, свидетельствующее о временном или постоянном избыточном увлажнении, что способствует созданию в почве анаэробной обстановки и развитию глеевого процесса. Весьма важным свойством почвенных растворов является характер их реакции. Для каждого почвенного типа характерна своя реакция: для дерново-подзолистых почв — кислая, для черноземов — слабокислая или нейтральная, для солончаков и солонцов — в той или иной степени щелочная.

Кислая реакция почвенного раствора обусловливается диссоциацией углекислоты в почвенной влаге, наличием свободных перегнойных кислот и кислых продуктов разложения органических остатков, а также наличием поглощенного водорода и алюминия.

Щелочную реакцию почвенный раствор приобретает при наличии в почве карбонатов или бикарбонатов натрия и карбонатов кальция, широко встречающихся в засоленных почвах, а главным образом в солонцах и солончаках.

Реакция почвенного раствора может сильно колебаться в больших пределах, начиная от рН = 3—3,5 и кончая рН = 8—10.

Культурные растения весьма чувствительны к реакции почвенного раствора, и большинство из них не может развиваться при рН ниже 3,5 и выше 9. Сильнокислая и сильнощелочная реакции почвенного раствора весьма неблагоприятны для растений, а нередко и губительны.

Наиболее благоприятной реакцией почвенного раствора для большинства культурных растений является слабокислая или слабощелочная реакция в пределах рН = 6—7,5.

Регулирование состава почвенного раствора в практике земледелия осуществляется путем внесения удобрений, обработкой почв и мелиорацией. При этом нейтрализация кислотности в дерново-подзолистых почвах достигается при помощи известкования, ликвидация высокой щелочности в солонцовых почвах производится путем гипсования, удаление избытка легко растворимых солей из солончаковых почв достигается при помощи неоднократных промывок водой.

6. Почвенный гумус. Его состав, свойства, условия образования. Гумус - динамический комплекс высокомолекулярных гетерогенных азотосодержащих соединений, образующихся в результате минерализации и гумификации растительных остатков при участии ферментов микроорганизмов.

Гумус относится к органической части почвы, составляя ее неспецифическую часть. На долю неспецифической части почвы приходится 80-90 % .

Понятием «гумус» объединяют весьма разнокачественные вещества, полностью утратившие черты анатомического строения организмов. Основную массу гумуса составляют гумусовые вещества. Некоторая часть его (единицы и десятки процентов) всегда представлена гумифицированным детритом и неспецифическими веществами. Разнокачественность включаемых в гумус веществ создает затруднения в интерпретации ряда свойств гумуса.

Исходя из функциональных свойств и способности к трансформации, вполне логично в одну группу объединять две первые части - источники гумуса и детрит - под общим названием легкоразлагаемое (лабильное) органическое вещество. В эту же группу входят и практически все виды внесенных в почву органических удобрений.

Гумусовые вещества, как наиболее устойчивые к разложению, следует относить к стабильной (трудноразлагаемой) части органического вещества

studfiles.net

ПОЧВЕННАЯ ВОДА - это... Что такое ПОЧВЕННАЯ ВОДА?

ПОЧВЕННАЯ ВОДА ПОЧВЕННАЯ ВОДА вода, содержащаяся в почве в разных формах, отличающаяся подвижностью и доступностью для растений. По А. А. Роде, различают прочно- и рыхлосвязанную, свободную (гравитационную и капиллярную) и парообразную (в почвенном воздухе) почвенную воду. Растениям доступна рыхлосвязанная (частично) и свободная вода. Почвенная вода имеет значение в процессах почвообразования.

Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989.

ПОЧВА КИСЛАЯ
ПОЧВЕННАЯ ОБЛАСТЬ

Смотреть что такое "ПОЧВЕННАЯ ВОДА" в других словарях:

почвенная вода — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN soil water Water stored in soils. (Source: LANDY) [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] Тематики охрана окружающей среды EN soil water DE Bodenwasser FR… … Справочник технического переводчика
почвенная вода — dirvožemio drėgnis statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Drėgmės procentinis kiekis dirvožemio masėje arba tūryje. Pagal raiškos būdą būna svorinis (drėgmės kiekis masės procentais) ir tūrinis (drėgmės kiekis tūrio procentais).… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
почвенная вода — dirvožemio vanduo statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Dirvožemio skystoji fazė – vanduo su jame ištirpusiomis mineralinėmis, organinėmis medžiagomis ir dujomis. Iš jo augalai įsisavina maisto medžiagas. Augalų mitybai ir augimui … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
грунтовая [почвенная] вода — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN ground water … Справочник технического переводчика
ВОДА (ВЛАГА) ПОЧВЕННАЯ — вода (влага), находящаяся в почвенном слое (зоне аэрации) под действием молекулярного притяжения. Обычно заполняет поры и пустоты в почве в отличие от грунтовых вод не полностью, так как значительная часть пустот занята парами воды и воздухом.… … Геологическая энциклопедия
ВОДА ПАЛЮСТРАЛЬНАЯ — Ланге, 1947, почвенная вода в местах избыточного увлажнения. В. п. подразделяются на три вида: 1) тундровые, питаемые атмосферными осадками в условиях слабого испарения; 2) такырные, питаемые атмосферными осадками в условиях сильного испарения;… … Геологическая энциклопедия
почвенная влага — dirvožemio drėgnis statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Drėgmės procentinis kiekis dirvožemio masėje arba tūryje. Pagal raiškos būdą būna svorinis (drėgmės kiekis masės procentais) ir tūrinis (drėgmės kiekis tūrio procentais).… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
почвенная влага — dirvožemio vanduo statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Dirvožemio skystoji fazė – vanduo su jame ištirpusiomis mineralinėmis, organinėmis medžiagomis ir dujomis. Iš jo augalai įsisavina maisto medžiagas. Augalų mitybai ir augimui … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
Вода — хим. соединение водорода и кислорода. Весовой состав ее: 11,19% Н и 88,81% О. Молекулярная масса 18,0153. В молекуле В. имеется 10 электронов (5 пар): одна пара внутренних электронов расположена вблизи ядра кислорода, две пары внешних электронов… … Геологическая энциклопедия
почвенная влага — Вода, находящаяся в почве и выделяющаяся высушиванием почвы при температуре 105 °С до постоянной массы. [ГОСТ 27593 88] Тематики почвы … Справочник технического переводчика

dic.academic.ru

Вода в почве

voda-v-pochve

Вода в почве играет важную роль во многих процессах, протекающих в ней. Это выветривание и образование новых минералов, гумусообразование и бесчисленное множество химических и физико-химических реакций, теплорегулирование и т. д. Наземные растения системой своих побегов постоянно расходуют воду на испарение и транспирацию. Эта вода извлекается корнями растений из почвы. Растения потребляют значительное количество воды на жизненные процессы, рост, образование тканей. Расход воды на транспирацию зависит от обеспеченности растения питательными веществами, агрофизического состояния почвы, влажности воздуха й содержания воды в почве. Практически единственный источник снабжения растений водой — почвенная влага.

Вода в почве имеет разные физические свойства в зависимости от взаимного расположения и взаимодействия молекул воды между собой и с другими фазами почвы (твердой, газовой, жидкой). Части воды, обладающие одинаковыми свойствами, получили название форм почвенной воды.

Твердая вода (лед) является одним из источников жидкой и парообразной воды. Появление воды в форме льда зависит от климатических условий и может иметь сезонный или многолетний характер. Чаще всего многолетняя влага присутствует в вечной мерзлоте.

Химически связанная вода включает конституционную и кристаллизационную влагу.

Конституционная вода входит в состав минералов, органических и органо-минеральных соединений в виде групп ОН. Кристаллизационная вода содержится в кристаллогидратах различных солей: гипс, мирабилит, битофит и т. д.

Парообразная вода содержится в почвенном воздухе в виде водяного пара. Почвенный воздух практически всегда близок к насыщению парами воды и незначительное понижение температуры приводит к конденсации влаги. Система «парообразная вода — жидкая вода» постоянно находится в движении, пары воды передвигаются в почвах и грунтах от участков с более высокой температурой к более холодным участкам. Во многих случаях переход парообразной воды в жидкую становится важнейшим источником снабжения растений. Это характерно, например, для заасфальтированных городских улиц и площадей с древесными растениями. В условиях умеренного климата типична следующая закономерность: в теплые периоды года парообразная вода атмосферы мигрирует в холодные слои почв и почвообразующих пород с возможной ее конденсацией и, наоборот, в зимнее время происходит обратный процесс — миграция пара из глубоких слоев и его конденсация в верхних почвенных горизонтах.

Физически связанная (сорбированная) вода представлена двумя формами: прочносвязанная и рыхлосвязанная влага.

Физически прочносвязанная (гигроскопическая) вода адсорбируется из водяных паров почвенного воздуха твердыми частицами почвы, главным образом, илистой фракцией. Она прочно удерживается силами электростатического притяжения и для растений недоступна. Содержание этой воды в почвах зависит от механического состава. В глинистых почвах количество гигроскопической воды достигает 5-6%, а в песчаных и супесчаных ее содержание не превышает 1-2% от массы почвы.

Физически рыхлосвязанная (пленочная) вода представляет собой многомолекулярную пленку вокруг почвенных частиц, в углах их стыка и внутри тончайших пор. Эта вода находится как бы в вязкожидкой форме и ограниченно доступна для растений. Но подвижность этой влаги крайне низкая, и поэтому растения расходуют запас влаги быстрее, чем он восстанавливается. При снижении влажности почвы до уровня рыхлосвязанной воды растения начинают увядать и не в состоянии синтезировать органическое вещество.

Свободная вода наблюдается в двух формах: капиллярная и гравитационная.

Капиллярная вода находится в капиллярах или на стыках (точках соприкосновения) почвенных частиц. Это основная форма влаги, используемая растениями. Она может находиться в разобщенном, или неподвижном, состоянии (влага разрыва капилляров) или в капиллярно-подвижном, когда все капилляры заполнены. Капиллярная влага является продуктивной формой влаги в почвах. Она подразделяется на капиллярно-подвешенную и капиллярно-подпертую.

Капиллярно-подвешенная вода заполняет капиллярные поры при увлажнении почв сверху (после дождя или полива). Вода, находящаяся в промоченном слое, как бы «висит», не стекая, в почвенной толще над сухим слоем. Капиллярно-подпертая вода образуется в почвах при подъеме воды снизу от горизонта грунтовых вод по капиллярам на некоторую высоту, т. е. это вода, которая содержится в слое почвы непосредственно над водоносным горизонтом и гидравлически с ним связана — подпирается водами этого горизонта.

Гравитационная вода — свободная форма воды в почве, передвигающаяся под действием сил тяжести. Занимает крупные поры в почве. Принимает участие в формировании уровня грунтовых вод. Гравитационная вода — явление временное. Длительное ее присутствие в почве вызывает процесс заболачивания.

Перечисленные формы влаги не являются постоянными по количественному содержанию воды и изменяются в зависимости от уровня влажности почвы.Более подробную информацию о физических свойствах почвы можно посмотреть в Справочнике агрогидрологических свойств почв.

boleznisada.ru

В МАСТЕРСКОЙ ПРИРОДЫ, №4, 1927 год. Почвенные воды.

"В Мастерской Природы", №4, апрель 1927 год, стр. 29-35

Почвенные воды.

Г. Фелингера.

Вода в почве.

Где бы мы ни проникли в почву под нашими ногами, мы в конце-концов натыкаемся на воду, часто уже непосредственно под самой поверхностью, а иногда лишь на больших глубинах. Эта вода, устанавливающаяся в выкопанной яме на определенной высоте, называется почвенной водой.

В хозяйстве природы почвенная вода имеет величайшее значение. Где она отсутствует, окрестность становится пустынной. Где же, наоборот, вследствие естественного наклона местности, даже в безводных районах, на поверхность выступает почвенная вода из глубоких слоев, там вновь появляется растительный покров, и местность заселяется людьми, хотя вокруг на большом пространстве попрежнему продолжает оставаться пустынной и непригодной для поселения. Среди пустыни присутствие почвенной воды является источником всей жизни, и мы правильно соединяем со словом "оазис" представление о свежести, оживляющей окрестность. Снабжение водою городов и промышленных местностей преимущественно также связано с почвенной водой.

В районах, обильных почвенными водами, почва сполна пропитана водой; всякое свободное вместилище там наполнено ею. Поэтому понятно, что в источниках и буровых скважинах уровень воды надолго удерживается почти на одной высоте.

Но земля проводит воду выше уровня почвенных вод, что подтверждается влажностью почвы. Здесь вода уже не заполняет все вместилища и не стекает в выкопанную яму, а обыкновенно остается, как бы, связанной с почвой. Такая влажность почвы основана на свойстве земли всасывать воду в промежутки между своими частицами. Эта способность сильно изменяется в зависимости от характера почвы; глина обладает большой влажностью, песчаник и известняк — незначительной. Влажность почвы обыкновенно принимает большое участие в образовании почвенных вод; она определяет высоту их горизонта. В сухих местностях скудная растительность часто обязана своим существованием исключительно лишь влажности почвы. В таких районах растения отличаются уходящими в глубину и широко разросшимися корнями, чтобы иметь возможность извлекать из почвы больше влаги. От наличия растительности в таких районах зависит и возможность животной жизни.

Но и в тех местах, которые богаты водою, влажность почвы также имеет значение. Она сохраняет там в сухое время года привыкшие к влаге растения от высыхания, так как земля при ее способности впитывать воду только в очень редких случаях высыхает сполна.

Происхождение почвенных вод.

Относительно происхождения почвенных вод выяснено, что осадки из воздуха и вода, проникающая в почву с поверхности земли, являются главными источниками их. Все же нет сомнения, что одними осадками нельзя об'яснить появления почвенных вод, ибо часто поднятие воды имеет место тогда, когда далеко в окрестностях уже давно не выпадало никаких осадков. Затем приходится подумать и о наростании льда в подземных пещерах, что может об'ясниться не иначе, как сгущением пара внутри земли; а, наконец, и о постоянстве источников в засушливое время. Вследствие всего этого приходится принять, что почвенные воды пополняются водой, впервые вступающей в общий круговорот и происходящей из глубоких внутренних слоев земли. Конечно, есть источники, несущие только поверхностную воду, но есть ли такие источники, которые пополняются только водою, происходящею из глубоких внутренних слоев земли, — это весьма сомнительно. Вероятно, значительное количество таких вод постоянно примешивается к почвенным водам. По температуре и содержанию минеральных примесей определенно отличить оба эти вида воды невозможно, потому что поверхностная вода, проникая глубоко в горные массивы и поднимаясь обратно на поверхность, может и нагреваться и содержать в растворе химические вещества. Поэтому в природе точно определить происхождение почвенных вод невозможно.

Доказана связь почвенных вод с водой океанов, рек и озер. Просачивание воды из моря подтверждается под'емом и понижением горизонта почвенных вnд в зависимости от приливов и отливов. Но процеженная из океана вода не проникает далеко, потому что движения, вызываемые приливами и отливами, бывают заметны только на источниках, лежащих непосредственно на морских побережьях. Замечательно, однако, что вода в таких источниках пресная; это об'ясняется тем, что в них более легкая пресная вода помещается поверх более тяжелой соленой.

Вода и горные породы.

Обилие почвенных вод определенного района зависит, прежде всего, от количества осадков, а затем от способности окружающих горных пород принимать в себя и пропускать их. Количество воды, требуемое для насыщения равных об'емов глины, мела и песку, различны. При опытах оно оказалось наибольшим для глины, меньше для мела и меньше всего для песку; для гравия и гальки оно должно оказаться и еще меньше. Способность воспринятия воды более всего у глины, меньше всего у песка, гравия и гальки. Наоборот, пропускная способность или проводимость У глины равна почти нулю, а у песка, гравия и гальки она велика. Все массивные, кристаллические породы, затем мрамор, кварuит, сланцы, гипс трудно проводят и принимают мало воды, именно от 0,5 до 15 литров на куб. метр. Прочие мелкозернистые, но рыхлые породы, — глина, чернозем, торф, уголь, мергель и мелкий песок, — наоборот, впитывают 300-500 литров на 1 куб. метр. При твердых слоистых каменных породах со склеивающими и связывающими веществами способность впитывания бывает весьма различна. Для песчаника она колеблется от 6 до 270 литр., при доломитах от 144 до 439 литр. Гранит почти совсем непроницаем; мала и его способность впитывать воду. Нередко способность впитывать воду и пропускать ее находятся в обратном отношении между собою. Напр., глина чрезвычайно много поглощает и совсем не пропускает; гравий же много поглощает и много пропускает. В каменных породах бывают иногда набухающие вещества; ими богаты глина, гумус, торф. У других пород поры и волосяные трещины так редки, что в них помещается немного воды. Так, кристаллические, массивные породы принимают мало воды и совсем не пропускают ее. Это положение касается также гнейсов, глинистого сланца и слюды. Но такие породы уже не так непроницаемы, потому что богаты комками, трещинами, слоистостью и более крупными пустотами, благодаря чему быстро и в больших количествах поглощают воду, но скоро ее и выпускают.

Подземные озера и реки.

Вода, проникающая в почву, собирается на водонепроницаемом слое, и, если последний представляет кругом замкнутый бассейн, образуются подземные озера, видом которых нам, однако, не приходится любоваться, так как они находятся часто на много метров под нашими ногами. Там же, где водонепроницаемый почвенный слой представляет более или менее наклонную плоскость, почвенная вода начинает стекать медленно по склону; образуется подземный водяной поток, неудержимо стекающий иногда по указанному руслу, а иногда и рекою шириною во много километров, смотря по мощности и составу несущих воду каменных масс. Такие потоки почвенных вод обнаружены во многих местах. В своем движении и строении они сильно отличаются от скоплений воды на поверхности земли. Прежде всего поверхность их обнаруживает совсем особые формы. Только в редких случаях она представляет плоскость, вообще же она повторяет строение и форму самого непроницаемого слоя; но часто на нее нарушающим образом влияют какие-то отчасти нам неизвестные факторы. Расстояние поверхности почвенных вод от дна также очень изменчиво; оно также зависит от положения и формы водонепроницаемого слоя и, кроме того, от строения внутренних слоев земли. Если этот водонепроницаемый слой лежит близко к поверхности и почва над ним обладает относительно большею способностью впитывать воду, то обыкновенно почвенная вода встречается непосредственно под поверхностью. Наоборот, особенно неблагоприятным для скопления воды в почве считается тот случай, когда непроницаемый слой или лежит очень глубоко или имеет сильное падение, позволяющее воде быстро стекать.

Почвенные воды и атмосферные осадки.

Помимо положения и характера проницаемых и непроницаемых пород, высота горизонта почвенных вод в значительной степени определяется также и количеством и распределением по временам года осадков. В областях, обильных дождями, уровень почвенных вод в общем бывает выше, чем в бедных; но встречаются и исключения, именно высокие горизонты в сухих странах. При этом приходится принимать в соображение, кроме количества осадков, еще и температуру, воздушное давление и влажность воздуха. Все эти условия, вместе взятые, оказывают влияние на испарение воды не только на поверхности земли, но и в почве. В сухих странах, даже в песчаных пустынях, почвенные воды иногда встречаются поразительно близко к поверхности. Это происходит потому, что просочившиеся осадки и вода от таяния снега впитаны более глубокими слоями почвы и не подверглись испарению, а верхние песчаные слои не держат влаги. Чем быстрее высыхает поверхностный слой, тем вернее обеспечивается запас влаги в более глубоких слоях почвы. Несмотря на установленное опытным путем очень большое испарение, запас почвенных вод в песках находится на относительно небольшой глубине и потому в состоянии питать корни растений. Например, в пустынях к востоку от Каспийского моря вода встречается по большей части уже на глубине от 3 до 8 м.

В исключительных случаях, однако, вода в пустынях иногда оказывается лишь на глубине более ста метров; там она, вследствие скопления солей в почве, почти всегда оказывается солоноватой, а вполне пресная вода в пустынях встречается только вблизи рек или гор.

Между почвенной водой и водой рек и озер во многих случаях существует тесная связь. Если уровень воды в реке или в озере поднимается, то, вследствие просачивания с боков и снизу русла происходит оживление и грунтовых вод; если же этот уровень падает, то оттекают и грунтовые воды. Поэтому во многих реках вода остается на значительной высоте, даже после продолжительных засух, и колебания уровня рек в общем менее значительны, чем колебания осадков. В так называемых озерах без стока сток все же происходит под землей, — так же, как в озерах, не имеющих видимого притока воды, последний имеет место под землей.

Химическая работа воды в почве.

В глубине, где вода тепла, она выполняет значительную химическую работу. Теплая вода растворяет минералы или образует из них новые соединения и обменивается с другими растворами их составными частями. Эти действия особенно значительны в легкорастворимых породах, как соль, гипс, известняк, доломит. Возражение, что в известняке вода на глубине не может оказывать такого действия, ибо она получает углекислоту из ограниченного района и из воздуха только на поверхности, — не вполне верно, потому что известь растворяет не только вода, содержащая улекислоты, но и чистая. Таким образом, трещины вследствие растворения, расширяются, а на поверхности образуются своеобразные углубления, воронки и шахты, создающие, напр., карстовые явления. Воды, насыщенные химическими веществами, в состоянии изменять горные породы, заполнять трещины и расщелины отложениями кварца, горного хрусталя, агата, цеолита, тяжелого шпата, рудами разных металлов и т. д.

Почвенные воды и землетрясения.

Часто наблюдается после землетрясений, — иногда спустя много времени, после того как сотрясение почвы давно уже закончилось, — что неожиданно на местах, целые годы бывших сухими, выступают из почвы источники, в некоторых случаях даже глинистой воды. Об'яснение такого явления легко представить. Вследствие движения почвы, как бы мало оно ни было, поры и канальцы, по которым раньше проходила вода, были сдвинуты со своих мест и тем на некоторое время движение подземных вод приостановлено; вода, остановившись, скопилась и потом через складки и трещины в почве нашла выход на поверхность и удобный сток. Наоборот, часто после землетрясения исчезают многие источники, хотя иногда только временно, так как от сотрясения земной коры непроницаемый слой растрескался и вода, раньше собиравшаяся на нем, теперь получила возможность через трещины стечь в глубину. Как раз такие изменения в положении почвенных вод дают иногда толчок к работам человека. В действительности, благодаря появлению нового источника, прежде существовавшие источники часто теряют воду и исчезают. Нередко также случается, что при полном исчезновении почвенной воды в погребах иссякают и соседние источники. При старательном выкачивании почвенной воды из погребов, соседние источники также пересыхают. Вследствие такого выкачивания почвенная вода приходит в быстрое движение, всасывающие каналы расширяются — и в результате, вследствие вмешательства человека, обезвоживается весь соседний район.

В заключение не можем не высказать одного предостережения. Благодаря изменениям, произведенным человеком на земной поверхности в историческое время, почвенные воды заметно иссякают; мы растрачиваем неразумно это ничем незаменимое богатство земного шара. Вырубая леса, осушая болота, выпрямляя реки, вследствие чего вода быстрее скатывается в море, мы всемерно содействуем этому разрушительному процессу. Не пора ли относиться к воде более экономно — устраивать бассейны для собирания осадочных вод и, особенно, излишков весеннего половодья, используя это для планомерного орошения полей?

sergeyhry.narod.ru

Вода в почве.

Вода является одним из наиболее важных ингредиентов в любой почве. Без воды, почвообразование было бы невозможным. Вода поступает в почву несколькими путями , но в основном в виде осадков : дождя и снега. Так же имеет значение на каком уровне находятся грунтовые воды. От них вода может подниматься вверх по пустотам как по капиллярам. Вода делаем возможными химические реакции в почве и перемещает микроорганизмы. Вода выходит из почвы через испарения и дренаж. Количество воды которое почва может удержать называется влагоемкостью. Полная влагоемкость почвы, водовместимость почвы — содержание влаги в почве при условии полного заполнения всех пор водой. В зонах с умеренным климатом , когда хорошо выражены четыре сезона , зимой почва достигает максимальной влагоемкости ввиду промерзания и отсутствия испарения.

Физические свойства воды.

Вода состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Атомы водорода "прикреплены" к одной стороне атома кислорода, в результате чего молекулы воды, имеют положительный заряд на той стороне, где атомы водорода и отрицательный заряд на другой стороне, где атом кислорода. Противоположные заряды притягиваются и молекулы воды притягивают друг друга.

Кроме того есть еще эффект

притягивания атомов воды к другой поверхности , это называется адгезией.

Значение воды в почве.

Присутствие воды является необходимым для всех форм жизни на Земле, в том числе жизни растений и организмов в почве.
Вода является основной из причин эрозии почвы.
Почвенная вода является необходимой средой для усвоения питательных веществ растениями. Вода является растворителем для органических и не органических веществ и средой для транспортировки питательных элементов к корням растений.

Количество воды в почве зависит от двух факторов:

Климат. Температурный режим и количество осадков.
Количество воды в почве зависит от того, сколько воды почва может удерживать.

Для понимания способности почвы удерживать влагу необходимо представлять что такое капиллярность.

Молекулы воды притягиваются друг к другу , это можно назвать силой сцепления. Сцепление вызывает образование капель воды .
Сила адгезии. Это сила притяжения между молекулами воды и молекулами твердых тел. Внешне это проявляется в эффекте " смачивания" поверхностей вступивших в контакт с водой.

Вода также обладает силой поверхностного натяжения.

Молекулы воды ведут себя более сплоченно чем молекулы воздуха и на поверхности воды появляется растягиваемая пленка . Этот эффект позволяет некоторым насекомым двигаться по поверхности воды.

Капиллярный эффект.

Капиллярный эффект или капиллярное движение это сумма сил притяжения , адгезии и поверхностного натяжения воды.
Этот эффект можно хорошо увидеть на эксперименте с трубками , когда в зависимости от диаметра отверстия вода поднимается на разную высоту.
Это происходит когда сила адгезии и поверхностного натяжения сильнее межмолекулярного притяжения молекул воды.
Чем уже отверстие тем капиллярный эффект выражен сильнее , вода поднимется на большую высоту.

Это все можно увидеть на фото слева. Видно что высота поднятия воды зависит от внутреннего диаметра . Такое же движение по капиллярам происходит и почве. Небольшие поры которые существуют в почвах состоящих из мелких частиц имеют большую емкость для хранения воды.

Источники поступления воды в почву:

Осадки в виде дождя или снега.
Грунтовые воды.
Полив.

Из всего вышесказанного можно сделать очевидный вывод , что вода в почве основа для жизнедеятельности растений , для подачи питательных веществ к корням. Ее недостаток вреден так же как и избыток. Нужное содержание воды одна из необходимых составляющих хорошего урожая. И хорошая структура почвы позволит влаге содержаться в ней в нужном объеме. Существует достаточно много приемов улучшения структуры почвы о которых можно прочитать здесь: Улучшение почвы.

garden.fishing-fish.ru