Влажность почвы, движение воды и методы измерения
Вода является наиболее критическим компонентом сельскохозяйственного производства. Растение забирает воду из почвы; переносит её внутри себя, преобразует и поддерживает свой жизненный цикл. Однако растению нужна не просто вода, а правильное количество воды. Избыток так же вреден, как и недостаток.
Для обеспечения этого баланса необходимо правильное понимание физических, химических и биологических механизмов, определяющих отношения почва-вода. Влажность почвы, движение воды и методы измерения имеют очень важное значение при планировании ирригации.
В этой статье объясняются следующие аспекты почвы:
✔ влагоемкость почвы
✔ принципы движения воды
✔ формы воды
✔ структура пор
✔ механизм инфильтрации–перколяции
✔ методы измерения влажности
✔ технологии диэлектрических датчиков
✔ капиллярное поведение
✔ лабораторные расчеты
✔ измерения влажности на основе частоты
✔ связь с EC (электропроводностью)
✔ объемные и весовые данные о влажности
✔ полевые тесты проверки датчиков
всё это объясняется в научно-прикладном единстве.
Что такое почва? Фазы вещества и внутренняя структура
Почва состоит из трех фаз:
| Фаза | Описание |
|---|---|
|
Твердая |
Минеральная и органическая структура |
|
Жидкая |
Вода и растворенные соли |
|
Газообразная |
Воздушные пустоты |
Твердая часть (минеральные и органические вещества) обычно составляет половину этих трех фаз. Другую половину составляет вода-воздух. Соотношение между этими тремя фазами определяет то, как почва:
- удерживает воду
- проводит воду
- предоставляет её растению
. Существуют две основные характеристики, влияющие на внутреннюю структуру почвы:
Текстура (Механический состав)
Соотношение песка, ила и глины. С точки зрения текстуры суглинистые почвы являются наилучшими.
- Глинистая почва имеет мелкие поры → высокое капиллярное удержание воды
- Песчаная почва имеет крупные поры → высокий дренаж
Структура
Способ объединения частиц почвы. При нарушении структуры инфильтрация воды и развитие корней ослабевают. Зернистая (лучшая), глыбистая, призматическая, пластинчатая (худшая), массивная (агрегаты* отсутствуют).
Агрегат: комок.
Объемная плотность и удельный вес почвы
Объемная плотность (Bulk Density, BD):
Это отношение веса сухой почвы к её общему объему. Измеряется в сухой после печи (105°C) почве. Единица измерения: г/см³.
ρb = Mсухой / Vобщий
ρb : Bulk density (объемная плотность)
Объемная плотность: Песчаная > Суглинистая > Глинистая > Органическая.
При повышении объемной плотности:
- Количество пор уменьшается.
- Доступная вода уменьшается.
- Точка увядания повышается.
- Вода удерживается, но не может двигаться.
- Проводимость воды снижается.
Удельный вес (Particle Density, PD):
Это плотность только твердой фазы. Обычно считается постоянной величиной:
ρk = Mk / Vk
Почва ρk ≈ 2.65 г/см³
ρk : Particle density (удельный вес).
С увеличением органического вещества удельный вес снижается. Обычно меняется мало.
Что такое пористость? Какова её формула?
Пористость — это отношение общего объема пустот в почве к её общему объему. Безразмерная величина, обычно выражается в %:
Yorumlar