Czy w glebie jest woda? Oczywiście, że tak! Pochodzi z opadów atmosferycznych, których wielkość zależy od warunków meteorologicznych i klimatu danego obszaru. Reżim wodny gleb jest najważniejszą cechą determinującą warunki produktywności i wzrostu plantacji drzew.
Akcje
Wilgoć przedostająca się do powierzchni gleby tworzy spływ powierzchniowy. Obserwuje się go w czasie roztopów, po ulewnych deszczach i zależy od ilości opadów, wodoprzepuszczalności warstwy gleby oraz kąta ukształtowania terenu. Wyróżnia się również spływ boczny, który występuje ze względu na różną gęstość poziomów glebowych. Napływająca wilgoć jest najpierw filtrowana przez górne poziomy, a kiedy dociera do poziomu o cięższym składzie granulometrycznym, tworzy górną wodę gleby. Z niego część wody przedostaje się do najgłębszych warstw, docierając do spływu gruntowego. Jeśli teren jest nachylony, część wilgoci z warstwy wodonośnej spływa do niższych obszarów reliefowych.
Wilgotność i parowanie gleby
Czy w glebie znajduje się woda, która charakteryzuje się zwiększonym parowaniem? Wszystko zależy od niegoprędkość, która zmienia się wraz ze zmianą wilgotności. W ciągu dnia ilość parowania może osiągnąć dziesięć do piętnastu milimetrów. Gleby z płytką wodą gruntową odparowują znacznie więcej wilgoci niż głębokie.
Woda porusza się w zależności od działania różnych sił i stopnia zawilgocenia. Warunkiem przepływu wilgoci jest gradient (różnica sił). Wszystkie siły działają łącznie na wodę gruntową, ale jedna z nich przeważa. W zależności od tego rozróżnia się główne rodzaje wilgoci w glebie: wolna woda, para i lód. Również w warstwach gleby znajduje się woda nawodniona, higroskopijna, błonowa, kapilarna i wewnątrzkomórkowa.
Wilgoć wolna i parująca
Woda grawitacyjna (wolna) wypełnia duże pory, tworzy prąd w dół pod wpływem grawitacji i tworzy wodę siedzącą, częściowo opadającą do wód gruntowych. Wilgoć grawitacyjna przechodzi przez procesy iluwialne i eluwialne w glebie i tworzy wszystkie inne formy wody. Sama jest uzupełniana głównie z powodu opadów.
Parowa woda jest obecna w glebie przy każdym poziomie wilgotności. Może poruszać się aktywnie, dzięki zjawisku dyfuzji, lub pasywnie wraz z ruchem powietrza. Ta wilgoć znacząco wpływa na obieg wody w glebie. Z biegiem czasu para ucieka do atmosfery, a wilgoć z pary jest uzupełniana z innych form.
Lód jako forma wody
Lód tworzy się w glebie, gdy temperatura spada. Wobszary niezasolone, woda grawitacyjna zamarza w stopniach bliskich zeru. Przemarznięcie niedostatecznie nawilżonej gleby prowadzi do poprawy jej struktury poprzez zagęszczanie brył i ziaren zamrożoną wodą. Zamrożenie podmokłej warstwy prowadzi do destrukturyzacji na skutek rozerwania elementów konstrukcyjnych przez lód. Gdy gleby umiarkowanie wilgotne zamarzają, pewna przepuszczalność wody zostaje zachowana, natomiast gleby podmokłe pozostają nieprzepuszczalne aż do rozmrożenia.
Właściwości wodne gleby. Przepuszczalność wody
Główne właściwości determinujące zachowanie wilgoci w profilu glebowym to przepuszczalność wody, zdolność zatrzymywania wody i zdolność do podnoszenia wody.
Przepuszczalność wody to zdolność gleby do przepuszczania i wchłaniania wody. Intensywność tej właściwości zależy od liczby i wielkości porów. Tak więc gleby piaszczyste i lekkie piaszczyste z dużą liczbą dużych porów mają wysoką przepuszczalność wody. Woda na ich powierzchni, nawet po obfitych opadach, prawie nie zalega i szybko schodzi w niższe poziomy. W warstwach o ciężkim składzie granulometrycznym poziom przepuszczalności wody zależy od ich stanu strukturalnego i gęstości. Dobrze ustrukturyzowane, luźne gleby mają zawsze wyższą nośność.
Zdolność do nawilżania i podnoszenia wody
Pojemność wilgoci to zdolność zatrzymywania wody. Gleba, w zależności od sił zatrzymujących wodę, może mieć całkowitą, ograniczoną przez pole, maksymalną lub kapilarną pojemność wilgoci. Z reguły ten wskaźnik jest wyrażanyjako procent suchej masy.
Zdolność do podnoszenia wody wyraża się w przepływie wilgoci z niższych warstw do wyższych przez pory kapilarne. Im większa średnica takich porów, tym większa szybkość podciągania wody, ale także mniejsza wysokość jej podniesienia. Ta właściwość w reżimie wodnym gleb jest bardzo ważna. Ze względu na zdolność unoszenia wody, wilgotność gleby może wzrosnąć do poziomu uprawnego i brać udział w odżywianiu wodnym roślin. Jest to szczególnie ważne w okresach suchych, kiedy uprawy cierpią z powodu braku wody.
Rodzaje reżimu wodno-glebowego w strefach zimnych
W celu rozróżnienia typów, ważne są czynniki takie jak brak lub obecność wiecznej zmarzliny w glebie, głębokość zwilżania gleby, przewaga zstępujących lub wznoszących się prądów wilgoci. W związku z tym powstają rodzaje reżimu wodnego.
Typ wiecznej zmarzliny charakteryzuje się obecnością wiecznej zmarzliny w glebie, która w ciepłym okresie rozmarza się płytko, ale znaczna część warstwy wiecznej zmarzliny pozostaje. Jest nieodłącznym elementem tundry, arktycznych, zamarzniętych gleb łąkowo-leśnych.
Sezonowo-zamrożony typ obserwuje się na terenie Chabarowska, regionu Amur i innych regionów, gdzie najwięcej opadów przypada latem, a wilgoć przesiąka glebę do wód gruntowych. Jednocześnie zimą warstwa gleby zamarza o ponad trzy metry, a całkowicie rozmarza dopiero w lipcu-sierpniu. Do tego momentu reżim wodny gleby ma wszystkie cechy typu wiecznej zmarzliny.
W obszarach mokrych i suchych
Typ spłukiwania jest odnotowany w obszarach, w którychmniej opadów odparowuje niż spada. Ze względu na dominację prądów opadających gleba jest spłukiwana do wód gruntowych, które w tych warunkach występują zwykle nie głębiej niż dwa metry od powierzchni. Charakterystyczne są gleby bielicowe.
Okresowy typ spłukiwania jest powszechny na obszarach, gdzie opady są mniej więcej takie same, jak parowanie. W latach mokrych obserwuje się reżim wymywania, aw latach suchych z wysokim parowaniem obserwuje się reżim bez wymywania. Ta opcja jest typowa dla szarych gleb leśnych.
Typ bez wypłukiwania występuje na obszarach, gdzie odpływ wody jest większy niż dopływ, wody gruntowe są głębokie, a obieg wilgoci obejmuje tylko profil glebowy. Typowe gleby to czarnoziemy.
Typ stagnacji obserwuje się na terenach podmokłych, gdzie wszystkie pory gleby są wypełnione wodą, ponieważ specyficzna roślinność zapobiega parowaniu.
Typ aluwialny występuje podczas corocznych wylewów rzek i długotrwałych powodzi na terenie. Jest to typowe dla gleb aluwialnych (zalewowych).
Metody regulacji w mokrych obszarach
Regulacja reżimu wodnego gleb jest obowiązkowa w warunkach intensywnego rolnictwa. Polega na wdrożeniu zestawu technik eliminowania niekorzystnych warunków zaopatrzenia roślin w wodę. Dzięki sztucznej zmianie zużycia i dopływu wilgoci, możliwe jest wpływanie na reżim wodny gleb i osiągnięcie trwałych, wysokich plonów upraw rolnych.
W określonych strefach glebowych i klimatycznychmetody regulacji mają swoje własne cechy. Tak więc na glebach o nadmiernej tymczasowej wilgotności wskazane jest wykonanie grzbietów jesienią, aby usunąć nadmiar wody. Wysokie redliny zwiększają fizyczne parowanie, a powierzchniowy spływ wilgoci poza pole odbywa się wzdłuż bruzd. Gleby mineralne podmokłe i bagienne wymagają rekultywacji drenażu w postaci zamkniętych urządzeń odwadniających.
W obszarach wilgotnych, gdzie występuje dużo rocznych opadów, regulacja reżimu wodnego nie ogranicza się do środków odwadniających. Na przykład gleby bielicowo-błękitne doświadczają w lecie deficytu wilgoci i wymagają dodatkowej wilgoci. Na terenach nieczarnoziemnych w celu poprawy zaopatrzenia roślin w wilgoć stosuje się metodę regulacji dwustronnej, kiedy nadmiar wody jest kierowany z pól do specjalnych źródeł rurami drenażowymi i w razie potrzeby jest odprowadzany z powrotem tymi samymi rurami.
Zarządzanie wilgocią gleby w suchych obszarach
W regionach suchych regulacja ma na celu gromadzenie wilgoci w glebie i jej racjonalne wykorzystanie. Powszechną metodą akumulacji wody jest zatrzymywanie wody roztopowej i śniegu poprzez wykorzystanie roślin skalnych, ścierniska, zaspy śniegu. Aby ograniczyć spływanie powierzchniowe, stosuje się obwałowanie, jesienne zawirowania, rowkowanie, przerywane bruzdowanie, uprawę komórkową, rozmieszczenie pasów upraw i inne metody.
W strefach pustynnych i pustynno-stepowych główną metodą poprawy reżimu wodnego jest nawadnianie. Przy tej metodzie konieczne jest radzenie sobie z nieproduktywną wodąstraty zapobiegające wtórnemu zasoleniu. Należy pamiętać, że w różnych strefach w kompleksie działań mających na celu poprawę zaopatrzenia roślin w wodę ważne jest zapewnienie poprawy stanu strukturalnego i właściwości wodnych gleb.
