Почвоведение Том 1 - Белицина Г.Д.
ISBN 5-06-001159-3
Скачать (прямая ссылка):
Всасывающее давление сухой почвы приближается к 107 см вод. ст., или 109 Па. Оперировать с величинами такого порядка неудобно и Р. К. Скофилд (1935) предложил выражать всасывающее давление почвы не числом сантиметров водного столба, а десятитысячным логарифмом этого числа pF Тогда у почвы, почти полностью насыщенной пресной влагой, при давлении, равном 103 Па, pF = 1, давлению в 105 Па будет соответствовать pF=3, а в сухой ночве, когда давление приближается к 109 Па, pF приближается к своему верхнему пределу, равному 7. Скофилд показал, что между значениями влажности, подвижности и доступности почвенной влаги для растений и всасывающим давлением существует довольно тесная зависимость (табл. 24).
Позже неоднократно предпринимались попытки связать формы воды в почве, почвенно-гидрологические константы и другие воднофизические характеристики с pF (С. И. Долгов, 1948; А. Конке, 1968; Л. А. Ричардс, Л. Р. Уивер, 1944; А. Д. Воронин, В. Г. Витя-зев, 1976, и др.).
В настоящее время считают, что определенным водно-физическим характеристикам и формам воды соответствуют следующие значения pF: максимальная гигроскопическая вода —4,5; влажность завядания — 4,2; наименьшая влагоемкость для почв: тяжелого механического состава — 2,7—3,0; среднесуглинистых — 2,5; песчаных — 2,0; вода прочносвязанная — 5,0—7,0;
149
Таблица 24. Зависимость между всасывающим давлением и доступностью
влаги
Форма влаги Всасывающее давление pF Значение для растений
Свободная (гравитационная) — Доступна
Капиллярная < 3 »
Пленочная (рыхлосвязанная) 3—4 Доступность понижена
Прочносвязанная 4,1 —4,2 Устойчивое завядание
Г игроскопическая 4,6—7,0 Недоступна
Сухая почва 7,0 »
вода капиллярная связанная — 3,5—5,0; свободная— 1,75— 3,50; вода гравитационная— 1,75.
Оценка физического состояния почвенной воды по потенциалу или по всасывающему давлению является более правильной, нежели по абсолютному содержанию воды. Обусловлено это тем, что по значениям pF можно произвести объективную сравнительную качественную оценку состояния воды в почве с различными физико-механическими и водно-физическими свойствами. Почвы, обладающие одинаковыми pF, можно считать эквивалентно влажными, т. е. близкими по содержанию воды той или иной категории физиологической доступности, хотя абсолютное содержание воды в почве при этом может быть различным (табл. 25).
Таблица 25. Водно-физические свойства почв и отвечающие им значения pF
(по А. А. Роде, 1965)
Почвы Наименьшая влагоемкость Влажность дания завя-
влажность, % PF влажность, % PF
Легкий пылеватый покровный суглинок 18,9 2,41 4,2 4,30
Лессовидный суглинок 21,2 2,69 7,4 4,19
Тучный глинистый чернозем, гор. 0— 22 см 40,7 2,60 23,8 4,33
Темно-каштановая 31,0 2,65 12,6 4,10
6.9. Доступность почвенной воды для растений
Доступность различных форм почвенной воды растениям является исключительно важной характеристикой, определяющей в значительной степени плодородие почв. Растения в процессе жизни потребляют очень большое количество воды, расходуя главную ее массу на транспирацию и лишь небольшую долю на создание биомассы.
Расход воды из почвы растениями характеризуется двумя показателями: во-первых, транспирационным коэффициентом — отно-
150
шением количества воды, израсходованной растением, к общему приросту сухого вещества за определенный промежуток времени; во-вторых, относительной транспирацией — отношением фактической транспирации при данной водообеспеченности к потенциальной транспирации при свободном доступе воды. Для большинства культурных растений транспирационный коэффициент (при потенциальной, т. е. обеспеченной свободным доступом воды транспирации) колеблется в пределах 400—600, достигая иногда 1000; т. е. на создание 1 т сухого органического вещества биомассы расходуется 400—600 т и более воды из почвы (при условии наличия доступной воды в почве)
Доступность почвенной воды растениям определяется в основном двумя гидрофизическими характеристиками почвы: потенциалом (давлением) почвенной воды и способностью почвы проводить поток воды, т. е. коэффициентом влагопроводности. Интенсивность потока влаги к корням растений (а это и есть количественное выражение доступности воды) будет тем больше, чем больше разность потенциалов воды в корне и почве и чем выше коэффициент влагопроводности.
По отношению к доступности растениям почвенная вода может быть подразделена на следующие категории (по А. А. Роде).
1. Недоступная для растений. Это вся прочиосвязанная вода, составляющая в почве так называемый мертвый запас воды. Недоступность этой воды объясняется тем, что всасывающая сила корней намного меньше сил, которые удерживают эту воду на поверхности почвенных частиц, иначе говоря, всасывающего давления почвенной воды. Мертвый запас воды в почвах соответствует приблизительно максимальной адсорбционной влагоемкости или немного превышает ее.
2. Весьма труднодоступная для растений. Эта категория представлена в основном рыхлосвязанной (пленочной) водой. Трудная доступность ее обусловлена низкой подвижностью этой воды (низким коэффициентом влагопроводности), в силу чего вода не успевает подтекать к точкам ее потребления, т. е. к корневым волоскам. Количество весьма труднодоступной воды в почвах характеризуется диапазоном влажности от максимальной адсорбционной влагоемкости до влажности завядания. Содержание воды в почве, соответствующее влажности завядания, является нижним пределом продуктивной влаги.
