Агрохимия, агропочвоведение и агроэкология: продолжение

АГРОХИМИЯ И АГРОПОЧВОВЕДЕНИЕ и АГРОЭКОЛОГИЯ

Оценка влагообеспеченности агроландшафтов и почв. Понятие о водном балансе.

Влагообеспеченность почв основных земледельческих районов страны уменьшается с севера на юг.

Годовое количество осадков в лугово-лесной подзолистой зоне составляет 650-450 мм, умень­шаясь с запада на восток. Лесостепная зона характеризуется зна­чительно меньшим количеством осадков (550-414 мм), еще мень­ше осадков выпадает в степной зоне (465-374 мм) и зоне сухих степей (360-260 мм). Основные площади посевов находятся в районах с крайне неустойчивой влагообеспеченностью. Прямой такой показатель — запас влаги в почве. Вследствие трудности его определения при отсутствии многолетних рядов наблюдений над влажностью почвы пользуются такими показателями, как: 1) годовая сумма осадков, 2) гидротермический коэффициент или другие характеристики увлажнения, 3) различные эмпирические функции, связывающие осадки, сток, испарение с почвы и транспирацию.

Водный ба­ланс — оценка прихода и расхода влаги в определенном слое по­чвы за конкретный период.

По А. А. Роде, водный баланс выражают следующим уравне­нием:

ВБ = В₀+ (Ос + К + ГрП) – (Д + Исп + ПС + ВПС + ГрС),

где ВБ — запас влаги в почвенной толще в конце изучаемого периода; Во — запас влаги в почвенной толще в начале изучаемого периода; Ос — сумма осадков за весь период; К — конденсация за весь период; ГрП — количество влаги, посту­пившей в почву из грунтовых вод (грунтовый приток) за весь период; Д — десукция за весь период (поглощение раст-ми); Исп — физическое испарение за весь период; ПС — поверхно­стный сток за весь период; ВПС — внутрипочвенный боковой сток за весь период; ГрС — грунтовый сток за весь период.

В отдельных случаях некоторые слагаемые водного баланса мо­гут равняться нулю.

Все величины, входящие в уравнение, удобнее всего выражать в миллиметрах водного слоя, как это принято для осадков. Водный баланс можно составлять для любого периода, но чаще всего пользуются годовым водным балансом.

Атмосферные осадки.Количество осадков (жидких и твердых) определяется климатом местности. Однако поступление их в по­чву в значительной мере зависит от растительного покрова.

Поступление влаги из грунтовых вод.При близком стоянии грунтовых вод, когда осуществляется их капиллярная связь с по­чвенным профилем, происходят пополнение запасов влаги и ис­пользование ее растениями. Если он при всех условиях находится значительно ниже почвенного профиля, говорят о собственно грунтовых водах. Почвенно-грунтовые воды характеризуются большей подвижнос­тью уровня, поскольку он зависит от осадков, испарения, десукции, стока и других факторов.

Конденсация.Внутрипочвенная конденсация влаги происходит при охлаждении почвенного воздуха до точки росы. Как составля­ющая водного баланса она может иметь существенное значение при высокой влажности воздуха, значительных перепадах дневной и ночной температур и при высокой фильтрационной способнос­ти почвы, за счет которой конденсирующаяся в ночные часы влага способна проникнуть в глубинные слои почвы и не испариться в течение светового дня.

Испарение и десукция.Под растительным покровом, происходит извлечение влаги из почвы растениями, т. е. десукция.

Часть влаги расходуется из почвы путем физического испаре­ния, минуя растительные организмы. Кроме того, какая-то доля атмосферных осадков задерживается растительным покровом (древесным или травянистым).

На пахотных землях под сельскохозяйственными культурами расход влаги на физическое испарение из почвы может достигать 50 % суммарного испарения. Наибольшего значения физическое испарение из почвы дости­гает на участках, лишенных растительности, например на пашнях в весеннее время, когда посеянные культуры еще не затенили по­чву и не понизили ее влажность путем десукции, и в особенности на участках чистого пара.

Поверхностный сток.Отекание воды с поверхности почвы, т. е. поверхностный сток, наблюдающийся чаще всего во время таяния снега, а также при выпадении обильных летних осадков, зависит от многих причин, в том числе от угла наклона поверхности, ко­личества осадков, интенсивности поступления их на поверхность почвы (т. е. интенсивности дождя или снеготаяния), водопрони­цаемости почвы, которая, в свою очередь, зависит от физических свойств почвы, от ее влажности, а весной — и от степени промер­зания.

Почвенный, или внутрипочвенный бо­ковой, сток развивается на почвах с мощными иллювиальными горизонтами, а также на почвах, сформированных на двучленных наносах, когда верхний слой более легкого гранулометрического состава. В периоды интенсивного поступления влаги в почву над водоупором происходит насыщение ее до полной влагоемкости. Возникает водоносный горизонт, называемый почвенной верхо­водкой. При наличии уклона верховодка начинает стекать в толще верхних надводоупорных горизонтов, образуя почвенный сток.

Грунтовый сток.Часть влаги, поступающей в почву и не израс­ходованной на поверхностный и почвенный стоки, а также на десукцию и испарение, просачивается в материнскую породу. На некоторой глубине она достигает водоупорного слоя.