A talaj teljes nedvességtartalma. A talaj nedvességtartalma és meghatározásának módszerei Teljes talaj nedvességtartalma abszolút értékben

Laboratóriumi körülmények között meg lehet határozni a legkisebb talajnedvesség -értéket, amely nagyjából megfelel a maximális szántóföldi nedvesség -kapacitásnak (Dolgov, 1948). Ömlesztett talajjal végzett munka során (például vegetációs edények csomagolásakor) a csövekben történő meghatározás helyesebb eredményt ad, mint a nedvesség -kapacitás helyszíni meghatározása.
A meghatározáshoz vegyen 60-80 cm hosszú üvegcsöveket, amelyek belső átmérője körülbelül 3 cm, A cső alsó végét ruhával vagy gézzel kötik össze. Az előkészítés során a talajt levegőn száraz állapotba hozzuk, és átengedjük egy szitán (2-3 mm), de nem őröljük.
A talaj csomagolásakor intézkedéseket tesznek a rétegződés kialakulása ellen, amelyet úgy érnek el, hogy a talajt tölcséren keresztül öntik, amelynek kifolyójára kellően széles gumicsövet tesznek, és elérik az üvegcső alját. Töltéskor a talaj kitölti a tölcsért és az egész gumicsövet. Az üvegcső állandó koppintásával és forgatásával lassan elkezdik emelni a tölcsért a gumicsővel, anélkül, hogy a cső alsó végét kiemelnék a kiömlött talajból; ebben az esetben a talaj szilárd oszlopban, válogatás nélkül, kilép a gumicsőből és kitölti az üvegcsövet. Ez a technika elkerüli a rétegződés kialakulását, ami elkerülhetetlen, ha egyszerűen a talajt a csőbe töltik.
A talaj öntözését oly módon végezzük, hogy a talajoszlopot ne áztassuk be az aljáig; az alsó száraz terület kicsi lehet. Az áztatás folyamatát a talaj nedvesítése után naponta egyszer rögzítik az üvegfalakon keresztül. A talaj felszínéről való kiszáradás megakadályozása érdekében a csövek tetejét egy dugóval zárják le, amelybe kálium -készüléket helyeznek, vízzel töltve, amely lehetővé teszi a levegő bejutását a vízgőzzel való telítés után.
A víz mozgásának megszűnése után (30-40 nap elteltével) az üvegcsöveket levágják, és a nedvességtartalmat rétegenként határozzák meg 2 vagy 4 cm-enként. A felső (általában vízzel borított) 4 réteg nedvességtartalma -6 cm-t nem veszünk figyelembe, valamint az alsó átmeneti rétegekben.20-25 cm hosszú, száraz talaj mellett.
Az átmeneti zóna felett minden rétegben, kivéve a legfelső rétegeket, a páratartalom jelentéktelen mértékben ingadozik, és megközelítőleg megfelel a természetes mezei környezetben meghatározott korlátozó mezei nedvesség -értéknek.
A laboratóriumi és helyszíni meghatározások között kielégítő egyetértést talált S.I. Tartozás csak a termőtalajért. Minden felszín alatti minta esetében a laboratóriumi meghatározások túlbecsült értékeket adtak.
A legkisebb nedvességtartalom gyors meghatározásához (Dolgov szerint) a levegőben száraz talajt 30 cm magas edénybe vagy egy körülbelül 40 cm magas csőbe töltik, és megpróbálják ugyanazt a talajtömörödést elérni, mint a termesztő edények csomagolásakor. kísérlet. Ezután óvatos vízöntéssel a talajoszlop felső részét megnedvesítik, és egy napig fedett állapotban hagyják. Egy nap alatt az 5 és 10-15 cm közötti rétegben lévő talaj nedvességtartalma a legalacsonyabb. A definíció akkor lesz helyes, ha levegőn száraz talaj marad a talajoszlop alsó részében.
S.I. Dolgov helyesebbnek tartja, ha a vegetációs kísérletek öntözését nem a teljes nedvességtartalom, hanem a legalacsonyabb nedvességtartalom szerint számítják ki, lehetővé téve a kísérletben a nedvesség ingadozását a legalacsonyabb nedvességtartalom 70-100% -a között.

A talaj nedvességtartalmát úgy értjük, hogy képes bizonyos mennyiségű vizet hosszú ideig megtartani. A feltöltés és a visszatartás körülményeitől függően különbséget tesznek a maximális adszorpciós nedvesség -kapacitás, a legkisebb (terepi) nedvesség -kapacitás vagy a vízáteresztő képesség között.

A legkisebb (szántóföldi) nedvességtartalom az a maximális kapilláris szuszpendált vízmennyiség, amelyet a talaj meniszkusz vagy kapilláris erők hatására képes tartani a gravitációs víz elvezetése után.

A nedvességtartalom a talaj granulometrikus összetételétől, a talaj szerkezetétől, a humusz mennyiségétől, lúgosságától, sótartalmától függ. Súlyban, térfogatszázalékban, m 3 hektáronként, mm -ben fejezik ki.

A szántóföld legkisebb (szántóföldi) nedvességtartalmának meghatározása. A diákok meghatározzák a legkisebb szántóföldi nedvesség -kapacitást a mezőgazdasági intézet környékén.

A kiválasztott helyre 3 x 3 m méretű kísérleti helyet fektetnek le. Megfelelő eredményeket kapunk 1,5 x 1,5 és 1 x 1 m területméret mellett.

A terület felszínét kiegyenlítik, ugyanúgy kezelik, mint az egész mezőt, és annyi vízzel töltik fel, amennyi a levegő kiszorításához szükséges a felmérésre tervezett talaj térfogatának pórusaiból. Az öntés során a víz elterjedése elleni védelem érdekében a helyszínt két 20-25 cm magas földsánc veszi körül, egymástól 0,4-0,6 m távolságban. A területet ágakkal jelölheti meg, és a 0,5 m -re tőle a földsánc körül.

A telep feltöltéséhez szükséges vízmennyiség meghatározásához a közelben talajszakaszt készítenek, a talaj morfológiai leírását elvégzik, meghatározzák a talaj térfogatát, fajsúlyát, nedvességtartalmát és terhelési ciklusát. Számítsa ki a teljes terhelési ciklust és a tényleges vízellátást a talajrétegekben. Az eredményeket az alábbi formában rögzítjük. Ebben a példában hektáronként 111,6 mm vagy 1116 m3 víz szükséges a 0-30 cm-es talajréteg teljes telítéséhez. Tényleges állománya hektáronként 405 m 3. Ezért a talaj telítéséhez 1116 - 405 = 711 m 3 szükséges 1 hektáronként, 2 m 2 -es területen pedig - 0,142 m 3 vagy 142 liter. Figyelembe véve a szóráshoz szükséges vízveszteséget, aránya 1,5-2,0-szorosára nő. Egy méteres áztatásnál 200-300 litert öntünk 1 m 2 -re.

A kiszámított vízmennyiséget 5 cm állandó víznyomással szállítják a telephelyre.Az 5 cm -es vízréteget addig tartják fenn, amíg a teljes vízkészlet el nem fogy. Amikor az összes víz felszívódik a talajba, a területet olajkendővel vagy műanyag fóliával borítják, felül pedig fél méteres szalmaréteggel, hogy megakadályozzák a párolgást, és hagyják a gravitációs vizet lefolyni. A homokos vályog és a homokos talajok egy napig, az agyagosak 2-3 napig, agyagosak 3-5 napig bírják. Ezt követően 10 cm -enként legalább háromszor nedvességtartalmú fúróval kell talajmintákat venni. Amint állandó páratartalmat állapítanak meg 0,5-0,7%-os kis ingadozásokkal, ezt a páratartalmat vesszük a szántóföldi nedvességtartalom értékének.

A talajnedvesség meghatározásának eredményeit öntözés előtt és után jegyzetfüzetben rögzítik a következő formában:

A nedvességtartalmat a következő képletek alapján kell kiszámítani:

HB% = ((a - b) / (b - c)) * 100; HB m = HB%

A legkisebb szántóföldi nedvességtartalmat használják az öntözési arányok, a szikes talajok kilúgozási arányának kiszámításakor, a mezőgazdasági növények öntözési rendszerének tervezésekor.

Nedvességtartalom (nedvességvisszatartás)- a talaj azon tulajdonsága, hogy felszívja és megtartja azt a maximális vízmennyiséget, amely egy adott időpontban megfelel az erők és a környezeti feltételek rá gyakorolt ​​hatásának. Ez a tulajdonság függ a nedvességtartalom állapotától, a porozitástól, a talaj hőmérsékletétől, a talajoldatok koncentrációjától és összetételétől, a művelés mértékétől, valamint a talajképződés egyéb tényezőitől és körülményeitől. Minél magasabb a talaj és a levegő hőmérséklete, annál alacsonyabb a nedvességtartalom, kivéve a humuszban gazdag talajokat. A vízkapacitás a genetikai horizont és a talajoszlop magassága mentén változik. A talajoszlopban mintegy vízoszlop van, amely alakja függ a talajoszlop tükör feletti magasságától és a felszínről származó nedvesség állapotától. Az ilyen oszlop alakja megfelel a természetes területnek. Ezek az oszlopok természetes körülmények között az évszakoknak, valamint az időjárási viszonyoknak és a talajnedvesség ingadozásának megfelelően változnak. A vízoszlop megváltozik, megközelítve az optimálisat, a talajművelés és a rekultiváció körülményei között. A következő típusú nedvességtartalmakat különböztetjük meg:

• a) teljes (PV);
• b) maximális adszorpció (MAV);
• c) kapilláris (CV);
• d) a legkisebb mező (HB)
• e) a terepi nedvesség -kapacitás (PPV) korlátozása.

Minden típusú nedvességkapacitás változik a talaj fejlődésével a természetben és még inkább - termelési körülmények között. Már egyetlen kezelés (az érett talaj fellazítása) javíthatja a víz tulajdonságait, növelve a szántóföld nedvességtartalmát. Az ásványi és szerves trágyák vagy más nedvességfogyasztó anyagok talajba juttatása pedig hosszú ideig javíthatja a víz tulajdonságait vagy nedvességtartalmát. Ezt úgy érik el, hogy trágyát, tőzeget, komposztot és egyéb nedvességfogyasztó anyagokat juttatnak a talajba. A visszanyerési hatást úgy lehet kifejteni, hogy a talajba olyan vízvisszatartó, erősen porózus nedvszívó anyagokat juttatnak, mint a perlit, a vermikulit, az agyag.

A sugárzó energia fő forrása mellett az exoterm, fizikai -kémiai és biokémiai reakciók során felszabaduló hő belép a talajba. A biológiai és fotokémiai folyamatok eredményeként kapott hő azonban alig változtatja meg a talaj hőmérsékletét. Nyáron a száraz, fűtött talaj növelheti a hőmérsékletet a nedvesedés miatt. Ez a melegség a nemzetségről ismert nedvesedés melege. A szerves és ásványi (agyag) kolloidokban gazdag talajok gyenge nedvesítésével nyilvánul meg. A talaj nagyon jelentéktelen felmelegedése a Föld belső hőjének köszönhető. Más másodlagos hőforrásokat a fázisátalakulások "látens hőjének" kell nevezni, amelyek a kristályosodás, a páralecsapódás és a víz fagyása során szabadulnak fel. . A hőkapacitást a kalóriában lévő hőmennyiség határozza meg, amelyet el kell költeni az egységnyi tömeg (1 g) vagy a térfogat (1 cm3) talaj hőmérsékletének 1 ° C -kal történő emelésére. A táblázatból látható, hogy a páratartalom növekedésével a hőteljesítmény kevésbé nő homoknál, agyagnál és még inkább tőzegnél. Ezért a tőzeg és az agyag hideg talaj, a homokos talaj pedig meleg. Hővezetőképesség és termikus diffúzivitás. Hővezető- a talaj hővezető képessége. Ezt a hőmennyiség fejezi ki a kalóriákban másodpercenként 1 cm2 keresztmetszetű területen áthaladó 1 cm-es rétegen, két 1 ° C-os felület közötti hőmérséklet-gradienssel. A légszáraz talaj hővezető képessége alacsonyabb, mint a nedves talajé. Ennek oka az egyes talajrészecskék közötti nagy termikus érintkezés, amelyet vízhéjak egyesítenek. A hővezető képesség mellett vannak termikus diffúzió- a talaj hőmérsékletváltozásának lefolyása. A termikus diffúzió jellemzi a hőmérséklet -változást egységnyi területen / időegységenként. Ez egyenlő a hővezető képességgel osztva a talaj térfogatos hőkapacitásával. Amikor a jég kikristályosodik a talaj pórusaiban, kristályosodási erő nyilvánul meg, aminek következtében a talaj pórusai eltömődnek és ékelődnek, és ún. fagyos hullámzás. A jégkristályok növekedése a nagy pórusokban a víz áramlását okozza a kis kapillárisokból, ahol csökkenő méretüknek megfelelően késik a víz fagyása.

A talajba jutó hőforrások és fogyasztásuk nem azonos a különböző zónákban, ezért a talajok hőmérlege pozitív és negatív is lehet. Az első esetben a talaj több hőt kap, mint amennyit ad, a másodikban pedig fordítva. De a talajok hőmérlege bármely zónában észrevehetően megváltozik az idő múlásával. A talaj hőmérlege a napi, szezonális, éves és hosszú távú időközönként szabályozható, ami lehetővé teszi a talajok kedvezőbb termikus rendszerének kialakítását. A természetes övezetek talajainak hőmérlege nemcsak vízvisszanyeréssel, hanem megfelelő mezőgazdasági helyreállítással és erdő-helyreállítással, valamint néhány mezőgazdasági technikával is szabályozható. A növénytakaró átlagolja a talaj hőmérsékletét, csökkenti az éves hőforgalmat, hozzájárulva a felszíni légréteg lehűléséhez a párolgás és a hősugárzás miatt. A nagy tározók és tározók mérséklik a levegő hőmérsékletét. Nagyon egyszerű intézkedések, például a növénytermesztés a gerincen és a gerincen lehetővé teszik a kedvező feltételek megteremtését a távol-északi talaj termikus, könnyű, víz-levegő rendszeréhez. Napsütéses napokon a talaj gyökérrétegének napi átlagos hőmérséklete a gerincen több fokkal magasabb, mint a kiegyenlített felületen. Az elektromos, víz- és gőzfűtés használata ígéretes, ipari energiahulladék és szervetlen természeti erőforrások felhasználásával. A termikus rezsim szabályozása és a talaj hőmérlege, valamint a víz-levegő szabályozása nagy gyakorlati és tudományos jelentőséggel bír. A feladat a talaj termikus rendszerének szabályozása, különösen a fagyás csökkentése és felolvasztásának felgyorsítása.

A talajban rendelkezésre álló tápanyagok dinamikájának tanulmányozását kombinálni kell a növények megfigyeléseivel, a mikrobiológiai folyamatok fejlődésével és a talaj víztulajdonságaival, amelyekkel az étkezési rendszer közvetlen kapcsolatban áll.
Leggyakrabban a terepen végzett agrokémiai vizsgálat során figyelembe kell venni a növények számára rendelkezésre álló vízkészletek változásának dinamikáját. A talajban rendelkezésre álló vízmennyiséget a teljes vízellátás és a hozzáférhetetlen nedvességellátás közötti különbség határozza meg, amelyet a hervadó nedvesség, vagy kisebb pontossággal a maximális higroszkóposság alapján ítélnek meg. A szokásos mezőgazdasági technikák (trágyázás, szerkezeti változások) jelentéktelen hatással vannak a hervadó nedvességre; élesebben tükröződik ebben az értékben a homokos talajok vagy csiszoló agyagok földelési technikái.
A maximális szántóföldi nedvességkapacitás értékét használják fel a talajban lévő összes és hasznos nedvesség maximális tartalékának megítélésére, amelyet tudni kell az öntözés, a levegőtartalom stb. Meghatározásához. A talaj összetételében bekövetkező változások a feldolgozás és a talaj szerkezetének változása jelentősen befolyásolhatja ezt az értéket.
Annak érdekében, hogy a vegetatív kísérletekben optimális feltételeket teremtsenek a növények növekedéséhez, az öntözés során a talaj nedvességtartalmát a teljes nedvességtartalom 60-70% -ára, vagy 70-80% -ára, illetve a legalacsonyabb nedvességtartalom 100% -ára állítják be.
A végső szántóföldi nedvesség -kapacitás tükrözi a talaj azon tulajdonságát, hogy gyakorlatilag mozdulatlan állapotban tartja a nedvességet bőséges nedvesség és a felesleges víz gravitáció hatására történő átszivárgása után. A meghatározás természetes körülmények között történik. Mély talajvíz esetén a korlátozó szántóföldi nedvesség -kapacitás a valódi legalacsonyabb nedvesség -kapacitást mutatja, a közeli talajvíznél pedig jelentősen meghaladja ezt az értéket, és elérheti a kapilláris nedvesség -kapacitás értékét. Meghatározáskor fel kell tüntetni a talajvíz mélységét.
A talajjavítási kézikönyv a következő meghatározási eljárást javasolja:
Válasszon a mezőre jellemző szintterületet. Az öntözővíz elterjedése elleni védelem érdekében 2 mx 2 m-es területet kívülről 20-30 cm magas, tömörített földhengerrel vesznek körül. A terület közepén egy négyzet alakú fa vagy vas keret 1 lx 1 m 15-18 cm oldalmagassággal van felszerelve, és határát késsel körvonalazza a belsejében. Ezután a keretet eltávolítják, és késsel egy mélyedést vágnak a talajba, hogy a keret szorosan illeszkedjen bele 6-8 cm mélységig. A keret mentén kívülről a talajt 5-ös csíkkal tömörítik. -6 cm -es henger. Az 1 m2 -es belső terület számviteli területnek minősül, azt védőcsík veszi körül, amely megakadályozza a víz elterjedését a számviteli terület oldalain.
A helyszín közelében egy talajszakaszt fektetnek le és írnak le, amelynek falába genetikai horizontokból vesznek talajmintákat a nedvesség, a térfogat és a fajsúly ​​meghatározásához, valamint a munkaciklus kiszámításához.
Egy térfogat vizet kell biztosítani a helyszínre és a védőszalagra, amely teljesen telíti a talajréteget 1 m vastagsággal. a számított öntözési sebességet másfélszeresére növelik a jobb nedvesítés érdekében.
A sztyepp zónában az agyag és a nehéz agyagos talajok terhelhetősége 45-50%, a közepes és könnyű agyagok 40-45, a homokos agyagok 35-40 és a homokos 30-35%között mozognak; ezekből az adatokból megközelítőleg ki lehet számítani a telek feltöltéséhez szükséges vízmennyiséget. Például, ha a teljes terhelés 45%, és a víztartalék 1 méteres rétegben 1500 m3 / ha, 10 000 1 45/100 -1500 = 3000 m3 / ha vagy 300 l / m2, telítsen 1 méteres talajréteget.
Miután elegendő mennyiségű vizet készítettek, elkezdik a víz ellátását a védősávhoz és a regisztrációs területhez, rétegelt lemezeket vagy 10 cm-es szalmaréteget helyeznek a víz alá, hogy elkerüljék a felület erózióját. Kezdetben a vízréteg magasságát a talajfelszín felett 2-3 cm-re állítjuk, majd amikor a termőtalaj telítődik, a vízellátás megnő, és a vízréteg 5-6 cm-re emelkedik, amelyet addig tartanak, amíg számított arányt fogyasztanak. A víz felszívódása után a parcellát és a védőcsíkot szalmával, fűvel vagy más anyaggal borítják, amely csökkenti a párolgást a felületről, és földréteggel lenyomják.
A felesleges víz elszivárgása az első méteren homokos talajokon általában 1-2 nap alatt, agyagos talajon-3-5 nap múlva, agyagos talajon-5-10 nap múlva ér véget. Másnap, ezeknek az időszakoknak a lejárta után, a talaj mintáit fúróval veszik a helyszín 4-5 helyén, rétegenként, 10 cm-enként, hogy meghatározzák a talaj nedvességtartalmát. Egy vagy két nap múlva megismétlik a mintavételt és a nedvesség meghatározását. Ha ez idő alatt a felső látóhatár páratartalma csökkent, az alsó pedig növekedett, ez azt jelenti, hogy a vízszivárgás folytatódik; ebben az esetben a nedvességmeghatározást egy vagy két nap múlva meg kell ismételni. Ha a nedvességtartalom kevesebb, mint 1%-kal változott, a nedvességmeghatározást már nem ismételjük meg, és annak értékét vesszük a végső szántóföldi nedvesség -kapacitásnak, bár a víz lassú mozgása tovább folytatódik.
A korlátozó mezei nedvesség -kapacitás értéke a mechanikai összetételtől függ (homokos vályog esetében 20% -tól 40% -ig nehéz agyagos talajon), és a mélységgel csökken. Az agyagos talaj korlátozó nedvességtartalma is függ a hozzáadástól; feldolgozási technikák, szerkezetváltások, mészfelhordás is befolyásolják ezt az értéket.
Számítsa ki a végső mezei nedvesség -kapacitást a térfogat százalékában, rétegenként, minden horizonton. Ha a végső szántóföldi nedvességtartalom a teljes porozitás 70-80% -a, akkor ez kedvezőnek tekinthető a növények számára; 80-90% - közepes, és 90% felett - nem kielégítő.

A talajkapacitás, a talaj víztartó képességét mennyiségileg jellemző érték; a talaj azon képessége, hogy bizonyos mennyiségű nedvességet felszívjon és megtartson a vízelvezetésből a kapilláris és szorpciós erők hatására. A talajt nedvességet megtartó körülményektől függően többféle V. o .: maximális adszorpció, kapilláris, minimális és teljes.

Maximális adszorpciós talajkapacitás, megkötött nedvesség, szorbált nedvesség, hozzávetőleges nedvesség - a legnagyobb mennyiségű szilárdan megkötött víz, amelyet a szorpciós erők visszatartanak. Minél nehezebb a talaj szemcseméretű összetétele és annál magasabb a humusztartalma, annál nagyobb a megkötött nedvesség aránya a talajban, amely szinte hozzáférhetetlen a szőlő és más növények számára.

Kapilláris talajkapacitás - a talajvízszint felett a talajban a kapilláris (meniszkusz) erők által megtartott maximális nedvességmennyiség. A réteg vastagságától és a talajvízszinttől való távolságától függ. Minél nagyobb a réteg vastagsága és minél kisebb a talajvíz felszínétől való távolsága, annál magasabb a kapilláris V. o. A felszíntől egyenlő távolságban értékét a teljes és a kapilláris porozitás határozza meg, valamint a talaj sűrűsége. Kapilláris határ (a felszín alatti víz szintje és a talajnedvesítő front felső határa között megtartott nedvességréteg) kapcsolódik a kapilláris V. o. Elegendő hő és friss talajvíz esetén megengedett a szőlő, különösen az asztali fajták elhelyezése a gyökérréteg alsó részén lévő kapilláris szegély jelenlétében. Sós talajvíz esetén a kapilláris határnak a gyökérréteg alatt kell lennie, hogy ne forduljon elő szőlőre káros sózás. Kapilláris V. o. Jellemzi a talaj kulturális állapotát. Minél kevésbé strukturált a talaj, annál inkább kapillárisan emelkedik benne a nedvesség, fizikai. párolgás és gyakran felhalmozódás a könnyen oldódó, felső részén és káros a szőlőre, sókra.

A legkisebb talajnedvesség -kapacitás, mező A talaj -nedvesség -kapacitás az a vízmennyiség, amelyet a talaj természetes körülmények között egyensúlyi állapotban ténylegesen visszatart, amikor a párolgás és a további vízbeáramlás megszűnik. Ez az érték függ a granulometrikus, ásványtani. valamint a talaj kémiai összetétele, sűrűsége és porozitása. Az öntözési arány kiszámításakor használják. Teljes V. o., Talajvízkapacitás - nedvességtartalom a talajban, feltéve, hogy minden pórus teljesen fel van töltve vízzel. Teljes terjedelmében V. o. A talajrészecskék közötti nagy résekben lévő nedvességet közvetlenül egy víztükör vagy egy vízálló réteg tartja. A talaj víztartó képességét a teljes porozitásából kell kiszámítani. A teljes vízellátás értékének értéke szükséges a felszíni lefolyás kialakulása nélküli vízfelvételi képesség kiszámításakor, a talaj vízveszteségének képességének, a felszín alatti vizek emelkedési magasságának meghatározásához nagy esőzések esetén vagy a szőlőültetvények öntözéséhez.
Irodalom: Rode A. A. A talajnedvesség tanának alapjai. - L., 1992-1969.
- 1-2. Fejezet; Talajtan / Szerk. I. S. Kauricheva. - 3. kiadás, - Moszkva,
1982.