Водні властивості ґрунту

Основними водними властивостями ґрунту є водопроникність, водоутримуюча здатність (вологоємкість), водопідіймальна здатність, доступність води для рослин.

Водопроникність ґрунтів – здатність ґрунтів пропускати через себе воду, яка надходить з поверхні. Залежить від механічного, структурного і хімічного складу ґрунтів, його щільності, пористості, вологості і тривалості зволоження. Глинисті ґрунти мають низьку водопроникність, піщані і структурні – високу. Набухання колоїдів ґрунту різко знижує водопроник-ність ґрунту. Низька водопроникність – негативне явище в землеробстві.

Вологоємкість ґрунту – здатність поглинати і утримувати певну кількість води. Виділяють такі види вологоємкості: максимальна гідроскопічна, максимальна молекулярна (плівчаста), капілярна, найменша (польова) і повна.

Форми води постійно змінюються залежно від рівня його вологості. У практиці зрошуваного землеробства для оцінки ґрунтів та для ґрунтово-гідрологічних розрахунків використовують констатні категорії, які характерні для кожного ґрунту та його горизонтів.

Максимальна гігроскопічність (МГ) – максимально можливий вміст у ґрунті гігроскопічної води. Такий вміст води в ґрунті настає в тих випадках, коли відносна вологість ґрунтового повітря досягає 94-99 %. МГ глинистих ґрунтів досягає 12-20 %, суглинкових – 6-12, супіщаних і піщаних – менше 6% від маси. Гігроскопічна волога не доступна для живлення рослин і не бере участі у ґрунтоутворенні. Її молекули міцно утримуються електростатичними силами тонкодисперсних часток.

Вологість в’янення (ВВ) (коефіцієнт в’янення) (КВ) – вологість ґрунту, за якою проявляються ознаки в’янення рослини. Ця величина залежить від властивостей ґрунту (механічний склад, засолення, наявність торфу тощо) і біологічних особливостей рослин. Вологість в’янення глинистих ґрунтів становить 20-30%, піщаних – 1-3%, а торфових – 60-80%. Вологолюбні рослини починають в’янути при вищій, а посухостійкі – при нижчій вологості ґрунту.

ВВ розраховують за формулою ВВ=кМГ, де МГ – максимальна гігроскопічність, а к – коефіцієнт, який залежить від біологічних особливостей рослин і різновидності ґрунту (для важких ґрунтів к=1,50 і більше, для легших – 1,25).

Найменша, або польова вологоємкість (НВ; ПВ) – максимально можлива кількість вологи в ґрунті, яка залишається в ньому після відтоку гравітаційної води. Залежно від механічного складу вміст її буває від 5-10% у легких ґрунтів до 55% у важких ґрунтів. У структурних ґрунтах вона становить 30-35%.

Повна вологоємкість – найбільша кількість вологи, яку може увібрати і утримувати ґрунт. В цьому разі в ґрунті міститься максимальна кількість всіх форм води. Її величина залежить від механічного, структурного складу і пористості ґрунту. Повна вологоємкість більшості ґрунтів становить 40-50 %. Цю величину також використовують для розрахунків норм поливу.

Аналіз наведених гідрологічних констант дозволяє визначити запас у ґрунті продуктивної вологи. Запас цієї води знаходиться в межах двох констант – від ВВ до НВ. Ці запаси прийнято виражати у мм водяного стовпа або м³ на га (1мм=10м³/га).

Кількість продуктивної вологи визначає тип клімату ґрунту в період вегетації рослин. (Табл. 4.3.)

Таблиця 4.3. Схема типізації клімату ґрунтів (за Шульгіним, 1967)

Нормальний ріст і розвиток рослин визначаються умовами клімату ґрунту, який тісно зв’язаний з кліматом території.

Рослини чутливі як до нестачі вологи в ґрунті, так і до її надлишку. При нестачі вологи падає тургорний тиск клітин, зменшується інтенсивність біохімічних процесів, зменшується поглинання СО₂ через продихи. Все це призводить до зменшення біологічної продуктивності, або до повної загибелі рослин. При надлишку вологи в ґрунті порушується кисневе живлення рослин, розвиваються анаеробні процеси, які зумовлюють накопичення в ґрунті відновних сполук – токсичних для всіх живих організмів.

Рослини по-різному пристосовуються до нестачі або надлишку води в ґрунті. При недостатньому зволоженні ґрунту посухостійкі рослини посилюють всмоктуючу силу коренів і розвивають глибоку кореневу систему. Потовщений шар кутикули, вчасне закривання продихів зменшують втрату води.

Рослини, пристосовані до надлишку води в ґрунті (рослини гідрофіти), формують у коренях повітроносну тканину (аеренхіму), а коренева система розвивається, в основному, у верхньому горизонті ґрунту, де більше повітря.