Ґрунтознавство з основами меліорації

Капілярна вологоємність – це кількість вологи в ґрунті, яка заповнює капіляри у випадку неглибокого залягання ґрунтових вод, тобто коли є так звана підперта вода.

Повна, або найбільша, вологоємність – це кількість вологи, яку може утримувати ґрунт, якщо нею будуть заповнені всі його пори – як капілярні, так і некапілярні. Вона характеризує максимальну вологоємність ґрунту.

Польова вологоємність – кількість води, яку може увібрати й утримувати ґрунт після стікання гравітаційної води під час змочування зверху, якщо усунено випаровування, при глибокому заляганні ґрунтових вод.

На величину вологоємності кожного ґрунту впливають головним чином гранулометричний склад, структурність ґрунту і вміст у ньому органічної речовини.

До ґрунтово-гідрологічних констант відносять також максимальну гігроскопічність, вологість в’янення, вологість розриву капілярного зв’язку.

Вологість в’янення (коефіцієнт в’янення) – вологість ґрунту, за якої проявляються ознаки в’янення рослин. Ця величина залежить від властивостей ґрунту (механічний склад, засолення, наявність торфу та ін.) і біологічних особливостей рослин. Вологість в’янення глинистих ґрунтів становить 20 – 30%, піщаних – 1-3%, торфових – 60-80%.

Вологість розриву капілярного зв’язку – це кількість води, при якій розривається суцільний потік капілярної води в ґрунті (складає 65-70% від максимальної кількості капілярно-підвішеної води).

Водопроникність ґрунту – здатність ґрунтів пропускати через себе воду, яка надходить з поверхні. Це одна з важливих ґрунтово- гідрологічних характеристик, що впливає на особливості формування стоку, водний режим ґрунту. Процес руху води має два етапи: всмоктування (інфільтрація) і просочування (фільтрація).

Інфільтрація – заповнення водою вільних пор ґрунту під впливом сорбційних, меніскових, гравітаційних сил і градієнта напору.

Фільтрація – безперервний рух води в насиченому ґрунті під впливом градієнта.

Межею між всмоктуванням і просочуванням вважають установлення постійної швидкості фільтрації.

Водопідіймальна здатність ґрунту – це його властивість обумовлювати висхідне пересування в ньому води за рахунок капілярних сил. Висота підняття води по капілярах у ґрунті залежить від його гранулометричного складу: чим дрібніші механічні частинки ґрунту, тим повільніше, але вище, підіймається вода. Зокрема, максимальна висота капілярного підняття для піщаних ґрунтів – 0, 5 – 0, 8 м; для суглинкових – 3, 5 м.

Водопідіймальна здатність, з одного боку, є позитивним чинником, оскільки забезпечує водою кореневу систему рослин, особливо тоді, коли корені не досягають ґрунтової води. З іншого боку, збільшуючи випаровування води, водопідіймальна здатність призводить до висушування ґрунту.

7. 3 Водний баланс і типи водного режиму ґрунту

Під водним режимом ґрунту розуміють сукупність усіх явищ надходження води в ґрунт, її переміщення, змін фізичного режиму і витрати з ґрунту. Кількісним виражанням водного режиму є водний баланс.

Водний баланс – це співвідношення надходження і витрат води з ґрунту за певний період.

Залежно від клімату і рельєфу в різних ґрунтово-кліматичних зонах водний баланс і відповідно водний режим ґрунтів будують неоднакові.

Практично тип водного режиму визначають за коефіцієнтом зволоження (КЗ) (відношення річної суми опадів до річного випаровування), який в природних умовах коливається від 3 до 0, 1.

Вчення про типи водного режиму розробили Г. М. Висоцький і О. А. Роде. У сучасному ґрунтознавстві виділяють 14 типів водного режиму, основними серед яких є: промивний, непромивний, випітний, застійний, іригаційний і мерзлотний.

Промисловий тип (КЗ >1) характерний для зон, де сума річних опадів більше випаровування. Частина води атмосферних опадів промиває ґрунтовий профіль на всю глибину. Легкорозчинні сполуки вимиваються в нижні горизонти. У таких умовах формуються підзолисті ґрунти, червоноземи і жовтоземи вологих субтропіків.

Непромивний тип (КЗ < 1). У цьому разі вода атмосферних опадів не досягає рівня ґрунтових вод. Такий тип є характерним для чорноземних і каштанових ґрунтів.

Випітний тип (КЗ < 1) властивий для ґрунтів напівпустинь і пустинь. Тут переважають висхідні токи води по капілярах від рівня ґрунтових вод, що призводить до засолення ґрунтів.

Застійний тип водного режиму характерний для ґрунтів болотного типу, які формуються при високому заляганні ґрунтових вод.

Іригаційний тип встановлюється при систематичному зрошенні ґрунту.

Мерзлотний тип водного режиму встановлюється в районах багаторічної мерзлоти.

Інші типи водного режиму в основному є перехідними між вище зазначеними або їх варіантами.

7. 4 Склад ґрунтового повітря та його роль в ґрунтоутворенні

Ґрунтове повітря – це суміш газів і легких органічний сполук, які заповнюють пори ґрунту. Його вміст у ґрунті є однією з основних умов життя рослин. Основними джерелами надходження повітря в ґрунт є приземний шар атмосфери і гази, які утворюються в ґрунті. Воно потрібне для дихання коренів рослин, аеробних мікроорганізмів, тваринних організмів.

Ґрунтове повітря перебуває в ґрунті у трьох станах: вільному, адсорбованому і розчинному.

Вільне повітря заповнює капілярні і некапілярні пори, легко переміщується в ґрунті і обмінюється з атмосферою. Його газовий склад значно відрізняється від складу атмосферного повітря. Лише вміст азоту залишається близьким до його вмісту в атмосфері.

Вміст СО2 в ґрунтовому повітрі може бути в десятки і сотні разів більший, ніж в атмосфері, а вміст О2 знижується від 20, 9 до 10% і нижче.

Адсорбція газів поверхнею твердої фази ґрунту залежить