Вода в почве

voda-v-pochve

Вода в почве играет важную роль во многих процессах, про­текающих в ней. Это выветривание и образование новых мине­ралов, гумусообразование и бесчисленное множество химических и физико-химических реакций, теплорегулирование и т. д. Наземные растения системой своих побегов постоянно расходуют воду на испарение и транспирацию. Эта вода извлекается корнями растений из почвы. Растения потребляют значительное количество воды на жизненные процессы, рост, образование тканей. Расход воды на транспирацию зависит от обеспеченности рас­тения питательными веществами, агрофизического состояния по­чвы, влажности воздуха й содержания воды в почве. Практически единственный источник снабжения растений водой — почвенная влага.

Вода в почве имеет разные физические свойства в зависимости от взаимного расположения и взаимодействия молекул воды между собой и с другими фазами почвы (твердой, газовой, жидкой). Ча­сти воды, обладающие одинаковыми свойствами, получили название форм почвенной воды.

Твердая вода (лед) является одним из источников жидкой и па­рообразной воды. Появление воды в форме льда зависит от климати­ческих условий и может иметь сезонный или многолетний характер. Чаще всего многолетняя влага присутствует в вечной мерзлоте.

Химически связанная вода включает конституционную и кри­сталлизационную влагу.

Конституционная вода входит в состав минералов, органических и органо-минеральных со­единений в виде групп ОН. Кристаллизационная вода содержится в кристаллогидратах различных солей: гипс, мира­билит, битофит  и т. д.

Парообразная вода содержится в почвенном воздухе в виде во­дяного пара. Почвенный воздух практически всегда близок к насы­щению парами воды и незначительное понижение температуры при­водит к конденсации влаги. Система «парообразная вода — жидкая вода» постоянно находится в движении, пары воды передвигаются в почвах и грунтах от участков с более высокой температурой к более холодным участкам. Во многих случаях переход парообразной воды в жидкую становится важнейшим источником снабжения растений. Это характерно, например, для заасфальтированных городских улиц и площадей с древесными растениями. В условиях умеренного кли­мата типична следующая закономерность: в теплые периоды года па­рообразная вода атмосферы мигрирует в холодные слои почв и почвообразующих пород с возможной ее конденсацией и, наоборот, в зимнее время происходит обратный процесс — миграция пара из глу­боких слоев и его конденсация в верхних почвенных горизонтах.

Физически связанная (сорбированная) вода представлена двумя формами: прочносвязанная и рыхлосвязанная влага.

Физически прочносвязанная (гигроскопическая) вода адсор­бируется из водяных паров почвенного воздуха твердыми частицами почвы, главным образом, илистой фракцией. Она прочно удержива­ется силами электростатического притяжения и для растений недо­ступна. Содержание этой воды в почвах зависит от механического состава. В глинистых почвах количество гигроскопической воды до­стигает 5-6%, а в песчаных и супесчаных ее содержание не превы­шает 1-2% от массы почвы.

Физически рыхлосвязанная (пленочная) вода представляет собой многомолекулярную пленку вокруг почвенных частиц, в углах их стыка и внутри тончайших пор. Эта вода находится как бы в вязкожидкой форме и ограниченно доступна для растений. Но подвижность этой влаги крайне низ­кая, и поэтому растения расходуют запас влаги быстрее, чем он вос­станавливается. При снижении влажности почвы до уровня рыхлосвязанной воды растения начинают увядать и не в состоянии синтези­ровать органическое вещество.

Свободная вода наблюдается в двух формах: капиллярная и гравитационная.

Капиллярная вода находится в капиллярах или на стыках (точ­ках соприкосновения) почвенных частиц. Это основная форма влаги, используемая растениями. Она может находиться в разобщенном, или неподвиж­ном, состоянии (влага разрыва капилляров) или в капиллярно-под­вижном, когда все капилляры заполнены. Капиллярная влага явля­ется продуктивной формой влаги в почвах. Она подразделяется на капиллярно-подвешенную и капиллярно-подпертую.

Капиллярно-подвешенная вода заполняет капиллярные поры при увлажнении почв сверху (после дождя или полива). Вода, находящаяся в промочен­ном слое, как бы «висит», не стекая, в почвенной толще над сухим слоем. Капиллярно-подпертая вода образуется в почвах при подъ­еме воды снизу от горизонта грунтовых вод по капиллярам на некоторую высоту, т. е. это вода, которая содержится в слое почвы непо­средственно над водоносным горизонтом и гидравлически с ним свя­зана — подпирается водами этого горизонта.

Гравитационная вода — свободная форма воды в почве, пере­двигающаяся под действием сил тяжести. Занимает крупные поры в почве. Принимает участие в формировании уровня грунтовых вод. Гравитационная вода — явление временное. Длительное ее присут­ствие в почве вызывает процесс заболачивания.

Перечисленные формы влаги не являются постоянными по коли­чественному содержанию воды и изменяются в зависимости от уров­ня влажности почвы.
Более подробную информацию о физических свойствах почвы можно посмотреть в Справочнике агрогидрологических свойств почв.