Волога в ґрунті: важлива термінологія

Вологість в'янення

Ґрунтова вологість стійкого в'янення рослин (ВВ) характеризує нижню межу продуктивної для рослин вологи. Висушування ґрунту до ВВ не призводить до загибелі рослин, але викликає припинення їх приросту і зменшення сухої маси. Іншими словами, волога на рівні ВВ ще не є повністю недоступною, але стає непродуктивною. Величина ВВ за більшою мірою залежить від властивостей ґрунту, чим від виду рослин.

Вологість розриву капілярних зв'язків

Вологість розриву капілярних зв'язків (ВРКЗ або ВРК) являє собою таку кількість підвішеної вологи, за якої її рухливість різко змінюється. За вологості вище ВРК волога заповнює всю систему капілярних пор і являє собою єдине, суцільне водне тіло. Така волога легко рухлива, зокрема, вона здатна легко переміщуватися до місця її витрачання, що обумовлює оптимальну вологозабезпеченість рослин. 

При зменшенні вологості до ВРК рухливість ґрунтової вологи різко знижується, оскільки водне тіло втрачає суцільність. Що більший відсоток великих, некапілярних (зазвичай міжагрегатних) пор у ґрунті, тим за більш високої вологості відбувається цей розрив суцільності. 

У ґрунтах суглинкового і глинистого гранулометричного складу, що не мають вираженої макроструктури, величина ВРК приблизно відповідає середині діапазону вологості між ВВ і найменшої вологомісткості (НВ), тобто середина діапазону активної вологи. Отже, у всій товщі суглинистих і глинистих ґрунтів, виключаючи оструктурені гумусові горизонти, ВРК можна знайти розрахунковим шляхом. У піщаних ґрунтах ВРК практично відповідає НВВеличину ВРК використовують для обґрунтування даних щодо вологості ґрунту, оскільки ВРК являє собою межу між легкодоступною і важкодоступною рослинам вологою.

Найменша вологомісткість

Найменша вологомісткість (НВ); синоніми: польова вологомісткість, гранична польова вологомісткість – це максимальна кількість вологи, яку може втримати ґрунт після надлишкового поливу зверху і при вільному відтоку надлишку вологи, тобто максимальна кількість підвішеної вологи. НВ являє собою найбільшу кількість вологи, яку ґрунт може накопичити і зберегти за умови глибокого залягання підґрунтових вод. В одному і тому самому ґрунті за його постійного складення НВ практично не змінюється. Якщо змінити складення (ущільнити, розрихлити, оструктурити), величина НВ зміниться сильно.

Величину НВ використовують для обґрунтування результатів вивчення режиму вологості ґрунту, розрахунку норми поливу і зрошення, перерахунку вологості у відносні величини і обчислення діапазону активної вологи, верхньою межею якого і є НВ.

Повна вологомісткість

Повна вологомісткість (ПВ) ґрунту – це максимальна кількість води, яка може знаходитися в ґрунті природного складення під час його затоплення, коли вода заповнює усі пори ґрунту. Фактично при цьому 5-10 % об'єму ґрунту займає защемлене повітря. Стан вологості, постійно близький до ПВ, характерний для болотних ґрунтів. У ґрунтах, що не належать до болотних, але формуються в умовах близького залягання підґрунтових вод, вологість, рівна ПВ, з'являється періодично, зазвичай після весняного сніготанення і пов'язаного з ним підйому підґрунтових вод. У цих випадках ПВ може спостерігатися за всім профілем ґрунту або тільки в нижній його частині. 

Всі види вологомісткості визначають, як правило, в лабораторних умовах. 

Вологість може бути виражена як в абсолютних одиницях вимірювання (відсотки від маси або об’єму ґрунту; у формі запасів вологи), так і у відносних, коли вологість в даний момент порівнюють з вологістю, що відповідає тій чи іншій формі вологомісткості. Вологість може бути представлена у відсотках від повної вологомісткості (ПВ), від польової, або найменшої, вологомісткості (НВ) та ін. Зручно також представляти вологість у відсотках від діапазону активної вологи (ДАВ), тобто інтервалу вологості між НВ і ВВ. При цьому за 100 % діапазону приймають НВ, а за нуль – ВВ.

Розрахунок дефіциту вологи (Д)

Під дефіцитом вологи у ненасичених водою ґрунтах розуміють різницю між вологістю, що відповідає найменшій (гранично польовій) вологомісткості (ω при НВ) цього ґрунту, та її фактичної вологості (ω) у даний момент, тобто "недобирання" вологи до НВ: Д = (ω при НВ) - ω. 

Дефіцит вологи, як і вологість, представляють у відсотках від маси або об’єму ґрунту або у міліметрах водного стовпчика. Сумарний дефіцит вологи шару 0-50 або 0-20 см – основа для розрахунку разової кількості води, що подають для зрошення сільськогосподарської культури – норми поливу. Ця кількість ні за яких обставин не повинна перевищувати дефіциту вологи, щоб не спричинити втрати води із гравітаційним стіканням, особливо небезпечно при близькому заляганні сольових акумуляцій у ґрунтовій товщі і при наявності засолених підґрунтових вод.

Потенціал вологи

Дані про вологість ґрунту не дозволяють робити які-небудь висновки, а говорять лише про просторові і часові змінювання кількості води у ґрунті. Про те, наскільки є великими і значущими ці змінювання, як впливають вони на поведінку води у ґрунті і її доступність рослинам, можна пояснити лише вимірюючи не тільки її кількість (масу) у ґрунті, але і енергетичний стан ґрунтової вологи

Для характеристики енергетичного стану води використовують матричний (капілярно-сорбційний) потенціал води у ґрунті. Цю величину вимірюють за допомогою приладу тензіометра тиску рідкої фази ґрунту. Наповнені водою тензіометри із електронними перетворювачами тиску, бездротовими системами реєстрації даних і зрозумілим програмним інтерфейсом, є найпоширенішими датчиками у світі для вимірювання тензіометричного тиску ґрунту. 

В Україні тензіометри виготовляє компанія AQUATEC, різних серій і модифікацій, як механічні, так і електронні моделі у складі тензіометричних станції онлайн моніторингу на базі контролера BIONICA.

Рівень комфорту рослини

Вміст води не є показником комфортності рослин, оскільки різні ґрунти (піщані, супіщані, легко-, середньо-, важкосуглинкові, глинисті) по різному утримують воду. У супіщаному ґрунті (Loamy Fine Sand) з вмістом води 20 % від об’єму вологоутримувальні сили еквівалентні від'ємному тиску у декілька кілопаскалей – вода легко доступна для мікроорганізмів і рослин, а в глинистому (Silt Loam) при 20 % від об’єму – у декілька сотен кілопаскалей! Глина лише буде здаватися вологою, але рівень комфорту рослини буде значно нижче оптимального через недоступну вологу (рис. 1).

Рисунок 1. Криві вологоутримання супіщаного (Loamy Fine Sand) і глинистого (Silt Loam) ґрунту

Такі криві вологоутримування існують для кожного типу ґрунту.

Тензіометричний тиск і найменша вологоємність ґрунту Акватек

Таблиця. Взаємозв’язок тензіометричного тиску із вологістю ґрунту

В таблиці представлені узагальнені залежності між величиною тензіометричного тиску (капілярного потенціалу ґрунтової вологи) і вологістю ґрунту для більшості типів ґрунтів. Для конкретної ділянки зрошення їх рекомендовано визначати експериментально в польових умовах разом із дослідженням найменшої вологомісткості ґрунту.

Обчислення норми поливу

Розрахункове значення поливної норми, куб. м/га, можна визначити за формулою видатного вченого-меліоратора Олексія Миколайовича Костякова:

Приклад розрахунку норми поливу

Наведемо приклад розрахунку норми поливу картоплі у період садіння - початок бутонізації на дощуванні. Ґрунт середньосуглинковий. НВ становить 29 %. 

Контроль за вологістю ґрунту проводиться тензіометрами, які встановлені у шарі ґрунту 15-20 см. 

Рекомендовано у фазу садіння - початок бутонізації картоплі підтримувати передполивну вологість на рівні 75 % від НВ (0,75 НВ), що відповідає тензіометричному тиску на середньосуглинковому ґрунті -44 кПа (табл.). Розрахунковий шар ґрунту 0,25 м. Дефіцит вологи 7,25 % (29 - (0,75 × 29)). 

Підставляємо ці дані у формулу й отримуємо, що розрахункова норма поливу картоплі на дощуванні дорівнює: 

m = 100 × 0,25 × (29 - (0,75 × 29)) = 181 м³/га 

Фактичну норму поливу обчислюють, враховуючи поправочний коефіцієнт на непродуктивні витрати поливної води під час поливу, який становить близько 1,1 - 1,15. 

Фактична норма поливу картоплі дорівнює: 

m = 181 × 1,1 = 199 ≈ 200 м³/га 

Підкреслимо, що потребу в поливі визначають індивідуально для кожного поля і для кожної дати.

Автори - Ольга Павелківська, канд. с.-г. наук; Олександр Павелківський, керівник компанії "АКВАТЕК"

Cookie-файли
Налаштування Сookie-файлів
Детальна інформація про цілі обробки даних і постачальників, які ми використовуємо на наших сайтах
Аналітичні Cookie-файли Відключити все
Технічні Cookie-файли
Інші Cookie-файли
Ми використовуємо файли Cookie для поліпшення роботи, персоналізації та підвищення зручності користування нашим сайтом. Продовжуючи відвідувати сайт, ви погоджуєтеся на використання нами файлів Cookie. Детальніше про нашу політику щодо Cookie.
Налаштувати Прийняти все
Cookies