Общий запас влаги почвы

Вопрос 18. Определение запасов влаги в почве

Содержание влаги в почве вычисляется, как правило, послойно, через 10 или 20 см для каждого генетического горизонта, так как плотность и влажность сильно изменяются по различным слоям почвенного профиля.

Запасы влаги в почве, учитываемые в течение вегетационного периода, позволяют судить об обеспеченности влагой сельскохозяйственных растений. Учет запасов воды в течение года дает возможность составления годового водного баланса. В агрономической практике важно учитывать общий и продуктивный (полезный) запас влаги в почве.

Общий запас влаги (ОЗВ) – суммарное ее количество на заданную мощность почвенного слоя, выраженное в миллиметрах или в метрах кубических на гектар.

Расчет запасов влаги в миллиметрах производится по следующей формуле:

где ОЗВ – общий запас влаги, мм;

W_1, W₂, W_п – полевая влажность 1-го, 2-го и последующих слоев почвы, %; (в качестве полевой влажности (W) можно использовать оптимальную влажность (ОВ). Величина оптимальной влажности почвы примерно равна 60% от полной влагоемкости, т.е ОВ = 0,6 ПВ).

h_1, h_2, h_п – мощность 1-го, 2-го и последующих слоев почвенного слоя, см;

0,1 – коэффициент пересчета влаги в мм водяного столба.

Расчет озв в т/га производится по следующей формуле:

где ОЗВ – общий запас влаги, т/га или м 3 /га;

W₁, W₂, W_n – полевая влажность почвы соответственно для 1-го, 2-го и последующих почвенных слоев, %; (в качестве полевой влажности (W) можно использовать оптимальную влажность (ОВ). Величина оптимальной влажности почвы примерно равна 60% от полной влагоемкости, т.е ОВ = 0,6 . ПВ).

М₁, М₂, М_n – масса соответственно 1-го, 2-го и последующих почвенных слоев на площади 1 га, т.

Расчет массы почвенного слоя на площади 1 га производится по формуле:

где d_v – плотность почвенного слоя;

V – объем почвенного слоя, м 3 .

Объем почвенного слоя определяется по формуле:

где S – площадь 1 га, м 2 ;

h – мощность почвенного слоя, м.

Запас труднодоступной влаги (ЗТВ) рассчитывается аналогично общему запасу, но при этом в формулу вместо полевой влажности подставляется влажность завядания (ВЗ) растений:

Расчет ЗТВ в т/га производится по следующей формуле:

Продуктивный (полезный) запас влаги (ПЗВ) – суммарное количество продуктивной или доступной растениям влаги в почвенной толще, выраженное в мм или в м 3 /га (т/га).

Чтобы рассчитать полезный запас влаги в почве (ПЗВ), необходимо из общего запаса влаги (ОЗВ) вычесть запас, соответствующий влажности устойчивого завядания (ВЗ), т.е. запас труднодоступной воды (ЗТВ):

ПЗВ = ОЗВ – ЗТВ (мм или в м 3 /га (т/га)).

Оценка запасов продуктивной влаги представлена в таблице 6.

Т а б л и ц а 6. Оценка запасов продуктивной влаги (А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина)

Источник

Расчет запасов почвенной влаги

Запасы воды в том или ином слое почвы обычно выражают в тоннах на гектар или в миллиметрах водяного столба. Чтобы определить обеспеченность растений водой, необходимо учесть запас доступной почвенной влаги в том или ином слое почвы. Для этого из общего запаса воды вычитают количество недоступной для растений воды. Запас воды в тоннах на гектар можно рассчитать, если известна влажность почвы в %к весу абсолютно сухой почвы и ее плотность сложения – т.е.:

Н общ т/га = А₁ d₁ h, (24)

где А₁ – влажность почвы в % к абсолютно сухой навеске (табл. 18);

d₁ – плотность почвы, г/см 3 (табл. 17)

h – мощность исследуемого слоя, см.

Если данные определялись по отдельным горизонтам, расчет общего запаса воды в пахотном слое определяется путем суммирования запасов воды по отдельным горизонтам

Чтобы выразить запасы воды в миллиметрах водяного столба, надо полученное количество воды в тоннах на гектар разделить на 10. Так слой воды толщиной 1 мм составит по объему 10 м 3 , что соответствует 10 т.

Пользуясь формулой 24 можно вычислить запас недоступной влаги. В этом случае вместо влажности почвы берут значение влажности устойчивого завядания растений которая соответствует 1,34 – 1,5 -ной максимальной гигроскопичности почвы. В этом случае формула для определения недоступного запаса воды примет вид:

Н_{нед ,} т/га = W_мг k d₁ h (25)

где W_мг – максимальная гигроскопичность почвы, % (табл. 19);

k – коэффициент, который зависит от гранулометрического состава почвы. Для легких почв он составляет 1,34, для тяжелых 1,5.

d₁ – плотность почвы, г/см 3 (табл. 17)

h – мощность исследуемого слоя, см.

Запас доступной почвенной влаги определяется путем вычитания недоступного запаса влаги из общего количества воды в почве. Расчет можно выразить следующей формулой:

Задание № 13

1. Ознакомьтесь с методикой определения запасов влаги в почве.

2. Пользуясь данными предыдущих работ (табл. 17, 18, 19) рассчитать запасы влаги в почве: общий, недоступный и доступный.

Вопросы для контроля знаний

1. Дайте определение строению пахотного слоя почвы.

2. Какие показатели характеризуют строение пахотного слоя?

3. Каким методом определяют строение пахотного слоя почвы.

4. Объясните разницу между понятиями влажность и запас воды в почве.

5. Как определить влажность почвы?

6. Как определить плотность сложения почвы?

7. Дайте понятие максимальной гигроскопичности. Как определяют максимальную гигроскопичность?

8. Как рассчитать общие и доступные запасы воды в почве?

Радел 4. Севообороты

Севооборот – это научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур и чистого пара во времени и на полях хозяйства. Чередование культур и чистого пара ото­бражается схемой севооборота. Например:

В схеме севооборота указывают номер поля, культуру (или несколько культур для сборных полей) и площадь поля в гектарах.

Чередование культур во времени представляет собой смену одних культур другими на данном поле по годам. Че­редование культур в пространстве (по полям) означает одно­временное размещение их на территории и прохождение ка­ждой культуры через все поля севооборота за определенное количество лет (в большинстве случаев этот период равня­ется количеству полей в севообороте).

Каждая культура в севообороте может занимать одно или несколько целых полей, а также часть поля. Поля сево­оборота, в которых размешают не одну, а две – три культуры называют сборными.

Под каждый севооборот на территории хозяйства отво­дят определенный земельный участок и делят его примерно на равновеликие поля, в которых поочередно чередуют куль­туры и пары. Смена культур в севообороте может происхо­дить ежегодно и периодически. Если какую-то культуру воз­делывают на поле 2 – 3 года, ее называют повторной.

Предшественником называют сельскохозяйственную культуру или пар, занимавшие поле до посева последующей в севообороте культуры. Кроме предшественников схема се­вооборота состоит так же из звеньев. Звено – это часть сево­оборота, представленная 2-мя или 3-мя культурами, начина­ется с культуры улучшающей плодородие почвы.

В настоящее время выделяют четыре вида звеньев: паро­вое, травяное, пропашное, зернобобовое.

Период, в течение которого каждая культура и пар проходят через все поля в последовательности, предусмотренной схе­мой севооборота, называется ротацией. Размещение культур по полям, на период ротации, представляют в виде ротацион­ной таблицы (табл. 16). Ротационной таблицей называют план размещения сель­скохозяйственных культур и паров по полям и годам на пе­риод ротации севооборота.

Ротационная таблица 7-ми польного севооборота

Список литературы

1. Мальцев, А. И. Сорная растительность СССР и меры борьбы с ней / А. И. Мальцев. — М.: Колос, 1962.

2. Методические указания по контролю качества поле­вых работ по элементам технологий производства сельскохо­зяйственных культур (зерновые, зернобобовые, крупяные и масличные культуры). М.: НИИСХ ЦРНЗ, 2003. – 118 с.

3. Практикум по земледелию / И. П. Васильев, А. М. Тули­ков, Г. И. Баздырев и др. – М.: КолосС, 2004. – 424 с.

4. Фисюнов, А. В. Сорные растения / А. В. Фисюнов. – М.: Колос, 1984. – 320 с.

5. Построение схем различных типов и видов севооборотов: методическое пособие/сост. Н. Ю. Каменских. – Пермь: Изд-во ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2010. – 73 с.

Источник

Теория и формулы расчётов запасов влаги в почве

Общий запас влаги в отдельном слое или горизонте (ОЗВ) рассчитывается по формуле:

ОЗВ – общий запас влаги в слое (горизонте) почвы мощностью h, мм водного слоя (л/м 2 );

W_V – объёмная влажность почвы в горизонте, %;

h –мощность слоя (горизонта) почвы, см.

Для получения значения запаса влаги в м 3 /га необходимо значение, рассчитанное по данной формуле, умножить на 10.

Общий запас влаги для двух и более слоёв (ОЗВ) или горизонтов почвы рассчитывается по формуле:

ОЗВ – запас влаги в слое или горизонтов почвы мощностью h, мм водного слоя (л/м 2 );

W_V1, W_V2, … W_Vn – объёмная влажность почвы 1, 2, … n слоёв или горизонтов почвы, %;

h₁,h₂,… h_n – мощность 1, 2, … n слоёв или горизонтов почвы, см.

Запас продуктивной влаги (ЗПВ) – суммарное количество продуктивной влаги почвы, вычисленной из общего запаса влаги и запаса труднодоступной влаги (ЗТВ). Запас продуктивной влаги может быть рассчитан как для одного, так и для двух и более слоёв или горизонтов почвы.

Запас продуктивной влаги в почве (ЗПВ) = ОЗВ – ЗТВ

Запас труднодоступной влаги в отдельном слое или горизонте почвы рассчитывается по формуле:

Запас труднодоступной влаги (ЗТВ) = 0,1 · W_V(ВУЗ)· h

ЗТВ – запас труднодоступной влаги в слое или горизонте почвы мощностью h, мм водного слоя (л/м 2 );

W_V(ВУЗ)– объёмная влажность устойчивого завядания растений в слое или горизонте, %;

h – мощность слоя или горизонта почвы, см.

Запас труднодоступной влаги для двух и более горизонтов почвы рассчитывается по формуле:

ЗТВ – запас труднодоступной влаги в слое (горизонте) почвы мощностью h, мм водного слоя (л/м 2 );

W_V – объёмная влажность устойчивого завядания растений в 1, 2, … n слоях или горизонтах почвы (таблица 8), %;

h – мощность слоя или горизонта почвы, см.

Запас высопродуктивной влаги в почве (ЗВВ) – суммарное количество высокопродуктивной влаги в слое почвы, вычисленной из общего запаса влаги и запаса влаги при влажности разрыва капилляров (ЗВРК). Запас высокопродуктивной влаги может быть рассчитан также для одного, для двух и более слоёв или горизонтов почвы. Рассчитывается аналогично, как и запас продуктивной влаги, используя значения запасов влажности при влажности разрыва капилляров.

Запас высокопродуктивной влаги (ЗВВ) = ОЗВ – ЗВРК

Дефицит влаги в почве – это разность между фактическим содержанием влаги в почве и тем её содержанием, которое соответствует наименьшей влагоёмкости. Выражается в % от веса или объёма почвы, или в мм водного слоя.

Наименьшая влагоемкость почвы

Таблица 1 – Ориентировочные значения наименьшей влагоемкости почвы (ГОСТ 26955-86. Техника сельскохозяйственная мобильная. Нормы воздействия движителей на почву)

Пример составления графика сопоставления данных климатических условий и запасов влаги в почве

(Прохоров В. П. Динамика запасов почвенной влаги в рекреационных сосняках // В.П. Прохоров «АПРОБАЦИЯ», № 3 (54), 2017 Г. 14-17 с.)

Источник