Влажность устойчивого завядания почвы это

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Влажность устойчивого завядания растений

Влажностью устойчивого завядания растений (Вуз) называется такая влажность почвы, при которой появляются первые признаки увядания растений, не исчезающие при 12-часовом пребывании их в атмосфере, насыщенной водяными парами. Этапы завядания растений показаны на рисунке 31.[ . ]

Вся парообразная вода недоступна.[ . ]

Стаканы с почвой выдерживают при комнатной температуре в светлом помещении, но не на прямом солнечном свету.[ . ]

Когда у проростков появится первый лист, в каждом стакане оставляют по два хорошо развитых растения. Испарившуюся воду пополняют по массе, ежедневно доливая ее через трубку. С появлением у растений третьего листа полив прекращают, поверхность почвы в стакане заливают полуостывшей смесью парафина и технического вазелина (4 : 1), а трубку закрывают ватным тампоном. Для газообмена в застывшей смеси делают несколько булавочных проколов.[ . ]

Когда листья у растений начинают завядать, стакан с растениями помещают в сосуд (эксикатор, стеклянный колпак и т. д. с водой на дне) с воздухом, насыщенным парами воды. Если тургор у растений восстанавливается, то их вновь выставляют в светлое помещение. Считается, что почва достигла влажности устойчивого завядания, когда тургор в растениях не восстанавливается после 12-часового пребывания их в атмосфере, насыщенной парами воды. В этом случае растения с комком почвы извлекают из стакана, почву с корней стряхивают в другой стаканчик, взвешивают и определяют влажность почвы весовым методом или ускоренным методом на плитке К. Н. Чижовой.[ . ]

Метод обезвоживания. Предложен В. А. Францессоном и основан на обезвоживании капиллярно-увлажненного образца почвы раствором серной кислоты.[ . ]

В поле отбирают образцы почвы и при низкой влажности доводят ее до капиллярной влагоемкости. Образцы почвы с высоким содержанием влаги сразу поступают на анализ. Из подготовленного к анализу образца почвы берут навеску Зги помещают в вакуум-эксикатор над 10 %-ным раствором серной кислоты. Через 2—3 дня образец взвешивают, заменяют 10%-ный раствор кислоты на 3 %-ный и периодически взвешивают до установления постоянной массы. После этого образец высушивают до постоянной массы в термостате при температуре 100—105 °С и рассчитывают влажность почвы.[ . ]

Получаемая при этом величина примерно в 1,5 раза больше максимальной гигроскопической влажности, определенной увлажнением воздушно-сухой почвы над 10%-ным раствором НзЗО и соответствует влажности завядания, определенной вегетационным методом.[ . ]

Источник

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Влага завядания

Влажность завядания представляет важнейшую гидрологическую константу. На основании данных ВЗ и общего содержания влаги в почве вычисляют запас продуктивной влаги, т. е. той влаги, которая доступна для растений и расходуется на формирование урожая.[ . ]

Влажность завядания вычисляют в процентах от сухой почвы и в миллиметрах водного столба. Давление влаги при В3 = = 1372=1568 кПа, р =4,2.[ . ]

Содержание влаги в почве, при котором растение не удовлетворяет свою потребность в воде, называется коэффициентом завядания. Для одного и того же вида растения на разных почвах коэффициент завядания неодинаков и составляет, например, для тяжелой глины 16,3%, а для крупного песка — 0,9%.[ . ]

Содержание капиллярной влаги равно общей влагоемкости минус влага завядания (ОВ—ВЗ).[ . ]

Вычисление продуктивной влаги в слое почвы. Продуктивной влагой называют все количество воды сверх влажности завядания.[ . ]

Вычисление продуктивной влаги в слое почвы. Продуктивной влагой называют все количество воды сверх влажности за-вядания. Только при наличии ее растения могут расти. Пусть при определении влажности почвы в поле было установлено, что в слое 0—50 см содержание воды равно 85 мм. Известно также, что влажность завядания в этом слое почвы равняется 45 мм. Тогда запасы продуктивной влаги составят 40 мм. Продуктивную влагу можно выражать и в процентах.[ . ]

Основная форма почвенной влаги, используемая растениями, — капиллярная. Однако растения начинают проявлять признаки завядания до того, как в почве останется только гигроскопическая вода. Отчасти это объясняется тем, что корневые волоски растений, имеющие диаметр около 0,01 мм, не могут использовать влагу из более мелких пор. Влажность почвы, при которой начинают обнаруживаться признаки завядания растений, называется влажностью завядания. Эта величина зависит как от особенностей почвы, так и от характера растений. Влажность завядания если не определяется экспериментально, то вычисляется умножением максимальной гигроскопичности на 1,5 (коэффициент Н. А. Качинского).[ . ]

Таким образом, продуктивная влага в почве находится в интервале влажности ВЗ — НВ, а наиболее благоприятная, высокопродуктивная влага — ВРК—НВ. Нижним пределом содержания продуктивной влаги в почве является влажность завядания. Ее определяют вегетационными методами, наблюдая, при какой влажности растение завядает, или расчетным способом, умножая значение максимальной гигроскопичности на коэффициент 1,5. В гидрометеослужбе используют коэффициент 1,34. Показатели ВЗ необходимы для вычисления запасов продуктивной влаги (с. 211).[ . ]

В такырах очень низкие запасы влаги. Летом происходит сильное иссушение, полевая влажность падает до коэффициента завядания, и такыры находятся фактически в состоянии физической сухости. Из-за очень слабой водопроницаемости, обусловленной большой плотностью и дисперсностью почвенной массы, даже ранней весной, в период наибольшего увлажнения, промачивание такыров не достигает 50 см.[ . ]

Если в тяжелосуглинистой почве влажность завядания составляет 12%, а общая влагоемкость равна 30%, то диапазон активной влаги «(¥дав = 30 — 12 = 18%.[ . ]

Серо-бурые почвы испытывают резкий дефицит влаги. Даже весной запасы продуктивной влаги очень невелики. Летом полевая влажность ниже коэффициента завядания растений.[ . ]

Влажность з а в я д а и и я (ВЗ) , или коэффициент завядания (КЗ) , соответствует пределу влажности почвы, при котором прекращается рост растений. Влажность завядания на супесчаных и легко-суглшшстых почвах составляет 3—6%, среднесуглинистых— 6—12% массы сухой почвы и зависит также от вида растений, фазы их развития и осмотического давления почвенного, раствора. Она равна обычно полуторной или двойной величине максимальной гигроскопичности. Количество влаги в почве при снижении до влажности завядания, когда вода становится недоступной для растений и они гибнут, называют мертвым запасом (М3). Разница между показателями наименьшей влагоемкости и влажности завядания обозначает количество влаги, доступной (ДВ) для растений, или продуктивной влаги. Однако оптимальной для растений является влажность, величина которой находится между FIB и влажностью разрыва капилляров (60—70 % НВ) .[ . ]

Для растений не так важно общее количество почвенной влаги, как доступность. Уровень доступной растениям воды находится между точкой устойчивого завядания и полевой влагоемкостью. Эту воду часто называют капиллярной. В почве она удерживается в тонких порах, где ее стеканию препятствуют капиллярные силы, а также в виде пленок вокруг почвенных частиц (рис. 60). Почвы различаются по своей способности удерживать влагу, что связано с их механическим составом (табл. 8). Хотя песчаные почвы лучше дренированы и аэрированы, но они обладают более низкой водоудерживающей способностью, чем глинистые почвы. Общее количество капиллярной воды в песчаных почвах может быть увеличено путем повышения содержания в них органического вещества. Количество доступной для растений воды зависит от многих факторов, в том числе от типа и глубины почвы, глубины залегания корневой системы культуры, скорости потери воды на испарение и транспирацию, температуры и скорости поступления дополнительной воды. Кроме того, содержание доступной растениям воды имеет значение само по себе. Чем меньше воды в почве, тем прочнее она удерживается. Прочность измеряется в атмосферах давления, требующегося для отнятия воды. При полевой влагоемкости вода удерживается силой примерно 15 атм.[ . ]

В зоне слабого весеннего промачивания (несквозного насыщения, по Роде) годовой максимум запасов продуктивной влаги наблюдается также весной, но величина этих запасов в метровом слое составляет в среднем лишь 50—70 мм (ниже наименьшей влагоем-кости). Глубина промачивания почвы в отдельные годы не превышает 50 см. Осенний минимум снижается до влажности завядания растений. Легкоподвижная почвенная влага имеется здесь только ранней весной и во время дождей, притом только в самых верхних слоях почвы. В зоне распространения этих почв создаются хорошие условия для впитывания влаги в почву, а также условия, ограничивающие возможность формирования как поверхностного, так и подземного стока. Поверхностный сток возникает, как правило, только весной.[ . ]

При изучении водного режима почвы под посевами сельскохозяйственных культур наряду с учетом общего содержания влаги, ее форм и степени подвижности, важное значение имеет определение в почве запасов продуктивной (доступной) влаги как показателя условий влагообеспеченности растений по фазам развития. Продуктивная влага, или влага, содержащаяся в почве сверх влажности устойчивого завядания (ВЗ), оказывает непосредственное влияние на жизнедеятельность растений, накопление растительной массы и формирование урожая, а изменение ее запасов практически обусловливает все изменения влагосодержания почвы (Вериго, Разумова, 1973).[ . ]

При влажности, близкой к ММВ, растения обычно начинают устойчиво завядать, поэтому такую влажность называют влажностью завядания (ВЗ) или «мертвым», недоступным для растений запасом влаги в почве. Для разных растений, а также разных периодов их роста (проростки или зрелые растения) влажность завядания будет неодинакова. Особенно чувствительны к критическому состоянию влажности почвы проростки.[ . ]

Расчет количества доступной растениям во д ы в почве. Зная содержание воды в почве, можно вычислить запас полезной, т. е. доступной сельскохозяйственным культурам, влаги. Для этого из полученного результата влажности вычитают процент влаги, отвечающий мертвому запасу воды в почве. Мертвый запас влаги отвечает влажности почвы, при которой растения не могут уже своими корнями поглощать воду из почвы и начинают увядать. Такая влажность почвы называется коэффициентом завядания, или влажностью завядания.[ . ]

При некоторой, определенной для каждой почвы, влажности растения завядают и, если содержание воды не увеличивается,— погибают. В количественном выражении эта влажность приблизительно равна двойной максимальной гигроскопичности почвы. Она тем выше, чем тяжелее механический состав почвы и чем больше в ней гумуса. Таким образом, этот мертвый вапас влаги связан с коллоидами почвы и возрастает с повышением их содержания. Чаще всего этот уровень влажности называют «коэффициентом вавядания» растений или влажностью завядания.[ . ]

Целинные и богарные сероземы характеризуются непромывным типом водного режима. Однако отсутствие зимой промерзания почвы, благоприятное ее сложение определяют глубокое промачивание сероземов зимне-весенними осадками: светлых сероземов на 1 м и более и типичных на 1,5 м и более. Увлажнение почв в это время соответствует полевой влагоемкости (20—21 %). И даже весной, когда влага начинает интенсивно расходоваться на десукцию и испарение, влажность почвы в 80—100-сантиметровой толще превышает влажность завядания в 1,5—2 раза, а при выпадении осадков в верхних слоях может достигать полевой влагоемкости.[ . ]

Однако лишь полтораста лет спустя вновь вернулись к этой теме и разъяснили, что происходит перетачивание воды через корневую систему из влажной почвы или другого источника в сухую. Проростки пшеницы и ячменя выращивали и без разделения корней, но верхнюю их часть помещали в воздушносухой почве (содержавшей питательные вещества), а нижнюю, прошедшую через сосуд, ошускали в банку с водой. Наблюдалось повышение влажности почвы и небольшое усвоение растениями питательных веществ. В полевых условиях воздушные корни кукурузы помещали в банку с сухой почвой; происходило ее увлажнение, отвечающее приблизительно влажности завядания. По измененному методу позднее ставили эксперименты с кукурузой, которую пересаживали в сосуд с черноземной или дерново-подзолистой почвой; нижняя часть была влажной, но не удобрялась, а верхняя высыхала, но была удобрена; между ними закладывалась прослойка из крупного песка, что исключало подъем влаги; азот и калий из сухой почвы растение усваивало слабо, а фосфор почти не усваивало.[ . ]

Источник

Влажность устойчивого завядания растений

Влажность устойчивого завядания растений характеризует нижнюю границу продуктивной влаги, т.е. вся влага ниже этой величины растениям не доступна.

Поэтому разность между общим запасом влаги в почве и влажностью устойчивого завядания растений представляет продуктивную влагу. ВУЗ определяется как прямыми методами, так и расчетным путем. Для прямого определения (метод вегетационных миниатюр по С.И.Долгову) берут алюминиевый стакан высотой 5-7 см и диаметром 4 см, на дно которого насыпают слой песка толщиной 1 см, а оставшуюся часть заполняют воздушно-сухой почвой. Затем производят высев 4-5 проросших зерен ячменя и через трубку увлажняют почву снизу до появления капиллярной воды на ее поверхности. Стакан с почвой выдерживают при комнатной температуре (20-25 о С) в светлом помещении. После появления первого листа в каждом стакане оставляют по 2 растения. Испарившуюся воду пополняют через трубку. С появлением у растений третьего листа подачу воды прекращают, поверхность почвы заливают полуостывшей смесью парафина и технического вазелина (соотношение по массе 4:1), а трубку закрывают колпачком. Для газообмена в застывшей смеси делают несколько проколов.

Когда листья начинают завядать, стаканчик с растениями помещают в сосуд, в котором воздух насыщен парами воды (эксикатор с водой на дне). Если тургор у растений восстанавливается, то их вновь выставляют в светлое помещение. Считается, если после 12-часового пребывания в атмосфере, насыщенной парами воды, тургор в клетках не восстанавливается, то влажность почвы достигла уровня ВУЗ. Затем растения с комками почвы на корнях извлекают из стаканчика, почву стряхивают в другой стаканчик, взвешивают и определяют влажность весовым методом.

Главным недостатком этого метода является малый объем почвы, не позволяющий доводить растения до хорошего развития.

Для получения более точных значений ВУЗ Д.В.Федоровский предложил выращивать растения в сосудах литрового объема, в которых корневая система получает более полное развитие. 1

На лабораторных занятиях из-за ограниченности времени ВУЗ может быть приблизительно определена по величине МГ с использованием переводного коэффициента 1,34 или по формуле Б.Н.Мичурина 2 2, предложенной им для глинистых и суглинистых почв:

ВУЗ = 0,35 —— 100, (37)

где Р — объемная масса почвы, г/см 3 ;

d — удельная масса почвы, г/см 3 .

ВУЗ зависит от механического состава и физических свойств почвы (плотности, агрегатного состава), вида растения и фазы его развития. В тяжелых глинистых почвах она значительно выше, чем в песчаных.

16.Влажность устойчивого завядания различных по механическому составу почв по С.А. Вериго и Л.А. Разумовой [4]

При повышении плотности с 1,1 до 1,4 г/см ВУЗ увеличивается в 1,5-2,0 раза. В переуплотненной почве практически не остается места либо для доступной растениям влаги, либо для пористости аэрации. Расчеты показывают, что при плотности темно-каштановой почвы 1,60 г/см 3 на твердую фазу приходится 62% объема почвы и лишь 38% на долю пор. Если учесть, что порозность устойчивой аэрации составляет 20% и влажность устойчивого завядания около 12%, то для доступной влаги практически не остается порового пространства.

Д.В.Федоровский показал, что влажность устойчивого завядания зависит не только от почвы, но и от растений, так как последние, приспосабливаясь к условиям произрастания, могут изменять сосущую силу корневой системы в широких пределах.

О величине недоступной влаги основных типов почв Казахстана можно судить по следующим данным (рис.11), приложение 4.

Рис.11. Содержание доступной и недоступной влаги (в мм) в метровом слое при наименьшей полевой влагоемкости и коэффициент влагоотдачи почв Казахстана (по А.Д.Карбышевой)

Источник