Передвижение влаги в почве

  В заключение главы об элементах водного режима почв надлежит рассмотреть вопрос о закономерностях, управляющих передвижением влаги в почве. Этого вопроса мы неоднократно касались при рассмотрении других свойств почвы, поэтому остается только обобщить все изложенное о закономерностях передвижения почвенной влаги.

Мы знаем, что влага в почве находится под влиянием силы тяжести и сил капиллярных, сорбционных и осмотических. Эти силы и вызывают передвижение влаги в почве. Для того, чтобы передвижение влаги от одной точки почвенной толщи к другой могло осуществиться, необходимо, чтобы между ними возникла разность всасывающих давлений, создаваемых этими силами. Скорость передвижения влаги зависит еще и от величины влагопроводности почвы. В общем виде скорость передвижения влаги может быть выражена формулой: где V—скорость передвижения влаги в почве,
С — влагопроводность почвы,
Р1 — Р2 — разность величин всасывающих давлений, / — расстояние между точками,
Pi — Р 2
              j              градиент давления.
Формула эта достаточно проста, и определение скорости передвижения влаги, казалось бы, особого труда не представляет. На самом деле это не так. Дело в том, что величина влагопроводности находится в прямой, но не пропорциональной зависимости от влажности почвы. А поскольку влажность почвы в результате передвижения влаги и других явлений постоянно изменяется, то одновременно изменяется и влагопроводность, вследствие чего количественная зависимость очень сложна. Поэтому мы ограничимся рассмотрением вопроса с качественной стороны.
В качественно различных интервалах величин влажности передвижение влаги совершается под влиянием сил различной природы. При высокой влажности, превышающей наименьшую вл а гоем кость, передвижение происходит под влиянием силы тяжести, с которой в этом интервале всегда сочетаются силы капиллярной природы. Передвижение влаги может совершаться в вертикальном нисходящем направлении (просачивающаяся влага), в вертикальном восходящем направлении (капиллярная поднимающаяся влага) и в боковом (поток грунтовых, почвенно-грунтовых или почвенных вод, охватывающий соответствующие водоносные горизонты и расположенную над ними капиллярную кайму). Величина влагопро- •водности в этом интервале очень велика и достигает наибольшей величины при полном насыщении почвы. Почвенная влага во всем этом интервале способна передавать гидравлическое давление.
Следующий интервал влажности — интервал от наименьшей влагоемкости до влажности разрыва капиллярной связи. В почве, влажность которой не превышает НВ, влага теряет способность стекать под влиянием силы тяжести. Это доказывается тем, что в природе мы находим многометровые почвенно-грунтовые толщи, в которых после происшедшего однажды сквозного промачи- вания влажность годами продолжает сохранять величину, равную НВ. Гидравлическое давление через такие толщи не передается. Влагопроводность в этом интервале несколько ниже, чем в первом. В передвижении влаги главную роль играют .сорбционные силы, которые в отдельных участках почвы сочетаются с силами капиллярными.

Во всяком случае влага в этом интервале может довольно быстро подтягиваться к точке ее расхода (испарения с поверхности почвы или отсоса корнем)-
Верхней границей третьего интервала является влажность разрыва капиллярной связи. Что касается его нижней границы, то ее из-за отсутствия достаточных данных точно установить нельзя. Она лежит между влажностью завядания и максимальной адсорбционной влагоем- костью, скорее всего около величины максимальной гигроскопичности. Вся влага в этом интервале относится, по-видимому, к категории прочно-связанноЙ1И может пере- .двигаться лишь под влиянием сорбционных сил — от частичек с более толстой пленкой к частичкам с более тон-

кой пленкой. Влагопроводность в этом интервале мала и быстро1 падает с уменьшением влажности. Вследствие этого скорость передвижения влаги тоже очень мала, хотя «градиенты сорбционных сил здесь могут быть очень большими.
Верхняя граница четвертого интервала влажности соответствует нижней границе третьего, т. е. лежит около величины максимальной гигроскопичности, а нижняя равна нулю. Влагопроводность в этом интервале может считаться равной нулю. Передвижения влаги в жидкой форме в этом интервале не происходит, а влага может передвигаться только в форме пара путем диффузии от точек с большей абсолютной упругостью пара к точкам с меньшей абсолютной упругостью. Абсолютная упругость водяного пара в этом интервале зависит от влажности почвы и от температуры.
Передвижение влаги в парообразной форме может происходить и в остальных интервалах: при влажности, превышающей максимальную гигроскопичность, почвенный воздух насыщен водяным паром,-вследствие чего его абсолютная упругость всецело зависит от температуры почвы.
Передвижение водяного пара путем диффузии происходит в направлении падения температуры, т. е. от слоев почвы более теплых к слоям более холодным. Наибольшее значение это передвижение может иметь во втором и третьем интервалах влажности. В первом интервале его значение меньше вследствие того, что при такой высокой влажности объем пор, свободных от влаги, через которые может двигаться водяной пар, слишком мал.
Так как при влажности почвы, превышающей максимальную гигроскопичность, передвижение водяного пара зависит от направления градиента температуры, то направление его передвижения меняется от сезона к сезону и от дня к ночи. В дневные часы, когда поверхность почвы имеет наиболее высокую температуру, водяной пар передвигается вниз. В ночные часы, когда поверхность почвы охлаждается, водяной пар движется в восходящем направлении. Суточные изменения направления передвижения происходят в -слое мощностью 50— 70 см. Точно так же летом воядной пар движется в нисходящем направлении, а зимой — в восходящем.
В целом количественное значение передвижения влаги в парообразной форме для водного режима почв, по-видимому, невелико.
60

Еще по теме Передвижение влаги в почве:

1. Передвижение веществ и их обмен
2. ПАТОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ КАМЕРНОЙ ВЛАГИ
3. РАСХОД ВЛАГИ С ОСУШЕННЫХ ЛЕСНЫХ БОЛОТ Б. В. Бабиков
4. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТОЯНИЯПОЧВЕННОЙ ВЛАГИ (ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ,АКТИВНОСТЬ ВОДЫ)
5. Определение обменного калия в почве.
6. ИЗМЕНЕНИЯ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ В ПОЧВЕ ИЗВЕСТЬЮ
7. ОПТИМИЗАЦИЯ СОДЕРЖАНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВЕ И ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОУДОБРЕНИЙ
8. МИКРОБНАЯ СУКЦЕССИЯ В ПОЧВЕ
9. ПРЕВРАЩЕНИЕ МОЧЕВИНЫ В ПОЧВЕ[1]
10. Содержание азота в почве и динамика его превращения
11. 2.4. Определение подвижных форм фосфорав почве
12. Влияние бесподстилочного навоза на содержание углерода и азота в почве
13. ДЕСОРБЦИЯ МИКРООРГАНИЗМОВПРИ ИХ КОЛИЧЕСТВЕННОМ УЧЕТЕ В ПОЧВЕ
14. Потребители органических остатков в почве:
15. ПРЕВРАЩЕНИЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ В ПОЧВЕ И УСВОЕНИЕ ИХ РАСТЕНИЯМИ *
16. Влияние навоза на микробиологические процессы в почве
17. Индикаторы дефицита или избытка химических элементов в почве
18. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ УРОЖАЕМ И ИХ ПРЕВРАЩЕНИЕ В ПОЧВЕ [38]
19. Фиксация аммония в почве, или необменное его поглощение