Вопрос 44. Доступность почвенной влаги растениям

Исключительно важная характеристика почвенной влаги - степень доступности ее для растений, потребляющих в процессе своего развития огромное количество воды. Для растений доступна не вся почвенная влага, а только та ее часть, которая удерживается в почве силами меньшими, чем сосущая сила корневых волосков. Чем менее прочно вода удерживается твердой фазой почвы, тем более она подвижна и доступна растениям. Поскольку вода в почве находится под действием различных сил, то выделяют определенные интервалы влажности почвы, в пределах которых вода характеризуется одинаковой подвижностью и доступностью растениям. Границы значений влажности почвы, при которых количественные изменения в подвижности воды переходят в качественные отличия, А.А.Роде назвал почвенно-гидрологическими константами.

Почвенно-гидрологические константы:

• максимальную гигроскопичность (МГ);

• влажность завядания (ВЗ);

• влажность разрыва капилляров (ВРК);

• предельно-полевую влагоемкость (ППВ);

• полную влагоёмкость (ПВ).

Под максимальной гигроскопичностью (МГ) понимают предельное количество парообразной влаги, которое может быть поглощено почвой, эта влага удерживается почвой очень прочно и полностью недоступна для растений. Она представляет собой «мёртвый запас» влаги. Величину МГ используют для нахождения влажности заведения растений.

Влажность завядания (ВЗ) – влажность почвы, при которой наступает устойчивое завядание растений. Первые признаки завядания - потеря тургора. При устойчивом завядании растений тургор не восстанавливается вследствие необратимых изменений в клетках. Следовательно, содержание воды в почве, соответствующее ВЗ, нижний предел влаги, доступной для растений. Вся влага до ВЗ включительно является не доступной для растений. Ориентировочно ВЗ приравнивают к 1,5 МГ. Величина ВЗ возрастает по мере утяжеления гранулометрического состава и составляет: в песчаных почвах 1-3%, в супесчаных 3-6, в суглинистых – 6-15, в глинистых – 20-30, в торфяных – 60-80%. Высокие величины влажности завядания, свойственные торфяным почвам, следует учитывать при их осушении. Слишком глубокое залегание уровня грунтовых вод вследствие осушения торфяников может повлечь за собой чрезмерное их иссушение и соответственно низкие урожаи возделываемых культур.

При прочих равных условиях ВЗ заметно возрастает по мере роста засоленности почв. Поэтому на засоленных почвах недостаток влаги для растений проявляется раньше и более резко по сравнению с незасоленными почвами.

Вся влага, содержащаяся в почве сверх влажности завядания до полной Влагоемкости, является доступной для растений, однако отдельные ее порции имеют существенные качественные отличия.

В диапазоне ВЗ-ППВ содержится свободная капиллярно-подвешенная вода, заполняющая капиллярные поры. Потребляя эту влагу, растения не только поддерживают свою жизнедеятельность, во и синтезируют органическое вещество. Такую влагу называют продуктивной. Капиллярно-подвешенная вода передвигается к местам ее расхода в пределах всей увлажняемой толщи почвы по капиллярам, сплошь заполненным водой. Но при определенном уровне влажности, характерном для каждой почвы, восходящее движение влаги по капиллярам резко затормаживается или прекращается вообще. Это обусловлено тем, что в почве нарушается сплошное заполнение капилляров водой, в связи с этим она теряет свою подвижность, оставаясь доступной для растений.

Влажностью разрыва капилляров (ВРК) называют влажность почвы, при которой нарушается сплошное заполнение капилляров почвы водой. Это важная почвенно-гидрологическая константа, характеризующая нижний предел влажности почвы, оптимальной для растений.

В почвах величина ВРК довольно вариабельна и в среднем составляет 50-70% от ППВ. При достижении влажности почвы уровня ВРК наступает критический момент в снабжении растений влагой. Свободная вода, остающаяся в почве, сосредоточена преимущественно в наиболее мелких влагопроводящих порах, в углах стыка частиц и не контактирует со значительной частью корневой системы. Поэтому по мере уменьшения влажности почвы от ВРК к ВЗ складываются все более неблагоприятные условия для водного питания растений, в результате чего замедляется их развитие и снижается продуктивность. Продуктивная влага состоит из неподвижной, а поэтому малопродуктивной влаги, находящейся в диапазоне ВЗ-ВРК, и подвижной, высокопродуктивной влаги, приходящейся на интервал ВРК-ППВ.

В первый период развития растений решающее значение имеют запасы продуктивной влаги в самом верхнем, пахотном слое почвы. В последующем растения потребляют влагу и из более глубоких горизонтов почвенного профиля.

Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы менее 100 мм и выше 200мм выходят за пределы оптимальных для большинства культур. Особенно негативно на их развитии отражаются избыточный (более 250 мм) и недостаточный (менее 50мм) запасы влаги в почве.

В диапазоне ППВ-НВ находится гравитационная влага. Она легкодоступна для растений, но считается избыточной, поскольку заполняет воздухоносные поры. В результате этого нарушается газообмен почвы и ухудшается снабжение корневых систем растений кислородом. Поэтому такая влага, будучи доступной для растений, — не продуктивная.