Влагоемкость, водопроницаемость почв. Различные формы воды в почве

Водопроницаемость почвы. Выпадая на поверхность почвы в виде осадков, вода под влиянием силы тяжести просачивается в ней по крупным скважинам и рассасывается по тонким скважинам, или капиллярам, окружая сплошным слоем почвенные частицы. Чем крупнее почвенные частицы (например, в песке), тем больше и ходы между ними и тем легче через такую почву будет проникать вода. Наоборот, в почве (например, глинистой), богатой мельчайшими частицами, ходы между ними чрезвычайно малы. Вода в глинистые почвы просачивается в сотни раз медленнее, чем в почвы песчаные. Проникает она в почвы в этом случае главным образом по трещинам, червоточинам и по ходам старых истлевших корней.

Влагоемкость почвы. Попадая в почву, вода смачивает почвенные частички, окружая их многими слоями. Вода прилипает к почве, и почва прочно удерживает ее в силу своей поверхностной энергии. Способность почвы удерживать воду при условиях свободного ее стекания называется влагоудерживающей способностью почвы, а количество воды, которое при тех же условиях сохраняет почва, - влагоемкостью почвы.

Влагоемкость у разных почв разная. 100 г глинистой почвы, богатой перегноем удерживает в себе 50 г воды (50%) и больше, а 100 г песчаной почвы – только от 5 до 25 г (5-25%). В большинстве случаев пахотный слой суглинистых и глинистых почв удерживает на 100 г почвы от 30 до 40 г воды (30-40%); торфяные почвы отличаются высокой влагоемкостью: 100, 200, 300% и более.

Различные формы воды в почве. Вода, содержащаяся в почве, неодинакова по своему качеству. Можно выделить шесть ее главных категорий:

1. Вода прочносвязанная, несвободная, которая сильно притягивается почвенными частичками и растениям почти совсем недоступна. В природе встречаются две формы такой воды – гигроскопическая и максимально гигроскопическая. Первая содержится в воздушно-сухой почве. Вторая форма прочносвязанной адсорбированной воды поглощается почвой из атмосферы. Обе эти формы воды в почве передвигаются лишь в виде пара.

2. Рыхлосвязанная вода. Это вода пленочная. Она обладает еще высоким напряжением, и, хотя может передвигаться в почве в жидком виде, интенсивность передвижения ее крайне замедленна. Поэтому пленочная вода – слабый переносчик солей, и она с трудом доступна растениям.

3. Вода капиллярная. Она занимает средние по величине поры в почве. Вода свободная, гравитационная. Это вода способна стекать из почвы вниз или в сторону по уклону.

4. Вода парообразная. Она содержится в почвенном воздухе.

5. Вода твердая (лед). Она образуется в почве при замерзании.

6. Вода внутриклеточная (осмотическая). Она заключена в клетках отмерших, но недоразложившихся растений.

Описанные формы воды располагаются в почвенных порах, но не входят в состав твердого вещества почв. Есть две формы воды, входящие в состав твердой фазы почвы - химически связанная вода, или конституционная, и вода кристаллизационная, или кристаллогидратная.

Первая наиболее прочно связана с твердыми частицами, включаясь в них разорванными молекулами воды в форме гидроксильных ионов (ОН-ионов), например, при взаимодействии оксида железа с водой. В результате реакции Fe₂O₃ + 2 H₂O => 2Fe(OH)₃ получаются две молекулы гидроксида железа.

Вторая тоже входит в состав молекулы твердого вещества, но уже цельными молекулами воды. Например, в гипсе содержится две молекулы воды: CaSO₄*2H₂O.

Химически связанной воды много в глинистых минералах и мало в песках и супесях.