Понятие о водном балансе и водном режиме почв.

Мы уже знаем, что основные источники увлажнения почвы - осадки, грунтовые воды и орошение. Влага в почве постоянно движется - поглощается растениями, испаряется в воздух, перемещается в глубокие горизонты. Временами наблюдается её аккумуляция в почве в результате конденсации паров воды, восходящих токов из глубоких горизонтов и других статей водного баланса.

Водный баланс - количественное выражение водного режима почв, т.е. это соотношение прихода и расхода влаги в почве. В практических расчётах чаще всего применяют уравнение водного баланса следующего вида:

В_о + В_ос + В₂ + М = Е_исп.+Е_т + В₁

Е = Е_исп + Е_т = В₀ - В₁+ В_ос + В₂ +М, м³/га;

где, Е - суммарное водопотребление;

Е_исп - физическое испарение;

Е_т – транспирация;

В₀ - запас влаги в почве на начало наблюдения;

В₁ - запас влаги в почве на конце периода наблюдения;

В_ос - сумма осадков за период наблюдения;

В₂ - количество влаги, поступающий из грунтовых вод;

М - оросительная норма.

М = n•m;

где n – число поливов;

m – норма полива, м³/га;

В условиях равнины взрослый лес полностью расходует подвижные запасы влаги почвы. Общий его годовой расход, включающий и задержание осадков кронами, равняется в большинстве случаев годовому количеству осадков. На транспирацию у сосны и дуба уходит около 60-70% годовой суммы осадков, на физическое испарение с крон - около 20% и 15-18% - на испарение почвы.

В условиях сельскохозяйственных полей юго-востока примерно 40% влаги уходит на испарение с поверхности почвы, на транспирацию 35-40%, на задержание осадков листьями - 10-12%, на поверхностный сток - остальное, т.е. 8-15%.

Содержание влаги вычисляют в мм или в м³/га отдельно для каждого горизонта, т.к. влажность и плотность сильно изменяются по различным слоям почвенного профиля. Запасы воды в отдельных горизонтах определяют по формуле:

В = а • dv • Н

где: В - запас (влаги) воды (м³/га) для слоя Н;

а - полевая влажность, %;

dv - плотность, г/см³;

Н - мощность горизонта, см

Запасы вода в почве, которые учитывают в течение вегетационного периода, позволяют судить об обеспеченности влагой с.-х. растений. В агрономической практике важно учитывать общий и полезный запасы воды в почве.

Общий запас воды (ОЗВ) - суммарное её количество на заданную мощность почвы, рассчитывают по формуле:

ОЗВ, м³/га = (а₁ • dv₁ • H₁) + (а₂ • dv₂ • H₂) +....+ (а_п • dv_п • Hп),

где: а₁,dv₁,Н₁ - соответственно полевая влажность, плотность и мощность первого слоя;

а₂, dv₂, Н₂ - тоже второго слоя и т.д.

Полезный запас воды в почве (ПЗВ) рассчитывается по разности между общим запасом влаги (ОЗВ) и запасом труднодоступной влаги (ЗТВ). Последний в почве вычисляют по формуле:

ЗТВ = (ВЗ₁ • dv₁ • Н₁) + (ВЗ₂ • dv₂ • Н₂) +....+ (ВЗ_п • dv_п • Н_п)

ПЗВ = ОЗВ - ЗТВ

Водный баланс складывается неодинаково для различных почвенно- климатических зон и отдельных участков местности. В зависимости от соотношения основных статей годового водного баланса может наблюдаться несколько типов водного режима почв. Численное значение годового водного баланса, прежде всего, определяется соотношением величины инфильтрации и количества испарившейся из почвы влаги. Отношение годовой суммы осадков к годовой испаряемости называют коэффициентом увлажнения (КУ). В различных зонах КУ колеблется от 3 до 0.1.