1.3. Способы определения и выражения влажности почвы и влагозапасов

Простым и наиболее точным способом определения влажности почвы является термостатно-весовой, которым пользовались при определении гигроскопической влаги. Для отбора почвенных образцов используют буры различной конструкции. Отбор образцов производят из слоя 0–5 и 5–10 см, далее до глубины 0,6 м через каждые 10 см, а глубже допускается через 20 см. Исходные данные и результаты взвешиваний и расчетов записывают в специальный журнал (табл. 2).

Таблица 2

Глубина, см	Номер стакана	Влажная почва с тарой, г	Сухая почва с тарой, г	Масса тары, г	Масса воды, г	Масса сухой почвы, г	Влажность, %
0–5	1	46,40	42,00	21,65
5–10	2
и т.д.

Термостатно-весовой метод определения влажности почвы сравнительно трудоемкий и занимает по времени примерно сутки. Это обусловило поиск и разработку других альтернативных методов.

Спиртовой метод определения влажности почвы отличается от термостатно-весового тем, что сушка образцов производится путем смачивания в спирте и выжигания.

По карбидно-гипсовому методу в свежепробуренные скважины опускают предварительно взвешенные карбидные или гипсовые блоки, которые быстро адсорбируют почвенную влагу. Чем влажнее почва, тем больше насыщаются блоки. Взвесив водонасыщенные блоки и произведя расчеты, определяют влажность почвы.

Тензиометрическийспособ заключается в том, что в почву помещают тонкопористый керамический датчик, способный в смоченном состоянии пропускать воду в том или ином направлении в зависимости от содержания воды в почве. Величина всасывающего давления регистрируется прибором и пересчитывается на влагозапасы в анализируемом слое почвы.

Электрическийспособ основан на зависимости электрического сопротивления почвы от ее влажности.

Нейтронныйспособ определения влажности почвы основан на взаимодействии излучения с ионами водорода воды. Чем влажнее почва, тем больше концентрация ионов водорода и тем сильнее взаимодействие, измеряемое прибором. Специальный щуп постепенно опускается в однажды пробуренную, армированную и многократно используемую скважину.

СВЧ-радиометрическийметод предусматривает установку прибора на самолет, облет-зондирование полей и расшифровку данных. Усредненные результаты даются для слоя 0–50 см, но возможна тарировка для более глубоких горизонтов. Метод отличается высокой производительностью.

Расчетныйметод позволяет на основании метеорологических данных и биоклиматических коэффициентов рассчитывать суммарное испарение с поля. Зная весенние влагозапасы и эвакотранспирацию, рассчитывают влажность почвы, влагозапасы, сроки и нормы поливов посевов.

Количество влаги в почве характеризуется двумя понятиями: влажностью почвы и запасом влаги в почве. Влажность почвы – это отношение массы влаги в некотором объеме почвы к массе абсолютно сухой почвы в процентах (массовая влажность). Под абсолютно сухой почвой понимается почва, высушенная до постоянного веса при температуре 105–100 ºС.

Влажность почвы также выражают в виде отношения объема влаги к объему почвы в долях объема или процентах (объемная влажность).

Запасы влаги обычно определяют в некотором слое почвы и выражают их в м³влаги на 1 га или в мм слоя воды (1мм =10 м³/га).

Задание 5. Ознакомиться со следующими способами выражения величин влажности почвы.

1. Влажность в процентах по массе почвы (W – массовая влажность) определяется по формуле:

, или,

где а – масса влажной почвы;

b– масса абсолютно сухой почвы;

с – масса воды, удаленной высушиванием.

2. Влажность в процентах по объему почвы (е– объемная влажность) находится по формуле:

W_об.=W·d,

где d – объемная масса почвы.

3. Относительная влажность от влагоемкости почвы (ПВ, НВ, КВ и др.), выраженная в процентах:

,

где Z – влагоемкость почвы в массовых или объемных процентах.

В сельскохозяйственной практике необходимо знать не только общий запас влаги, но и запас продуктивной влаги в почве. Это можно сделать, если определить полевую влажность, наименьшую влагоемкость (НВ), влажность завядания и объемную массу почвы. По влажности на данный момент и НВ можно определить дефицит влаги в почве, рациональные нормы полива и промывные нормы.

Задание 6. Ознакомиться с определением запаса продуктивной влаги и дефицита влаги в почве и рассчитать их по горизонтам почвы, используя данные табл. 3.

Таблица 3

Глубина слоя, см	Объемная масса, г/см3	Влажность завядания, %	Полевая влажность, %	Наименьшая влагоемкость, %	Продуктивная влага, %	Дефицит влаги, %
0–10	0,94	11,37	13,60	32,10
10–20	0,94	11,37	15,40	32,10
20–30	1,25	11,56	13,29	32,75
30–40	1,25	11,05	12,82	32,70
40–50	1,46	11,25	12,77	32,55
50–60	1,46	11,63	11,42	32,0
60–70	1,45	11,63	10,48	32,80