Vai augsnē ir ūdens? Protams, jā! Tas nāk no atmosfēras nokrišņiem, kuru daudzums ir atkarīgs no meteoroloģiskajiem apstākļiem un konkrētā apgabala klimata. Augsņu ūdens režīms ir svarīgākais raksturlielums, kas nosaka koku stādījumu ražības un augšanas apstākļus.
Akcijas
Mitrums, kas nokļūst augsnes virsmā, veido virsmas noteci. To novēro sniega kušanas laikā, pēc stiprām lietavām un ir atkarīgs no nokrišņu daudzuma, augsnes slāņa ūdens caurlaidības un reljefa leņķa. Izšķir arī sānu noteci, kas rodas augsnes horizontu dažādā blīvuma dēļ. Ienākošais mitrums vispirms tiek filtrēts caur augšējiem horizontiem, un, sasniedzot horizontu ar smagāku granulometrisko sastāvu, veidojas augsnes virsūdens. No tā daļa ūdens iesūcas dziļākajos slāņos, sasniedzot grunts noteci. Ja ir reljefa slīpums, daļa mitruma no ūdens nesējslāņa ieplūst zemāka reljefa zonās.
Augsnes mitrums un iztvaikošana
Vai augsnē ir ūdens, kam raksturīga pastiprināta iztvaikošana? Viss ir atkarīgs no viņaātrums, kas mainās atbilstoši mitruma izmaiņām. Dienas laikā iztvaikošanas apjoms var sasniegt desmit līdz piecpadsmit milimetrus. Augsnes ar seklu gruntsūdeni iztvaiko daudz vairāk mitruma nekā dziļās.
Ūdens kustas atkarībā no dažādu spēku izpausmes un mitruma pakāpes. Mitruma kustības priekšnoteikums ir gradients (spēka starpība). Visi spēki kopā iedarbojas uz augsnes ūdeni, bet daži spēki dominē. Atkarībā no tā tiek izdalīti galvenie mitruma veidi augsnē: brīvais ūdens, tvaiks un ledus. Arī augsnes slāņos ir hidratēts, higroskopisks, plēvveida, kapilārais un intracelulārais ūdens.
Brīvs un tvaikojošs mitrums
Gravitācijas (brīvais) ūdens aizpilda lielas poras, gravitācijas ietekmē veido lejupejošu straumi un veido nosēdinātu ūdeni, daļēji iekrītot gruntsūdeņos. Gravitācijas mitrums augsnē iziet cauri iluviālajiem un eluviālajiem procesiem un veido visus citus ūdens veidus. Tas pats par sevi tiek papildināts galvenokārt nokrišņu dēļ.
Tvaikojošs ūdens atrodas augsnē jebkurā mitruma līmenī. Tas var kustēties aktīvi difūzijas parādību dēļ vai pasīvi kopā ar gaisa kustību. Šis mitrums būtiski ietekmē ūdens ciklu augsnē. Laika gaitā tvaiki izplūst atmosfērā, un tvaiku mitrums tiek papildināts no citām formām.
Ledus kā ūdens forma
Kad temperatūra pazeminās, augsnē veidojas ledus. ATnesāļi apgabali, gravitācijas ūdens sasalst grādos tuvu nullei. Ja nepietiekami samitrināta augsne sasalst, tas uzlabo tās struktūru, saspiežot kunkuļus un graudus ar sasalušu ūdeni. Apūdeņotā slāņa sasalšana noved pie destrukturizācijas, jo ledus plīst konstrukcijas elementiem. Kad mēreni mitras augsnes sasalst, tiek saglabāta zināma ūdens caurlaidība, savukārt piemirkušās augsnes paliek necaurlaidīgas līdz atkusšanai.
Augsnes ūdens īpašības. Ūdens caurlaidība
Galvenās īpašības, kas nosaka mitruma uzvedību augsnes profilā, ir ūdens caurlaidība, ūdens aizturēšanas spēja un ūdens pacelšanas spēja.
Ūdens caurlaidība ir augsnes spēja iziet un absorbēt ūdeni. Šīs īpašības intensitāte ir atkarīga no poru skaita un izmēra. Tādējādi smilšainām un vieglām smilšainām augsnēm ar lielu skaitu lielu poru ir augsta ūdens caurlaidība. Ūdens uz to virsmas pat pēc stipriem nokrišņiem gandrīz neuzkavējas un ātri nolaižas zemākajos horizontos. Slāņos ar smagu granulometrisko sastāvu ūdens caurlaidības līmenis ir atkarīgs no to struktūras stāvokļa un blīvuma. Labi strukturētām, irdenām augsnēm vienmēr ir lielāka nestspēja.
Mitruma kapacitāte un ūdens pacelšanas spēja
Mitruma ietilpība ir spēja noturēt ūdeni. Augsnei atkarībā no ūdens aizturēšanas spēkiem var būt kopējā, lauka ierobežota, maksimālā vai kapilārā mitruma spēja. Parasti šis rādītājs ir izteiktsprocentos no sausnas svara.
Ūdens pacelšanas spēja izpaužas mitruma kustībā no apakšējiem slāņiem uz augšējiem caur kapilāru porām. Jo lielāks ir šādu poru diametrs, jo lielāks ir ūdens celšanās ātrums, bet arī zemāks tā celšanās augstums. Šis īpašums augsnes ūdens režīmā ir ļoti svarīgs. Pateicoties ūdens celšanas spējai, augsnes mitrums var pacelties līdz aramajam horizontam un piedalīties augu ūdens barošanā. Tas ir īpaši svarīgi sausos periodos, kad labība cieš no ūdens trūkuma.
Augsnes ūdens režīma veidi aukstajās zonās
Lai atšķirtu veidus, nozīme tiek piešķirta tādiem faktoriem kā mūžīgā sasaluma neesamība vai klātbūtne augsnē, augsnes saslapināšanas dziļums, lejupejošu vai augšupejošu mitruma straumju pārsvars. Attiecīgi veidojas ūdens režīma veidi.
Mūžīgā sasaluma tipam raksturīga mūžīgā sasaluma klātbūtne augsnē, kas siltajā periodā atkūst līdz nelielam dziļumam, bet ievērojama daļa no mūžīgā sasaluma slāņa saglabājas. Tas ir raksturīgs tundrai, arktiskai, sasalušām pļavu un mežu augsnēm.
Sezonāli sasalušais tips ir novērots Habarovskas apgabalā, Amūras apgabalā un citos reģionos, kur vasarā nokrīt vislielākais nokrišņu daudzums, un mitrums piesūcina augsni gruntsūdeņos. Tajā pašā laikā ziemā augsnes slānis sasalst par vairāk nekā trim metriem un pilnībā atkūst tikai jūlijā-augustā. Līdz šim augsnes ūdens režīmam ir visas mūžīgā sasaluma pazīmes.
Mitrās un sausās vietās
Skalošanas veids ir atzīmēts vietās, kuriztvaiko mazāk nokrišņu nekā nokrišņu. Tā kā pārsvarā ir lejupejošas ūdens straumes, augsne tiek noskalota līdz gruntsūdeņiem, kas šādos apstākļos parasti atrodas ne dziļāk par diviem metriem no virsmas. Raksturīgas ir podzoliskās augsnes.
Periodisks skalošanas veids ir izplatīts apgabalos, kur nokrišņu ir aptuveni tikpat daudz, cik iztvaiko. Slapjos gados tiek novērots izskalošanās režīms, bet sausos gados ar augstu iztvaikošanu - neizskalošanās režīms. Šī opcija ir raksturīga pelēkām meža augsnēm.
Neizskalošanās veids tiek novērots apgabalos, kur ūdens izplūde ir lielāka par ieplūdi, gruntsūdeņi ir dziļi un mitruma cikls aptver tikai augsnes profilu. Tipiskas augsnes ir melnzeme.
Stagnējošais tips ir novērojams mitrājos, kur visas augsnes poras ir piepildītas ar ūdeni, jo specifiskā veģetācija novērš iztvaikošanu.
Aluviālais tips rodas ikgadēju upju applūšanas un ilgstošas teritorijas applūšanas laikā. Tas ir raksturīgs aluviālajām (palieņu) augsnēm.
Regulēšanas metodes mitrās vietās
Augšņu ūdens režīma regulēšana ir obligāta intensīvas lauksaimniecības apstākļos. Tas sastāv no metožu kopuma ieviešanas, lai novērstu nelabvēlīgus apstākļus augu ūdens apgādei. Mākslīgi mainot mitruma patēriņu un pieplūdumu, ir iespējams ietekmēt augšņu ūdens režīmu un panākt ilgtspējīgu augstu lauksaimniecības kultūru ražu.
Noteiktās augsnes un klimatiskajās zonāsregulēšanas metodēm ir savas īpatnības. Tāpēc augsnēs ar pārmērīgu īslaicīgu mitrumu rudenī ieteicams izveidot izciļņus, lai noņemtu lieko ūdeni. Augstas grēdas palielina fizisko iztvaikošanu, un pa vagām tiek veikta mitruma virszemes notece ārpus lauka. Minerālūdens piesātinātās un purvainās augsnēs ir nepieciešama drenāžas rekultivācija slēgtu drenāžas ierīču veidā.
Mitrās vietās, kur ir daudz nokrišņu gadā, ūdens režīma regulēšana neaprobežojas tikai ar meliorācijas pasākumiem. Piemēram, velēnu-podzoliskās augsnes vasarā piedzīvo mitruma deficītu, un tām ir nepieciešams papildu mitrums. Nečernzemju teritorijās augu mitruma padeves uzlabošanai izmanto divpusējās regulēšanas metodi, kad lieko ūdeni no laukiem pa drenāžas caurulēm novirza uz īpašiem avotiem un nepieciešamības gadījumā pa tām pašām caurulēm atdod atpakaļ.
Augsnes mitruma pārvaldība sausās vietās
Sausos reģionos regulēšana ir vērsta uz mitruma uzkrāšanos augsnē un tā racionālu izmantošanu. Izplatīta ūdens uzkrāšanās metode ir izkusuša ūdens un sniega aizturēšana, izmantojot klinšu augus, rugājus, sniega krastus. Lai samazinātu virszemes noteci, tiek izmantota saišķošana, rudens uzliesmojums, rievošana, periodiska rievošana, šūnu augsnes apstrāde, kultūraugu sloksnes izvietošana un citas metodes.
Tuksneša un tuksneša-stepju zonās galvenā ūdens režīma uzlabošanas metode ir apūdeņošana. Izmantojot šo metodi, ir jātiek galā ar neproduktīvu ūdenizudumi, lai novērstu sekundāro sāļumu. Jāatceras, ka dažādās zonās pasākumu kompleksā, kas vērsts uz augu ūdens apgādes uzlabošanu, ir svarīgi paredzēt augšņu strukturālā stāvokļa un ūdens īpašību uzlabošanos.
