Тақырып: Топырақ гидрологиясы

Мақсаты: Топырақтардың гидрологиялық қасиеттерін анықтау.

Топырақтың ылғал сыйымдылығының төмеңдегідей негізгі түрлері анықтау толық ылғал (су) сыйымдылығы (ТСС); ең жоғарғы еркін ылғал (су) сыйымдылығы немесе жай еркін ылғал (су) сыйымдылығы (ЕСС); капиллярлық ылғал (су) сыйымдылығы (КСС); гигроскопиялық ылғал сыйымдылығы (ГС) және т.б.

Қысқаша түсінік: Топырақтың ылғалдылығы немесе дымқылдылығы деп, топырақ құрамында болатын су мөлшерін айтады. Ол өлшем бірлігіне байланысты салмақтық және көлемдік болып екіге бөлінеді. Салмақтық ылғалдылық өлшем бірлігі құрғақ топырақ массасының, ал көлемдік ылғалдылық топырақ қуыстары көлемі проценттік үлестер арқылы көрсетіледі.

Өсімдіктердің өсіп-өнуіне байланыстылығы бойынша топырақ ылғалдылығын, оның мөлшері негізінде, төмендегідей түрлерге бөлуге болады.

1. Анаэробтық үрдіс туғызатын ылғалдылық. Мұндай ылғалдылық көлдетіп суару нәтижесінде топырақ қуыстары капиллярлық және гравитациялық суларға толғанда байкалады. Бірақ, бұл ылғалдылық гравитациялық судың төменгі қабаттарға сіңуіне және булануына байланысты екі-үш күннен ұзақка сақталмайды.

2. Аэробты үрдісті қамтамасыз ете алатын ең жоғарғы ылғалдылық. Бұл ылғалдылық өсімдікке және топырақ микроорганизмдеріне қолайлы жағдай туғызатын ылғалдылықтың ең жоғарғы шегі. Мұндай ылғалдылық топырақтағы гравитациялық судың 80-90% төменгі қабаттарға сіңіп кеткен кезінде туады. Бұл процесс 1-3 күн арасында жүреді.

3. Өсімдіктердің өсу үрдісі нашарлауын туғызатын ылғалдылық. Бұл ылғалдылықты суғаруды қажетсінетін "ылғалдылық" деп те атайды. Оның шамасы топырақтың механикалық құрамына және өсімдік биологиясына байланысты, аэробты үрдісті қамтамасыз ете алатын ылғалдылықтың 60-80 процентіне тең болады.

4. Өсімдік өркенінің солуын туғызатын ылғалдылық (өсімдіктің солу ылғалдылығы). Бұл ылғалдылық топырақтағы ең жоғары гигроскопиялық ылғал мөлшерінен 1,5-2 есе көп болады.

Кесте 3 - Қою қара қоңыр топырақтың агрофизикалық көрсеткіштері

Топырақ қабаты қалыңдығы, см	Тығыздығы, г/см3	ӨТСЫ	ЕАЫС	Vқф	ЖҚ	КҚ	КЕҚ	Ара қатынасы КСиНС
топырақ көлемді	топыраққатты фаза	% топырақ салмағына байланысты	топырақтың көлемдік салмағы, %
А,0-28	1,15	2,56	11,6	27,8	44,9	55,1	32,0	23,1	1,39
В, 28-51	1,34	2,61	11,1	20,9	51,3	48,7	28,0	20,7	1,35
В, 5 1-70	1,38	2,65	10,4	19,6	52,1	47,9	27,0	20,9	1,29
ВЛО-100 30	1,46	2,68	9,8	18,0	54,5	45,5	26,3	19,2	1,37
С1 00-1 50	1,45	2,70	10,1	18,1	53,7	46,3	26,2	20,1	1,30
А+В+С 0-150	1,37	2,65	10,5	20,2	51,7	48,3	27,7	20,5	1,35

 

Wм = 100·(м₁-м₂)/м²

мұнда: Wм – қатты фазадағы топырақ ылғалдылығы көлемі бойынша пайызбен, м₁ - кептірер алдында топырақ салмағы, м₂ - кептіргеннен кейінгі топырақ салмағы.

Wv = Wм·Тт

мұнда: Wv - топырақ ылғалдылығы, көлемі бойынша пайызбен: Wм – қатты фазадағы топырақ ылғалдылығы, пайызбен, Тт - топырақ тығыздығы немесе көлемдік салмағы, г/см³

Vқф = 100·(Тт/р)

мұнда: Vқф - қатты фаза көлемі, %, Тт - топырақ тығыздығы, г/см³ Р - қатты фаза тығыздығы, г/см³

ЖҚ ⁼ Vт ^–Vқф = 100 - Vқф,

мұнда: ЖҚ - жалпы қуыстылық немесе топырақ жынысты тегі, %,

Vт - топырақ көлемі 100% алынған, Vқф - қатты фаза көлемі, %.

КЕҚ = ЖҚ - КҚ

мұнда: КЕҚ - топырақтың капилярлы емес қуыстылығы, %, ЖҚ - жалпы қуыстылық немесе топырақ жынысты тегі, %, КҚ - топырақтың капилярлы куыстылығы, %.

Топырақтың агрофизикалық құнарлық көрсеткіштері, оның құрамындағы судың, ауаның қор мөлшерін, су-физикалық константаларының ара қатынасын және өсімдікке тиімді ылғал қорын анықтауға мүмкіндік береді. Осы нәтижелерге байланысты дақылдарды суару мөлшерін анықтайды.

Ол үшін келесідей формулалар қолданады:

Қн₂о = Wм· Тт · h

мұнда: Қн₂о - топырақтағы су қоры, м³/т; Wм - топырақ ылғалы немесе соған сәйкес константа көлемі бойынша пайызбен; Тт - топырақ тығыздығы, г/см³; һ - топырақ қабаты қалыңдығы, см;

Мысалы: Ең аз су сыйымдылықтың (ЕАСС) су мөлшері - 24,8%, топырақтың жыртынды қабаты һ = 28 см, топырақ тығыздығы Тт = 1,15 г/см (кесте 7) сонда су қоры 895 м/га құраған.

Қн₂о = Wм· Тт · h =27,8-1,15-28 = 895 м /га

Өсімдікке тиімді ылғал диапазонын келесідей анықтаймыз:

ТЫД = ЕАЫС-ӨТСЫ

мұнда: ТЫД - тиімді ылғал диапазоны, м³/га;

ӨТСЫ - өсімдіктің тұрақты солу ылғалдылығы, м³/га; ЕАЫС - ең аз ылғал сыйымдылығы, м/га.

ӨСЫ = (ЕАЫС + ӨТСЫ)/2,

мұнда: ӨСЫ - өсімдіктің солу ылғалдылығы, м³/га.

Қа = ТСС - ЕАСС,

мұнда: Қа – ауа қоры, м³/га; ТСС – топырақтың толық су сыйымдылығы, м³/га.

Кесте - 4 Әртүрлі гидрологиялық константада қою қара қоңыр топырақтың ауа-су ара қатынасы.

Топырақ қабаты қалыңдығы, см	Су қоры, м3/га	Ауа қоры, м3/га	Ауа мен судың арақатынасы	Суару мөлшері, м3/га
	ӨТСЫ	ӨСЫ	ЕАСС	ТСС	ТЫД	ӨТСЫ	ӨСЫ	ЕАСС	ӨСЫ	ЕАСС
А,0-28									0,70	1,38
В, 28-51									0,79	1,35
В, 51-70									0,76	1,30
В. 70-100									0,80	1,36
С100-150									0,79	1,31
0-150									0,77	1,34

 

ДСм = ЕАСС - ӨСЫ

мұнда: ДСм - дақылдарды суару мөлшері, м³/га.

Осындай нәтижелерге қарап біз ауыл шаруашылығы топырақтарының агрометеорологиялық жағдайын білеміз және дақылдарды суару мерзімін, мөлшерін анықтаймыз. Суармалы егіншілікте топырақтағы судың мөлшері әртүрлі жағдайда болады.

Бақылау сұрақтары:

1. Топырақтың толық ылғал (су) сыйымдылығы (ТСС).

2. Капиллярлық ылғал (су) сыйымдылығы (КСС).

3. Гигроскопиялық ылғал сыйымдылығы (ГС).

4. Топырақтың агрофизикалық құнарлық көрсеткіштеріне жалпы сипаттама.

Әдебиеттер: Негізгі:1,2,9,10 Қосымша 15,16,17