Важнейшими водными свойствами почв являются водоудерживающая способность, водопроницаемость и водоподъемная способность.

Водоудерживающая способность – свойство почвы удерживать то или иное количество воды, обусловленное действием сорбционных и капиллярных сил.

Чем больше глин, вторичных минералов, гумусовых солей и чем выше гумусированность почвы, тем сильнее способность почвы сорбировать влагу (её гигроскопичность). Поглощенная влага называется – гигроскопической [20].

Гигроскопичность зависит от влажности окружающей среды, когда относительная влажность воздуха приближается к 100%, почва насыщается водой до величины, называемой максимальной гигроскопичностью.

Влагоемкость – количество воды, характеризующее водоудерживающую способность почвы.

Различают следующие виды влагоемкости [20]:

1. Капиллярная (КВ) – количество воды удерживаемое в капиллярно-подвижном состоянии. Грунтовая вода поднимаясь образует капиллярную кайму.

2. Наименьшая (НВ) – максимальное количество влаги, которое способна удерживать почва в полевых условиях.

3. Полная (ПВ) – все поры насыщены водой.

Разница между полной и наименьшей влагоемкостью называется максимальной водоотдачей.

Водопроницаемость – способность почвы воспринимать и пропускать воду.

Стадии [21]:

1. впитывание

2. фильтрация

При застое воды (низкой водопроницаемости) происходит заболачивание, смыв и размыв почв.

При повышенной водопроницаемости вода быстро опускается за пределы корневого слоя.

Водоподъемная способность – свойство почвы вызывать капиллярный подъем влаги.

Это свойство служит дополнительным водоснабжением почв, благодаря ему грунтовые воды оказывают большое внимание на почвообразование и развитие агрономических свойств почв.

Водный режим почв – это совокупность всех явлений поступления влаги в почву, ее передвижения, удержания в почвенных горизонтах и расхода из почвы [20].

Статьи прихода воды в почву: атмосферные осадки, грунтовые воды, конденсация из паров воды, поверхностный боковой приток, внутрипочвенный боковой приток.

Статьи расхода воды из почвы: испарение, транспирация, фильтрация, поверхностный сток, внутрипочвенный боковой сток. Все величины прихода и расхода воды выражаются в мм или в м³/га.

Типы водного режима формируются под воздействием основных статей водного баланса, ведущими из которых являются осадки и испаряемость. Отношение осадков к испаряемости характеризуется коэффициентом увлажнения (КУ).

Промывной водный режим формируется в гумидных областях, где осадки превышают испаряемость (КУ>1). Атмосферные осадки ежегодно промачивают почвенно-грунтовую толщу до уровня почвенно-грунтовых вод, часто весной и осенью в таких посевах формируется верховодка.

Периодически промывной водный режим формируется на границе влажных и полувлажных областей (КУ 0,8-1,2). Для таких областей характерно промачивание атмосферными осадками почвенно-грунтовой толщи до уровня грунтовых вод один раз в 10-15 лет.

Непромывной водный режим формируется в полувлажных и полусухих областях (КУ 1-0,33). Почвенная толща промачивается в пределах 1-2,5 метра. Между промачиваемой толщей и капиллярной каймой грунтовых вод существует горизонт с постоянной в течение всего года низкой влажностью, близкой к ВЗ.

Аридный водный режим образуется в сухих областях (КУ<0,33). В течение всего года в почвах влажность приближается к ВЗ и только после выпадения осадков несколько увеличивается.

Выпотной водный режим складывается в почвах семиаридного и аридного климата (КУ<0,55) при неглубоком залегании грунтовых вод.

Капиллярная кайма грунтовых вод поднимается к поверхности почв, при этом влага испаряется, а растворенные в ней соли скапливаются в поверхностных горизонтах.

Десуктивно-промывной водный режим формируется на почвах семиаридного и аридного климата (КУ<0,55), но при более глубоком залегании грунтовых вод, чем у почв с выпотным режимом. Поэтому капиллярная кайма не достигает поверхности почвы, но охватывает зону распространения корневых систем и испаряется не физически, а десуктивно через посредство растений.

Паводковый водный режим характерен для речных пойм и дельт, где поверхность почвы ежегодно или раз в несколько лет подвергается затоплению паводковыми водами. Он распространен во всех природных зонах и сопровождается накоплением аллювиальных отложений.

Амфибиальный режим формируется при постоянном или длительном затоплении почв.

Мерзлотный водный режим характерен для областей вечной мерзлоты. В течении большей части года вода находится в форме льда, и только в летние месяцы почва оттаивает на небольшую глубину и формируется надмерзлотная верховодка.

Водозастойный водный режим характерен для болотных почв атмосферного и грунтового увлажнения при плохом дренаже.

Периодически водозастойный режим характерен для болотных почв грунтового увлажнения с ярко выраженными сезонными колебаниями уровня грунтовых вод. Влажность почв при этом варьируется от полной влагоемкости до уровня ниже наименьшей влагоемкости.

Ирригационный водный режим создается при искусственном орошении. Он может существенно различаться в зависимости от норм и типа орошения, глубины залегания грунтовых вод, наличия и характера искусственного дренажа, водного режима природной зоны.

Осушительный водный режим создается при искусственном осушении болотных и заболоченных почв [20,21].

В таблице 18 приведены площади почв хозяйства по степени увлажнения.

Таблица 18. - Площадь почв по степени увлажнения

Расчет запасов продуктивной влаги в почве:

W = 0,1* (В – ВЗ) * h *d

где W – запас влаги, мм;

0,1 – коэффициент для пересчета в мм;

В – полевая влажность, %;

ВЗ – влажность завядания, %;

h – мощность слоя почвы, см;

d – плотность слоя почвы, г/см³.

Таблица 19. - Данные для расчета продуктивной влаги дерново-слабоподзолистых почв

По ВЗ:

1. 0,1*(13,5-8)*10*1,1=6,5

2. 0,1*(13,8-7,1)*10*1,15=7,7

Для слоя 0-20 см запас продуктивной влаги равен: 6,5+7,7=14,2. Содержание воды менее 20 мм, что говорит о том, что оценка продуктивной влаги в пахотном слое является неудовлетворительной.

3. 0,1*(15,8-6,2)*10*1,25=12

4. 0,1*(13,5-5,2)*10*1,3=10,8

5. 0,1*(15,5-4,2)*10*1,35=15,3

6. 0,1*(14,9-6,4)*10*1,4=11,9

7. 0,1*(15,5-5,8)*10*1,45=14,07

8. 0,1*(16-8)*10*1,5=9,5

9. 0,1*(16,1-9)*10*1,55=11

10. 0,1*(15,3-8)*10*1,6=11,7

Для слоя 0-100 см запас продуктивной влаги равен: 6,5+7,7+12+10,8+15,3+11,9+14,07+9,5+11+11,7=110,5. Содержание воды входит в промежуток от 130 до 90 мм, что говорит о том, что оценка продуктивной влаги в метровом слое является удовлетворительной.

По НВ:

1. 0,1*(22,7-8)*10*1,1=16,17

2. 0,1*(22,1-7,1)*10*1,15=17,25

Для слоя 0-20 см запас продуктивной влаги равен: 16,17+17,25=33,42. Содержание воды входит в интервал от 30 до 40 см, что говорит о том, что оценка продуктивной влаги в пахотном слое по НВ является удовлетворительной.

3. 0,1*(21,9-6,2)*10*1,25=19,63

4. 0,1*(19,8-5,2)*10*1,3=18,98

5. 0,1*(19,6-4,2)*10*1,35=20,79

6. 0,1*(19,5-6,4)*10*1,4=18,34

7. 0,1*(20,6-5,8)*10*1,45=20,72

8. 0,1*(20-8)*10*1,5=18,6

9. 0,1*(19-9)*10*1,55=15,5

10. 0,1*(18-8)*10*1,6=16

Для слоя 0-100 см запас продуктивной влаги равен:16,17+17,25+19,63+18,98+20,79+18,34+20,72+18,6+15,5+16=181,98. Содержание воды является более 160 мм, что говорит о том, что оценка продуктивной влаги по НВ в метровом слое является очень хорошей.