Wasserhaushalt und Bodeneigenschaften, Arten des Regimes und Möglichkeiten zu seiner Regulierung

Wer in der Landwirtschaft tätig ist, sollte auf die Wasserbeschaffenheit des Bodens achten. Bodenwissenschaftler weisen auf die Bedeutung von Feuchtigkeitsversorgung, -bewegung und -akkumulation hin. Sie sind mit den Merkmalen der Ansammlung, Bewegung und Auswaschung organischer Substanzen verbunden, die Produkte bodenbildender Prozesse sind. Unter dem Wasserhaushalt versteht man die Gesamtheit aller Prozesse des Feuchtigkeitseintritts in die Bodenstruktur, seines Zustands im Boden und des Verbrauchsprozesses.

Bodenwasserkategorien, Eigenschaften, Verfügbarkeit für Pflanzen

Wasser in der Struktur der Erde weist eine heterogene Struktur auf und unterscheidet sich daher erheblich in seinen physikalischen Eigenschaften.

Solide

Diese Form von Wasser ist Eis. Es gilt als potenzielle Quelle für Flüssigkeits- und Dampffeuchtigkeit. Die Eisbildung ist saisonal oder mehrjährig. Bei Temperaturen über 0 Grad wird es flüssig oder dampfförmig.

Chemisch gebunden

Diese Art von Wasser kommt in Mineralien in Form einer Hydroxylgruppe oder ganzer Moleküle vor. Im ersten Fall wird Feuchtigkeit als konstitutionell bezeichnet. Es wird durch Kalzinierung auf 400-800 Grad aus dem Boden entfernt. Wasser, das in Form von Molekülen vorliegt, wird Kristallwasser genannt. Es kann durch Erhitzen der Erde auf 100–200 Grad entfernt werden.

Chemisch gebundenes Wasser gilt als wichtigster Parameter, anhand dessen die Zusammensetzung des Bodens verstanden werden kann. Diese Substanz kommt in der festen Phase der Erde vor und gehört nicht zu unabhängigen physischen Körpern. Die Zusammensetzung bewegt sich nicht, hat keine Lösungsmitteleigenschaften und ist für Pflanzen nicht verfügbar.

Dampfförmig

Dieser Stoff liegt in der Bodenluft und in den Poren in Form von Wasserdampf vor. Dampfförmige Feuchtigkeit kann sich mit der Bodenluftströmung bewegen und hängt von der Feuchtigkeitskapazität des Bodens ab.

Obwohl das Volumen der dampfförmigen Feuchtigkeit nicht mehr als 0,001 % der Bodenmasse beträgt, ist es für die ordnungsgemäße Umverteilung der Bodenfeuchtigkeit sehr wichtig und trägt dazu bei, die Wurzelhaare der Pflanzen vor dem Austrocknen zu schützen. Bei der Kondensation wandelt sich Dampf in Flüssigkeit um.

Sorpiert

Dieser Stoff entsteht durch die Sorption von Dampf und flüssigem Wasser an der Oberfläche fester Bodenelemente. Man nennt es auch körperlich gebunden. Dieses Wasser wird in fest gebundenes und locker gebundenes Wasser unterteilt. Diese Abstufung basiert auf der Stärke der Bindung mit der festen Phase der Erde.

Durch die Adsorption von Molekülen aus dem Dampfzustand an der Bodenoberfläche entsteht stark gebundenes oder hygroskopisches Wasser. Die Fähigkeit der Erde, dampfförmige Feuchtigkeit durchzulassen und aufzunehmen, wird Hygroskopizität genannt. Durch erhöhten Druck wird stark gebundenes Wasser an der Oberfläche fixiert. Dabei bildet sich auf den Bodenpartikeln ein dünner Film.

Bei Kontakt von Bodenpartikeln mit Wasser kommt es zu einer zusätzlichen Absorption und zur Bildung von locker gebundenem Wasser. Es ist nicht so fest fixiert und bewegt sich langsam von Fragmenten mit einem größeren Film zu Partikeln mit einem kleineren.

Frei

Dieses Wasser befindet sich in der aktiven Bodenschicht über locker gebundenem Wasser. Es ist nicht durch Anziehungskräfte mit Bodenfragmenten verbunden. Freies Wasser im Boden kann kapillar oder gravitativ sein.

Kapillar

Diese Art von Feuchtigkeit befindet sich in den dünnen Kapillaren der Erde. Es bewegt sich unter dem Einfluss von Kapillarkräften, die an der Grenzfläche aller Phasen – fest, flüssig und gasförmig – auftreten. Diese Art von Feuchtigkeit gilt als die für Pflanzen am besten zugängliche.

Wassereigenschaften von Böden

Böden unterscheiden sich in bestimmten Eigenschaften und Merkmalen. Gärtner sollten dies unbedingt berücksichtigen.

Wasserspeicherkapazität

Unter diesem Begriff versteht man die Fähigkeit des Bodens, Feuchtigkeit zu speichern, verbunden mit dem Einfluss von Sorptions- und Kapillarkräften. Die maximale Wassermenge, die der Boden durch bestimmte Kräfte zurückhalten kann, wird als Feuchtigkeitskapazität bezeichnet.

Abhängig von der Form, in der die vom Boden zurückgehaltene Feuchtigkeit vorliegt, werden Gesamt-, Kapillar-, minimale und maximale molekulare Feuchtigkeitskapazität unterschieden.

Wasserdurchlässigkeit des Bodens

Dieses Konzept beinhaltet die Fähigkeit der Erde, Wasser aufzunehmen und durch sich selbst weiterzuleiten. Es gibt 2 Stufen der Wasserdurchlässigkeit:

1. Absorption – bezeichnet die Aufnahme von Wasser durch den Boden und seinen Durchgang durch den mit Feuchtigkeit ungesättigten Boden.
2. Filtration – dieser Begriff bezieht sich auf die Bewegung von Feuchtigkeit im Boden unter dem Einfluss der Schwerkraft und des Druckgefälles, wenn der Boden vollständig mit Feuchtigkeit gesättigt ist.

Die Wasserdurchlässigkeit wird anhand der Wassermenge gemessen, die pro Zeiteinheit bei einem Wasserdruck von 5 Zentimetern durch eine bestimmte Bodenflächeneinheit fließt. Der Indikator ändert sich ständig. Das Gleichgewicht der Wasserdurchlässigkeit wird durch die granulometrische Zusammensetzung und die chemischen Eigenschaften des Bodens bestimmt. Es wird auch von ihrer Struktur, Dichte und Feuchtigkeit beeinflusst.

Böden mit schwerer granulometrischer Zusammensetzung weisen im Vergleich zu leichten Böden eine geringere Wasserdurchlässigkeit auf. Das Vorhandensein von Natrium oder Magnesium in der Erde, das zu einer schnellen Quellung führt, macht die Struktur nahezu wasserdicht.

Wasserhebekapazität

Dieser Begriff bezieht sich auf die Fähigkeit des Bodens, durch die Wirkung von Kapillarkräften eine Aufwärtsbewegung der darin enthaltenen Feuchtigkeit zu bewirken. Die Höhe des Feuchtigkeitsanstiegs im Boden und die Geschwindigkeit seiner Bewegung werden durch die granulometrische und strukturelle Zusammensetzung des Bodens beeinflusst.

Außerdem wird die Geschwindigkeit des Feuchtigkeitsanstiegs durch den Mineralisierungsgrad des Grundwassers bestimmt. Stark mineralisierte Wässer zeichnen sich durch eine geringere Höhe und Steiggeschwindigkeit aus. Allerdings erhöht die hohe Lage mineralisierten Wassers das Risiko einer schnellen Bodenversalzung. Diese Gefahr entsteht, wenn sie sich in einer Höhe von 1-1,5 Metern befinden.

Arten des Bodenwasserregimes

Es gibt verschiedene Arten von Wasserregimen, von denen jedes bestimmte Eigenschaften aufweist.

Permafrost

Dieses Wasserregime ist unter Permafrostbedingungen üblich. Gleichzeitig ist der gefrorene Teil des Bodens wasserdicht. Es handelt sich um einen Grundwasserleiter, über dem sich ein Suprapermafrostboden befindet. Es führt zur Sättigung des oberen Teils des aufgetauten Bodens mit Wasser. Dieses Regulierungssystem wird während der gesamten Vegetationsperiode eingehalten.

Spülung

Der Theorie zufolge wird dieses Regime in Regionen beobachtet, in denen die jährliche Gesamtniederschlagsmenge die Verdunstungsrate übersteigt. Jedes Jahr wird das gesamte Bodenprofil durch Vernässung mit Grundwasser und schnelle Auswaschung bodenbildender Produkte belastet. Unter dem Einfluss des Auswaschungstyps bilden sich rote Böden, gelbe Böden und podzolische Böden.

Wenn das Grundwasser in der Nähe liegt und die Böden durch eine geringe Wasserdurchlässigkeit gekennzeichnet sind, entsteht ein Sumpf-Subtyp des Wasserregimes. Dies führt zur Bildung von Moor- und Podsol-Sumpfböden.

Regelmäßiges Spülen

Diese Sorte zeichnet sich durch ein durchschnittliches Gleichgewicht von Niederschlag und Verdunstung aus. Dabei wechselt sich eine begrenzte Bodenbenetzung in trockenen Jahren mit einer Durchnässung in feuchten Perioden ab.

Über mehrere Jahre hinweg kommt es ein- bis zweimal zu einer Landverwaschung durch übermäßige Niederschläge. Diese Art von Wasserhaushalt ist typisch für graue Waldböden, ausgelaugte und podzolisierte Chernozeme. Böden zeichnen sich durch eine instabile Feuchtigkeitsversorgung aus.

Nicht spülend

Dieses Regime ist durch die Verteilung der Niederschläge hauptsächlich in den oberen Bodenschichten gekennzeichnet. Allerdings gelangt es nicht ins Grundwasser.Der Austausch von Feuchtigkeit erfolgt durch Bewegung in Form von Dampf. Dieser Wasserhaushalt ist typisch für Steppenbodentypen. Dazu gehören Kastanienböden, graubraune Wüstenböden, braune Halbwüstenböden und Chernozeme.

In solchen Böden ist eine Abnahme der Niederschläge und eine Zunahme der Verdunstung zu beobachten. Zur Beurteilung des Wasserhaushalts wurde ein Feuchtigkeitskoeffizient entwickelt. In diesem Fall sinkt sie von 0,6 auf 0,1.

Die im Frühjahr im Steppenboden angesammelten Wasserreserven werden aktiv für Transpiration und physikalische Verdunstung genutzt. Wenn der Herbst kommt, sind sie sehr niedrig. In Wüsten- und Halbwüstengebieten ist eine Landwirtschaft ohne Bewässerung unmöglich.

Vypotnoy

Dieses Regime salzhaltiger Böden ist typisch für Steppen-, Wüsten- und Halbwüstengebiete. Es zeichnet sich durch hohe Grundwasserstände aus. Böden mit guter Wasserdurchlässigkeit zeichnen sich durch nach oben gerichtete Feuchtigkeitsströme aus. Mit zunehmender Mineralisierung des Grundwassers dringen leicht lösliche Salze in den Boden ein, was zu dessen Versalzung führt.

Bewässerung

Dieser Wasserhaushalt entsteht durch zusätzliche Befeuchtung des Bodens mit Bewässerungswasser. Bei richtiger Wasserrationierung für die Bewässerung ist es möglich, einen nicht bündigen Typ mit dem höchsten Feuchtigkeitskoeffizienten nahe eins zu erhalten.

So regulieren Sie den Wasserhaushalt

Die richtige Regulierung des Wasserhaushalts ist bei intensiver Landwirtschaft von großer Bedeutung. Es ist wichtig, spezielle Techniken anzuwenden, die darauf abzielen, ungünstige Faktoren zu beseitigen.

Um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, ist es wichtig, die Menge der in den Boden gelangenden Feuchtigkeit mit ihrem Verbrauch durch physikalische Verdunstung in Einklang zu bringen. Daher sollte der Befeuchtungskoeffizient möglichst nahe bei 1 liegen.

Die Regulierung des Wasserhaushalts erfolgt unter Berücksichtigung der Klima- und Bodenbedingungen. Auch der Feuchtigkeitsbedarf der Nutzpflanzen ist von großer Bedeutung.

Um den Wasserhaushalt schlecht entwässerter Böden in Gebieten mit übermäßiger Feuchtigkeit zu verbessern, ist es notwendig, die Oberfläche zu planen und verschiedene Arten von Vertiefungen auszugleichen. An diesen Stellen kommt es zu Feuchtigkeitsstagnation.

Bei Böden mit vorübergehender überschüssiger Feuchtigkeit ist es notwendig, überschüssige Feuchtigkeit zu entfernen. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, im Herbst Kämme anzufertigen. Sumpfige Böden erfordern eine Entwässerungssanierung.

Die Wassereigenschaften des Bodens sind für eine erfolgreiche Landwirtschaft von großer Bedeutung. Deshalb ist es so wichtig, sich vor dem Pflanzen bestimmter Pflanzen mit ihnen vertraut zu machen.