CAPACITÉ EN EAU DU SOL, valeur qui caractérise quantitativement la capacité de rétention en eau du sol ; la capacité du sol à absorber et à retenir une certaine quantité d’humidité provenant du drainage en raison de l’action des forces capillaires et de sorption. Selon les conditions qui retiennent l'humidité dans le sol, on distingue plusieurs types de rétention d'eau : adsorption maximale, capillaire, minimale et totale.

CAPACITÉ D'HUMIDITÉ d'adsorption maximale du SOL, humidité liée, humidité sorbée, humidité approximative - la plus grande quantité d'eau fermement liée retenue par les forces de sorption. Plus la composition granulométrique du sol est lourde et plus sa teneur en humus est élevée, plus la proportion d'humidité liée dans le sol, presque inaccessible aux raisins et aux autres cultures, est élevée.

Capacité d'humidité capillaire du sol - quantité maximale d'humidité retenue dans le sol au-dessus du niveau de la nappe phréatique par les forces capillaires (ménisque). Dépend de l'épaisseur de la couche dans laquelle il est déterminé et de sa distance par rapport à la nappe phréatique. Plus l'épaisseur de la couche est grande et plus sa distance à la nappe phréatique est courte, plus la porosité capillaire est élevée. A égale distance de la nappe phréatique, sa valeur est déterminée par la porosité totale et capillaire, ainsi que la densité de la nappe. sol. La frange capillaire (une couche d'humidité emprisonnée entre le niveau de la nappe phréatique et la limite supérieure du front de mouillage du sol) est associée à l'approvisionnement en eau capillaire. Dans des conditions de chaleur suffisante et d'eau souterraine fraîche, il est permis de placer les raisins, notamment les variétés de table, en présence d'une frange capillaire dans la partie inférieure de la couche racinaire. Quand une solution saline eaux souterraines la frange capillaire doit être située en dessous de la couche racinaire pour éviter la salinisation, nocive pour les raisins. L'eau capillaire caractérise l'état culturel du sol. Moins le sol est structuré, plus s’y produit une remontée capillaire d’humidité, sa physique. évaporation et, souvent, accumulation dans la partie supérieure de substances facilement solubles, incl. et des sels nocifs pour le raisin.

La plus petite CAPACITÉ EN EAU DU SOL, champ CAPACITÉ EN EAU DU SOL - la quantité d'eau réellement retenue par le sol dans conditions naturelles dans un état d'équilibre, lorsque l'évaporation et l'afflux supplémentaire d'eau sont éliminés. Cette valeur dépend de la granulométrie, minéralogique. Et composition chimique sol, sa densité et sa porosité. Utilisé lors du calcul des taux d’irrigation. La capacité totale en eau du sol correspond à la teneur en humidité du sol, à condition que tous les pores soient complètement remplis d'eau. Lorsque l’approvisionnement en eau est complet, l’humidité située dans les grands espaces entre les particules du sol est directement retenue par la surface de l’eau ou par une couche résistante à l’eau. La capacité en eau d'un sol se calcule par sa porosité totale. La valeur du V. p. total est nécessaire pour calculer la capacité d'absorption d'eau sans formation. ruissellement de surface, pour déterminer la capacité de rendement en eau du sol, la hauteur de montée des eaux souterraines lors de fortes pluies ou l’irrigation des vignes.
Littérature : Rode A. A. Fondements de la doctrine de l'humidité du sol. - L., 1992-1969.
- Partie 1-2 ; Science du sol / Éd. I. S. Kauricheva. - 3e éd., - Moscou,
1982.

Étudier la dynamique des disponibilités nutriments dans le sol doit être combiné avec l'observation des plantes, le développement de processus microbiologiques et les propriétés de l'eau du sol, avec lesquels le régime alimentaire est en lien direct.
Le plus souvent, lors de recherches agrochimiques en conditions de terrain, il est nécessaire de prendre en compte la dynamique d'évolution des réserves d'eau dont disposent les plantes. La quantité d'eau disponible dans le sol est déterminée par la différence entre l'approvisionnement total en eau et l'apport d'humidité non disponible, qui est jugée par la teneur en humidité du flétrissement ou, avec moins de précision, par l'hygroscopique maximale. Les pratiques agricoles conventionnelles (fertilisation, changements de structure) ont peu d’effet sur la teneur en humidité du flétrissement ; Les méthodes de creusement des sols sableux ou de ponçage des argiles ont un effet plus dramatique sur cette valeur.
La valeur de la capacité d'humidité maximale du champ permet de juger des réserves maximales d'humidité totale et utile retenues par le sol, qu'il est nécessaire de connaître pour déterminer le taux d'irrigation, la teneur en air, etc. Modifications de la composition du sol au cours de la culture et changements dans la structure du sol peut affecter sensiblement cette valeur.
Pour créer conditions optimales Croissance des plantes dans les expériences de végétation, l'humidité du sol pendant l'irrigation est ajustée à 60 à 70 % de la capacité d'humidité totale, ou à 70 à 80 % de la capacité capillaire, ou à 100 % de la capacité d'humidité la plus basse.
La capacité d'humidité maximale du champ reflète la capacité du sol à retenir l'humidité dans un état pratiquement stationnaire après une humidité abondante et l'infiltration de tout excès d'eau sous l'influence de la gravité. La détermination est effectuée dans des conditions naturelles. Avec les eaux souterraines profondes, la capacité d'humidité maximale du champ montre la véritable capacité d'humidité minimale, et avec les eaux souterraines proches, elle dépasse largement cette valeur et peut atteindre la valeur de la capacité d'humidité capillaire. La profondeur des eaux souterraines doit être indiquée lors de la détermination.
Le manuel des études de restauration des sols recommande la procédure de détermination suivante :
Choisissez une zone plate typique pour le champ donné. Pour se protéger contre l'épandage des eaux d'irrigation, une plateforme mesurant 2 m x 2 m est entourée de l'extérieur d'un rouleau en terre compactée atteignant 20-30 cm de hauteur. Au milieu de la plateforme, une charpente carrée en bois ou en fer 1 l x 1. m est installé avec une hauteur de côté de 15 à 18 cm et sa bordure délimitée avec un couteau le long de l'intérieur. Ensuite, le cadre est retiré et un couteau est utilisé pour percer un trou dans le sol d'une largeur telle que le cadre s'y adapte étroitement jusqu'à une profondeur de 6 à 8 cm. À l'extérieur, le long du cadre, le sol est compacté. une bande de 5 à 6 cm. S'il n'y a pas de cadre, la zone intérieure est entourée d'un rouleau de terre compactée. La zone intérieure de 1 m2 est la zone d'enregistrement ; elle est entourée d'une bande de protection qui protège l'eau de la zone d'enregistrement de la propagation sur les côtés.
A proximité du site, une coupe de sol est posée et décrite, dans la paroi de laquelle des échantillons de sol sont prélevés le long d'horizons génétiques pour déterminer la teneur en humidité, la densité volumétrique et spécifique et calculer la porosité.
Il faut apporter un volume d'eau au chantier et à la bande de protection qui saturera complètement en eau une couche de sol de 1 m d'épaisseur. Pour calculer le volume d'eau, des données sur la réserve d'eau disponible dans la couche de sol et la porosité totale de celle-ci. couche sont utilisées ; le taux d'arrosage calculé est augmenté d'une fois et demie pour assurer un meilleur mouillage.
Pour la zone steppique, la porosité des sols argileux et limoneux lourds varie de 45 à 50 %, les limons moyens et légers - 40 à 45, les limons sableux - 35 à 40 et sableux 30 à 35 % ; Grâce à ces données, il est possible de calculer approximativement le volume d'eau nécessaire pour inonder le site. Par exemple, avec une porosité totale de la couche de 45% et une réserve d'eau dans une couche de 1 mètre de 1500 m3/ha, pour saturer une couche de sol de 1 mètre il vous faudra 10000 1 45/100 -1500 = 3000 m3/ha, soit 300 l/m2.
Après avoir préparé un volume d'eau suffisant, ils commencent à alimenter en eau la bande de protection et la plate-forme d'enregistrement, en plaçant une feuille de contreplaqué ou une couche de paille de 10 centimètres sous le jet d'eau pour éviter l'érosion de la surface. Tout d'abord, la hauteur de la couche d'eau au-dessus de la surface du sol est ajustée à 2-3 cm, et lorsque couche supérieure le sol sera saturé, augmentera l'apport d'eau et amènera la couche d'eau à 5-6 cm, qui sera maintenue jusqu'à ce que la totalité de la norme calculée soit épuisée. Une fois l'eau absorbée, la parcelle et la bande de protection sont recouvertes d'une couche de paille, d'herbe ou d'un autre matériau réduisant l'évaporation de la surface, et pressées par-dessus avec une couche de terre.
L'infiltration de l'excès d'eau sur le premier mètre sur les sols sableux se termine généralement après 1 à 2 jours, sur les sols limoneux - après 3 à 5 jours et sur les sols argileux - après 5 à 10 jours. Le lendemain, après l'expiration de ces délais, des échantillons de sol sont prélevés à la perceuse à 4 à 5 endroits du site en couches tous les 10 cm pour déterminer l'humidité du sol. Après un ou deux jours, le prélèvement et la détermination de l'humidité sont répétés. Si l'humidité des horizons supérieurs a diminué pendant cette période et que celle des horizons inférieurs a augmenté, cela signifie que les infiltrations d'eau continuent ; dans ce cas, la détermination de l'humidité doit être répétée après un ou deux jours. Si l'humidité a changé de moins de 1 %, la détermination de l'humidité n'est plus répétée et sa valeur est considérée comme la capacité d'humidité maximale du champ, bien que le lent mouvement de l'eau continue.
La valeur de la capacité hydrique maximale du champ dépend de la composition mécanique (variant de 20 % pour les limons sableux à 40 % pour les sols limoneux lourds) et diminue avec la profondeur. La capacité d'humidité maximale d'un sol limoneux dépend également de sa composition ; les techniques de transformation, les changements de structure et l'ajout de chaux affectent également cette valeur.
La capacité hydrique maximale du champ est calculée en pourcentage du volume, couche par couche, pour chaque horizon. Si la capacité d'humidité maximale du champ est de 70 à 80 % de la porosité totale, cela est alors considéré comme favorable aux cultures ; à 80-90 % - médiocre et à plus de 90 % - insatisfaisant.

La capacité d'humidité capillaire est la capacité des sols et des sols à retenir dans leur épaisseur la quantité maximale possible d'eau capillaire (sans la convertir sous forme gravitationnelle), exprimée en pourcentage pondéral ou volumique ou en mètres cubes pour 1 hectare. La capacité capillaire en eau représente donc la limite supérieure de la capacité de rétention d’eau des sols, déterminée par les forces capillaires-ménisques. Ainsi, la valeur de la capacité capillaire d’humidité (capacité de rétention d’eau capillaire) correspond généralement à la porosité capillaire des sols et des sols. Étant donné que la limite et les différences entre la porosité capillaire et non capillaire dans les sols sont arbitraires et sont représentées par un certain nombre de transitions, la valeur de la capacité d'humidité capillaire est quelque peu arbitraire, elle varie en fonction d'un certain nombre de facteurs.
Lorsque le niveau de la nappe phréatique est proche (1,5-2,0 m), lorsque la frange capillaire mouille l'épaisseur du sol jusqu'à la surface, la capacité capillaire d'humidité du sol est caractérisée par les valeurs les plus élevées, puisque la capacité capillaire d'humidité dans dans ce cas est causée par l’activité totale d’aspiration des ménisques des pores et capillaires fins et larges. Dans ce cas, la capacité capillaire en humidité correspond à la valeur maximale possible de la teneur en eau capillaire du sol. La valeur la plus précise de la capacité d'humidité capillaire est déterminée dans ce cas sur le terrain en établissant l'humidité couche par couche depuis la surface du sol jusqu'au niveau de la nappe phréatique. Pour une couche de 1,5 mètre de sols moyennement limoneux, cela correspond à 30 à 40 % en volume, soit environ 4 500 à 6 000 m3/ha.
Dans le cas d'un niveau d'eau souterraine profond, la capacité capillaire d'humidité du sol n'est associée qu'au travail de pores et de capillaires relativement fins. Dans ce cas, sa valeur correspond au volume maximum possible d'eau en suspension capillaire retenue dans le sol. La valeur de la capacité d'humidité dans le cas de l'eau en suspension capillaire varie en fonction de la structure et de la composition mécanique du sol dans une plage de 20 à 35 % en volume, soit 2 000 à 3 500 m3/ha pour une couche de 1 mètre et 3 000 à 3 500 m3/ha pour une couche de 1 mètre. 3000-3 pour une couche de 1,5 mètre 5250 m3/ha.
Très souvent, la capacité d'humidité par rapport à l'eau en suspension capillaire est appelée capacité d'humidité la plus basse (HB). Ce terme, introduit par P.S. Kossovich, est basé sur l'idée que dans les sols situés à un niveau d'eau souterraine profond, il n'y a pas d'influence de frange capillaire ascendante et que le système de sol poreux retient la plus petite quantité d'humidité qui reste après l'écoulement libre de l'eau gravitationnelle.
La capacité d'humidité capillaire peut être déterminée sur un monolithe en laboratoire ou sur le terrain par la méthode d'humidification préalable à long terme du sol avec un volume d'eau qui dépasse évidemment la capacité de rétention d'eau du sol. Le sol gorgé d'eau est laissé à l'abri de l'évaporation pendant un certain temps. L'eau gravitaire a la possibilité de s'écouler librement des horizons du sol pendant plusieurs jours. La quantité d’humidité retenue dans le sol est ensuite déterminée. Cette valeur correspondra à la capacité d’humidité capillaire (en suspension) (capacité d’humidité la plus faible) du sol. La capacité d'humidité capillaire déterminée pour des conditions de terrain spécifiques est appelée capacité d'humidité du sol (capacité d'humidité limitant le champ, capacité de rétention d'eau du champ).
Dans des conditions naturelles, le sol ne peut pas retenir l’eau capillaire au-delà de cette quantité « limite ». Une augmentation de l’humidité du sol au-delà de sa capacité de rétention d’eau provoque la formation d’eau gravitationnelle qui s’écoule vers le bas ou alimente les eaux souterraines.
Le concept de « capacité maximale d’humidité au champ » (CMF) des sols est une caractéristique hydrologique importante largement utilisée dans la pratique de la récupération de l’eau. La valeur de la capacité d'humidité maximale du champ dépend d'un certain nombre de facteurs.
Les sols de composition mécanique argileuse lourde ont une grande capacité d'humidité au champ - 3 500 à 4 000 m3/ha pour une couche de 1 mètre, les sols de composition mécanique légère et sableuse - 2 000 à 2 500 m3/ha. Les sols avec une structure à grains grumeleux bien développée ont généralement une capacité d'humidité moyenne au champ modérée - 2 500 à 3 000 m3/ha pour une couche de 1 mètre ; les sols sans structure se caractérisent par une capacité d'humidité plus élevée au champ. Vous trouverez ci-dessous les valeurs de la capacité hydrique au champ des sols de diverses compositions mécaniques en % de la porosité :

M = P - m + k,

D'après les valeurs du coefficient de rendement en eau, il ressort clairement que lorsque l'eau gravitationnelle entre, l'intensité de la montée du niveau de la nappe phréatique augmente, plus la composition mécanique sol. Ainsi, dans les argiles, chaque millimètre d'eau gravitationnelle qui s'infiltre et pénètre dans les eaux souterraines peut augmenter le niveau de la nappe phréatique de 3 à 10 cm, dans les loams - de 2 à 3 cm, dans les sables beaucoup moins - de 0,3 à 0,5 cm.
Connaissant le déficit d'humidité par rapport à la capacité hydrique du champ, il est possible d'établir la quantité d'eau gravitationnelle libre qui apparaît dans l'épaisseur des horizons du sol lorsqu'il est humidifié au-delà de sa capacité de rétention d'eau. La quantité d'eau gravitationnelle formée dans l'épaisseur du sol est la différence entre le volume d'eau fournie et le volume déficitaire par rapport à la capacité hydrique du champ, qui peut être représentée par l'expression suivante :

B = M - (P - m),

Tâche 2.Déterminez la capacité moléculaire maximale (d’adsorption) d’humidité à l’aide de la méthode A.F. Lebedeva.

La capacité d'humidité moléculaire maximale (MMC) est la plus grande quantité d'eau du film hygroscopique retenue par les particules du sol en raison des forces d'attraction moléculaire.

La méthode pour la déterminer repose sur l'élimination de l'humidité au-dessus du MMV à l'aide d'une presse.

Procédure de travail

Prélever 10 à 15 g de terre, tamisée au tamis d = 1 mm (terre fine), dans une tasse en porcelaine, humidifier avec de l'eau jusqu'à saturation complète et bien mélanger à la spatule.

Sur une feuille de papier filtre recouverte d'un morceau de gaze, déposer un anneau métallique avec trou interne 4 à 5 cm de diamètre et étalez uniformément le sol gorgé d'eau avec une spatule, en remplissant le trou de l'anneau.

Après avoir retiré l'anneau, un cercle de terre égal à l'épaisseur de l'anneau reste sur le papier filtre. Couvrez ce cercle avec un morceau de gaze et recouvrez le haut et le bas de papier filtre (20 feuilles).

Placer les cercles de terre ainsi préparés (5 à 6 morceaux) entre des patins en bois sous presse pendant 30 minutes sous une pression d'environ 100 kg/cm2.

En conséquence, seule l’eau moléculaire restera dans le sol.

En fin de pressage, nettoyez rapidement le cercle de terre des fibres de papier ou de gaze adhérentes et transférez-le dans un gobelet pesé.

Pesez le verre avec de la terre et séchez-le dans un thermostat à une température de 100 à 105 ºC jusqu'à ce qu'il atteigne un poids constant.

Peser le verre de terre refroidi après séchage à 0,01 g près.

Calculez MMV en utilisant la formule :

où A est la masse du verre avec un sol humide, g ;

B – masse d'un verre avec un sol absolument sec, g ;

C est la masse du verre vide.

La valeur MMV dépend des mêmes propriétés du sol que l'humidité hygroscopique maximale. Elle est constante pour chaque sol et contient une humidité très difficile à atteindre pour les plantes. Le MMV représente environ 7 à 9 % de la masse du sol.

Tâche 3. Déterminer la capacité d'humidité capillaire du sol (kV).

Procédure de travail

La capacité d'humidité capillaire est la teneur maximale possible en eau capillaire dans le sol (sans sa transition vers l'eau gravitationnelle). Il détermine en effet les réserves d’humidité dite productive et les conditions hydriques de la vie végétale. Sa valeur dépend de la composition mécanique et structurelle du sol, de sa teneur en humus et de sa composition en sel.

Pesez un cylindre vide avec un fond grillagé et un morceau de papier filtre inséré dedans avec une précision de 0,1 g.

Remplissez le cylindre jusqu'à la moitié du volume avec de la terre séchée à l'air, en le compactant en le tapotant sur la paume de la main, et pesez le cylindre avec la terre.

Placer le cylindre avec de la terre dans un bain d'eau sur du papier filtre de manière à ce que l'eau soit à 0,5 cm au-dessus du fond du cylindre.

Après saturation, lorsque la surface du sol dans le cylindre est humidifiée, retirez le cylindre du bain, épongez le fond et pesez.
,

KV =

où KV – capacité d'humidité capillaire, % ;

C – masse du cylindre avec sol après saturation, g ;

B – masse du cylindre avec de la terre séchée à l'air, g ;

A est la masse du cylindre vide, g. capacité d'humidité la plus basse (MC). La capacité d'humidité la plus faible caractérise la capacité maximale de rétention d'eau du sol lorsqu'il est arrosé par le haut. La valeur de la plus petite capacité d'humidité dépend d'un certain nombre de caractéristiques du sol, dont les principales sont mécaniques et compositions structurelles et teneur en humus.

A la plus faible capacité d’humidité important en agriculture irriguée. Sur la base de sa valeur, le moment de l'irrigation, les normes d'irrigation et de lessivage sont calculés, le rendement en eau, l'humidité productive, etc. sont déterminés.

Lorsqu'il est humidifié jusqu'à la capacité d'humidité la plus faible, le sol contient la quantité maximale d'humidité disponible pour les plantes, car 55 à 75 % des pores du sol sont remplis d’eau.

La capacité d'humidité totale (MC) est la teneur maximale en eau du sol, égale au volume de tous les pores, fissures et vides. Il caractérise la capacité en eau du sol. Capacité d'humidité totale peut être calculé à partir de la porosité totale du sol : PV = S, % du volume du sol et PV = , % en poids de sol absolument sec, où S – porosité totale, % volume ; d - masse volumétrique sol, g/cm3.

Notez les données sur les propriétés de l'eau des sols dans le tableau. 1.