Капиллярная вода
22.10.2012

Эта форма влаги, часто называемая также свободной или поровой, является основной частью жидкой (водной) фазы почв. Именно эта часть влаги в наибольшей степени доступна растениям. С капиллярной водой связывают понятие почвенного раствора в самом широком смысле. В основном эта часть почвенной влаги исследуется при измерениях in situ с помощью ионоселективных электродов, а также вытесняется из почвы давлением, центрифугированием, замещающими жидкостями и т.д. Более подробно методы исследования свободной влаги и факторы, определяющие ее состав, рассмотрены ниже. Здесь остановимся лишь на том, насколько однороден состав капиллярной влаги, поскольку с этим вопросом тесно связаны вопросы о соответствии составов выделенного и невыделенного почвенных растворов, о сопоставимости получаемых при измерениях in situ результатах.
Естественно предположить, что в природной обстановке жидкая фаза почвы может быть неоднородна в своих свойствах в результате неравновесности процессов, нескомпенсированности диффузией или возможным перемешиванием, поглощением, а также выделениями каких-либо веществ растениями или микроорганизмами. Такая неоднородность соответствует природе почвы и, хотя усложняет интерпретацию получаемых результатов, является самостоятельной исследовательской проблемой.
В данном случае - важнее вопрос о возможной неоднородности состава капиллярной воды в почве даже при квазистационариом состоянии, неоднородности ее состава вследствие неоднородности физических свойств этой влаги. Существование подобного рода неоднородности вполне возможно ввиду того, что резкие границы между разными формами влаги в почве отсутствуют. Кроме того, капиллярная вода находится в капиллярах разного размера, внутриагрегатных и межагрегатных порах, что также может сказываться на ее свойствах.
Подробно такая неоднородность почвенного раствора была исследована в ставших уже классическими работах П.А. Крюкова и Н.А. Комаровой, использовавших методы выделения почвенного раствора под давлением (прессование) и замещающей жидкостью (этанол). Было показано, что естественная неоднородность растворов зависит от свойств поверхности твердой фазы, в первую очередь, от ее гидрофильности, а также от концентрации электролита. Так, в серии опытов с различными глинами (бентонит, аскангель и каолин), предварительно очищенными, высушенными и тщательно смешанными с раствором хлористого натрия, концентрация ионов хлора во фракциях раствора, последовательно выделенных прессованием, сохранялась в начальной области постоянной, а затем резко уменьшалась. Чем больше гидрофильность глины, тем при большей влажности проявлялась неоднородность раствора. В то же время, чем меньшая концентрация электролита использовалась, тем раньше она начинала изменяться при отпрессовывании. Для объектов, не обладающих высокой гидрофильностью (как монтмориллонитовые глины), при высокой концентрации электролитов неоднородность раствора практически не обнаруживалась. При этом степень неоднородности для разных ионов была различна (рис. 3а).

Капиллярная вода

Наблюдаемая неоднородность не была связана с методикой выделения растворов, поскольку аналогичные результаты получали и при замещении растворов спиртом (рис, 3б). Степень неоднородности была больше при большей влажности почвы.
При замещении растворов из засоленных почв неоднородной части растворов не обнаруживали.
Приведенные результаты вполне согласуются с рассмотренным выше понятием о нерастворяющем объеме, представляющим капиллярную влагу в виде некоторой более или менее однородной субстанции, В то же время доля пленочной или связанной воды, испытывающей непосредственное воздействие поверхностных сил почвенных частиц, в жидкой фазе почвы может оказаться намного большей, чем определяется, исходя из величины нерастворяющего объема. Последнее особенно важно в случаях высокой гидрофильности почв и очень низкой концентрации солей в их жидкой фазе.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Введите два слова, показанных на изображении: *