POJEMNOŚĆ WODNA Jest to zdolność gleby do utrzymywania określonej ilości wody.
Pojemność wodna gleby zależy od składu granulometrycznego, ilości i właściwości
koloidów. Największą pojemność wodną mają gleby ilaste, gliniaste i torfowe.
Najmniejszą zaś gleby żwirowe i piaszczyste.
Zestaw do laboratoryjnego wyznaczania krzywej pF - blok pyłowy Eijkelkamp na fotografii lewej, komory ciśnieniowe
Soil Moisture Ltd.na fotografii prawej (fot. A. Boczoń)
Retencja wodna gleby (R) jest to ilość wody zatrzymanej przejściowo w warstwie gleby o określonej miąższości.
Wielkość retencji zależy od właściwości gleby (skład mechaniczny, budowa profilu, właściwości chemiczne gleby,
głębokość wody gruntowej), agrotechniki, przebiegu pogody oraz od miąższości badanej gleby.
Pełna (maksymalna) pojemność wodna (Retencja całkowita  Rc ) odpowiada porowatości absolutnej czyli całkowitej
objętości wszystkich porów glebowych i wyraża ilość wody, jaka mieści się w profilu gleby całkowicie wypełnionym
wodą. Ten stan retencji jest niekorzystny dla rozwoju roślin z powodu braku powietrza w glebie.
Polowa pojemność wodna  PPW (Retencja polowa  Rp) to maksymalna ilość wody, jaka pozostaje po odcieknięciu
wody wolnej (grawitacyjnej) z gleby poprzednio uwilgotnionej do pojemności pełnej. Polowa pojemność wodna danej
gleby jest wielkością stałą i charakterystyczną. Gleby lżejsze mają mniejszą PPW niż gleby ciężkie.
Kapilarna pojemność wodna jest to ilość wody w glebie która wypełnia jedynie jej przestwory kapilarne.
Pojemność wodna w punkcie trwałego więdnięcia (Retencja w punkcie więdnięcia roślin  Rw ) jest to ilość wody
zawartej w glebie podczas nieodwracalnego zwiędnięcia roślin. Jest to dolna granica wyczerpania wody dostępnej dla
roślin. Pozostały zapas wody w glebie jest fizjologicznie nieużyteczny, ponieważ rośliny nie mogą tej wody pobrać.
Potencjalnie użyteczna retencja  PUR (zasob wody użytecznej dla roślin pF 2,2  pF 4,2) jest jednym z podstawowych
wskaz
ników waloryzujących właściwości gleb, jej wielkość decyduje o możliwości wegetacji roślin w okresach
międzyopadowych
Metoda bezpośrednia (krzywa pF)
pF
5,0
4,2
4,0
3,7
3,0
2,2
2,0
1.0
wilgotność [% cz.obj.]
40
30
0
10 20
Wd Wd
Rys. Wd - ilość wody łatwo dostępnej dla roślin dla gleby piaszczystej (linia żółta) i ilastej (linia brązowa)
Wpływ wielkości dawki hydrożelu na zmiany krzywej
retencji wodnej gleby piaszczystej
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50
Wilgotność (% objętościowy)
kontrola 0,5 g/l 2,0 g/l 4,0 g/l 6,0 g/l
pF
Nawodnienia wegetacyjne.
Deszczowanie w pierwszym okresie nawodnień sadzonek jednorocznych.
Tabela. Dawki polewowe i częstotliwość deszczowania siewek w I okresie nawodnień (od kwietnia po siewach do 15 czerwca)
Od wysiewu do masowych Od masowych wschodów
wschodów do 15 czerwca
Gatunek Rodzaj gleby (do poczÄ…tku maja)
częstotliwość dawka częstotliwość dawka
brutto brutto
mm mm
sosna, świerk, piasek słabogliniasty codziennie 2 co 2 dzień 5
jodła , daglezja,
piasek gliniasty lekki codziennie 2 co 2 dzień 5
lipa drobnolistna
piasek gliniasty mocny codziennie 2 co 2 dzień 5
glina piaszczysta codziennie 2 co 3 dzień 7
dąb, buk, piasek słabogliniasty codziennie 2 co 3 dzień 7
lipa szerokolistna
piasek gliniasty lekki co 2 dzień 4 co 3 dzień 7
piasek gliniasty mocny co 2 dzień 4 co 4 dzień 10
glina piaszczysta co 2 dzień 4 co 4 dzień 10
brzoza, modrzew, piasek słabogliniasty 2 razy dziennie 2 codziennie 2,5
olsza czarna,
piasek gliniasty lekki 2 razy dziennie 2 codziennie 2,5
jarzębina
piasek gliniasty mocny 2 razy dziennie 2 co 2 dzień 5
glina piaszczysta codziennie 2 co 2 dzień 5
Nawodnienia wegetacyjne
Deszczowanie w drugim okresie nawodnień sadzonek jednorocznych oraz
wieloletnich
d = 0,1 * wd * h [mm]
gdzie:
wd - zawartość wody łatwo dostępnej w % objętości gleby,
h- pożądana głębokość zwilżania gleby (cm).
Głębokość zwilżania dla jednolatek w II okresie nawodnień:
w terminie 16VI-30VI Ò! 9, 10, 11, 12 cm,
w terminie 1VII-10VII Ò! 13, 14, 15, 16 cm,
w terminie 11VII-31VII Ò! 17, 18, 19, 20 cm
Głębokość zwilżania dla wielolatek
w I okresie nawodnieÅ„ Ò! 17, 18, 19, 20 cm
w II okresie nawodnieÅ„ Ò! 22, 23, 24, 25 cm
Metoda bezpośrednia (krzywa pF)
MPa pF
Rc
10,0 5,0
Punkt trwałego więdnięcia roślin
4,2
PUR
1,0 4,0
Początek hamowania wzrostu roślin
3,7
0,1 3,0
Polowa pojemność wodna
2,2
0,01 2,0
0,001 1.0
Wd wilgotność [% cz.obj.]
Wo
Rys. Zależność miedzy siłą ssącą gleby a jej uwilgotnieniem (Wo - całkowita ilość wody dostępnej dla roślin,
Wd - ilość wody łatwo dostępnej dla roślin)
Metoda pośrednia (metoda Somorowskiego)
Przeciętna zawartość
frakcji spławialnych substancji organicznej
Rodzaje gleby
wody łatwo dostępnej wd
w % objętości gleby
w % masy gleby
Piasek słabogliniasty 7 2 5,3
Piasek gliniasty lekki 13 2,5 6,7
Piasek gliniasty mocny 17 3 7,7
Glina piaszczysta 33 3 8,4
Tabela. Zawartość frakcji spławialnych, substancji organicznej i wody łatwo dostępnej w glebach mineralnych (wg Somorowskiego)
Dawka jednorazowego polewu netto /d/
d = 0,1 * wd * h [mm]
gdzie:
wd - zawartość wody łatwo dostępnej w % objętości gleby,
h- pożądana głębokość zwilżania gleby (cm).
Dawka jednorazowego polewu brutto /D/
d
D = ( m m )
k e
gdzie: d - dawka jednorazowego polewu netto (mm),
ke - współczynnik efektywności technicznej deszczowania
Częstotliwość deszczowania
d
T = ( d n i )
E
gdzie: d - dawka jednorazowego polewu netto (mm),
E - dobowe zużycie wody na ewapotranspirację (mm).
Deszczowanie w szkółkach musi uwzględniać wielkość opadów atmosferycznych. Jako opad miarodajny
przyjmuje się jednorazowy opad o wielkości 3 mm, z wyjątkiem jednak tych przypadków, kiedy dawka
polewowa brutto wynosi 2 lub 2,5 mm. Wtedy jako opad miarodajny przyjmuje się te wartości.
MIDL - Multi Interface Data Loger i zestaw
polowych sond pomiarowych FP/mts  (Field Probe
for moisture, temperature an salinity of soil)
Przykład:
gatunki: sosna, dÄ…b, modrzew
gatunek gleby - piasek gliniasty mocny
średni opad roczny 560 mm, wsp. ewapotranspiracji E = 2,7 mm
głębokość zwilżania 12, 16, 21 cm (jednolatki) oraz 21, 26 cm (wielolatki)
Dawki polewowe i częstotliwość deszczowania w I okresie (jednolatki)
od wysiewu do masowych wschodów - Ia
sosna D = 2 mm, codziennie
dąb D = 4 mm, co 2 dzień
modrzew D = 2 mm, 2 razy dziennie
od masowych wschodów do 15 czerwca - Ib
sosna D = 5 mm, co 2 dzień
dąb D = 10 mm, co 4 dzień
modrzew D = 5 mm, co 2 dzień
Dawki polewowe i częstotliwość deszczowania w II okresie (jednolatki)
głębokość zwilżenia 12 cm
d = 0,10 * 7,7 * 12 = 9,24 mm, D = 9,24 : 0,85 = 11 mm, T = 9,24 : 2,7 = 3,42 H" 3,5 dni
głębokość zwilżenia 16 cm
d = 0,10 * 7,7 * 16 = 12,32 mm, D = 12,32 : 0,85 = 15 mm, T =12,32:2,7 = 4,56 H" 4,5 dni
c) głębokość zwilżenia 21 cm
d = 0,10 * 7.7 * 21 = 16,17 mm, D = 16,17 : 0,85 = 19 mm, T =16,94:2,7 = 5,99 H" 6 dni
oraz wielolatki
a) głębokość zwilżenia 21 cm
d = 0,10 * 7.7 * 21 = 16,17 mm, D = 16,17 : 0,85 = 19 mm, T =16,94:2,7 = 5,99 H" 6 dni
b) głębokość zwilżenia 26 cm
d = 0,10 * 7.7 * 26 = 20,02 mm, D = 20,02 : 0,85 = 24 mm, T = 20,02 :2,7 = 7,41 H" 7,5 dni
Sprawozdanie
Numer zestawu:
 Nawodnienia deszczowniane szkółek leśnych
1. Dokonaj modernizacji układu przestrzennego szkółki scalonej mając dane:
" powierzchniÄ™ produkcyjnÄ…: 5 ha
" urzÄ…dzenie deszczujÄ…ce: zraszacz obrotowy
2. Oblicz dzienne zapotrzebowanie na wodę oraz niezbędną wydajność agregatu pompowego przy
założeniach:
" powierzchnię do nawodnień obliczoną ze wzoru: Pn = "pow. kwater - "pow. kwater ugorowanych
" z
ródło prądu: jest
" sumę średniorocznych opadów: 575 mm
3. Zaprojektuj zbiornik retencyjny oraz rów doprowadzający wodę mając dane:
" zbiornik  należy obliczyć całkowitą głębokość oraz wymiary na powierzchni gruntu, mając dane:
o pochylenie skarpy zbiornika 1:1,5
o głębokość wypełnienia zbiornika 1,4 m
o stosunek długości boków dna zbiornika 1:2
o wymagana objętość napełnienia zbiornika, tj. 3-krotne dzienne zapotrzebowanie & m3
o całkowita głębokość rowu doprowadzającego 0,35 m
" rów doprowadzający wodę  należy dokonać obliczeń w celu ustalenia szerokości dna rowu,
szerokości na powierzchni jego wypełnienia oraz na powierzchni gruntu, mając dane:
o wymagana objętość napełnienia zbiornika, tj. 3-krotne dzienne zapotrzebowanie & m3
o czas napełniania zbiornika 8 h
o głębokość wypełnienia rowu 0,10 m
o pochylenie skarpy rowu  równe pochyleniu skarpy zbiornika
o spadek dna rowu 0,5 0
1
-
3
o współczynnik szorstkości koryta 0,025 m s
4. Oblicz dawkę polewową (brutto i netto) dla I i II okresu nawodnień (jedno i wielolatek) przy
założeniach:
" gatunek: So, Bk, OLcz.
" rodzaj gleby: piasek słabogliniasty,
" głębokość zwilżania dla jednolatek w II okresie nawodnień:
o w terminie 16VI-30VI: 10 cm
o w terminie 1VII-10VII: 14 cm
o w terminie 11VII-31VII: 18 cm
" głębokość zwilżania dla wielolatek:
o w I okresie nawodnień: 18 cm
o w II okresie nawodnień: 22 cm
5. Wymień rodzaje nawodnień deszczownianych.
6. Narysuj dodatkowo po jednej kwaterze (podaj wymiary) optymalnie zaprojektowanej pod pozostałe
urzÄ…dzenia deszczujÄ…ce.