aeracji
saturacji
Strefa występowania Typy wód Stan fizyczny wody Rodzaje wód wg ośrodka skalnego
wody higroskopijne
wody błonkowate wody związane
wody kapilarne
aeracji
wody wsiÄ…kowe wody porowe
wody zawieszone wody szczelinowe
wody szczelinowo-krasowe
wody krasowe
wody przypowierzchniowe
wody swobodne wody wolne
wody gruntowe
saturacji
wody wgłębne
wody naporowe
wody głębinowe
Wody strefy aeracji:
A. Wody zwiÄ…zane
wody higroskopijne - związane siłami molekularnymi z ziarnami mineralnymi skał. Powstają na drodze
adsorbcji przez ziarna drobin pary wodnej z powietrza. Gęstość 1,2-2,4 g/cm3, temperatura zamarzania
-78 st.C. Nie przenoszą ciśnienia hydrostatycznego, nie mają zdolności rozpuszczania, ani zdolności do
ruchu. Mogą otaczać ziarno mineralne częściowo lub całkowicie. Całkowite wysycenie powierzchni
ziarn drobinami wody nazywamy maksymalną wilgotnością higroskopijną;
wody błonkowate (wody adhezyjne) - woda otaczająca błonką ziarna mineralne, powierzchnia których jest
wysycona wodÄ… higroskopijnÄ…. Z ziarnem mineralnym wiÄ…\
ą je siły elektryczne przyciągające drobiny
wody. Grubość bÅ‚onki nie przekracza 0,5 µm. GÄ™stość wód bÅ‚onkowatych jest wiÄ™ksza ni\
wody
wolnej, temperatura zamarzania ni\
sza od 0 st.C. Nie podlega sile ciÄ™\
kości, nie przenosi ciśnienia, ma
ograniczoną zdolność rozpuszczania. Zdolność wiązania wody błonkowatej to wodochłonność
molekularna, a ilość wody błonkowatej w skale to wilgotność molekularna.
wody kapilarne - występują w strefie aeracji w porach i szczelinach o wymiarach kapilarnych. Poruszają
się pod wpływem sił spójności i przylegania tworząc na granicy strefy saturacji i strefy aeracji strefę
wzniosu kapilarnego. Wody kapilarne podlegajÄ… sile ciÄ™\
kości, przekazują ciśnienie, mają zdolność
rozpuszczania, zamarzajÄ… w temperaturze nieco ni\
szej od 0 st.C. Wyró\
nia siÄ™: wodÄ™ kapilarnÄ…
właściwą - nieoderwaną od wody wolnej w strefie saturacji i wody kapilarne zawieszone - tworzące
soczewki w strefie aeracji;
Wody strefy aeracji:
B. Wody wolne
wody wsiąkowe  ich występowanie związane jest z częstotliwością i wielkością opadów atmosferycznych
oraz przepuszczalności skał w tej strefie. Wody wsiąkowe zapełniają większe tzw. niekapilarne
przestwory skalne i przesuwa się w dół pod wpływem sił grawitacji. Ruch ten występuje po uprzednim
wypełnieniu wszystkich kapilarów glebowych
wody zawieszone  powstają wtedy, gdy w strefie tej występują soczewki skał nieprzepuszczalnych, na
których zatrzymuje się i gromadzi woda wsiąkowa. Woda wolna zawieszona porusza się we wszystkich
kierunkach: wyparowywuje, spływa na wszystkie strony soczewki i w pewnej części przesiąka do wód
gruntowych.
Wody strefy saturacji:
wody zaskórne (wierzchówki)  tworzące się na niewielkich głębokościach (do 2 m) w zagłębieniach
terenu, w dolinach rzecznych i na brzegach jezior wskutek obfitych opadów. Podlegają dobowym
wahaniom temperatury i silnemu parowaniu. Często zanikają w okresach posusznych. Nie tworzą ciągłego
zwierciadła tzn. występują lokalnie, najczęściej w miejscach o pogorszonych warunkach infiltracyjnych.
wody gruntowe  poło\
one poni\
ej strefy aeracji. Zwierciadło podlega wahaniom sezonowym, naśladuje
formy rzez
by powierzchni (jest współkształtne z powierzchnią ziemi). Obficie zasilają rzeki i jeziora. W
głębszych warstwach wody gruntowe są dobrze przefiltrowane (wody freatyczne  studzienne).
wody wgłębne  poło\
one poni\
ej spÄ…gu warstw nieprzepuszczalnych, zasilane wodami przesiÄ…kajÄ…cymi
przez szczeliny uskoków tektonicznych, okna hydrogeologiczne. Ze względu na izolację od warunków
zewnętrznych nie podlegają wahaniom temperatury lub zaznaczają się tylko zmiany sezonowe (dla płycej
występujących). Charakteryzują się napiętym zwierciadłem, dostosowanym do kształtu nadległych warstw
nieprzepuszczalnych. Ró\
nica poziomów najni\
ej i najwy\
ej poło\
onych punktów zwierciadła umo\
liwia
powstawanie efektu artezyjskiego i subartezyjskiego.
wody głębinowe  wody uwięzione w warstwach skalnych w przeszłości geologicznej, całkowicie
odizolowane od czynników zewnętrznych. Zazwyczaj są silnie zmineralizowane, niekiedy ogrzane
ciepłem Ziemi.
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 mią\
szości.
Wielkość retencji zale\
y od właściwości gleby (skład mechaniczny, budowa profilu, właściwości chemiczne gleby,
głębokość wody gruntowej), agrotechniki, przebiegu pogody oraz od mią\
szości badanej gleby.
Pełna (maksymalna) pojemność wodna (Retencja całkowita  Rc ) odpowiada porowatości absolutnej czyli całkowitej
objętości wszystkich porów glebowych i wyra\
a 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 l\
ejsze majÄ… mniejszÄ… PPW ni\
gleby ciÄ™\
kie.
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 nieu\
yteczny, poniewa\
rośliny nie mogą tej wody pobrać.
Potencjalnie u\
yteczna retencja  PUR (zasob wody u\
ytecznej dla roślin pF 2,2  pF 4,2) jest jednym z podstawowych
wskaz
ników waloryzujących właściwości gleb, jej wielkość decyduje o mo\
liwości wegetacji roślin w okresach
międzyopadowych
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- po\
ądana głębokość zwil\
ania gleby (cm).
Głębokość zwil\
ania 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 zwil\
ania 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)
Rys. Zale\
ność miedzy siłą ssącą gleby a jej uwilgotnieniem (wo - całkowita ilość wody dostępnej dla roślin,
wd - ilość wody łatwo dostępnej dla roślin)
Metoda bezpośrednia (krzywa pF)
Wykres krzywej pF (dla gleby piaszczystej - po lewej, dla gleby gliniastej - po prawej)
MIDL - Multi Interface Data Loger i
zestaw polowych sond pomiarowych
FP/mts  (Field Probe for moisture,
temperature an salinity of soil)
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- po\
ądana głębokość zwil\
ania 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 zu\
ycie wody na ewapotranspiracjÄ™ (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.
Przykład:
gatunki: sosna, dÄ…b, modrzew
gatunek gleby - piasek gliniasty mocny
średni opad roczny 560 mm, wsp. ewapotranspiracji E = 2,7 mm
głębokość zwil\
ania 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 zwil\
enia 12 cm
d = 7,7 * 0,10 * 12 = 9,24 mm, D = 9,24 : 0,85 = 11 mm, T = 9,24 : 2,7 = 3,42 H" 3,5 dni
głębokość zwil\
enia 16 cm
d = 7,7 * 0,10 * 16 = 12,32 mm, D = 12,32 : 0,85 = 15 mm, T =12,32:2,7 = 4,56 H" 4,5 dni
c) głębokość zwil\
enia 21 cm
d = 7.7 * 0,10 * 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 zwil\
enia 21 cm
d = 7.7 * 0,10 * 21 = 16,17 mm, D = 16,17 : 0,85 = 19 mm, T =16,94:2,7 = 5,99 H" 6 dni
b) głębokość zwil\
enia 26 cm
d = 7.7 * 0,10 * 26 = 20,02 mm, D = 20,02 : 0,85 = 24 mm, T = 20,02 :2,7 = 7,41 H" 7,5 dni