Почвы могут обрабатывать и удерживать значительные объемы воды . Они могут впитывать воду и будут продолжать делать это до тех пор, пока не заполнятся или пока не будет превышена скорость, с которой они могут передавать воду в поры и через них. Часть этой воды будет постоянно стекать через почву (под действием силы тяжести ) и попадать в водные пути и ручьи , но большая ее часть будет удерживаться, несмотря на влияние силы тяжести. Большая часть этой удерживаемой воды может использоваться растениями и другими организмами , что также способствует повышению производительности земли и здоровья почвы . [1]
Поры (пространства, которые существуют между частицами почвы ) обеспечивают прохождение и/или удержание газов и влаги в почвенном профиле . Способность почвы удерживать воду тесно связана с размером частиц; молекулы воды крепче удерживаются на мелких частицах глинистой почвы, чем на более крупных частицах песчаной почвы, поэтому глины обычно удерживают больше воды. [2] И наоборот, пески обеспечивают более легкий проход или передачу воды через профиль. Тип глины, органическое содержание и структура почвы также влияют на удержание воды в почве. [3]
Максимальное количество воды, которое может удерживать данная почва, называется полевой влагоемкостью , тогда как почва настолько сухая, что растения не могут высвободить оставшуюся влагу из частиц почвы, считается находящейся в точке увядания . [2] Доступная вода — это та, которую растения могут использовать из почвы в диапазоне между полевой влагоемкостью и точкой увядания . Грубо говоря, для сельского хозяйства (верхний слой почвы) почва состоит на 25% из воды , на 25% из воздуха , на 45% из минералов и на 5% из других веществ; содержание воды широко варьируется от 1% до 90% из-за нескольких удерживающих и дренажных свойств данной почвы.
Роль удержания воды в почве глубока; ее эффекты далеко идущие, а отношения неизменно сложные. В этом разделе основное внимание уделяется нескольким ключевым ролям и признается, что охват всех ролей, которые можно найти в литературе, выходит за рамки этого обсуждения. [ тон ]
Процесс, при котором почва впитывает воду и вода стекает вниз, называется просачиванием .
Удержание воды в почве необходимо для жизни. Оно обеспечивает постоянное снабжение растений водой между периодами пополнения ( инфильтрации ), чтобы обеспечить их непрерывный рост и выживание. Например, на большей части умеренного пояса Виктории , Австралия , этот эффект является сезонным и даже межгодовым; удерживаемая почвенная вода, которая накопилась в предыдущие влажные зимы, позволяет выживать большинству многолетних растений в течение обычно сухого лета, когда ежемесячное испарение превышает количество осадков . Почвы обычно содержат больше питательных веществ , влаги и гумуса .
Влажность почвы влияет на тепловые свойства почвенного профиля, включая проводимость и теплоемкость. [4] Связь влажности почвы и тепловых свойств почвы оказывает значительное влияние на биологические триггеры, связанные с температурой, включая прорастание семян , цветение и активность фауны . [4] (большее количество воды заставляет почву медленнее набирать или терять температуру при равном нагреве; вода имеет примерно вдвое большую теплоемкость, чем почва)
Недавнее моделирование климата, проведенное Тимбалом и др. (2002) [5] , предполагает наличие тесной связи между влажностью почвы и устойчивостью и изменчивостью температуры поверхности и осадков ; кроме того, влажность почвы является важным фактором для точности «межгодовых» прогнозов относительно климата Австралии .
Роль почвы в удержании воды значительна с точки зрения гидрологического цикла , включая относительную способность почвы удерживать влагу и изменения влажности почвы с течением времени: