Ταξινόμηση εδαφικής υγρασίας

Ταξινόμηση εδαφικής υγρασίας

Φυσική Ταξινόμηση

Ανάλογα με τους μηχανισμούς συγράτησης της εδαφικής υγρασίας διακρίνουμε τα εξής είδη εδαφικού νερού:

Ελεύθερο νερό: Γεμίζει τους μεγάλους πόρους δια μέσου των οποίων κινείται με την επίδραση της βαρύτητας σε βαθύτερα σημεία. Προκαλεί απομάκρυνση συνήθως όλου του εδαφικού αέρα εμποδίζοντας την αναπνοή των ριζών και μικροοργανισμών, ενώ τροποποιεί αρκετές χημικές αντιδράσεις. Για αυτό το λόγο επιδιώκεται η απομάκρυνσή του μέσω στράγγισης. Αποτελεί επίσης μέσο μεταφοράς τόσο των θρεπτικών συστατικών, όσο και επιβλαβών ουσιών τα οποία μολύνουν τελικά υπογείως το νερό, ποτάμια κ.λ.π. Δεν χρησιμοποιείται από τα φυτά εκτός αν έχει παραμείνει στους εδαφικούς πόρους και αρκετός αέρας.

Τριχοειδές νερό: Συγκρατείται στους τριχοειδείς πόρους του εδάφους, στους πόρους δηλαδή που η διάμετρός τους (<10μm) επιτρέπει την εμφάνιση τριχοειδών φαινομένων. Συγκρατείται από το έδαφος με μυζητικές δυνάμεις, που έχουν τιμή από 1/3atm έως 31atm. Σε αυτή τη κατηγορία νερού ανήκει και αυτό, που μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα φυτά.

Υγροσκοπικό νερό: Βρίσκεται μόνο γύρω από τους εδαφικούς κόκκους σε πολύ λεπτές στρώσεις. Συγκρατείται πολύ ισχυρά με μυζητικές δυνάμεις, που έχουν τιμή μεταξύ 31atm και 10.000atm. Βρίσκεται κυρίως σε μη υγρή μορφή και κινείται υπό μορφή υδρατμών. Δεν χρησιμοποιείται από τα φυτά.

Προσροφημένο νερό: Βρίσκεται στους ενδοκρυσταλλικούς χώρους των ορυκτών της μοντμοριλλονιτικής αργίλου και της ομάδας του βερμικουλίτη. Δεν κινείται και δεν μπορεί να διαχωριστεί εύκολα από το υγροσκοπικό νερό, γιατί ενώ με θέρμανση γύρω στους 300^oC απομακρύνονται όλα τα είδη της εδαφικής υγρασίας, με θέρμανση έως 104^oC φεύγει το σύνολο του υγροσκοπικού και μέρος του προσροφημένου νερού.

Βιολογική Ταξινόμηση

Η εξέταση του εδαφικού νερού από άποψη χρησιμοποιήσής του από τα φυτά και γενικά για γεωργικούς δηλαδή σκοπούς, οδηγεί στην περιγραφή των κατωτέρω εννοιών:

Νερό κορεσμού: Είναι η μεγαλύτερη ποσότητα νερού, που μπορεί να υπάρξει σε ένα έδαφος, μέσα σε όλους τους πόρους του. Το δυναμικό του νερού κορεσμού είναι θεωρητικά μηδέν.

Υδατοϊκανότητα: Είναι ένα μέτρο για το μέγιστο ποσό υγρασίας, που μπορεί να συγκρατήσει ένα έδαφος, μετά από ελεύθερη στράγγιση (λόγω βαρύτητας), αφού πρώτα έχει κορεσθεί από νερό. Στην πράξη ένα έδαφος βρίσκεται στην υδατοϊκανότητά του μετά από 1 - 2 ημέρες φυσικής στράγγισης, διάστημα, που εξαρτάται από αρκετούς παράγοντες, κυρίως όμως από τη μηχανική του σύσταση. Είναι προφανές ότι στην υδατοϊκανότητα διατηρείται ένα έδαφος για μικρό χρονικό διάστημα αφού οι απώλειες της εδαφικής υγρασίας συνεχίζονται. Το δυναμικό του νερού στην υδατοϊκανότητα ισούται με -33kPa, που αντιστοιχεί με πίεση ίση με 1/3 της ατμόσφαιρας. Σε αυτές τις τιμές η ποσότητα του εδαφικού νερού εξαρτάται από την κοκκομετρία, την περιεκτικότητα σε οργανική ουσία, τα κολλοειδή συστατικά και τα προσροφημένα εναλλακτικά κατιόντα. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι τα αμμώδη εδάφη, έχουν τιμές υδατοϊκανότητας περίπου 7%, ενώ τα αργιλώδη έχουν συνήθεις τιμές 40%.

Ισοδύναμη υγρασία: Είναι η υγρασία που συγκρατείται στα στερεά τεμαχίδια του εδάφους και απομακρύνεται, όταν ασκηθεί δύναμη χιλιαπλάσια της βαρύτητας (1.000g). Πρακτικά αυτό επιτυγχάνεται με φυγοκέντρηση (επί 30' σε 2.440 στροφές/min) ή με άσκηση αντίστοιχης πίεσης. Η ισοδύναμη υγρασία είναι κατά μεγάλη προσέγγιση ίση με την υδατοϊκανότητα του εδάφους στα εδάφη με μέση κοκκομετρική σύσταση. Στα αμμώδη εδάφη είναι μικρότερη, ενώ στα αργιλώδη μεγαλύτερη.

Σημείο μόνιμου μαρασμού: Αντιστοιχεί σε εδαφική υγρασία, που έχει δυναμικό -1.500kPa ή διαφορετικά σε ποσότητα νερού, που μένει σε ένα έδαφος, στο οποίο έχει ασκηθεί πίεση ίση με 15atm. Η δύναμη συγκράτησης της εδαφικής υγρασίας στο σημείο μόνιμου μαρασμού είναι τόσο μεγάλη, ώστε τα φυτλα δεν μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες τις ανάγκες της διαπνοής τους με προσρόφηση νερού από το έδαφος με αποτέλεσμα το μόνιμο μαρασμό (μη αναστρέψιμο το αποτέλεσμα με προσθήκη νερού). Το ποσοστό υγρασίας στο σημείο μόνιμου μαρασμού κυμαίνεται από 2% για τα αμμώδη εδάφη, έως 30% για τα βαριά αργιλώδη.

Διαθέσιμη υγρασία: Ορίζεται ως η διαφορά του ποσοστού υγρασίας, που αντιστοιχεί στην υδατοϊκανότητα και στο σημείο μόνιμου μαρασμού. Αυτό το ποσοστό επομένως εδαφικής υγρασίας μπορούν να το εκμεταλλευτούν τα φυτά. Το ποσοστό αυτό μπορεί να μεταφραστεί σε ποσότητα νερού, που μπορεί να προστεθεί μέσω άρδευσης. Είναι επομένως φανερό ότι η διαθέσιμη υγρασία αποτελεί ένα απαραίτητο μέγεθος για τον υπολογισμό αρδευτικών αναγκών.