Capacitatea câmpului

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Capacitatea de câmp sau capacitatea de apă de câmp sau capacitatea de reținere a apei ( CC sau CIC ) este o constantă hidrologică a solului . Acesta definește conținutul de apă din sol, în termeni de umiditate procentuală , în condiții optime în ceea ce privește raportul dintre apă și aer în sol. Aceste condiții apar atunci când umiditatea solului este la capacitatea câmpului, toți microporii sunt saturați cu apă, în timp ce în macropori există doar aer.

Relația dintre CC și porozitate

Valoarea capacității câmpului este strict dependentă de microporozitatea solului, adică de fracțiunea porozității totale constituită de porii cu diametrul mai mic de 8 μm . Spre deosebire de celelalte constante hidrologice, capacitatea câmpului poate fi considerată o constantă reală, deoarece depinde de condițiile fizice intrinseci ale solului și nu este influențată de prelucrarea solului sau de alți factori exogeni.

Microporozitatea solului, indiferent de porozitatea totală, este o proprietate dependentă de conținutul particulelor fine, prin urmare, în general, crește trecând de la soluri nisipoase la argiloase și cu textură medie , până la atingerea celor mai înalte niveluri în cele argiloase . Și în solurile cu coloizi starea structurală afectează microporozitatea: solurile compactate sau supuse unei stagnări frecvente și prelungite, lucrate în condiții neoptimale suferă un dezechilibru în raportul macroporozitate / microporozitate în favoarea microporilor.

În cele din urmă, capacitatea câmpului se bazează pe cele mai mari valori în solurile argiloase sau bogate în humus și pe cele mai mici pe solurile pietroase sau nisipoase, în timp ce are valori intermediare în solurile echilibrate și argiloase.

Tabelul următor prezintă valorile de umiditate la care capacitatea câmpului corespunde în medie în unele tipuri de sol

Tipologie
de pamant
Capacitatea câmpului
(% din greutatea uscată)
pământ nisipos 10 - 15
Sol cu ​​textură medie 25 - 40
Sol argilos 45 - 50

Relația dintre CC și potențialul apei

Când solul este la capacitatea câmpului, apa este prezentă în două stări:

  • Apă higroscopică . Este apă adsorbită pe suprafața coloizilor , înfășurând particulele solide cu un voal subțire. Este ținut la tensiuni foarte mari.
  • Apă capilară . Este apă reținută de fenomene de capilaritate în microporii solului, adică în porii care au un diametru mai mic de 8 μm . Este reținut la tensiuni mai mici decât apa higroscopică.

Spre deosebire de sol la capacitatea maximă de apă , prin urmare, umiditatea corespunzătoare capacității câmpului nu include apa gravitațională, adică apa scăzută din retenție deoarece forța de greutate prevalează asupra tensiunii matricei . Efectul tensiunii matricei este de așa natură încât apa prezentă în sol la capacitatea câmpului poate fi îndepărtată numai prin absorbție radicală sau prin evaporare , prin urmare capacitatea câmpului reprezintă limita maximă în care se pot forma rezerve de apă, în sol, utilizabil de plante.

Potențialul de apă cu sol la capacitatea câmpului presupune valori care nu sunt bine definite. Diferențele se datorează în principal autorului, deoarece nu există un acord în literatura de specialitate cu privire la valoarea potențialului la capacitate. Mulți autori consideră un potențial de apă de -0,1 bar [1] , alte valori diferite în funcție de tipul de sol, de exemplu, de la -0,06 bar într-un sol nisipos până la -0,3 bar într-un teren argilos [2] , altele -0,33 bari [3] . În general, totuși, literatura menționează valori cuprinse între -0,1 bari și -0,3 bari [1] [4] . Prin adoptarea scării pF , capacitatea câmpului este la valori cuprinse între pF 2 și pF 2,5.

Indiferent de valoarea adoptată, trebuie subliniat faptul că potențialul de apă, cu solul la capacitatea câmpului, are întotdeauna o valoare negativă. Aceasta implică faptul că rădăcinile trebuie, în orice caz, să exercite presiune (tensiune) negativă și, prin urmare, să facă o cheltuială de energie. Cu toate acestea, efortul pe care trebuie să îl exercite plantele este modest în raport cu beneficiul pe care îl obțin din acesta: valori ale umidității mai mari decât capacitatea câmpului ar fi de fapt nefavorabile, din cauza condițiilor de aerare slabe, iar multe specii ar suferi de fapt de exces apa prelungita.

Importanță practică

Capacitatea câmpului este una dintre cele mai importante constante hidrologice din punct de vedere agronomic. De fapt, reprezintă limita la care se face referire atunci când irigarea este setată pe un bilanț de apă al solului sau pe măsurarea potențialului de apă :

  • este nivelul de umiditate de la care începe uscarea progresivă datorită acțiunii de evaporare și, mai ales, de absorbție radicală ;
  • este nivelul de umiditate care trebuie refăcut în timpul unei intervenții de irigare.

Niveluri mai ridicate de umiditate reprezintă un context nedorit, deoarece excesul de umiditate pe capacitatea câmpului este reprezentat de apa gravitațională și, prin urmare, este destinat să percoleze profund și să se piardă în acvifer . Prin urmare, este o situație improvizată la care este imposibil să ne referim într-un plan rațional de irigații bazat pe un bilanț de apă; în plus, apa pentru irigații administrată în exces constituie o risipă și, prin urmare, un cost nejustificat atât din punct de vedere economic, cât și din punct de vedere al mediului. În cele din urmă, trebuie amintit că persistența umidității peste capacitatea câmpului datorită drenajului insuficient creează un mediu nefavorabil din cauza lipsei de alimentare cu oxigen .

Nivelurile mai mici de umiditate reprezintă o condiție obișnuită: în intervalul de timp dintre două intervenții de irigare, plantele se bazează pe rezerva de apă stocată în pământ. În acest interval, a cărui durată în sezonul de cerere maximă poate varia, în funcție de caz, de la un minim de 2-3 zile la un maxim de 10-15 zile, nivelul umidității solului scade progresiv, potențialul de apă este coborât și plantele exercită un efort din ce în ce mai intens, până când prezintă primele simptome ale stresului apei. O importanță fundamentală este alegerea momentului optim de intervenție pentru irigații, care se bazează pe criterii care vizează aspectele economice, organizatorice, structurale, agronomice în sens strict.

Indiferent de alegerile făcute, nivelul de umiditate din sol variază într-un interval de oscilație al cărui minim este reprezentat de pragul critic de intervenție și al cărui maxim, în corespondență cu fiecare intervenție de irigare, este reprezentat de capacitatea câmpului. Un caz particular este adoptarea sistemelor de irigații cu livrare continuă (de exemplu, irigarea prin picurare ) al căror debit este calibrat pe consumul zilnic. Cu aceste sisteme, optime din punct de vedere agronomic, dar nu întotdeauna adoptabile din motive economice, organizatorice și structurale, este posibilă menținerea constantă a nivelului de umiditate la valori apropiate de capacitatea câmpului. Această situație reprezintă o condiție ideală, deoarece capacitatea câmpului nu risipește resursele de apă, iar plantele nu prezintă nicio stare de suferință.

Determinarea capacității de câmp

Determinarea capacității de câmp se efectuează în timpul analizei solului. Fiind o valoare a umidității, este măsurată în termeni procentuali referindu-se la greutatea uscată a solului. Metoda directă de detectare a umidității solului constă în supunerea probei de sol, după cântărire, la uscarea într-un cuptor la o temperatură mai mare de 100 ° C (105-110 ° C). În timpul procesului de uscare, greutatea probei este determinată periodic; atunci când două cântăriri consecutive dau aceeași valoare, proba poate fi considerată uscată. Umiditatea este dată de următoarea formulă:

Greutatea umedă este cea măsurată pe proba extrasă înainte de uscare, greutatea uscată măsurată în ultimele două cântăriri.

Această metodă are dezavantajul de a necesita execuția în laborator și într-un timp relativ lung, întrucât, în medie, durează cel puțin 48 de ore pentru uscarea completă. Pentru măsurători mai puțin exacte, pot fi utilizate metode de estimare calibrate corespunzător, care fac posibilă identificarea valorii umidității în timp mai mult sau mai puțin scurt. În orice caz, deoarece umiditatea solului nu este omogenă, este important să se procedeze la o prelevare corectă și să se facă referire la o adâncime specifică (35-40 cm).

Pentru a obține valoarea capacității de câmp, umiditatea trebuie detectată atunci când apar condiții specifice. Acest lucru este posibil folosind două criterii:

  • identifică empiric starea în care apare capacitatea câmpului;
  • identificați starea pe baza potențialului de apă.

În primul caz, o suprafață semnificativă (câțiva metri pătrați) este irigată și lipsită de vegetație până la saturație și întreaga suprafață este acoperită cu un film plastic. În acest fel, atât evaporarea, cât și transpirația sunt oprite (după absorbția radicală) și singurul factor de pierdere este reprezentat de percolarea profundă. Acesta din urmă se oprește atunci când tensiunea matricei echilibrează forța de greutate; în acest moment, umiditatea solului rămâne constantă, deoarece nu există alte pierderi. Pentru a identifica capacitatea câmpului, eșantionarea se efectuează la intervale de timp și se determină umiditatea pentru fiecare probă. Când umiditatea ultimelor probe extrase rămâne neschimbată, se poate presupune că solul este la capacitatea câmpului.

Metoda descrisă anterior, deși simplă din punct de vedere conceptual, este lungă și laborioasă, de aceea se preferă recurgerea la metode care identifică capacitatea câmpului din valoarea corespunzătoare a potențialului de apă. În acest caz, va fi necesar să existe instrumente adecvate proiectate pentru astfel de scopuri, cum ar fi tensiometrul , aparatul Bouyoucos , aparatul Richards .

Notă

  1. ^ a b Giardini, op. cit. p. 230.
  2. ^ Belsito și colab., Op. cit p. 327
  3. ^ Testini, op. cit. p. 202
  4. ^ Tassinari, op. cit. p. 97

Bibliografie

  • AA.VV., Manualul agronomului , editat de Giuseppe Tassinari, ed. A V-a, Roma, REDA, 1976, pp. 94-96.
  • Ciro Testini, Relațiile apă-sol , în Paolo Sequi (editat de), Chimia solului , Bologna, Pàtron, 1989, pp. 198-214.
  • Luigi Giardini, General Agronomy , ed. A III-a, Bologna, Pàtron, 1986.
  • Alda Belsito, și colab., Apa în sol , în chimia agricolă , Bologna, Zanichelli, 1988, pp. 313-331, ISBN 88-08-00790-1 .

Elemente conexe

Alte proiecte