После дождя часть воды занимает поры почвы, затем перераспределяется, испаряется и поглощается корнями. Влажность показывает количество воды в выбранном образце или слое в данный момент. Она меняется по глубине: сухая поверхность может сочетаться с влажным корнеобитаемым горизонтом, а недавний слабый дождь — намочить только верхние сантиметры.
Массовая и объёмная влажность
Массовую влажность вычисляют как отношение массы воды к массе сухой почвы. Объёмную — как отношение объёма воды к общему объёму образца. Условно, если влажный образец весит 130 г, а после высушивания 100 г, массовая влажность составляет 30%. Для перехода к объёмной дополнительно нужна плотность сложения почвы.
При объёмной влажности 0,20 м³/м³ в слое мощностью 0,5 м запас воды равен 0,10 м, то есть 100 мм. Расчёт предполагает однородность рассматриваемого слоя. Для неоднородного профиля запасы отдельных горизонтов суммируют.
Сколько воды доступно растениям
Поры различаются размером и силой удержания воды. После стекания части свободной воды остаётся запас, часть которого корни способны использовать. Доступную влагоёмкость обычно связывают с разностью содержания воды между полевой влагоёмкостью и влажностью устойчивого завядания; это свойство почвы, а не её текущая влажность.[1]
Поступление воды в растение определяется градиентом водного потенциала. По мере высыхания вода удерживается сильнее, а растворённые соли дополнительно затрудняют её поглощение. Поэтому две почвы с одинаковой долей воды могут создавать разные условия для корней.[2]
Избыточное заполнение пор водой уменьшает воздушное пространство. При длительном переувлажнении ограничивается доставка кислорода и меняются микробные процессы. Управление влагой поэтому связано и с водоснабжением растений, и с аэрацией почвы.[2]
Как наблюдают изменения
Пробы с высушиванием дают прямую массовую оценку. Полевые датчики используют физические свойства влажной почвы и требуют подходящей калибровки. Для временного ряда сохраняют глубину установки и учитывают солёность, температуру и неоднородность участка.
Спутниковая миссия SMAP измеряет влажность приповерхностного слоя на крупных пространственных участках. Такая оценка полезна для наблюдения за засухой и водным циклом, но не заменяет измерение всей глубины корней на отдельном поле. Совместное использование спутниковых и наземных данных связывает региональные изменения с условиями растений.[3]