Vermes László (szerk.): Vízgazdálkodás mezőgazdasági, kertész-, tájépítész- és erdőmérnök hallgatók részére (Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó, Budapest, 2001)
1. A hidrológia és a hidraulika alapjai - Hidrológiai alapismeretek
pI és p2 a hidrosztatikus nyomás két különböző helyen, p a víz sűrűsége. Nyugalomban lévő víz esetén a vízoszlop valamennyi pontjában a potenciál azonos, azaz a gravitációs potenciál és a nyomáspotenciál összege állandó. Ezt fejezi ki a p —i- gz = constans (19) P egyenlet, a hidrosztatika (egydimenziós) alapegyenlete, amely azt fejezi ki, hogy nyugalmi helyzetben, ha z állandó - azaz valamely választott síkhoz azonos magasságban - a hidrosztatikai nyomás is állandó. A talajnedvesség összpotenciálja a nehézségi erő hatását kifejező gravitációs potenciál, a rendszer levegő-víz határfelületei között adódó hidrosztatikus nyomáskülönbséget kifejező nyomáspotenciál, a szilárd fázis összhatását kifejező mátrixpotenciál összege. Az összpotenciál esetenként - a talajnedvességben az oldható sók és a disszociált adszorbeált iónok nagy koncentrációja esetén, finom szemcséjű talajokban - kiegészülhet az ozmózispotenciállal. A talajnedvesség esetén a nyomáspotenciál rendszerint benne foglaltatik a mátrixpotenciálban (Szalui, 1989). A mátrixpotenciál tenzióméter segítségével határozható meg. A talaj nedvességtartalma és a nedvesség elmozdításához szükséges energia (munkamennyiség) között szoros kapcsolat van. A nagyobb méretű, gravitációs pórustérben lévő szabad víz csupán a gravitációs erő hatására is elmozdul, a gravitációs erő irányának megfelelően, lefelé. A gravitációs pórusok kiürülését követően a kapilláris pórusokból a víz csak további munka befektetésével távolítható el. A csupán kapillárisán kötött vizek eltávolítása után visszamaradó vizeket még további energiaközlés távolíthatja csak el. Minél kevesebb víz marad a talajban, annál nagyobb energiabefektetés szükséges további víz eltávolításához. A talaj nedvességállapota ezért a talaj energiaállapotaként is értelmezhető. A talaj nedvességállapota és energiaállapota közötti összefüggést a pF-görbe fejezi ki (11. ábra). A pF-görbe a talaj térfogat százalékban kifejezett nedvességtartalma és az adott térfogatszázalékig telt nedvesség eltávolításához szükséges legkisebb potenciál közötti összefüggést mutatja. A /?F-görbéről leolvasható a növénytermesztés vízháztartási adottsága szempontjából alapvető holtvíztartalom, szabadföldi vízkapacitás, a minimális és a teljes vízkapacitás, továbbá a szabadföldi vízkapacitás és a holtvíztartalom különbözeteként a diszponibilis víz:- a holtvíztartalom (HV) az a nedvességtartalom, amelynél a növényen a tartós hervadás jelei figyelhetők meg (hervadáspont); megegyezés szerint pF: 4,2, tényleges értéke függ a növénytől, a növény szívóerejétől; — szabadföldi vízkapacitás (VK,:) az a vízmennyiség, amelyet a természetes rétegezettségű talaj a felszínére jutott vízmennyiségből elraktározni és a gravitációs erő ellenében visszatartani képes; megegyezés szerint pF: 2,5, tényleges értéke függ a talajvíz terep alatti mélységétől; — minimális vízkapacitás (KFmin) a levegőkapacitás, pF: 2,0;- teljes vízkapacitás (VKj) az összes porozitás: pF: 0. 54
