Här är ännu en resa in i vårt förflutna för att lära av dem vars axlar vi står på.* Vi pratar mycket om markfuktighet och vikten av att sköta betesmarker så att de kan absorbera och behålla nederbörd när den kommer. Med den här artikeln från oktobernumret 1963 av "Soil Conservation" tar Cecil Wadleigh oss djupare och tar upp hur olika jordar gör vårt jobb enklare och svårare.
Även om det mesta av nationens växande oro över dess vattenresurser är centrerad på sjöar och reservoarer och underjordiska akviferer, kommer produktionen av våra grundläggande behov, såsom mat och fiber och träprodukter, faktiskt från jordens förmåga att leverera vatten för att möta avdunstningbehov på vegetativa marker.
På en genomsnittlig dag uppgår vattnet i rotzonen till cirka 650 miljoner acre-fot. Således är vattnet som hålls i markfuktighetsreservoarerna vid en given tidpunkt nästan lika med hälften av det totala årliga flödet av nationens strömmar - cirka 1 370 miljoner tunnland, eller cirka 29 procent av den genomsnittliga årliga nederbörden. Eftersom cirka 3 380 miljoner tunnland vatten – 71 procent av vår vattenbudget – används årligen för evapotranspiration från åkrar, skog och mark, måste jordfuktighetsreservoarerna laddas upp motsvarande fem eller fler gånger under det genomsnittliga året.
Hantering av jordfuktighetsreservoarer är inte bara en nyckelfaktor för produktionen av människans grundläggande behov, utan är också en betydande bestämningsfaktor för fördelaktig användning av större delen av nationens vattenbudget. Jorden fungerar som en svamp och håller kvar vatten mot gravitationens nedåtgående dragning. Denna kvarhållna fukt gör det möjligt för växter att använda vatten och växa mellan regn eller bevattning, och att överleva under utdragna torka.
Det finns dock en viktig skillnad mellan en ytreservoar och marken. Vattnet i en konventionell behållare kan fritt rinna till pumpinloppet och rör sig dit snabbare än vad pumpen kan ta ut det. Vattnet i jorden är inte helt fritt att flytta till de absorberande rötterna och det kan röra sig mycket långsammare än vad växtrötterna kan ta bort det. Sålunda är användningen av vattnet i jordfuktighetsreservoaren beroende av tillväxt och spridning, multiplikation av rötterna – "pumpen" – för att nå fuktfilmer som absorberas på ytan av jordpartiklar.
Tillgången på markfuktigheten begränsas av rotzonens djup och tillgången på tillgängligt vatten per fots djup. En sandig jord kan hålla mindre än 1 tum tillgängligt vatten per fot djup; medan en lerjord kan hålla 2 1/2 tum. Således skulle en gröda med rötter genomträngande men 1 fot i en sandig jord ha en fuktreservoar på endast 1 tum vatten; medan en gröda med rötter som penetrerar 6 fot i en lerjord skulle ha en reservoar på 15 tum.
På ljusa sommardagar kommer solenergi att påverka evopotranspiration av 0,2 - 0,35 tum vatten per dag. Därför är kapaciteten hos jordfuktighetsreservoaren en nyckelfaktor för risk för torka och bevattning.
Grödväxtens inneboende natur har mycket att göra med rotsystemets egenskaper. Till exempel kan lusernrötter penetrera mycket djupare än ladinoklöverns. Rötter av bermudagräs sprider sig mycket mer omfattande än potatis. Således kan arten av rotbeteendet hos grödor avgränsa kapaciteten och effektiviteten hos en jordfuktareservoar.
Det finns lite som kan göras för att ändra den inneboende vattenhållande kapaciteten för en enhetsmassa av en given jord. Pöl kan minska andelen större porutrymmen som håller vatten vid de lägre spänningarna och därigenom minska mängden tillgängligt vatten. Betydande ökningar av organiskt material kan öka vattenhållningsförmågan. Det finns många egenskaper hos jordar som antingen hämmar eller förhindrar rotutveckling och därmed begränsar fuktreservoaren:
Grunda jordar som ligger över berggrunden eller indurerade skikt har en motsvarande grund jordfuktighetsreservoar. På samma sätt, när rötter stoppas på plogdjup av plogpannan, "trafikpannan" eller lerpannan, är den potentiella fuktbehållaren i underjorden otillgänglig.
På många jordar på Atlantkustslätten kommer rötter från de flesta grödor inte att penetrera underjorden, eftersom dess surhet kan registrera ett pH på 3,8-4,2. I samband med markens surhet kan det förekomma giftiga halter av aluminium och mangan i underjorden som förhindrar rottillväxt. Bevis tyder också på att rötter inte kan penetrera ett medium som är helt bristfälligt på bor eller kalcium. Lösliga salter i jordmassan begränsar ofta penetration och spridning av röta i de bevattnade dalarna i torra områden. I vissa torra områden kan överskott av salter ha lakats bort tidigare och lämnat höga halter av utbytbart natrium. En sodisk jord drar till sig kalcium och kan faktiskt ta bort det från växande rotspetsar.
Eftersom rötter är levande varelser, är deras tillväxtgrad beroende av den rådande temperaturen i jorden. Förekomsten av permafrost i vissa dalar i Alaska är ett extremt exempel på förhållanden som negativt påverkar rotpenetration.
Rötterna hos de flesta landväxter måste ha tillräckligt med syre för att växa och till och med absorbera vatten; så bra markluftning är viktigt för att göra jordfuktreservoaren effektiv. Dålig dränering hämmar utvecklingen av rotsystem genom brist på luftning, och i torra områden främjar ackumuleringen av saltlösningar i ytjorden.
Alla bevarande jordbruksmetoder som hjälper djup penetration och spridning av rötter av gröda, växtområden och skogsväxter bidrar till förbättrad förvaltning och fördelaktig användning av den enorma del av nationens vattenbudget som används i evapotranspiration. Det är också uppenbart att metoder som påverkar den viktiga infiltrationen av vatten i våra jordar, påverkar laddningshastigheten för våra jordfuktighetsreservoarer.
