РЕГУЛИРОВАНИЕ ВОДНОГО, ВОЗДУШНОГО И ТЕПЛОВОГО РЕЖИМОВ ПОЧВЫ

Водный режим.

Вода — земной фактор жизни растений. Она необходима для прорастания семян, без нее невозможны последующий рост и развитие растений. С водой в растение поступают питательные вещества, испарение воды листьями обеспечивает нормальные температурные условия жизнедеятельности растения.

Вода — обязательное условие почвообразования и формирования почвенного плодородия. Без нее невозможно развитие почвенной фауны и микрофлоры.

Для определения суммарной потребности растений в воде применяют транспирационный коэффициент — количество частей воды в единицах массы, затраченное на единицу массы урожая. Транспирационный коэффициент зависит от вида растений, стадии их развития, почвенных и погодных условий, питания растений и т.д. В разных регионах транспирационный коэффициент растений колеблется от 200 до 1000. Только ничтожно малая часть воды (меньше 1 %) идет на создание урожая, остальная расходуется на испарение.

Период наибольшей потребности растений в воде называют критическим. Так, для большинства зерновых культур это выход в трубку — колошение, для кукурузы — цветение — молочная спелость, для картофеля — цветение — клубнеобразование. Все растения резко снижают продуктивность при недостатке воды в период образования репродуктивных органов.

Количество воды, поступающее на поверхность почвы в разных зонах нашей страны, крайне неравномерно. Только примерно 1/5 пашни в России находится в зоне оптимального увлажнения, 2/5 — в зоне недостаточного и 2/5 — избыточного.

Способность почвы к устойчивому обеспечению растений водой зависит от агрофизических факторов полодородия. Конкретно действие агрофизических факторов по отношению к воде проявляется через водные свойства почвы: водоудерживающую способность (сорбцию воды), влагоемкость, водопроницаемость и водоподъемную способность.

Радикальное средство регулирования водного режима пахотных почв — их мелиорация. Она обеспечивает возможность двустороннего регулирования водного режима: орошение со сбросом лишней воды и осушение в комплексе с дозированным орошением.

Мелиорация наряду с химизацией и механизацией — основное направление интенсификации земледелия. Мелиорированные земли обеспечивают получение всего урожая хлопка-сырца, риса, значительную часть сбора овощей, сахарной свеклы, пшеницы и других культур. Урожай на мелиорированных землях, как правило, в 2—3 раза выше, чем на немелиорированных, при практически полной стабильности по годам. Мелиорация создает также предпосылки для максимально эффективного применения удобрений, высокопродуктивных сортов культур и современных технологий их возделывания. (Осушительные и оросительные мелиорации освещены в разделе 2.7.)

Определенное значение в регулировании водного режима пашни принадлежит агролесомелиорации — воздействию на засушливый климат отдельных регионов системы лесных насаждений при одновременном создании сети искусственных водоемов. Агролесомелиоративная организация территории включает создание полезащитных, водоохранных и других насаждений. Лесные насаждения в ранее безлесной степи способствуют более равномерному таянию снега, меньшим разливам рек, уменьшению поверхностного стока, меньшему образованию оврагов. Полезащитные насаждения увеличивают влажность воздуха в межполосных пространствах, уменьшают силу ветра, способствуют более равномерному распределению снега. В результате создаются более благоприятные условия влажности почвы и приземного слоя атмосферы.

Воздействие на условия водного режима пахотных почв зависит от состояния их влагообеспеченности. В условиях недостаточного и неустойчивого увлажнения при непромывном водном режиме особое значение приобретают полное сохранение и но возможности рациональное использование всех осадков. Эта задача решается, с одной стороны, при помощи коренного улучшения агрофизичсских факторов плодородия почвы, улучшения ее водных свойств, с другой — путем полного сбора и сохранения влаги осадков. Последнее достигается применением всех видов задержания снега и поверхностного стока. Снегозадержание осуществляют в основном устройством снежных валов с помощью снегопахов. Снежные валы высотой 40—70 см создают поперек направления господствующих ветров или перекрестно на расстоянии 5—9 м один от другого. Для их поделки необходима достаточная мощность снегового покрова (не менее 15 см). Иногда для снегозадержания применяют уплотнители снега разных конструкций. При проходе по полю такие агрегаты оставляют полосы уплотненного снега на расстоянии 1 м одна от другой. Так создают специальный микрорельеф, способствующий эффективному снегозадержанию.

Особое значение имеет оставление на поле высокостебельных растений — кулис (кукуруза, подсолнечник, горчица). Эти растения высевают лентами или отдельными рядками на расстоянии 10— 20 м один от другого. Оставленные под зиму кулисы способствуют равномерному распределению снега по полю и его сохранению в течение всей зимы. Снегозадержание с помощью кулис обеспечивает прибавку урожайности яровой пшеницы от 0,2 до 1,0 т/га.

Кроме кулис благоприятные условия для накопления снега создаются при оставлении на поле всей стерни, а также при почвозащитной плоскорезной обработке почвы с оставлением стерни на поверхности.

Накоплению и рациональному использованию влаги в ряде районов страны способствует также задержание талых вод. Так, в Центрально-Черноземной зоне весной в результате поверхностного стока теряется до 70 % зимних осадков, аналогичные данные получены и в районах Поволжья.

При неурегулированном стоке талых вод происходит не только безвозвратная потеря воды, одновременно с ней с полей уносится огромное количество мелкозема, содержащего органическое вещество и минеральные элементы питания растений.

Талые воды задерживают с помощью поделки снежных валов поперек направления склона. Применяют также полосное покрытие снега специальными зачерняющими материалами. Зачерненная полоса тает быстрее, в результате на поле образуются валы, задерживающие талые воды.

Наибольшее значение для задержания талых вод имеют специальные приемы обработки склоновых земель, которые рассмотрены в специальных разделах.

Из других приемов, уменьшающих непроизводительные потери воды из почвы, следует назвать мульчирование поверхности поля, широко распространенное в овощеводстве. Для него применяют торф, солому, навоз, опилки и др. Мульчирование одновременно способствует улучшению теплового режима почвы, а также борьбе с сорняками.

В районах с промывным водным режимом почвы в ряде случаев борьба с избыточным увлажнением затруднена.

При смыкании вертикального тока воды в пахотном слое почвы с грунтовыми водами создаются условия временного или постоянного переувлажнения. В почве развиваются условия анаэробиозиса, нарушаются нормальная деятельность почвенной микрофлоры и фауны, биохимические процессы превращения питательных веществ, почва уплотняется, в ней накапливаются вредные для растений закисные соединения. В результате резко снижается ее плодородие.

Для борьбы с избыточным увлажнением применяют специальные агротехнические приемы обработки: кротование почвы, узкозагонную вспашку с направлением борозд под углом к склону, гребневые посевы и др.