Mse-Online.Ru
Оптимальная влажность почвы
Оптимальная влажность почвы — влажность, при которой корневая система растений не испытывает недостатка влаги, необходимой для их роста и развития.
Оптимальная влажность характеризуется двумя значениями, в пределах которых должна изменяться влажность в корнеобитаемом слое почвы. Верхний предел допустимой влажности почвы определяется минимальным значением ее аэрации. Влажность почвы не должна превышать 60…70 % полной влагоемкости (пористости) при выращивании овощных культур, 70…80 % — зерновых культур и 80…85 % — трав.
Нижний предел допустимой для растений влаги в почве, при достижении которого может произойти устойчивое увядание растения, зависит от сосущей силы его корней и характера почвы. Растение может взять из почвы только ту влагу, которая удерживается капиллярными и молекулярными силами под давлением, меньшим, чем сосущая сила растений.
С ростом растений сосущая сила увеличивается, а при их старении — постепенно уменьшается. Нижний предел доступной влаги зависит от влажности завядания растений, он колеблется в широких пределах в зависимости от почв, их механического состава, а у торфяных почв — от степени разложения и зольности торфа.
Нижний предел оптимальной влажности приближенно оценивается в зависимости от вида почв и растений следующими величинами: для трав —50…60 % пористости, для зерновых—45…50 %, для овощных и технических культур —40…45 %.
Оптимальная влажность почвы при выращивании сельскохозяйственных культур на осушаемых землях с учетом вышеизложенного составляет 40—85 % пористости почвы, или 60..100 % предельной полевой влагоемкости почвы (ППВ). При этом большие значения соответствуют влаголюбивым культурам (травы, овес), тяжелым минеральным (глины) и торфяным почвам низинных болот, меньшие — засухоустойчивым культурам (многие овощи).
Оптимальная влажность почвы изменяется в процессе вегетации растений: в период всходов влажность должна быть больше, чем в период созревания сельскохозяйственных культур.
Оптимальная влажность должна быть обеспечена в активном слое почвы, толщина которого зависит от глубины проникновения корней растений и плодородия почвы по ее профилю. На осушаемых землях корневая система растений редко проникает на глубину более 80…100 см, за исключением отдельных видов трав (например, кострец). Мощность активного слоя почвы, в котором должна поддерживаться влажность в оптимальных пределах, составляет 20…30 см в начале вегетации, 30…50 см в середине и до 50…80 см в конце вегетации растений.
Источник
О влажности, требуемой растениям и влагоемкости почвы
Для нормального роста растениям нужна вода. Основное количество воды растения берут из почвы. За тысячелетия выращивания различных культур накопилось понимание, какой культуре какая влажность нужна. Однако, только с возникновением научной агрономии этот накопленный опыт был систематизирован и выражен в цифрах и методах, которые может каждый повторить и получить такой же результат, вне зависимости от субъективных ощущений.
Итак, растениям нужна вода. Определить количество воды в почве довольно просто, если вы располагаете временем. Этот метод называет выпариванием. Для этого надо взять порцию грунта, точно его взвесить, после чего хорошо прогреть на умеренной температуре, например, 60-80 градусов, и снова взвесить. Разность веса и будет испарившаяся вода. Например, было 130 грамм, стало 100 грамм, значит 30 грамм была вода и абсолютная влажность грунта составляла 30г/100г = 30%.
Это старый и надежный способ, однако он не очень удобный, так как занимает много времени и требует энергии на выпаривание.
Есть надежные и точные профессиональные механизмы (тензиометры) для быстрого определения влажности, но их стоимость слишком высока для обычного огородника.
Как альтернатива дорогим устройствам повсеместно доступны дешевые измерители влажности почвы, которые надо втыкать в грунт, и они показывают какое-то абстрактное число. О таком устройстве пойдет речь ниже, а пока продолжим с теоретической частью.
Знание абсолютной влажности (далее АВ) грунта малополезно, так как никакое растение не сможет забрать всю влагу из грунта вплоть до 0% АВ. А до какого уровня АВ растения могут забирать воду из грунта зависит от его состава, структуры и других факторов. Поэтому, чтобы свести это все общим понятиям было введено понятие влагоемкости. Причем не одной влагоемкости, но несколько разных ее видов. Мы не будем рассматривать все. Рассмотрим две основные и это будет достаточно хорошим приближением, чтобы можно было принимать решение о поливе.
Полная влагоемкость — количество воды в почве, которую залили так, что воздуха в ней не осталось, а дальнейшую воду она удерживать более не может (вода стекает). Здесь информация о ней только для справки, практической ценности для нас не имеет, хотя, в некоторой литературе по выращиванию культур указана влажность почвы в процентах от полной влагоемкости. Наименьшая влагоемкость (НВ, она же общая влагоемкость — ОВ) – это то количество воды, которое почва удерживает, условно, не превращаясь в болото. Научное определение более точное, но для практики огородника лучшее понимание дает такое просто объяснение.
В советской литературе часто можно встретить влажность в % ППВ (полной полевой влажности). В ППВ учитываются некоторые эффекты почвы, но полученное значение мало отличается от НВ, поэтому простому огороднику вполне можно использоваться значение НВ.
Теперь, если подумать, то понятно, что разные виды почв при одной и той же абсолютной влажности будут иметь разную НВ (сравните суглинок и супесью). Для растений же максимальной точкой увлажненности почвы как раз и является наименьшая влагоемкость, так как большая влажность уже не дает возможность дышать корневой системе, т.е. продолжительная жизнь растения невозможна, кроме каких-то особенный культур.
По этой причине, когда в литературе или в справочниках указывают влажность почвы для какого-то растения, то имеют ввиду влажность в процентах от общей влагоемкости.
Поясню на примере.
Предположим абсолютная влажность 10%. Полученная наименьшая влагоемкость составила, например, 260 грамм на 1 кг почвы. Рассчитаем влажность почвы в процентах от НВ.
10% абсолютной влажности означают отношение воды к сухой почве составляет 0.1.
В/СП=0.1
Но, для 1 кг (берем 1 кг, так как для него рассчитаны данные по НВ, это удобно для сравнения)
В+СП=1 кг
Получаем
(1-СП)/СП=0.1
1-СП=0.1СП
1.1СП=1
СП=1/1.1
СП=0,91
В=0,091
Итак, воды в этом грунте содержится 91г на 1000г.
91г/260г=0,35=35% НВ
Влажность грунта по наименьшей влагоемкости составляет всего 35%. Это очень низкое значение и редкое растение сможет нормально развиваться в таких условиях. Например, для картофеля требуется влажность в диапазоне 60-80%
Как же определить наименьшую влагоемкость? Это можно сделать довольно легко с вполне приемлемой точностью, но это займет пару дней.
Наберите 2-3 кг почвы в емкость и хорошо просушите ее в духовке при температуре 60-100 градусов в течение дня, перемешивая каждые пару часов. И оставьте в духовке остывать до следующего утра. Вы получите почву почти с нулевой абсолютной влажностью.
Найдите емкость объемом минимум 1-2л, в которой вы сможете сделать снизу отверстие. Сделайте в нем отверстие около 5мм. Засыпьте туда сухую почву (лучше целое число килограммов). Почва не должна высыпаться через отверстие. Если это происходит, то надо положить на него мелкую сетку. Уплотните почву в этой емкости, но без фанатизма. Равномерно заливайте воду, пока она не начнет литься из отверстия снизу. Дайте почве постоять минут 30, чтобы она вся пропиталась равномерно. Еще пролейте и дайте всей лишней воде уйти через отверстие. После того, как вода прекратит капать из отверстия, пересыпьте и взвесьте мокрую почву, чтобы определить сколько воды смогла удержать почва.
Например, у вас было 500 г почвы в начале, стало 630. Значит почва удержала 130 грамм и общая влагоемкость составила 260г на 1 кг почвы.
Влагоемкость почвы меняется очень медленно и если вы не вносили значительных количеств органики, то в течение сезона она будет стабильной. Поэтому достаточно один раз измерить ее в начале сезона и у вас будет точка отчета для всех измерений до следующего года.
Теперь, о том, как ускорить измерения влажности почвы.
Я купил дешевый прибор 3 в 1 на али экспрессе: https://aliexpress.ru/item/32900387780.html
По заявлению производителя он умеет измерять влажность, освещенность и PH.
На самом деле он измеряет только освещенность и проводимость почвы. Освещенность он измеряет в «попугаях», но их можно откалибровать по люксметру.
Измерение PH насколько сложная задача, что он в принципе не способен это сделать. Для этого покупайте обычные лакмусовые бумажки – лучше способа в домашних условиях нет.
А вот влажность его можно заставить измерять в адекватных единицах, есть провести калибровку для конкретной почвы.
Я снял видео, о том, как провести калибровку этого измерителя и подобных ему:
После проведения калибровки, вы сможете быстро получать примерное значение абсолютной влажности для почвы, по которой проводилась калибровка.
Если у вас есть датчик влажности для ARDUINO, то вы можете откалибровать его подобным же образом и тогда полив станет очень точным под требования растения.
Примеры измерений откалиброванным прибором показаны в этом видео
Проанализируем результаты замеров.
Рекомендуемая влажность почвы для картофеля 60-80%. Если мы знаем, что НВ это 260г на 1 кг почвы, 80% от 260 это 208г воды на 1кг и это 208/1000=20% абсолютной влажности. 60% НВ это 16% АВ. Таким образом, для картофеля на этих конкретных почвах требуется АВ от 16% до 20%, что эквивалентно показаниям на приборе от 5 до 9.
Для картофеля при НВ 20% рост останавливается, а при более 80% начинается гниение.
В показанном примере в наиболее сухих местах прибор показал значение 2, что соответствует примерно 10% АВ. 20% НВ это 5% АВ, так что рост еще не остановился, но воды уже критически мало и ожидать большой урожай без полива не приходится. Урожай особенно сильно пострадает, если полив не будет произведен в момент интенсивного роста клубней.
Для огурцов рекомендуемый диапазон 75-90%. Прибор показал 7. Это примерно 16-20%. 75% НВ это 20% АВ. Таким образом, на следующий день после полива у посаженных огурцов влажность грунта была на минимальном допустимом уровне.
В теплицах под помидорами показания приборы были 4-6, что означает 15-20% АВ. Для томатов рекомендуется около 80% НВ, что для этой почвы эквивалентно 20% АВ. Казалось бы, томаты политы автоматической системой нормально. Однако, здесь надо внести поправку на грунт. В теплицах грунт несколько другой, более насыщен органикой, поэтому его значение НВ должно быть больше, а значит и влажно по НВ скорее всего окажется ниже 20%. Поэтому полив был увеличен. Но правильным было бы провести отдельную калибровку для этого грунта.
Дальнейший рост растений и урожай подтвердил все указанные измерения. Таким образом, даже дешевый и неточный инструмент при должной калибровке может быть надежным подспорьем в уходе за растениями.
Источник
Влажность почвы и ее значение в жизни культурных растений
Наличие в почве достаточного количества влаги, необходимой для удовлетворения огромной потребности в ней со стороны культурных растений, надо отнести к одному из главнейших факторов урожайности этих растений, а для некоторых засушливых районов почвенная влага является моментом и решающим.
Необходимая для растений влага извлекается ими из почвы как в самой начальной стадии процесса набухания семян, так и во все последующие фазы их развития, достигая своего максимума для большинства растений (например, для хлебных злаков) около времени их цветения. За время созревания, с засыханием листьев у растений, потребление это сводится к минимуму.
Что касается процессов набухания семян и их прорастания, то в этом периоде потребная для упомянутого процесса влага извлекается из почвы сравнительно в небольших количествах. Как известно, семена различных культурных растений поглощают при этом воды примерно от 30 до 150% от собственного веса (в воздушно-сухом состоянии); так, например, семена ржи поглощают 60—85% (в зависимости от индивидуальных особенностей); пшеница — 50—70%; ячмень — 48—68%; просо — 25—35%; горох — 95—108%; конские бобы — 105—160%, и т. д.; только у семян с ослизняющимися оболочками (подорожник, айва и др.) количество поглощаемой при этом воды достигает 350—400%. Все приведенные цифры показывают, что количество воды, погребной для набухания и прорастания семян главнейших культурных растений, представляется сравнительно с общим громадным расходом воды через испарение уже начавшим вегетировать растением, а также сравнительно с тем количеством атмосферных осадков, которое выпадает даже в засушливых местностях, ничтожным; так, например, при посеве гороха или конских бобов (в среднем 160 кг на 1 га) потребуется для набухания и прорастания их семян около 160—240 кг воды на 1 га, что соответствует приблизительно 0,025 мм осадков (принимая в среднем 1 мм осадков равным 11 т воды на 1 га). Тем не менее, в силу большого часто испарения, а также в силу того, что не всякая почвенная влага является доступной для растений (см. ниже), последние даже и указанное ничтожное количество воды, потребной для набухания и прорастания их семян, не всегда встречают в верхних горизонтах почвы, почему является необходимость предварительного намачивания семян, применение к почве специальных приемов механической обработки с целью вызвать влагу из нижних горизонтов в верхние и т. д. Уже на этом столь знакомом сельским работникам факте мы можем убедиться, к каким ошибочным умозаключениям можем мы притти, делая те или иные расчеты, исходя лишь из учета количества выпадающих осадков и игнорируя при этом характер и степень утилизации этих осадков данной почвой, т. е. насколько полно последняя их поглощает, как экономно расходует и сберегает и т. д.
Если мы теперь обратимся к рассмотрению тех расходов воды, которые производятся культурными растениями в течение их самостоятельной жизни, т. е. от момента выхода ростков на поверхность почвы и кончая созреванием, то мы не можем не поразиться теми громадными цифрами, которыми выражаются эти расходы.
Количественная сторона этого вопроса, представляя собою громадный физиологический и агрономический интерес, послужила предметом разработки со стороны очень многих ученых. В наши задачи не входит подробное рассмотрение всех полученных в этой области результатов. Мы ограничимся для характеристики количественной стороны вопроса лишь новейшими данными, добытыми в этой области Н. Tулайковым (Безенчукская опытная станция) и некоторыми другими исследователями.
Изучая величину транспирационного коэффициента различных растений, т. е. того количества влаги, которое затрачивается растением для образования единицы сухого вещества его надземной массы, упомянутый исследователь нашел следующее количество воды, расходуемой культурными растениями, при оптимальной влажности почвы (в среднем за 7 лет наблюдения — 1911—1917 гг.):
Источник