Регулирование водного режима
Регулирование водного режима почвы – обязательное мероприятие в условиях интенсивного земледелия. При этом осуществляют комплекс приемов, направленных на устранение неблагоприятных условий водоснабжения растений. Искусственно изменяя приходные и особенно расходные статьи водного баланса, можно существенно влиять на общие и полезные запасы воды в почвах и этим способствовать получению высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.
Регулирование водного режима основывается на учете климатических и почвенных условий, а также потребностей выращиваемых культур в воде.
Для создания оптимальных условий роста и развития культурных растений необходимо стремиться к уравниванию количества влаги, поступающей в почву, с ее расходом на транспирацию и физическое испарение, то есть созданию коэффициента увлажнения, близкого к единице.
В конкретных почвенно-климатических условиях способы регулирования водного режима почв имеют свои особенности.
Улучшению водного режима слабодренированных территорий зоны достаточного и избыточного увлажнения способствуют планировка поверхности почвы и нивелировка микро- и мезопонижений, в которых весной и после летних дождей наблюдается длительный застой воды.
На почвах с временным избыточным увлажнением для удаления избытка влаги целесообразно с осени делать гребни. Высокие гребни способствуют увеличению физического испарения, а по бороздам происходит поверхностный сток воды за пределы поля.
Почвы болотного типа нуждаются в осушительных мелиорациях – устройстве закрытого дренажа или использовании открытых дрен для отвода избыточной влаги.
Регулирование водного режима почв во влажной зоне с большим количеством годовых осадков не ограничивается осушительной направленностью. В ряде случаев, например на дерново-подзолистых почвах, летом проявляется недостаток влаги и потребность в дополнительном количестве воды. Эффективное средство улучшения влагообеспеченности растений в Нечерноземье – двустороннее регулирование влаги, когда избыток влаги отводится с полей по дренажным трубам в специальные источники и при необходимости подается на поля по тем же трубам или дождеванием.
Все приемы окультуривания почвы (создание глубокого пахотного слоя, улучшение структурного состояния, увеличения общей пористости, рыхление подпахотного горизонта и др.) повышают ее влагоемкость и способствуют накоплению и сохранению доступных запасов влаги в корнеобитаемом слое.
В зоне неустойчивого увлажнения и засушливых районах регулирование водного режима направлено на максимальное накопление влаги в почве и на рациональное ее использование. Один из наиболее распространненых способов влагонакопления – задержание снега и талых вод. Для этого используют стерню, кулисные растения, валы из снега и др. Для уменьшения поверхностного стока воды применяют зяблевую вспашку поперек склонов, обвалование, прерывистое бороздование, щелевание, полосное размещение культур, ячеистую обработку почвы и другие приемы.
Исключительная роль в накоплении почвенной влаги принадлежит полезащитным лесным полосам. Предохраняя снег от сдувания в зимнее время, они способствуют увеличению запасов влаги в метровом слое почвы к началу вегетационного периода на 50-80 мм и до 120 мм в отдельные годы. Под влиянием лесных полос сокращается непродуктивное испарение влаги с поверхности почвы, что также улучшает водообеспеченность полей. Наиболее эффективны ажурные и продуктивные лесные полосы.
Большое значение в улучшении водного режима почв имеет введение чистых и особенно черных паров. Наибольший эффект чистого пара как агротехнического приема накопления влаги, проявляется в степной зоне и южной лесостепи. Так, по данным агрометеостанции, в совхозе «Гигант» (Ростовская область) запасы почвенной влаги в пахотном слое почвы в среднем в 1,5 раза, а в метровом слое к концу осени в 2 раза выше на озимых по пару, чем под озимым по непаровым предшественникам (А.М. Шульгин). Весьма эффективным средством повышения запасов продуктивной влаги являются кулисные пары.
Накоплению и сохранению влаги в почве способствуют многие агротехнические приемы. Поверхностное рыхление почвы весной или закрытие влаги боронованием позволяет избежать ненужных потерь ее в результате физического испарения. Послепосевное прикатывание почвы изменяет плотность поверхностного слоя пахотного горизонта по сравнению с остальной массой. Создавшаяся разность плотностей почвы вызывает капиллярный подток влаги из нижележащего слоя и способствует конденсации и водяных паров воздуха. В сочетании с увеличением контакта семян с почвенными частицами все явления, связанные с прикатыванием, усиливают прорастание семян и обеспечивают потребность растений в воде ранней весной. Применение минеральных и органических удобрений способствует более экономному использованию влаги. Для сохранения влаги широко применяют мульчирование почвы различными материалами.
В пустынно-степной и пустынной зонах основной способ улучшения водного режима – орошение. При орошении борьба с непродуктивными потерями воды имеет особо важное значение в целях предотвращения вторичного засоления. В комплексе мероприятий по улучшению водообеспеченности растений в различных зонах важно предусматривать планомерное улучшение водных свойств почв, их структурного состояния.
Контрольные вопросы:
1. Какие выделяют категории воды в почве; каковы их прочность связи с твердой фазой почвы и доступность растениям?
2. Что такое почвенно-гидрологические константы (ПГК)? Дайте понятие основных ПГК.
3. Охарактеризуйте водные свойства почвы. Каково их значение?
4. Какое влияние на водные свойства оказывают механический состав, структурное и гумусовое состояние, состав поглощенных катионов почв?
Источник
Регулирование водного режима
Регулирование водного режима почвы – обязательное мероприятие в условиях интенсивного земледелия. При этом осуществляют комплекс приемов, направленных на устранение неблагоприятных условий водоснабжения растений. Искусственно изменяя приходные и особенно расходные статьи водного баланса, можно существенно влиять на общие и полезные запасы воды в почвах и этим способствовать получению высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.
Регулирование водного режима основывается на учете климатических и почвенных условий, а также потребностей выращиваемых культур в воде.
Для создания оптимальных условий роста и развития культурных растений необходимо стремиться к уравниванию количества влаги, поступающей в почву, с ее расходом на транспирацию и физическое испарение, то есть созданию коэффициента увлажнения, близкого к единице.
В конкретных почвенно-климатических условиях способы регулирования водного режима почв имеют свои особенности.
Улучшению водного режима слабодренированных территорий зоны достаточного и избыточного увлажнения способствуют планировка поверхности почвы и нивелировка микро- и мезопонижений, в которых весной и после летних дождей наблюдается длительный застой воды.
На почвах с временным избыточным увлажнением для удаления избытка влаги целесообразно с осени делать гребни. Высокие гребни способствуют увеличению физического испарения, а по бороздам происходит поверхностный сток воды за пределы поля.
Почвы болотного типа нуждаются в осушительных мелиорациях – устройстве закрытого дренажа или использовании открытых дрен для отвода избыточной влаги.
Регулирование водного режима почв во влажной зоне с большим количеством годовых осадков не ограничивается осушительной направленностью. В ряде случаев, например на дерново-подзолистых почвах, летом проявляется недостаток влаги и потребность в дополнительном количестве воды. Эффективное средство улучшения влагообеспеченности растений в Нечерноземье – двустороннее регулирование влаги, когда избыток влаги отводится с полей по дренажным трубам в специальные источники и при необходимости подается на поля по тем же трубам или дождеванием.
Все приемы окультуривания почвы (создание глубокого пахотного слоя, улучшение структурного состояния, увеличения общей пористости, рыхление подпахотного горизонта и др.) повышают ее влагоемкость и способствуют накоплению и сохранению доступных запасов влаги в корнеобитаемом слое.
В зоне неустойчивого увлажнения и засушливых районах регулирование водного режима направлено на максимальное накопление влаги в почве и на рациональное ее использование. Один из наиболее распространненых способов влагонакопления – задержание снега и талых вод. Для этого используют стерню, кулисные растения, валы из снега и др. Для уменьшения поверхностного стока воды применяют зяблевую вспашку поперек склонов, обвалование, прерывистое бороздование, щелевание, полосное размещение культур, ячеистую обработку почвы и другие приемы.
Исключительная роль в накоплении почвенной влаги принадлежит полезащитным лесным полосам. Предохраняя снег от сдувания в зимнее время, они способствуют увеличению запасов влаги в метровом слое почвы к началу вегетационного периода на 50-80 мм и до 120 мм в отдельные годы. Под влиянием лесных полос сокращается непродуктивное испарение влаги с поверхности почвы, что также улучшает водообеспеченность полей. Наиболее эффективны ажурные и продуктивные лесные полосы.
Большое значение в улучшении водного режима почв имеет введение чистых и особенно черных паров. Наибольший эффект чистого пара как агротехнического приема накопления влаги, проявляется в степной зоне и южной лесостепи. Так, по данным агрометеостанции, в совхозе «Гигант» (Ростовская область) запасы почвенной влаги в пахотном слое почвы в среднем в 1,5 раза, а в метровом слое к концу осени в 2 раза выше на озимых по пару, чем под озимым по непаровым предшественникам (А.М. Шульгин). Весьма эффективным средством повышения запасов продуктивной влаги являются кулисные пары.
Накоплению и сохранению влаги в почве способствуют многие агротехнические приемы. Поверхностное рыхление почвы весной или закрытие влаги боронованием позволяет избежать ненужных потерь ее в результате физического испарения. Послепосевное прикатывание почвы изменяет плотность поверхностного слоя пахотного горизонта по сравнению с остальной массой. Создавшаяся разность плотностей почвы вызывает капиллярный подток влаги из нижележащего слоя и способствует конденсации и водяных паров воздуха. В сочетании с увеличением контакта семян с почвенными частицами все явления, связанные с прикатыванием, усиливают прорастание семян и обеспечивают потребность растений в воде ранней весной. Применение минеральных и органических удобрений способствует более экономному использованию влаги. Для сохранения влаги широко применяют мульчирование почвы различными материалами.
В пустынно-степной и пустынной зонах основной способ улучшения водного режима – орошение. При орошении борьба с непродуктивными потерями воды имеет особо важное значение в целях предотвращения вторичного засоления. В комплексе мероприятий по улучшению водообеспеченности растений в различных зонах важно предусматривать планомерное улучшение водных свойств почв, их структурного состояния.
Контрольные вопросы:
1. Какие выделяют категории воды в почве; каковы их прочность связи с твердой фазой почвы и доступность растениям?
2. Что такое почвенно-гидрологические константы (ПГК)? Дайте понятие основных ПГК.
3. Охарактеризуйте водные свойства почвы. Каково их значение?
4. Какое влияние на водные свойства оказывают механический состав, структурное и гумусовое состояние, состав поглощенных катионов почв?
Источник
Агрофак
Основные приемы регулирования водного режима почвы
Регулирование водного режима в сельском хозяйстве проводится в зависимости от климата, состояния почвы, возделываемых растений и других условий. Оно сводится к накоплению необходимого количества влаги для растений, сохранению и рациональному ее использованию и к удалению избыточной воды из почвы.
Приемы накопления и сбережения влаги проводятся на всех почвах, где не бывает избыточного увлажнения, и особенно в засушливые годы.
Засуха бывает атмосферная и почвенная. Атмосферная засуха чаще всего повторяется в степных районах и нередко сопровождается суховеями. При этой засухе растения испытывают недостаток воды даже при некотором ее запасе в почве в усвояемой форме. Это связано главным образом с тем, что в условиях сильной засухи листья растений испаряют влаги больше, чем поступает ее из почвы.
Различают три типа засухи: весеннюю, летнюю и осеннюю. В западных и северо-западных районах Советского Союза чаще наблюдается весенняя засуха. Она характеризуется сравнительно невысокой температурой, отсутствием осадков и пониженной относительной влажностью воздуха, иногда сопровождается ветрами. В период засухи сильно пересыхает верхний слой почвы, резко ухудшаются условия роста и развития яровых зерновых, льна и бобовых культур. Часто всходы бывают изреженными. Яровые зерновые культуры кустятся слабо. В тех случаях, когда в почве запас воды достаточный и применяются агротехнические приемы, весенняя засуха влияет на урожай сельскохозяйственных растений слабее. Озимая рожь и озимая пшеница значительно легче переносят эту засуху. Большой недобор урожая от нее отмечается там, где не проводятся мероприятия по накоплению и сохранению влаги в почве.
От летней засухи могут пострадать как яровые, так и озимые культуры. Если она началась во время налива, то зерно получается щуплым и легковесным. Осенняя засуха наступает, когда большинство колосовых культур уже бывает убрано. В эту засуху больше всего угнетаются озимые нового сева и пропашные.
В. В. Докучаев, А. А. Измаильский и К. А. Тимирязев установили, что засуха — следствие не абсолютного недостатка воды, а относительного. Относительный недостаток ее бывает от неравномерного выпадения осадков и неумения сохранять воду в почве.
Чтобы накопить и сохранить воду, необходимо у глинистых и суглинистых почв повысить водопроницаемость (у песчаных и несвязных супесей ее следует уменьшить) и снизить испарение при капиллярном поднятии воды, диффузии и конвекции водяных паров в атмосферу.
Водопроницаемость почвы, как уже указывалось выше, зависит от механического состава, строения почвы, структуры, состава поглощенных катионов, характера угодий, интенсивности выпадения осадков и пр.
Чем больше некапиллярная скважность по сравнению с капиллярной, тем выше водопроницаемость. Повышенную водопроницаемость имеют также структурные почвы и почвы, в которых в поглощенном состоянии находятся двухвалентные катионы (Са, Mg и др.). Таким образом, чтобы увеличить водопроницаемость глинистых и суглинистых почв, в первую очередь необходимо улучшить физические и физико-химические их свойства внесением органических удобрений и проведением дифференцированной обработки почвы.
У легких почв, как правило, водопроницаемость повышенная. Чтобы улучшить их водный режим, необходимо увеличить влагоемкость внесением органических удобрений.
Влага из почвы испаряется непрерывно в виде пара. Это обусловливается тем, что плотность водяного пара равна 0,662 плотности воздуха, а поэтому насыщенный влагой почвенный воздух, как более легкий, стремится улетучиться.
Для сокращения потерь влаги из почвы необходимо ее содержать в рыхлом и выровненном состоянии, улучшать ее строение и структуру, проводить мульчирование и вносить органические удобрения.
К агротехническим мерам, непосредственно влияющим на водный режим почвы, относятся в первую очередь правильная система обработки почвы в севообороте и уничтожение сорных растений, которые выносят из почвы огромное количество воды.
Различные приемы обработки почвы не в одинаковой степени влияют на влажность почвы. Так, по сообщению Н. А. Сапожникова, весной на взлущенной с осени легкосуглинистой почве (в слое 0—6 см) содержалось влаги 161 мм, на вспаханной (также с осени) — 182 мм, а там, где была проведена вспашка плугом с почвоуглубителем,— 192 мм. Следовательно, чем глубже обрабатывалась почва с осени, тем больше она имела влаги весной. Исследования показали, что засоренные почвы, как правило, отличаются пониженной влажностью по сравнению с почвами, чистыми от сорняков.
Для увлажнения почвы проводят задержание снега и талых вод, орошение и другие приемы. В Западной и Северо-Западной зонах снегозадержание целесообразно на посевах озимых и клевера, размещенных на буграх и крутых склонах. Этот прием позволяет предохранить культуры от вымерзания и накопить влагу в почве.
К важным факторам, оказывающим влияние на регулирование водного режима почвы, следует отнести правильное чередование культур в севообороте, внесение органических удобрений, своевременный посев и др.
В Белоруссии, Прибалтийских республиках, Карельскии, Калининградской, Ленинградской, Новгородской, Псковской и других областях РФ широко распространены почвы, имеющие постоянное или избыточное увлажнение. На этих почвах растения слабо развиваются или гибнут. В местах с повышенной влажностью происходит вымокание посевов, полегание хлебов и усиливается заболевание растений.
На переувлажненных почвах проводят мелиоративные работы для их осушения.
В настоящее время применяется гончарный дренаж.
Иногда хорошие результаты дает кротовый дренаж. Кротование проводят на глинистых и тяжелосуглинистых почвах, а также на торфяниках главным образом для повышения аэрации. Его обычно проводят одновременно со вспашкой плугом с кротовым приспособлением. Дрены прокладывают по направлению уклона на глубине 35—50 см на расстоянии друг от друга 1 —1,5 м. Водоотводами служат закрытые собиратели.
Однако кротовые дрены быстро разрушаются водой, что нарушает сток ее по дренам и снижает аэрацию. В этих случаях их ежегодно возобновляют в осеннее время.
На периодически переувлажненных тяжелых почвах применяют узкозагонную вспашку. Загоны (шириной 12—15 м) следует располагать к наибольшему уклону, в этом направлении и ведут вспашку. Ее применяют под озимую рожь и озимую пшеницу, а также осенью под яровые культуры.
Иногда на посевах озимых культур проводят борозды для отвода избытка воды. Борозды прокладывают к водоотводным канавам с расстояниями от 4 до 12 м.
В борьбе с переувлажнением почвы применяют также гребневые посевы.
Источник