REżIZm WODY GLEBOWEJ, zespół zjawisk i procesów determinujących ruch, zużycie i wykorzystanie wilgoci gleby przez regiony; jeden z czynników żyzności gleby. Zależy od składu i właściwości samej gleby (higroskopijność, przepuszczalność wody, wilgotność [pojemność wilgoci] itp.), Klimatu. i warunki pogodowe, topografia, metody [techniki] uprawy gleby, charakterystyka rolnictwa uprawnego. uprawy Bilans wodny gleby składa się z dopływu do niej wilgoci (opady atmosferyczne, skondensowana wilgoć atmosferyczna, spływ powierzchniowy i gruntowy z sąsiednich obszarów, wody do nawadniania) i przepływu (spływ powierzchniowy i gruntowy, parowanie z obszarów i powierzchni gleby). na pewno okres.

Stała troska o gromadzenie, zachowanie i jak najpełniejsze wykorzystanie wilgoci jest głównym zadaniem rolnictwa na obszarach suchych. Proste obliczenia pokazują, jak duże są możliwości poprawy nawilżenia roślin. Nawet w najsuchszych obszarach suchego stepu, na granicy z półpustynią, w ciągu roku spada 250 mm opadów, czyli ponad 2500 ton wody na hektar. Z doświadczeń instytucji naukowych regionu Wołgi wynika, że ​​w warunkach polowych z tony wody można uzyskać średnio jeden kilogram ziarna. Zarządzanie reżimem wodnym roślin w polu jest stałym celem wielu badaczy - agronomów, fizjologów i gleboznawców. Najważniejszym warunkiem poprawy reżimu wodnego czarnoziemów południowych jest akumulacja wilgoci wszelkimi dostępnymi środkami, wprowadzenie prawidłowego i racjonalnego płodozmianu z naukowo potwierdzoną zmianą upraw, stosowanie nawozów, doskonalenie metod uprawy gleby itp. Reżim wodny gleby pod roślinami płodozmianowymi kształtuje się w zależności od warunków wilgotnościowych pory roku i jej poprzedników (L. Khokhlov, 1986; E.G. Chagina i in., 1988). W strefie suchego stepu najkorzystniejsze dla uprawy roślin są lata, w których opady znacznie przekraczają średnią wieloletnią. średnio w latach sprzyjających spadło jedynie 366,9 mm opadów, z czego w okresie wegetacyjnym – 115,9 mm i w okresie jesienno-zimowym – 251 mm, przy średnich wieloletnich normach odpowiednio 307,0; 95,7 i 211,3 mm. Natomiast w latach suchych średnia ilość opadów spadła do 250 mm, w okresie wegetacyjnym spadła prawie o połowę mniej, to znaczy dla optymalnego reżimu wodnego pod uprawami rolnymi liczy się nie tylko całkowita ilość opadów, ale także moment jego wystąpienia.

Optymalizacja gospodarki wodno-powietrznej gleby przyczynia się do powstania przyjaznych pędów, lepszego wzrostu i rozwoju roślin uprawnych oraz zwiększa ich konkurencyjność wobec chwastów.

Atakulov T., Erzhanova., Alkenov E.

UDC. 631.587.

OPTYMALIZACJA REGULU WODNEGO GLEBY I POZIOMU ​​SKŁADNIKÓW MINERALNYCH ŻYWIENIE UPRAW SAFFLORU W STREFIE ODPADKU KAZACHSTANU

Tastanbek Atakulov, doktor nauk rolniczych nauki, prof.
dr Kenzhe Erzhanova rolniczy nauk ścisłych, profesor nadzwyczajny
Eltay Alkenov, doktorant (doktorat)
Kazachski Narodowy Uniwersytet Rolniczy

W artykule przedstawiono dane dotyczące wpływu sposobu nawadniania i poziomu żywienia mineralnego na produkcyjność krokosza barwierskiego w strefie podgórskiej Kazachstanu.

Słowa kluczowe: krokosz barwierski, system nawadniania, żywienie mineralne, zużycie wody, zasolenie, produktywność.

W artykule przedstawionodane dotyczące wpływu systemu nawadniania i poziomu żywienia mineralnego na produktywność krokosza barwierskiego u podnóża Kazachstanu.
Klucz słowa: krokosz barwierski, sposób nawadniania, żywienie mineralne, zużycie wody, zasolenie, produktywność.

W ostatnich latach nawodnione grunty w Kazachstanie nie były efektywnie wykorzystywane. Główną tego przyczyną, obok nieprzestrzegania praktyk agrotechnicznych i pogarszania się stanu technicznego systemów nawadniających, jest zasolenie.

Przejście do gospodarki rynkowej oraz brak inwestycji kapitałowych w budowę i przebudowę systemów nawadniających skłoniły do ​​poszukiwania tańszych i bardziej akceptowalnych sposobów poprawy stanu rekultywacyjnego gleb.

Jednym ze sposobów poprawy zdrowotności gruntów zasolonych i soloneckich jest uprawa fitomeliorantów, które poprawiają warunki fizyczne, chemiczne i rekultywacyjne gruntów oraz dają wysokie plony roślin pastewnych (oleistych). Ponadto ich uprawa ma bardzo korzystny wpływ na środowisko i jest opłacalna, ponieważ jest tania.

Biorąc pod uwagę te zalety, od 2003 roku prowadzimy badania mające na celu identyfikację najlepszych fitomeliorantów do ulepszania terenów zasolonych i solonetz w strefie podgórskiej Trans-Ili Alatau i ustaliliśmy, że szafran jest dobrym fitomeliorantem.

Krokosz jest rośliną odporną na suszę, jednak wyniki naszych doświadczeń pokazują, że w warunkach podgórskich uprawa ta doświadcza braku wilgoci w okresie kwitnienia i tworzenia owoców. Dlatego od 2005 roku kontynuowaliśmy doświadczenia polowe mające na celu zbadanie sposobu nawadniania i poziomu odżywienia mineralnego krokosza.

Poletka doświadczalne zlokalizowane były na terenie placówki edukacyjnej AgroUniwersytetu na glebach łąkowo-kasztanowych umiarkowanie zasolonych. Na początku sezonu wegetacyjnego określono właściwości wodno-fizyczne i chemiczne gleby. Doświadczenie powtórzono 3 razy, powierzchnia rejestracyjna poletek wynosiła 48 m2. Przyjęto następujące opcje optymalnego reżimu nawadniania fitomeliorantu z krokosza barwierskiego:

I. Bez podlewania (kontrola)

II. 60-60-60% NV

III. 60-70-60% NV

IV. 70-80-70% NV

Powyższe opcje zlokalizowano metodą randomizowaną. Przy opracowywaniu schematu eksperymentu i planowaniu rozmieszczenia opcji kierowaliśmy się „Metodologią eksperymentu terenowego”.

Przestrzeganie różnych progów wilgotności gleby przed nawadnianiem pozwoliło ustalić terminy i normy podlewania krokosza.

Wyniki naszych badań wykazały, że wraz ze wzrostem progu wilgotności gleby przed nawadnianiem zmniejsza się intensywność nawadniania krokosza, zwiększa się liczba podlewań i intensywność nawadniania. Szybkość nawadniania obliczono za pomocą dobrze znanego wzoru A.N. Kostyakova.

Aby utrzymać wilgotność gleby na poziomie 60-60-60% HB, przeprowadzono 1 nawadnianie w dawce 800-810 m 3 /ha.

Aby utrzymać wilgotność gleby na poziomie 60-70-60% NV, wykonano 2 nawodnienia w dawce 800-820 m 3 /ha, dawka nawadniania wahała się w granicach 1610-1620 m 3 /ha.

W wariancie IV, aby utrzymać wilgotność gleby na poziomie 70-80-70% NV, wymagane były 3 nawodnienia w dawce 500-600 m 3 /ha, przy czym intensywność nawadniania zmieniała się w przedziale 1780- 1880 m 3 /ha.

Zatem, aby zachować zgodność z ustalonym schematem doświadczenia, przeprowadzono 1-3 nawodnienia w dawce 720-1880 m 3 /ha.

Całkowite zużycie wody krokosza według wariantów było bardzo zróżnicowane – od 2799 do 3017 m 3 /ha. Udział wody do nawadniania w latach zaopatrzenia w wodę waha się od 26 do 47%. W latach suchych rola wody do nawadniania znacznie wzrasta i sięga 45-50%.

Utrzymywanie wilgotności gleby na różnym poziomie miało wpływ na wzrost, rozwój i plonowanie krokosza barwierskiego. Zatem w wariancie I jego plon wyniósł 9,6 c/ha, w wariancie II i III odpowiednio 14,0 i 18,1 c/ha. Na roślinę przypadało 10-16 koszyczków, masa nasion w koszu wynosiła 6-17 g (tab. 1).

Tabela 1 – Plony krokosza barwierskiego przy różnych systemach nawadniania (średnia za lata 2005–2008)

NIE.	Opcje	Wydajność, c/ha	Wzrost z reżimu wodnego	Plon z 1000 m 3 /c
	Brak podlewania (kontrola)	9,6
	60-60-60% NV	14,0	4,4	5,6
III	60-70-60% NV	18,1	8,5	5,4
	70-80-70% NV	19,5	9,9	5,3

Zgodnie z tabelą możemy stwierdzić, że wraz ze wzrostem progu wilgotności gleby przed nawadnianiem wzrasta plon krokosza, ale przy nadmiernym wzroście wilgotności intensywność jego wzrostu i plon nie zwiększają się znacząco.

W Kazachstanie przeprowadzono szeroko zakrojone badania mające na celu opracowanie podstaw naukowych stosowania nawozów. Właściwości agrochemiczne gleb ornych zostały szczegółowo zbadane i na podstawie wieloletnich badań w jednostkach naukowych i stacjach doświadczalnych opracowano zalecenia dotyczące stosowania nawozów pod uprawy zbóż, pasz, przemysłowych i warzyw. Jednak kwestie stosowania nawozów mineralnych pod uprawy nawadniane są zwykle rozpatrywane bez uwzględnienia reżimu ich nawadniania. Z kolei badając reżimy nawadniania ignorują optymalizację żywienia mineralnego roślin. Nawadnianie upraw i stosowanie nawozów to ujednolicony system nawadnianego rolnictwa. System ten powinien opierać się na jednolitych zaleceniach naukowych, które należy opracowywać z uwzględnieniem specyfiki warunków glebowo-klimatycznych, stref naturalnych, a także cech biologicznych uprawianych roślin oraz charakterystyki technologii strefowej ich uprawy.

Wiadomo, że wraz ze wzrostem stężenia roztworu glebowego wilgoć gleby staje się mniej dostępna dla roślin. W związku z tym im większe stosowane dawki nawozów, tym większy powinien być poziom uwilgotnienia gleby.

Zaopatrzenie roślin w składniki odżywcze i wodę odbywa się nierównomiernie, a znaczenie pełnego zaopatrzenia roślin w żywność i wodę w różnych okresach życia jest dalekie od tego samego. Regulując reżimy żywnościowe i wodne, należy wziąć pod uwagę tzw. Krytyczne okresy zaopatrzenia w wodę i okresy maksymalnej efektywności żywieniowej. Przykładowo: dla pszenicy jarej okresem krytycznym w żywieniu jest czas od krzewienia do kłoszenia, a dla krokosza – faza pączkowania, czyli początek kwitnienia, kiedy rozwijają się narządy generatywne. Brak wilgoci w tym okresie wzrostu i rozwoju roślin prowadzi do zakłócenia cyklu życiowego roślin.

Ze względu na prawo skumulowanego oddziaływania czynników życiowych, przy dużej wilgotności działanie nawozów jest skuteczniejsze niż przy ograniczonym zaopatrzeniu w wodę. Co więcej, przy lepszym zaopatrzeniu gleby w wodę, transfer składników odżywczych z trudno dostępnych form do stanu rozpuszczonego w wodzie, dostępnego wzrasta 10-15 razy.

Liczne doświadczenia z nawozami prowadzone w warunkach nawadniania pokazują, że aby uzyskać wysokie plony, wymagana jest optymalna kombinacja nawozów i reżimu nawadniania, a mianowicie: wyższe poziomy wilgotności gleby odpowiadają większym dawkom nawozów.

Od 2005 roku prowadzimy także doświadczenia polowe mające na celu opracowanie optymalnych schematów nawadniania szafranu na tle różnych dawek nawozów mineralnych. Wyniki eksperymentów przedstawiono w tabeli 2.

Tabela 2 – Wpływ systemów nawadniania i dawek nawozów mineralnych na plony krokosza (średnia z lat 2005-2008)

Opcje doświadczenia	Żadnych nawozów	N 30 P 60 K 30			N 60 P 90 K 60			N 90 P 120 K 90
		c/ha	Wzrost plonów dzięki nawozom		c/ha	Wzrost plonów dzięki nawozom		c/ha	Wzrost plonów dzięki nawozom
	c/ha		c/ha			c/ha			c/ha
60-60-60% NV	14,0	16,6	2,6	18,5	17,5	4,7	26,8	19,3	5,3	27,4
60-70-60% NV	18,1	22,0	3,9	21,5	23,2	5,1	28,1	25,0	6,9	27,6
70-80-70% NV	19,5	23,4	3,9		24,8	5,3	27,1	26,2	6,7	25,5

Z analizy danych zawartych w tabeli wynika, że ​​wraz ze wzrostem progu wilgotności gleby przed nawadnianiem oraz dawki nawozów plon szafranu wzrasta. Można jednak zauważyć, że wraz ze wzrostem progu wilgotności gleby przed nawadnianiem do 80% NV procentowy wzrost plonu maleje. Ten sam schemat obserwuje się przy zwiększaniu dawek nawozów.

Różne reżimy wilgotnościowe gleby miały wpływ na zawartość soli w glebie pod koniec sezonu wegetacyjnego krokosza. Istnieje schemat, że wraz ze wzrostem progu wilgotności gleby przed nawadnianiem z 60% do 80% NV wzrasta procent redukcji soli. Utrzymanie wilgotności gleby na wysokim poziomie prowadzi do intensywnego rozpuszczania soli i zwiększa ich mobilność, w wyniku czego część soli jest wchłaniana przez krokosz barwierski, a część przedostaje się do niżej położonych poziomów glebowych.

W naszych doświadczeniach, w okresie rekultywacji, nastąpiła znaczna poprawa reżimu solnego, szczególnie w wariantach z podwyższonymi progami wilgotności gleby przednawadniającej, co przyczyniło się do uzyskania dobrych plonów nasion.

Główne wnioski: Dla optymalnego wzrostu i rozwoju krokosza konieczne jest utrzymanie wilgotności gleby na poziomie co najmniej 70% HB, dla czego konieczne jest wykonanie 2-3 podlewań w ilości 650-750 m 3 /ha w okresie wegetacyjnym.

Wraz ze wzrostem progu wilgotności gleby przed nawadnianiem z 60-80% NV pod uprawami krokosza wzrasta procent redukcji soli, to znaczy krokosz, jako fitomeliorant, działa odsalająco na glebę.

Literatura:

• 1. Atakulov T.A. Racjonalne wykorzystanie zasobów ziemi i wody wschodniego i południowo-wschodniego Kazachstanu do nawadniania Ałmaty, 1995
• 2. Metodologia eksperymentalna zbroi, 1971
• 3. Balyabo N.K., Wasiliew S.G. Wyniki stosowania nawozów w nowych obszarach rolnictwa nawadnianego. W sobotę Efektywność nawozów na gruntach nawadnianych, 1967.
• 4. Technologia uprawy krokosza na nasiona oleiste w warunkach południowo-wschodniego Kazachstanu. (Zalecenia), Ałmaty, 2003.

Twoja ocena: Nie Przeciętny: 8 (4 głosy)

5. Wytyczne dotyczące określania efektywności ekonomicznej nawozów i innych środków chemicznych stosowanych w rolnictwie. M.: Kolos, 1979. 30 s.

6. Normy ustalania zapotrzebowania rolnictwa na nawozy mineralne. M.: TsINAO, 1985. 338 s.

7. Opracowanie projektu stosowania nawozów: zalecenia / Ministerstwo Rolnictwa Federacji Rosyjskiej. M.: Federalna Państwowa Instytucja Naukowa „Rosinfor-Magrotekh”, 2000. 154 s.

Lukin Andrey Sergeevich, kandydat ekonomii. Nauki, profesor nadzwyczajny, Wydział Zarządzania, Instytut Społeczno-Ekonomiczny Vyatka, [e-mail chroniony]; Papiryn Władimir Borysowicz, kandydat ekonomii. Nauki, profesor nadzwyczajny, Wydział Zarządzania, Instytut Społeczno-Ekonomiczny Vyatka.

5. Metodicheskie ukazaniya po opredeleniyu ehko-nomicheskoj ehffektivnosti udobrenij i drugih sredstv himizacii, primenyaemyh v sel "skom hozyajstve. M.: Ko-los, 1979. 30 s.

6. Normativy dlya opredeleniya potrebnosti sel "s-kogo hozyajstva v mineral"nyh udobreniyah. M.: CINAO, 1985. 338 s.

7. Sostavlenie proekta na primenenie udobrenij: Rekomendacii / MSKH RF. M.: FGNU „Rosinforma-grotekh”, 2000. 154 s.

Lukin Andrey Sergeevich, kandydat nauk ekonomicznych, profesor nadzwyczajny, instytut społeczno-ekonomiczny Vyatka, [e-mail chroniony]; Papiryn Władimir Borisowicz, kandydat nauk ekonomicznych, profesor nadzwyczajny, instytut społeczno-ekonomiczny Vyatka.

UDC 631.432:631.433:631.445.4(571.1) GRNTI 68.05.41 L.V. Juszkiewicz, A.G. Szczitow, V.L. Erszow

OPTYMALIZACJA REGULU WODNO-POWIETRZNEGO GLEB CZARNOZEMÓW NA STOPIE LEŚNYM ZACHODNIEJ SYBERII

W pracy przedstawiono wyniki obserwacji stanu agrofizycznego gleby czarnoziemu w długoterminowym doświadczeniu stacjonarnym na leśnostepie zachodniej Syberii. Porównano systemy uprawy roli w płodozmianie pod uprawę zbóż jarych. Optymalny (0,7-0,8) stosunek powietrza do wilgoci w górnej warstwie gleb czarnoziemów do siewu ziarna przy aktualnej gęstości (1,04-1,08 g/cm3) można uzyskać przy wilgotności gleby do 36-40%, czyli obserwowane po stopieniu śniegu. Bardziej wskazane jest doprowadzenie gęstości wierzchniej warstwy do siewu do optymalnych parametrów -1,10-1,15 g/cm3. W tym przypadku wilgotność gleby do 30-32% w wyniku gromadzenia wilgoci przez praktyki rolnicze przy jednoczesnej minimalizacji uprawy czarnoziemów optymalizuje stosunek powietrza do wilgoci podczas siewu roślin zbożowych.

Słowa kluczowe: system uprawy roli, poprzednik, gęstość gleby, porowatość, plon.

LV Juszkiewicz, A. G. Szczitow, V.L. Erszow

OPTYMALIZACJA REŻIMU WODNO-POWIETRZNEGO GLEBY CZARNOZEMOWE STOPÓW LEŚNYCH ZACHODNIEJ SYBERII

Przedstawia wyniki obserwacji stanu agrofizycznego gleby czarnoziemu w długoterminowym doświadczeniu stacjonarnym na leśno-stepowym obszarze zachodniej Syberii. Porównano systemy uprawy roli w płodozmianie z uprawą roślin jarych. Optymalny (0,7-0,8) stosunek powietrza do wilgoci w górnej warstwie gleby czarnoziemów do siewu ziarna przy aktualnej gęstości (1,04-1,08 g/cm3) można osiągnąć przy wilgotności gleby do 36- 40% tego, co zaobserwowano po stopieniu śniegu. Ponadto zaleca się doprowadzenie gęstości wierzchniej warstwy do siewu do optymalnych parametrów 1,10-1,15 g/cm3. W tym przypadku wilgotność gleby do 30-32% kosztem przetwarzania gromadzącego wilgoć, przy jednoczesnej minimalizacji przetwarzania gleb czarnoziemowych, optymalizuje stosunek powietrza i wilgoci do siewu roślin.

Słowa kluczowe: system obróbki gleby, poprzednik, gęstość gleby, porowatość, produktywność.

© Yushkevich L.V., Shchitov A.G., Ershov V.L., 2016

Wstęp

Rozwój zasobooszczędnych systemów uprawy chroniącej gleby na glebach czarnoziemów leśno-stepowych zachodniej Syberii wymaga uzasadnienia i kompleksowej oceny optymalnych parametrów właściwości agrofizycznych w warunkach chemizacji rolnictwa. Wraz ze zmianą obciążenia mechanicznego wierzchniej warstwy gleb czarnoziemów, wynikającą ze stosowania nawozów i pestycydów, zwiększa się masa resztek roślinnych na powierzchni pola, co z czasem wpływa na elementy żyzności gleby, zmniejsza erozję, wzrasta zawartość kruszyw wodoodpornych optymalizuje gęstość, reżim wodny i zużycie wody na jednostkę produkcji.

Stan agrofizyczny górnej warstwy gleb czarnoziemów bezpośrednio wpływa na życie roślin. Podstawowym i decydującym czynnikiem w całej fizyce gleby jest jej gęstość. Reżimy wodne, termiczne i powietrzne gleby są z tym bezpośrednio powiązane, jest to istotny czynnik żyzności. Zarówno gleba luźna, jak i nadmiernie zagęszczona jest szkodliwa dla roślin uprawnych, a jej optymalny skład stwarza najlepsze warunki do życia roślin.

Ustalono, że dla utrzymania życia większości zbóż istotne są nie tyle parametry składu wierzchniej warstwy, ile optymalny stosunek zawartych w niej faz glebowych, zwłaszcza w klimacie suchym i przy niedoborze zasobów wodnych. Badania parametrów agrofizycznych wykazały, że najbardziej optymalne warunki glebowe dla życia roślin tworzy się przy następującym stosunku faz glebowych: stałej – 43-44%, ciekłej – 34-35% i gazowej – 21-23% objętości gleby. Dane badawcze dotyczące gleb czarnoziemów zachodniej Syberii są niezwykle ograniczone.

Celem badań było określenie wpływu systemów oczyszczania na optymalizację reżimu wodno-powietrznego w górnej warstwie gleb czarnoziemów leśno-stepowych zachodniej Syberii.

Obiekty i metody

Badania prowadzono w leśno-stepowej strefie glebowo-klimatycznej obwodu omskiego w długotrwałym (od 1973 r.) stacjonarnym płodozmianie zbóż wydziału rolnictwa Federalnej Państwowej Instytucji Budżetowej Syberyjskiego Instytutu Badawczego Rolnictwa w 2001 r. -2010.

Gleba poletka doświadczalnego jest łąkowo-czarnoziemska, średniogęsta, ciężka, gliniasta o zawartości próchnicy do 7-8%. Gęstość wierzchniej warstwy wynosi w zależności od sposobu zabiegu gleby 0,90-1,15 g/cm3, zwiększając się w dół profilu do 1,40-1,60 g/cm3, a gęstość fazy stałej wynosi odpowiednio 2,50-2,59 i 2,60 -2,70 g/cm3. Całkowita porowatość poziomu próchnicznego wynosi 55-63%, poniżej niego zmniejsza się do 40-50%. W porowatości całkowitej dominują mikropory o średnicy mniejszej niż 3 µm i aktywne pory kapilarne (60-3 µm). Pojemność zaabsorbowanych zasad wynosi 29,5-36,0 mg ekwiwalentu/100 g gleby, z czego 80-90% stanowi kation Ca++. Nie ma zasolenia (wodne pH 6,7-6,8).

Okres wegetacyjny krajobrazu rolniczego trwa 162-165 dni, suma temperatur aktywnych powyżej 10°C wynosi 1800-2000°C. Średnioroczne opady wynoszą 350-400 mm, w tym w sezonie wegetacyjnym 190-220 mm. Suche wiatry obserwuje się zwykle w maju i pierwszej połowie lata.

Do badań parametrów agrofizycznych wierzchniej warstwy gleby łąkowo-czarnoziemnej w różnych wariantach uprawy wykorzystano ogólnie przyjęte metody.

Winiki wyszukiwania

Ustalono, że dla lokalnych czarnoziemów optymalne granice gęstości gleby mieszczą się w przedziale 1,0–1,2 g/cm3. V.N. Slesarev (1984) udoskonalił te parametry i optymalna gęstość dla zbóż (pszenica, jęczmień) wynosiła 1,10 ± 0,10 g/cm3. Plon ziaren na glebie luźnej (0,9 g/cm3) i zwartej (1,3 g/cm3) jest obniżony o 16-32%. Nawet przy gęstości zbliżonej do stanu równowagi i optymalnego, zwiększenie udziału fazy gazowej i zmniejszenie fazy ciekłej w górnej warstwie przed siewem roślin zbożowych, przy niedostatecznej wilgotności i zwiększonym napowietrzeniu, przyczynia się do pogorszenia parametry agrofizyczne żyzności gleb czarnoziemów.

Obserwacje stanu wodno-fizycznego górnej warstwy gleby łąkowo-czarnoziemskiej wskazują, że nawet przy okresowej odmowie uprawy głównej przed siewem pszenicy jarej nie występuje optymalny stosunek powietrza do wilgoci, co świadczy o niedoborze zasobów wodnych ( Tabela 1).

Tabela 1

Stosunek fazy stałej (t), ciekłej (l) i gazowej (g) w glebie drugiej pszenicy po ugorze, %

Podstawowa uprawa

Odkładnica warstwowa Płasko przycięta Minimal

glebę, z głębokości na głębokość z głębokością

cm 20-22 cm 12-14 cm 5-6 cm

t fa g t fa g t z g

Po przetworzeniu

0-10 34 21 45 36 22 42 39 23 38

10-20 33 22 44 39 21 40 44 23 33

20-30 40 18 42 45 19 36 49 20 31

0-30 36 20 44 40 21 39 44 22 34

Przed siewem

0-10 30 25 45 29 25 46 29 27 44

10-20 34 27 39 35 28 37 37 28 35

20-30 45 28 27 46 29 25 48 30 22

0-30 36 27 37 37 27 36 38 28 34

Zależność powietrza i wilgoci w górnej warstwie gleb czarnoziemów w dużej mierze zależy od metody i głębokości głównej uprawy, sezonowości i wilgotności. Jesienią po uprawie zasadniczej, na skutek niedostatecznego zagęszczenia (poniżej 1,0 g/cm3) i zawilgocenia, faza gazowa w warstwie górnej (0-30 cm) znacznie (1,5-2,2 razy) przewyższa fazę ciekłą, a stosunek powietrza do wilgoci wzrasta wraz ze zmniejszaniem się gęstości gleby.

I tak przy obróbce minimalnej stosunek ten wyniósł 1,55, przy obróbce płaskiej 1,86, a przy obróbce odkładnicowej osiągnął 2,20, a stosunek ten zawęża się wraz z głębokością.

Do siewu pszenicy jarej stosunek faz gleby do wskaźników jesiennych

zmiany w kierunku nieznacznego wzrostu części stałych i ciekłych oraz spadku gazów w wyniku asymilacji osadów niewegetatywnych i zagęszczenia górnej warstwy czarnoziemu. Jeżeli ilość fazy ciekłej praktycznie nie zmienia się w zależności od wariantów uprawy gleby poprzedzającej ściernisko, to faza gazowa zmniejsza się wraz z zagęszczeniem z 37,0 do 33,7%.

Uzyskane dane dotyczące parametrów agrofizycznych górnej warstwy gleby łąkowo-czarnoziemskiej wskazują, że nie występuje optymalna zależność pomiędzy fazą gazową i ciekłą gleby. W odkładniowym wariancie uprawy roli stosunek ten w warstwie ornej 0-30 cm jest najwyższy i wynosi 1,37, przy uprawie płaskiej zmniejsza się do 1,33, a przy uprawie minimalnej do 1,21. Stosunkowo niekorzystny stosunek powietrza do wilgoci na podłożach ścierniskowych do siewu zbóż wynika przede wszystkim z niedostatecznego zagęszczenia (poniżej 1,15 g/cm3), a co za tym idzie – zwiększonej porowatości wierzchniej warstwy, sięgającej 58-62%. Brak wilgoci wiosną i ograniczona ilość opadów niewegetatywnych powodują, że w okresie siewu i wegetacji roślin występuje nadmierna zawartość fazy gazowej. Z obliczeń wynika, że ​​przy wilgotności równej najniższej wilgotności (MC) zawartość powietrza w górnej warstwie przy optymalnym zagęszczeniu może spaść do 20-30% objętości gruntu.

Stwierdzono, że zastosowanie technik akumulacji wilgoci w suchej strefie stepowej (zatrzymanie śniegu, wysoko skoszone ściernisko) na drugiej pszenicy po ugorze zwiększa zawartość fazy ciekłej o 2,7-3,0%, a na polu ugorze z zasłony przybliża jego stosunek do optymalnego (1:0,80).

Według poprzednika ugoru, gdzie warunki wilgotnościowe są najkorzystniejsze na terenach suchych, w górnej warstwie gleb czarnoziemów stosunek powietrza i wilgoci do siewu pszenicy jarej zbliża się do jednego (tabela 2).

Pod koniec odłogowania technologia uprawy gleby miała zauważalny wpływ na gęstość i wilgotność wierzchniej warstwy. I tak, w wariancie z obróbką parą zwałową, według typu wczesnego, gęstość gleby w warstwie 0-30 cm wynosiła 0,98, przy obróbce minimalnej 1,07 g/cm3, a porowatość 62 i 56%. Nadmierna luźność i porowatość obrobionej warstwy w połączeniu z niedostateczną wilgotnością (bliską współczynnikowi chłodzenia wodą) przyczyniły się do

Stosunek fazy stałej (t), ciekłej (l) i gazowej (g) w glebie na pszenicy po poprzedniku parowym, %

Warstwa gleby, cm Uprawa podstawowa

Zrzucić na głębokość 20-22 cm Minimum na głębokość 6-8 cm

t | f | g t | f | G

Po przetworzeniu

0-10 35 23 42 34 25 41

10-20 37 24 39 40 26 34

20-30 42 24 34 51 24 25

0-30 38 24 38 42 25 33

Przed siewem

0-10 39 31 30 38 33 29

10-20 37 28 35 39 29 32

20-30 42 27 31 43 26 31

0-30 39 29 32 40 29 31

zarówno pod względem uprawy zwałowej, jak i minimalnej, niekorzystny stosunek powietrza do wilgoci (odpowiednio 1,58 i 1,32).

Do czasu siewu pszenicy jarej gęstość i porowatość wierzchniej warstwy w wyniku zawilgocenia i odkształceń objętościowych wierzchniej warstwy praktycznie nie różniły się pomiędzy wariantami przygotowania pary. Zwiększona porowatość gleby, pomimo wzrostu wilgotności, przyczyniła się do zmniejszenia zawartości fazy gazowej do minimum. Generalnie do czasu siewu pszenicy jarej stosunek powietrza do wilgoci zmniejszał się wraz z głębokością i w warstwie 0-30 cm wynosił 1,10 w wersji odkładnicowej przygotowania parowego, a minimalnie 1,07.

Podobne badania przeprowadzone różnymi metodami obróbki ugorów czystych i zajętych wykazały, że w czystym ugorze stosunek powietrza do wilgoci przed siewem pszenicy jarej w warstwie 0-30 cm wynosił dla orki 1,07, dla płytkiego skosu płaskiego 1,00 i minimalnej wyniósł 0,89, czyli przy minimalizacji obróbki zbliżał się do parametrów optymalnych. Jednocześnie na zajętym (rzepakowym) ugorze przed siewem pszenicy jarej stosunek powietrza do wilgoci według wariantów obróbki parą wynosił odpowiednio 1,37; 1,04 i 0,96. Na ogół stosunek ten na skutek spadku zwartości i wiosennej wilgotności na polu z zajętym ugorem wzrastał z tendencją do optymalizacji przy minimalizacji uprawy roli.

W związku z wprowadzeniem w regionie intensywnych technologii uprawy zbóż i aplikacji sieczki słomy na powierzchnię pola, istotne jest ustalenie ich wpływu

w celu optymalizacji reżimu wodno-powietrznego Tabela 3 w górnej warstwie gleb czarnoziemów. Obserwacje wykazały, że w polu zamkniętym płodozmianu zbożowo-ugorskiego (jęczmień) systematyczne stosowanie kompleksowej chemizacji, przy minimalnej obróbce, przyczyniło się do wzrostu pozostałości roślinnych w warstwie 0-20 cm z 0,86 do 1,44 t/ha (o 67,4%), co generalnie pozytywnie wpłynęło na optymalizację wodno-fizycznego stanu gleby przed siewem roślin (tab. 3).

Systematyczne stosowanie środków chemicznych i rozdrobnionej słomy w wariancie z obróbką odkładnicy nie wpłynęło na pozytywne zmiany stanu wodno-fizycznego wierzchniej warstwy jęczmienia pod siew. Przy uprawie minimalnej, pozostawiającej na powierzchni pola większość resztek roślinnych, ilość fazy ciekłej w warstwie 0-30 cm wzrosła do 30% (o 10,7%), natomiast fazy gazowej zmniejszyła się z 29 do 25%. W tej opcji stosunek powietrza do wilgoci zmniejsza się do 0,81 i zbliża się do parametrów optymalnych.

Wniosek

Zatem optymalny (0,7-0,8) stosunek powietrza do wilgoci w górnej warstwie gleb czarnoziemów do siewu ziarna przy aktualnej gęstości (1,04-1,08 g/cm3) można osiągnąć, gdy gleba zostanie zwilżona do 36-40%, co obserwuje się częściej po topnieniu śniegu. Bardziej wskazane jest doprowadzenie gęstości wierzchniej warstwy do siewu do optymalnych parametrów -1,10-1,15 g/cm3. W tym przypadku wilgotność gleby do 30-32% (blisko NV) w wyniku gromadzenia wilgoci w rolnictwie i złożonej chemizacji przy jednoczesnej minimalizacji uprawy gleb czarnoziemowych optymalizuje stosunek powietrza do wilgoci podczas siewu roślin zbożowych.

Bibliografia

1. W kwestii zapewnienia roślinom wilgoci 1. K voprosu obespechennosti rasteniy vlagoy i

i powietrza przy różnym zagęszczeniu gleby / A. Kanarake, R. Thaler // Soil Science. 1962. nr 5. s. 106-113. R. Taller // Pochvovedenie. 1962. Nr 5. S. 106-113.

Stosunek ciała stałego (t), cieczy (l)

i gazowej (g) w glebie przed siewem jęczmienia, w zależności od technologii uprawy, %

Podstawowa uprawa

Warstwa gleby, zrzut Minimum

cm na głębokość 20-22 cm na głębokość 5-6 cm

t f g t f g

Po przetworzeniu

0-10 38 28 34 39 29 32

10-20 43 29 28 44 28 28

20-30 44 27 29 45 28 27

0-30 42 28 30 43 28 29

Przed siewem

0-10 37 29 34 39 30 31

10-20 42 30 28 45 31 24

20-30 44 28 28 47 31 22

0-30 41 29 30 44 31 25

2. Gęstość gleby jako czynnik żyzności i niektóre cechy jego wyznaczania / L.S. Rock-tanen // Gęstość gleby i jej regulacja poprzez uprawę. Tselinograd, 1973. s. 3-36.

3. Buyankin N.I., Slesarev V.N. Agrofizyka i kinetyka w minimalizowaniu uprawy głównej czarnoziemów / Ros. akad. rolniczy Nauka. Kaliningrad: Jantarnyj Skaz, 2004. 160 s.

4. Dospehov B.A. Metodologia doświadczenia polowego. M.: Kolos, 1973. 336 s.

5. O istocie pojęcia masy objętościowej i gęstości gleby / V.N. Slesarev // Syberyjski Biuletyn Nauk Rolniczych. 1992. nr 1. s. 3-5.

6. Naukowe zasady uprawy minimalnej / I.B. Ryk // Rolnictwo. 1970. nr 2. s. 17-23.

7. Slesarev V.N. Agrofizyczne podstawy doskonalenia podstawowej uprawy czarnoziemów na Syberii Zachodniej: streszczenie pracy. dis. ... Doktor nauk rolniczych Nauki: 06.01.01. Omsk, 1984. 32 s.

8. Czerepanow M.E. Retencja śniegu w rolnictwie konserwującym na Syberii Zachodniej. Nowosybirsk: Nauka. Sib. wydział, 1988. 160 s.

Juszkiewicz Leonid Witalijewicz, doktor nauk rolniczych Nauki, profesor, Syberyjski Instytut Badawczy Rolnictwa, [e-mail chroniony]; Szczitow Aleksander Grigoriewicz, dr hab. rolniczy Nauki, SibNIISKH; Erszow Wasilij Leonidowicz, doktor rolnictwa. Nauk ścisłych, profesor, Państwowy Uniwersytet Rolniczy w Omsku, [e-mail chroniony].

2. Plotnost pochvyi kak faktor plodorodiya i nekotoryie osobennosti ee opredeleniya / L.S. Roktanen // Plotnost pochvyi i ee regulirovanie obrabotkoy. Tselino-grad, 1973. S. 3-36.

3. Buyankin N.I., Slesarev V.N. Agrofizika i kinetika v minimizatsii osnovnoy obrabotki chernozemov / Ros. akad. cii. nauk. Kaliningrad: Jantarnyj skaz, 2004. 160 s.

4. Dospehov B.A. Methodika polevogo opyita. M.: Kolos, 1973. 336 s.

5. O suschnosti ponyatiya ob"emnoy Massyi i plot-nosti pochvyi / V.N. Slesarev // Sibirskiy westnik selsko-hozyaystvennoy nauki. 1992. Nr 1. S. 3-5.

6. Nauchnyie osnovyi minimalnoy obrabotki pochvyi / I.B. Revut//Zemledelie. 1970. nr 2. S. 17-23.

7. Slesarev V.N. Agrofizicheskie osnovyi sover-shenstvovaniya osnovnoy obrabotki chernozemov Zapadnoy Sibiri: avtoref. dis. ... d-ra s.-h. naukowiec: 01.06.01. Omsk, 1984. 32 s.

8. Czerepanow M.E. Snegozaderzhanie v pochvoza-schitnom zemledelii Zapadnoy Sibiri. Nowosybirsk: Nauka. Sib. odd-e, 1988. 160 s.

Juszkiewicz Leonid Witalijewicz, doktor nauk rolniczych, profesor, wiodący badacz, Syberyjski Instytut Badawczy Rolnictwa, [e-mail chroniony]; Szczitow Aleksander Grigoriewicz, Kandydat nauk rolniczych, Syberyjski Instytut Badawczy Rolnictwa; Erszow Wasilij Leonidowicz, doktor nauk rolniczych, profesor, Omsk SAU; [e-mail chroniony].

Regulacja reżimu wodnego w rolnictwie odbywa się w zależności od klimatu, warunków glebowych, roślin uprawnych i innych warunków. Polega ona na zgromadzeniu wymaganej dla roślin ilości wilgoci, jej ochronie i racjonalnym wykorzystaniu oraz usunięciu nadmiaru wody z gleby.

Metody akumulacji i konserwacji wilgoci przeprowadza się na wszystkich glebach, na których nie występuje nadmiar wilgoci, a zwłaszcza w latach suchych.

Susza może mieć charakter atmosferyczny lub glebowy. Susza atmosferyczna występuje najczęściej na obszarach stepowych i często towarzyszą jej suche wiatry. W czasie tej suszy roślinom brakuje wody, nawet jeśli w glebie znajdują się pewne rezerwy w przyswajalnej formie. Dzieje się tak głównie dlatego, że w warunkach silnej suszy liście roślin odparowują więcej wilgoci niż ta pochodzi z gleby.

Wyróżnia się trzy rodzaje suszy: wiosenną, letnią i jesienną. W zachodnich i północno-zachodnich regionach Związku Radzieckiego częściej występuje susza wiosenna. Charakteryzuje się stosunkowo niskimi temperaturami, brakiem opadów i niską wilgotnością względną, czemu czasami towarzyszą wiatry. W okresie suszy wierzchnia warstwa gleby znacznie wysycha, a warunki wzrostu i rozwoju zbóż jarych, lnu i roślin strączkowych gwałtownie się pogarszają. Często sadzonki są nieliczne. Zboża jare słabo krzewią się. W przypadkach, gdy w glebie występuje wystarczająca ilość wody i stosowane są zabiegi agrotechniczne, wiosenna susza w mniejszym stopniu wpływa na plonowanie roślin rolniczych. Żyto ozime i pszenica ozima znacznie łatwiej znoszą tę suszę. Obserwuje się duży niedobór plonów, gdy nie podejmuje się środków w celu gromadzenia i zatrzymywania wilgoci w glebie.

Letnia susza może mieć wpływ zarówno na uprawy wiosenne, jak i ozime. Jeśli zacznie się podczas napełniania, ziarno okaże się kruche i lekkie. Jesienna susza występuje, gdy większość zbóż została już zebrana. Podczas tej suszy najbardziej dotknięte są nowo zasiane rośliny ozime i rośliny rzędowe.

V.V. Dokuchaev, A.A. Izmailsky i K.A. Timiryazev ustalili, że susza nie jest konsekwencją absolutnego braku wody, ale względną. Jego względny brak wynika z nierównomiernych opadów i niezdolności do zatrzymywania wody w glebie.

Aby gromadzić i zatrzymywać wodę, należy zwiększyć jej przepuszczalność w glebach gliniastych i gliniastych (w piaszczystych i zwięzłych iłach piaszczystych należy ją zmniejszyć) oraz ograniczyć parowanie podczas kapilarnego podciągania wody, dyfuzję i konwekcję pary wodnej do atmosfery .

Jak wspomniano powyżej, przepuszczalność wody przez glebę zależy od składu mechanicznego, struktury gleby, struktury, składu wchłoniętych kationów, charakteru gruntu, intensywności opadów itp.

Im większa jest porowatość niekapilarna w porównaniu z porowatością kapilarną, tym większa jest przepuszczalność wody. Gleby strukturalne i gleby, w których kationy dwuwartościowe (Ca, Mg itp.) są w stanie zaabsorbowanym, również mają zwiększoną przepuszczalność wody. Zatem, aby zwiększyć wodoprzepuszczalność gleb gliniastych i gliniastych, należy w pierwszej kolejności poprawić ich właściwości fizyczne i fizykochemiczne poprzez wprowadzenie nawozów organicznych i prowadzenie zróżnicowanej uprawy roli.

Gleby lekkie z reguły mają zwiększoną przepuszczalność wody. Aby poprawić ich reżim wodny, konieczne jest zwiększenie wilgotności poprzez wprowadzenie nawozów organicznych.

Wilgoć z gleby odparowuje w sposób ciągły w postaci pary. Wynika to z faktu, że gęstość pary wodnej jest równa 0,662 gęstości powietrza, dlatego powietrze glebowe nasycone wilgocią, będąc lżejsze, ma tendencję do parowania.

Aby ograniczyć utratę wilgoci z gleby, należy ją rozluźnić i wyrównać, poprawić jej strukturę i strukturę, ściółkować oraz stosować nawozy organiczne.

Do działań agrotechnicznych mających bezpośredni wpływ na gospodarkę wodną gleby zalicza się przede wszystkim prawidłowy system uprawy roli w płodozmianie oraz niszczenie chwastów, które usuwają z gleby ogromne ilości wody.

Różne praktyki uprawy nie wpływają w takim samym stopniu na wilgotność gleby. Tak więc, według N.A. Sapozhnikova, wiosną na glebie lekkiej gliniastej płatkowanej od jesieni (w warstwie 0-6 cm) wilgotność wynosiła 161 mm, na glebie zaoranej (także jesienią) - 182 mm, a przy orce prowadzono pługiem z głęboszem, - 192 mm. W rezultacie im głębiej uprawiano glebę jesienią, tym więcej wilgoci miała ona na wiosnę. Badania wykazały, że gleby zarośnięte mają zazwyczaj niższą wilgotność niż gleby wolne od chwastów.

Aby zwilżyć glebę, zatrzymuje się śnieg i stopioną wodę, stosuje się nawadnianie i inne metody. W strefie zachodniej i północno-zachodniej zaleca się zatrzymywanie śniegu w przypadku upraw ozimych i koniczyny sadzonej na pagórkach i stromych zboczach. Technika ta pozwala chronić uprawy przed zamarzaniem i gromadzeniem wilgoci w glebie.

Do ważnych czynników wpływających na regulację gospodarki wodnej gleby zalicza się prawidłowy płodozmian w płodozmianie, stosowanie nawozów organicznych, terminowy siew itp.

Na Białorusi, w republikach bałtyckich, Karelii, Kaliningradzie, Leningradzie, Nowogrodzie, Pskowie i innych regionach Federacji Rosyjskiej powszechne są gleby o stałej lub nadmiernej wilgotności. Na tych glebach rośliny słabo się rozwijają lub umierają. W miejscach o dużej wilgotności plony ulegają podmoknięciu, powstają bochenki zboża i nasilają się choroby roślin.

Na glebach podmokłych prowadzone są prace rekultywacyjne w celu ich osuszenia.

Obecnie stosuje się drenaż ceramiczny.

Czasami drenaż kretów daje dobre rezultaty. Wycinanie kretów przeprowadza się na glebach gliniastych i ciężkich gliniastych, a także na torfowiskach, głównie w celu zwiększenia napowietrzenia. Zwykle wykonuje się ją jednocześnie z orką pługiem z przystawką do kretów. Dreny układa się w kierunku skarpy na głębokości 35-50 cm w odległości 1 -1,5 m od siebie. Jako systemy drenażowe służą kolektory zamknięte.

Jednakże dreny kretowe są szybko niszczone przez wodę, co zakłóca jej przepływ przez dreny i ogranicza napowietrzanie. W takich przypadkach są one odnawiane corocznie jesienią.

Na okresowo podmokłych glebach ciężkich stosuje się orkę wąską na wybiegu. Wybiegi (szerokość 12-15 m) powinny być usytuowane w stronę największego zbocza i w tym kierunku prowadzona jest orka. Stosuje się go pod żyto ozime i pszenicę ozimą, a także pod uprawy jare w okresie jesiennym.

Czasami na uprawach ozimych wykonuje się bruzdy, aby odprowadzić nadmiar wody. Do rowów melioracyjnych układa się bruzdy w odległościach od 4 do 12 m.

W walce z podlewaniem gleby stosuje się również siew redlinowy.

Charakterystyka reżimu wodnego gleby. Współczynnik hydrotermalny

Reżim wodny gleb to zespół zjawisk dopływu wody do gleby, jej zużycia i zmian stanu skupienia. Woda jest najważniejszym czynnikiem w życiu roślin, ponieważ jest jej absolutne minimum, zwłaszcza w suchych regionach kraju. Rośliny potrzebują go we wszystkich fazach wzrostu i rozwoju, i to w dużych ilościach. Roczna wilgotność gleby pokazuje, że jest ona najmniejsza w okresie aktywnej wegetacji roślin, dlatego wskaźnik ten należy regulować (ryc. 4.1).

Ryż. 4.1. Roczna krzywa wilgotności gleby
Wśród najważniejszych czynników życia roślin wilgotność gleby charakteryzuje się dużą zmiennością w czasie i przestrzeni.
Warunki nawilżenia terenu zależą nie tylko od opadów, ale także od warunków temperaturowych, które zwykle wyraża się za pomocą współczynnika hydrotermalnego (HTC):

gdzie 2jP to ilość opadów w okresie ciepłym lub jego części, mm; £j —
suma temperatur dodatnich w tym samym okresie, °C. Centrum Hydrometeorologiczne Rosji stosuje następującą skalę:
. jeśli Państwowy Komitet Celny< 0,4, то это сухая зона;
. 0,4-1,3 - suchy;
. > 1,3 – mokry.
Istnieje pięć rodzajów reżimu wodnego w glebach zasilanych deszczem:
1) zamrożone. Jest to typowe dla północnych rejonów wiecznej zmarzliny, gdzie w ciepłym sezonie tylko wierzchnia warstwa gleby (gleby tundrowe) topnieje i staje się podmokła;
2) płukanie. Występuje na terenach wilgotnych z przewagą opadów nad parowaniem, gdzie opady przedostają się do wód gruntowych (gleby bielicowo-bielicowe);
3) okresowe ługowanie, gdy ilość opadów i parowania jest w przybliżeniu równa (szare gleby leśne, bielicowe i wyługowane czarnoziemy);
4) nie nadający się do prania. Jest to typowe dla obszarów z przewagą parowania nad opadami atmosferycznymi, gdzie nasiąka jedynie wierzchnia warstwa gleby, czasem tylko do głębokości 30-50 cm (gleby czarnoziemne i kasztanowe);
5) spocony. Występuje na obszarach o reżimie nieperkolacyjnym i w pobliżu wód gruntowych (solne gleby pustyń i półpustyń).
Formy (kategorie) wody w glebie i stałe wodno-fizyczne.
Wilgoć przedostaje się do roślin nie bezpośrednio z atmosfery, ale przez glebę. Na wodę w glebie działają różne siły:
. grawitacja lub grawitacja. Pod jej wpływem wypadło
opady nie pozostają na powierzchni, ale spływają i przenikają
w głąb gleby powodując jej zamoczenie (ryc. 4.2);

Ryż. 4.2. Wnikanie wilgoci do gleby pod wpływem grawitacji
siły sorpcyjne, czyli siły przyciągania molekularnego. Przyciągają cząsteczki wody do małych (poniżej 1 mm) cząstek gleby i zatrzymują je z siłą od 50 do dziesiątek tysięcy atmosfer (ryc. 4.3);

Ryż. 4.3. Działanie sił sorpcyjnych na cząsteczki wody
siły meniskalne lub kapilarne. Działają w wąskich (poniżej 1 mm) porach gleby – kapilarach i zapobiegają dalszemu spływaniu wody (ryc. 4.4).

Ryż. 4.4. Siły meniskowe lub kapilarne
W rezultacie wilgoć wisi i tworzy się nasączona warstwa o grubości do 1,0–1,5 m, z której rośliny pobierają wilgoć (ryc. 4.5);


Ryż. 4,5. Wynik działania sił meniskowych lub kapilarnych
siły osmotyczne. Są one spowodowane przez substancje rozpuszczone w wilgoci gleby, np. nawozy, i prowadzą do jej przemieszczania się z miejsc o niższych stężeniach tych substancji do miejsc o wyższych stężeniach (ryc. 4.6).


Ryż. 4.6. Siły osmotyczne
W zależności od sił, które na nią przede wszystkim działają, wilgoć w glebie można spotkać w kilku postaciach lub kategoriach. Różnią się między sobą stopniem dostępności dla roślin, szybkością przemieszczania się, tj. mobilność i kondycja fizyczna.
Ze względu na stan skupienia rozróżniają wilgoć płynną, która jest pobierana przez korzenie roślin, oraz formy niestrawne – stałą (lód) i parę, które rośliny mogą wykorzystać dopiero po stopieniu lub skropleniu pary wodnej, gdy zamienić w płynną formę.
Formy (kategorie) wilgotności gleby klasyfikuje się następująco (według Rode'a):
według stanu fizycznego:
1) strawne:
- płyn (bezpłatny);
2) niestrawny:
- twardy (lód);
- parowy;
według stopnia mobilności:
1) nieruchomy:
- związane chemicznie;
- fizycznie podłączony;
- ściśle związane (higroskopijne);
2) siedzący tryb życia:

3) łatwe do przenoszenia:
- kapilara;
— grawitacyjny;
według stopnia dostępności do roślin: 1) łatwo dostępne (produktywne):
- kapilara;
— grawitacyjny;
2) trudno dostępny (bezproduktywny):
— odłączone kapilarnie;
— luźno oprawiony (folia);
3) niedostępny (bezproduktywny):
- szczelnie związany (higroskopijny).
Para wodna występuje w powietrzu glebowym w porach gleby niezajętych przez wodę. Aktywnie przemieszcza się z miejsc o większym stężeniu do miejsc o mniejszym stężeniu w wyniku dyfuzji, a także biernie z ogólnym przepływem powietrza, tj. przez konwekcję. Zimą przemieszcza się z dolnych, ciepłych warstw gleby do górnych, gdzie ulega kondensacji na granicy zamarzania gleby (tzw. „destylacja zimowa”). W rezultacie w wierzchniej, metrowej warstwie gleby gromadzi się dodatkowo około 10 mm wilgoci.
Przeciwnie, podczas ciepłej pogody następuje utrata pary wodnej, która unosi się i wyparowuje do atmosfery. Ale może też nastąpić proces odwrotny, gdy do gleby przedostanie się wilgoć w postaci pary z atmosfery, a w nocy, gdy gleba ostygnie, skrapla się w niej w postaci „rosy gruntowej”. To jest najbardziej
zauważalne na obszarach przybrzeżnych, gdzie powietrze jest nasycone parą wodną, ​​a także na glebach lekkich w obszarach o klimacie kontynentalnym, gdzie gleba silnie nagrzewa się w ciągu dnia i szybko ochładza się w nocy.
W zależności od stopnia mobilności, tj. prędkość ruchu w glebie wyróżnia się trzy kategorie wilgoci: stacjonarna, wolno poruszająca się, wolno poruszająca się i łatwo mobilna.
Wilgoć nieruchoma jest reprezentowana przez związaną chemicznie, która jest częścią minerałów gleby, i związaną fizycznie, czyli higroskopijną. Higroskopijna, czyli ściśle związana wilgoć, składa się z cząsteczek wody przyciąganych do małych (< 1 мм) частицам почвы сорбционными силами, она передвигается только в виде пара.
Wilgoć ciężko przemieszczająca się (niskoprzepływowa) przemieszcza się bardzo powoli (kilka centymetrów na rok) i jest reprezentowana przez wilgoć luźno związaną lub filmową (ryc. 4.7).


Ryż. 4.7. Silnie i luźno związane formy wilgoci glebowej
Znajduje się na wierzchu warstwy higroskopijnej wilgoci i przechodzi od grubszych folii do mniej grubych.
Wilgoć łatwo mobilna składa się z wilgoci grawitacyjnej i kapilarnej. Porusza się stosunkowo szybko i na duże odległości – do kilku metrów.
Mobilność wilgoci w glebie determinuje jej dostępność dla roślin. Im dalej i szybciej przemieszcza się w glebie z miejsc bardziej wilgotnych do mniej wilgotnych, w szczególności do strefy przesuszenia wokół korzeni, tym jest bardziej dostępny dla roślin.
W zależności od stopnia dostępności wyróżnia się trzy kategorie wilgoci: łatwo dostępną, trudno dostępną i niedostępną.
Wilgoć łatwo dostępna to wilgoć grawitacyjna i kapilarna, która jest zatrzymywana przez glebę z niewielką siłą - do 5-10 atm, dlatego korzenie roślin, które mają siłę ssania od 5-10 do 50-100 atm, z łatwością ją wydobywają gleba. Jednak wilgoć grawitacyjna szybko (po kilku dniach) zanika, zamieniając się w inne formy, dlatego jest efemerycznym źródłem zaopatrzenia w wodę. Oznacza to, że główną formą wilgoci zaangażowaną w dostarczanie roślinom jest wilgoć kapilarna, która występuje w glebie przez długi czas. Trzeba więc znać i uwzględniać wzorce przemieszczania się wilgoci, aby skierować ją we właściwe miejsce i zabezpieczyć przed bezproduktywnymi stratami. Wilgoć kapilarna przemieszcza się w glebie pod wpływem gradientów, tj. zmiany wilgotności, gęstości i temperatury gleby, a także z miejsc bardziej wilgotnych do mniej wilgotnych (ryc. 4.8).
Kiedy więc korzenie roślin pochłaniają wilgoć, tworzy się wokół nich strefa suszenia, do której przez naczynia włosowate przedostają się nowe porcje wody. To satysfakcjonujący proces. Ale może być również negatywny. Kiedy więc gleba zostanie nasycona wilgocią, na przykład po roztopach, podlaniu lub deszczu, jej powierzchnia wysycha, dostają się do niej nowe porcje wody, które z kolei odparowują do atmosfery. Ta „pompa” pompuje 50–100 ton wody dziennie (ryc. 4.9).


W celu ograniczenia strat wierzchnia warstwa jest płytko rozluźniana, zamieniając wąskie pory kapilarne w szerokie, niekapilarne. Ze względu na prawa fizyczne wilgoć nie może przedostać się z wąskich do szerokich porów, w wyniku czego powstaje „blokada hydrauliczna”, a parowanie zmniejsza się o około połowę. I odwrotnie, jeśli konieczne jest odciągnięcie wilgoci od góry, na przykład do wysianych nasion, gleba jest raczej wgniatana niż spulchniana. Różnice w gęstości
zwiększyć przepływ wilgoci kapilarnej z warstw gleby luźnej do warstw gęstych, tj. od szerokich do wąskich porów.
Gradient temperatury powoduje przemieszczanie się wilgoci kapilarnej z miejsc ciepłych do zimnych i odwrotnie. W szczególności wiąże się to z wysychaniem gleby przez wiosenne nocne przymrozki, kiedy gleba rozmrożona w ciągu dnia zamarza w nocy, a wilgoć unosi się przez kapilary i tam odparowuje.
Wilgoć trudnodostępna to wilgoć odłączona kapilarnie i luźno związana. Pierwszy znajduje się w kapilarach z kieszeniami powietrznymi, które uniemożliwiają jego ruch (ryc. 4.10).


Ryż. 4.10. Wilgoć oddzielona kapilarnie
Wilgoć luźno związana gromadzi się w postaci filmu na wilgoci ściśle związanej i jest zatrzymywana przez glebę z taką siłą, że korzenie roślin mają trudności z jej wchłanianiem.
Wilgoć niedostępna to wilgoć ściśle związana (higroskopijna), która osadza się bezpośrednio na wierzchu cząstek gleby i jest utrzymywana tak mocno przez siły molekularne, że korzenie roślin nie są w stanie jej wchłonąć. W sumie trudno dostępna i niedostępna wilgoć tworzy wilgoć nieproduktywną, która nie jest wchłaniana przez rośliny i nie tworzy plonu.
W zależności od postaci, w jakich wilgoć występuje w glebie, występuje ona w różnym stanie skupienia, który charakteryzuje się stałymi wodnofizycznymi lub agrohydrologicznymi. Są to poziomy wilgotności gleby, które znacznie różnią się od siebie pod względem spójności, mobilności i dostępności wilgoci w glebie. Lista tych stałych jest taka sama dla wszystkich gleb, ale ich konkretne wartości są różne dla każdej gleby. Na ryc. Rysunek 4.11 pokazuje jako przykład stałe wodno-fizyczne metrowej warstwy ciężkiej gleby gliniastej.
Maksymalna ilość wilgoci w glebie zawarta jest przy pełnej wilgotności (MC) – stan uwilgotnienia gleby, gdy wszystkie jej pory: zarówno szerokie niekapilarne, jak i wąskie pory kapilarne są wypełnione wodą. Po odprowadzeniu wilgoci grawitacyjnej (po 1-3 dniach) gleba osiąga stan najniższej wilgotności (MC). W przedziale PV-LV na wilgotność gleby wpływają głównie siły grawitacyjne.


Ryż. 4.11. Stałe wodno-fizyczne metrowej warstwy ciężkiej gleby gliniastej
Najniższa wilgotność jest najważniejszą stałą wodno-fizyczną, pokazującą, ile wody dana gleba może zatrzymać przez dłuższy czas i dostarczyć jej roślinom. Od tej wartości rozpoczyna się liczenie rezerw wilgoci produkcyjnej, która bierze udział w tworzeniu plonu. Dominującą formą wilgoci w glebie jest kapilarność, która znajduje się w wąskich (o średnicy mniejszej niż 1 mm) porach.
Gdy gleba wysycha, dostaje się do niej powietrze, a w kapilarach pojawiają się kieszenie powietrzne. Przerywają ciągłość naczyń włosowatych, spowalniają przepływ wilgoci przez naczynia włosowate i tym samym utrudniają dostarczanie wody do gleby. Występuje stan wilgotności spowolnionego wzrostu roślin (RPH) lub wilgotność pęknięcia naczyń włosowatych (CBR). Od tego momentu ruch wody w glebie odbywa się głównie nie w postaci płynnej przez kapilary, ale w postaci pary, poprzez dyfuzję konwekcyjną. W rolnictwie nawadnianym stan ten odpowiada czasowi nawadniania.
Przy dalszym suszeniu, gdy wyczerpią się wszystkie rezerwy łatwo dostępnej wilgoci, następuje stan wilgotności trwałego więdnięcia roślin (SWS) - granica wilgotności gleby, gdy zatrzymuje się tworzenie plonów, w glebie pozostaje tylko wilgoć nieproduktywna.
Gdy gleba wyschnie do stanu maksymalnej higroskopijności (MH), zatrzymuje wilgoć niedostępną dla roślin.
Dla każdej gleby w laboratorium wyznacza się M G i na tej podstawie oblicza się wilgotność trwałego więdnięcia za pomocą wzoru:

Najwyższy MG obserwuje się na glebach o ciężkim składzie granulometrycznym i czarnoziemach silnie zasobnych w próchnicę, najniższy na glebach piaszczystych.
Zatem niezakłócone zaopatrzenie roślin w wodę i tworzenie ich plonów następuje w zakresie wilgotności gleby pomiędzy LV a VU. Im szerszy ten odstęp, tym lepsze zaopatrzenie roślin w wodę. Aby to regulować, stosuje się trzy grupy metod:
1) zapewnienie wstępnej wilgotności gleby przed siewem do NV (wszelkie środki mające na celu akumulację wilgoci w glebie);
2) zwiększenie NV (zwiększenie zawartości próchnicy w glebie, poprawa jej struktury, struktury i składu, wprowadzenie obornika);
3) ograniczanie sektora rolnego (dobór odpornych na suszę odmian roślin uprawnych, np. zastąpienie grochu ciecierzycą, kukurydzy sorgo).
Bilans wilgotności gleby. Bilans wodny to zespół elementów dopływu i odpływu wilgoci w warstwie korzeniowej gleby (w przypadku roślin zbożowych wynosi 1,0-1,5 m, traw wieloletnich i słoneczników - 2,0 m i więcej). Można go zestawić na rok, sezon wegetacyjny lub inne okresy.
W przypadku warunków zasilanych deszczem można to przedstawić w następujący sposób:

gdzie Wt oznacza rezerwę wilgoci na koniec okresu, np. po zbiorach (m3/ha lub mm/ha); IV0 to rezerwa wilgoci na początku okresu, np. przed siewem; O to ilość opadów w badanym okresie, na przykład w okresie wegetacyjnym;<7Ф — количество воды, поступившей из грунтовых вод (при их близком расположении к поверхности, когда капиллярная кайма доходит до корнеобитаемого слоя (рис. 4.12); qK — величина конденсации парообразной влаги (для легких почв и в приморских районах); 2*п (сумма п) — потери влаги на физическое испарение почвой; Т — транспирация, т.е. расход влаги растениями; qtt — потери на инфильтрацию влаги вниз за пределы корнеобитаемого слоя (в условиях промывного режима увлажнения); qn — поверхностный сток и снос снега; qc — расход влаги сорняками.
Głównym źródłem wilgoci w warunkach nienawadnianych są opady atmosferyczne. Bez możliwości ich uregulowania konieczne jest osiągnięcie ich pełniejszej asymilacji.
Wody gruntowe zwykle leżą głęboko i nie mogą zostać wchłonięte przez rośliny. Napływ wilgoci kondensacyjnej jest również stosunkowo niewielki.
W materiałach eksploatacyjnych związanych z wilgocią należy zwrócić szczególną uwagę na jej bezproduktywne straty z gleby, ograniczając je do minimum.


Ryż. 4.12. Zasilanie wilgocią z wód gruntowych
Tak więc w pobliżu miasta Saratów rocznie spada 390 mm opadów. Z tego tylko 150 mm, czyli 38%, wykorzystuje się produktywnie (na transpirację). Pozostała wilgoć (62%) jest tracona całkowicie bezużytecznie (ryc. 4.13).


Ryż. 4.13. Zużycie wilgoci na glebach czarnoziemów prawego brzegu Saratowa
Główne sposoby regulacji reżimu wodnego gleb. Niedostatek i nierównomierność opadów, ogromne bezproduktywne straty wilgoci z gleby, sięgające ponad 60% rocznych opadów, powodują konieczność regulacji reżimu wodnego gleb w warunkach suchych. Techniki jego regulacji można podzielić na cztery grupy:
1) działania rekultywacyjne;
2) środki oddziaływania na klimat;
3) środki oddziaływania na gleby;
4) środki wpływające na same rośliny.
Do pierwszej grupy zalicza się nawadnianie na terenach suchych i drenaż na terenach wilgotnych.
Działalność drugiej grupy polega na sadzeniu pasów leśnych, budowie stawów i zbiorników wodnych. Zmniejszają deficyt wilgotności powietrza, a pasy leśne zmniejszają także prędkość wiatru. Dzięki temu zmniejsza się parowanie wody przez glebę i rośliny. Ponadto powstrzymują rozwój wąwozów, a tym samym dalsze obniżanie się poziomu wód gruntowych i osuszanie terenu. Trzecia grupa działań obejmuje:
1) metody zwiększania żyzności gleby (stosowanie nawozów, zwiększanie zawartości próchnicy itp.), w wyniku czego zmniejsza się współczynnik transpiracji roślin, ponieważ na glebach żyznych zużywają one wilgoć bardziej ekonomicznie zgodnie z prawem połączonego działania czynników wzrostu;
2) techniki zapewniające pełniejszą absorpcję opadów przez gleby i rośliny:
* zwiększenie wodoprzepuszczalności gleb poprzez ich głęboką i wczesną uprawę, poprawę struktury, struktury i składu gleb. Jednocześnie opady są lepiej wchłaniane przez glebę, a rośliny rozwijają silniejszy i głębszy system korzeniowy oraz pełniej wykorzystują wilgoć;
. retencja śniegu i wód roztopowych (nasadzanie pasów leśnych, siew zadaszeń, konserwacja ścierniska podczas uprawy bez odkładnicy, odśnieżanie, uprawa gleby w poprzek skarpy, późnojesienne rozdrabnianie gleby);
3) ograniczenie utraty wilgoci z gleb:
. ograniczenie fizycznej utraty wilgoci na skutek parowania;
- nadanie traktowanej warstwie gleby optymalnej struktury i składu (w warunkach suchych jest to gęstość - w zakresie 1,1 - 1,3 g/cm3, porowatość całkowita - 55-60%, stosunek porowatości kapilarnej i niekapilarnej wynosi w niej 2:1-3:1, napowietrzenie – ok. 15-20%, w warunkach wystarczającej wilgotności odpowiednio 1,15-1,35 g/cm3, 46-56%, 1,5:1, nie mniej niż 15%;
— wyrównanie gleby w okresie ciepłym;
— terminowe obieranie pozbiorcze, wczesnowiosenne bronowanie okrywy;
— spulchnianie luźnych gleb w porze suchej (po siewie, po uprawie parowej);
— ściółkowanie gleby resztkami roślinnymi (ściernisko przy uprawie bezodkładnicowej, posiekana słoma);
. zwalczanie chwastów;
. terminowa i wysokiej jakości realizacja prac polowych (przedsiewna uprawa roli i siew, pielęgnacja odłogów itp.);
4) wprowadzenie do płodozmianu czystych odłogów, które akumulują opady atmosferyczne i zatrzymują je do siewu roślin.
Czwarta grupa działań obejmuje przede wszystkim dobór roślin odpornych na suszę oraz odmian charakteryzujących się niskim współczynnikiem transpiracji, głębokim i mocnym systemem korzeniowym o dużej sile ssania korzeni, a także wyższym plonem produktów handlowych w odniesieniu do produktów ubocznych.
W tabeli Rycina 4.1 przedstawia skalę oceny wiosennych rezerw wilgoci gleby, w tym ich optymalne wskaźniki.
Tabela 4.1 Ocena wiosennych zapasów wilgoci gleby (wg metodyki Centrum Hydrometeorologicznego)