земля. земледелие. 1. Водный режим почв и его регулирование

• Название: 1. Водный режим почв и его регулирование
• Анкор: земля
• Дата: 15.05.2023
• Размер: 41.9 Kb.
• Имя файла: земледелие.docx
• Тип: Документы; #1132104

1.Водный режим почв и его регулирование

Вода — земной фактор жизни растений; в почве представляет со­бой жидкую фазу, или почвенный раствор. Попадая в почву различ­ными способами (с осадками, из грунтовых вод по капиллярам, при конденсации водяных паров и т. д.), вода претерпевает определен­ные изменения: с одной стороны, включает в себя находящиеся в почве различные водорастворимые соединения, а с другой — теряет поглощаемые почвой вещества. Часть поступающей в почву воды теряется (просачивается вглубь, стекает, испаряется), другая часть удерживается почвой; она и представляет собой почвенный ра­створ, характеризующийся рядом показателей (рН, наличие водо­растворимых органических соединений и питательных веществ, со­лей и др.).

Почвенная влага служит и в качестве терморегулятора, влияя на тепловой баланс и режим почвы.

Влажность почвы воздействует на агрофизические свойства: плотность, липкость, способность к крошению и образованию аг­регатов — спелость почвы.

Вода необходима растению во все периоды жизни: потребность в ней только для прорастания семян составляет 90—100 % их массы, в дальнейшем на образование 1 г сухого органического вещества рас­тениям требуется от 200 до 1000 г воды.

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

Почвенная влага в зависимости от ха­рактера связи между молекулами воды, твердой и газовой фазами почвы характе­ризуется разной подвижностью и неоди­наковыми свойствами.

По физическому состоянию различа­ют три формы (категории) почвенной воды: твердую, жидкую и парообразную; по характеру связи с твердой фазой и сте­пени подвижности воды — шесть: хими­чески связанную, твердую, парообраз­ную, прочносвязанную и рыхлосвязанную (капиллярная и гравитационная).

Химически связанная вода. Характери­зуется неподвижностью, высокой проч­ностью связей, неспособностью раство­рять, включает конституционную (гидратную) и кристаллизационную (кристаллогидратную) воду, входит в состав твердой фазы почвы.

Химически связанная вода растениям недоступна.

Твердая вода. Образуется в почве в форме льда при ее промерзании в осенне-зимний период (сезонное промерзание) или сохраняется на определенной глуби­не в промерзшей толще почвогрунта, не оттаивая даже летом (вечная, многолетняя мерзлота). Твердая вода в почве, способная таять и испаряться, представляет собой потен­циальный источник жидкой и парообразной воды.

Твердая вода неподвижна, растениям недоступна.

Парообразная вода. Содержится в виде водяного пара в почвен­ном воздухе, насыщая его нередко до 100 %. Она передвигается с мест с большим давлением в места с меньшим давлением водяных паров, а также с током воздуха.

Парообразная влага в снабжении растений водой практически значения не имеет.

Перенос воды в форме пара может осуществляться по пустотам вокруг корней, которые оттягивают влагу из окружающего почвен­ного пространства, что имеет значение для уплотненных посевов.

При понижении температуры парообразная вода, конденсиру­ясь, может переходить в жидкую, которая становится доступной для растений.

Прочносвязанная вода. Это первая форма физически связанной, или сорбированной, воды, называемой гигроскопической водой. Она образуется в результате сорбции почвенными (преимущественно коллоидными) частицами водяных паров из воздуха. Эту способ­ность почвы называют гигроскопичностью.

Гигроскопическая вода покрывает почвенные частицы тонкой пленкой, состоящей из 1—3 слоев молекул. Молекулы воды, сорби­рованные почвой, являясь диполями, находятся в строго ориенти­рованном положении. Гигроскопическая вода отличается особыми свойствами: она замерзает при температуре —4...—7 ⁰С, не раство­ряет растворимые в свободной воде вещества, характеризуется по­вышенными плотностью (1,5—1,8 г/см³) и вязкостью, недоступна растениям.

Максимальное количество гигроскопической воды, которое мо­жет поглотить и удержать почва, будучи помещенной в атмосферу, насыщенную водяными парами (около 96—98 %), называется мак­симальной гигроскопичностью (МГ). Величина МГ позволяет опре­делить обеспеченность растений водой. Обычно полуторная — двойная максимальная гигроскопичность соответствует влажности устойчивого завядания растений (ВЗ), или «мертвому запасу» воды в почве, и учитывается при расчете запасов продуктивной влаги и норм полива. Для расчета влажности и устойчивого завядания рас­тений по величине МГ применяют коэффициент 1,34.

Рыхлосвязанная вода. Это вторая форма физически связанной, или сорбированной, воды, называемая пленочной водой. Она образу­ется в результате дополнительной (к МГ) сорбции молекул воды при соприкосновении твердых коллоидных частиц почвы с жидкой водой. Это происходит потому, что почвенные частицы, сорбиро­вавшие максимальное количество молекул гигроскопической воды (из водяного пара), полностью не насыщаются и способны еще удержать несколько слоев ориентированных молекул воды, образу­ющих водную пленку. Пленочная, или рыхлосвязанная, вода слабо­подвижна, растениям малодоступна.

Капиллярная вода. В капельно-жидком состоянии она находится в капиллярах почвы, доступна растениям. Это наиболее благопри­ятная для растений форма почвенной влаги. Различают капилляр­но-подвешенную и капиллярно-подпертую воду. Капиллярно-под­вешенная вода образуется при увлажнении почвы с поверхности (дождевая вода, талые воды, оросительные), капиллярно-подпер­тая — при поступлении воды снизу, т. е. при подъеме воды по ка­пиллярам от грунтовых вод. Под слоем почвы, увлажненным капил­лярно-подвешенной водой, и над слоем почвы, увлажненным ка­пиллярно-подпертой водой, находится слой сухой почвы. Зона (слой) над зеркалом грунтовых вод, насыщенная капиллярно-под­пертой водой, называется капиллярной каймой.

Подъем грунтовой воды по капиллярам тем выше, чем тоньше капилляры. Менисковые силы, вызывающие подъем воды, начина­ют проявляться при диаметре пор <8 мм.

Максимальное количество капиллярно-подвешенной воды, ко­торое остается в почве после стекания избыточной свободной воды, называется наименьшей влагоемкостью (НВ).

Оптимальная влажность почвы соответствует 70—100 % НВ.

Разность между величиной НВ и фактической влажностью по­чвы называют дефицитом влаги в почве и широко используют в зем­леделии.

Гравитационная вода. Занимает все крупные некапиллярные промежутки между агрегатами в почве, вытесняя воздух. Передви­гается свободно под действием силы тяжести (гравитации).

Максимальное количество гравитационной воды, которое мо­жет вместить почва при заполнении всех пустот, называется полной влагоемкостью (ПВ).

При полном заполнении почвы водой, т. е. при значении влаж­ности почвы, соответствующем ПВ, в почве содержится максималь­ное количество воды, включающее гигроскопическую, пленочную, капиллярную и гравитационную формы. Величина ПВ практичес­ки равна порозности (скважности) почвы и колеблется от 20—40 до 50—60 %, иногда достигая 80 %.

Способность почвы к устойчивому обеспечению растений водой зависит от водных свойств почвы. К водным свойствам почвы относятся, прежде всего, водоудерживающая способность, влагоемкость, водопроницаемость, водоподъемная способность, потенциал по­чвенной воды, сосущая сила почвы.

Свойство почвы поглощать и удерживать воду в своем профиле, противодействуя стеканию ее под действием силы тяжести, называ­ется водоудерживающей способностью.

Основными силами, удерживающими воду в почве, являются сорбционные и капиллярные. Количественно водоудерживающая способность представляет влагоемкость.

Влагоемкость почвы — это максимальное количество той или иной формы (категории) почвенной воды, удерживаемое соответ­ствующими силами в почве.

Водопроницаемость почвы — это свойство почвы впитывать и пропускать через свой профиль поступающую с поверхности воду. Водопроницаемость зависит от гранулометрического состава, структуры почвы, плотности, степени увлажнения.

Свойство почвы обеспечивать восходящее передвижение содер­жащейся в ней воды под воздействием капиллярных сил называется водоподъемной способностью.

В земледелии особое значение имеют закономерности и особен­ности водного режима.

Совокупность протекающих в почве процессов поступления, передвижения, сохранения и потери воды называется водным режи­мом почв. Каждый из этих процессов в отдельности выступает как элемент водного режима. Количественно приход воды в почву и расход ее представляют водный баланс, а количественно выражен­ные элементы водного режима являются соответственно элемента­ми водного баланса.

Общее уравнение водного баланса почвы:

В₀ + В_ос + В_ор + В_г + В_к + В_пр + В_б = В_исп + В_т + В_н + B_пс + В_бс + В₁

где В₀— начальный запас воды в почве; В_ос — сумма атмосферных осадков за иссле­дуемый период; В_ор — количество воды, поступившей с поливом (если есть ороше­ние); В_г— количество воды, поступившей в почву из грунтовых вод; В_к — количе­ство воды, поступившей в почву в результате конденсации из водяных паров; В_пр — количество воды, поступившей в почву в результате притока по поверхности; В_б — количество воды, поступившей в почву с внутрипочвенным боковым притоком; В_исп — физическое испарение, количество воды, испарившейся с поверхности по­чвы за период исследований; В_т — десукдия, количество воды, израсходованной на транспирацию; В_н— количество воды, потерянной в результате инфильтрации в толщу почвогрунта; B_пс— количество воды, потерянной в результате поверхностно­го стока; В_бс— количество воды, потерянной в результате бокового внутрипочвен-ного стока; В₁— конечный запас воды в почве (в конце периода исследований).

Запасы воды в почве (в м³/га или в мм водяного слоя):

B=advh,

где В — запас воды, м³/га для слоя h; а — полевая влажность, %; dv— плотность по­чвы, г/см²; h — мощность слоя, см.

Особое влияние на вод­ный режим почв оказывает хозяйственная деятельность человека. Специфику формирования водных режимов зональных типов почв определяют, прежде всего, количество атмосферных осадков и тем­пературный режим.

В зависимости от количества атмосферных осадков и их испаре­ния выделяются шесть (по Высоцкому — Роде) типов водного ре­жима. Мерзлотный тип. Характерен для территорий распространения многолетней (вечной) мерзлоты. Служащая водоупором вечная мерзлота обусловливает переувлажнение верхнего сезонно оттаива­ющего «деятельного» слоя, что приводит к оглеению почвы. Поэто­му все тундровые почвы оглеены.

Промывной тип. Характерен для территорий с преобладанием годовой суммы осадков над испарением, что обусловливает господ­ство в почве нисходящих токов воды (таежно-лесная зона, полесье, влажные субтропики и тропики). В годовом цикле влагооборота этих зон весной и осенью (или во влажный период) отмечается сквозное промачивание почв и материнских горных пород до грун­товых вод. В условиях такого интенсивного промыва происходят вынос продуктов почвообразования за пределы почвенного профи­ля и формирование почв подзолистого типа почвообразования.

Периодически промывной тип. Характерен для территорий, где годовые величины осадков и испарения примерно равны. Чередо­вание влажных и сухих лет обусловливает чередование промывного (сквозное промывание почвогрунта) и непромывного (ограничен­ное промачивание) типов водного режима. Причем сквозное про­мачивание может происходить один раз в 10 и более лет. Периоди­чески промывной тип водного режима способствует формирова­нию серых лесных почв, оподзоленных и выщелоченных чернозе­мов лесостепной зоны.

Непромывной тип. Характерен для территорий, где годовая вели­чина осадков меньше, чем испарения, и атмосферные воды не дос­тигают грунтовых вод. Промачивание толщи почвогрунта достигает 4 м в черноземах степи и 1 м в бурых и серо-бурых почвах полупус­тынь и пустынь. Между верхним увлажненным слоем и грунтовыми водами расположен слой с влажностью, близкой к величине влаж­ности завядания.

Выпотной тип. Характерен для территорий с непромывным ти­пом при условии близкого залегания грунтовых вод. В этом случае (особенно для зоны полупустынь и пустынь) происходят интенсив­ное поднятие влаги по капиллярам от грунтовых вод к поверхности почвы и ее испарение. При минерализации грунтовых вод форми­руются засоленные (преимущественно солончаковые) и солонцева­тые почвы.

Ирригационный тип. Характерен для искусственно орошаемых территорий. Складывающийся годовой водный режим при иррига­ции нестабилен и может различаться во времени: промывной, не­промывной и даже выпотной с господством нисходящих и восходя­щих токов воды в зависимости от вида, интенсивности и сроков орошения.

Ирригация и осушение — наиболее интенсивные приемы регулирования водного режима почв.

Для условий сухих степей и пустынной зоны основной прием — орошение.

Для зоны с неустойчивым увлажнением крайне важны накопле­ние и сохранение влаги. Это осуществляют при помощи снегоза­держания и задержания талых вод (кулисные посевы, обработка по­перек склона, прерывистое бороздование, щелевание и др.), сохра­нения влаги почвы (поверхностное рыхление, боронование, муль­чирование и др.). Большое значение в регулировании водного режима имеют полезащитные лесные полосы, введение чистых па­ров, а также прикатывание почвы для подтягивания влаги к поверх­ности.

В зонах достаточного и избыточного увлажнений со слабодренированными территориями основной прием — удаление избытка воды. Для его осуществления необходимы устройство дренажной сети (открытой или закрытой), гребневание, нивелировка микро- и мезопонижений и т. д. Создание сети открытых или закрытых дрен позволяет не только осушать территорию от избытка воды, но и ре­гулировать водный режим, подавая по дренам воду на поля.

2. Воздушный режим почв и его регулирование

От воздушного режима почвы в большой степени зависит продуктивность растений. Почвенный воздух, его состав и газообмен между почвой и приземным слоем атмосферы относятся также к земным факторам жизни растений.

Газообразная фаза почвы включает почвенный воздух и парооб­разную влагу. Доля ее в общей массе почвы зависит от типа почвы, ее структуры и физико-механических свойств. Основной компонент газообразной фазы — почвенный воздух. Он занимает все поры по­чвы, свободные от воды. Поэтому количество его в почве зависит от пористости и влажности почвы. Оптимальное содержание воздуха в пахотном слое для зерновых культур 15—20 %, пропашных — 20—30, многолетних трав — 17—21 % от общей пористости.

Чем больше пористость и меньше влажность почвы, тем больше в ней воздуха. Важнейшие факторы воздушного режима почвы — воздухоемкость и воздухопроницаемость.

Воздухоемкость — это та часть объема почвы, которая занята воз­духом при данной влажности. Влажность и пористость почвы по­стоянно изменяются, поэтому и воздухоемкость — величина пере­менная.

Воздухопроницаемость — способность почвы пропускать через себя воздух. Воздухопроницаемость — непременное условие для осуществления газообмена между почвой и атмосферным воздухом.

Основные компоненты атмосферного воздуха — азот (78,08—80,24 %), кислород (20,90 %), аргон (показано вместе с азо­том) и диоксид углерода (0,03 %). На долю остальных газов прихо­дится лишь 0,01 % объема.

В почвенном воздухе по сравнению с атмосферным меньше кис­лорода и больше диоксида углерода.

Если в почве содержание диоксида углерода выше 3—5 %, а кис­лорода ниже 10 %, наступает угнетение растений.

Процесс обмена почвенного воздуха с атмосферным называют аэрацией, или газообменом. Газообмен осуществляется через систе­му воздухоносных пор почвы, сообщающихся между собой и с ат­мосферой. К факторам, вызывающим газообмен, относятся диффу­зия, изменение температуры почвы, барометрического давления, количества влаги в почве под влиянием осадков, орошения и испа­рения, влияние ветра, изменение уровня грунтовых вод.

Диффузия — это процесс перемещения газов в соответствии с их парциальным давлением. Поскольку в почвенном воздухе концент­рация кислорода всегда меньше, а диоксида углерода больше, чем в атмосфере, то под влиянием диффузии создаются условия для не­прерывного поступления кислорода в почву и выделения СО₂ в ат­мосферу. Диффузия — главный и непрерывно действующий фак­тор газообмена.

Газообмен происходит и при испарении воды из почвы, когда на место испарившейся воды поступает рав­ное по объему количество атмосферного воздуха.

Влияние ветра на газообмен зависит от скорости ветра, макро- и микрорельефа, структуры почвы и характера ее обработки. Наи­больший газообмен под влиянием ветра происходит на пористых почвах, лишенных растительности.

3. Питательный режим почв и его регулирование

Важнейшими элементами, необходимыми для роста и развития растений, являются азот, фос­фор, калий, кальций, магний, железо, сера и др. Они получили на­звание макроэлементов; содержание их в растениях колеблется от сотых долей до нескольких процентов.

Растениям также необходимы в крайне незначительных количе­ствах еще ряд элементов — марганец, молибден, бор, медь, кобальт, цинк, йод, селен, фтор и др. Они получили название микроэлемен­тов; их содержание в растениях составляет тысячные и менее доли процента.

Азот. Входит в состав всех белковых веществ, содержится в хлорофилле, нуклеиновых кислотах, фосфатидах и других органичес­ких веществах. Основная масса азота почвы сосредоточена в орга­ническом веществе. Существенным источником накопления азота в почве является биологическая аккумуляция (азотфиксация) его из атмосферы.

Азот доступен растениям главным образом в аммонийной и нит­ратной формах. Существенными источниками пополнения запасов азота являются минеральные и органические удобрения, а также фиксация атмосферного азота микроорганизмами под бобо­выми культурами.

Фосфор. Находится в почве в органических и минеральных соединениях. В черноземах примерно половина, а в дерново-подзо­листых почвах третья его часть связана с органическими вещества­ми.

Такой фосфор доступен растениям лишь после минерализации органического вещества. Минеральные соединения фосфора пред­ставлены многими формами, преимущественно слаборастворимы­ми и труднодоступными растениям фосфатами алюминия, железа, кальция, магния, калия и др. Необходимо повышать содержание фосфора за счет внесения удобрений и перевода неус­вояемых форм фосфора в усвояемые.

Кальций, магний, железо, сера и другие макроэлементы. Они необходимы для растений, так как выполняют важные физиологические функции. Одни из них входят в состав хлорофилла, другие создают благоприятные условия для растений в почве.

Микроэлементы. Они выполняют важные физиологические и биохимические функции в жизни растений, животных и человека. При недостатке микроэлементов резко снижается урожай расте­ний. Обеспечение достаточного количества элементов питания для растений достигается регулированием питательного режима с уче­том бездефицитного баланса питательных веществ. Основную часть элементов питания растения получают из почвы. Запасы питатель­ных веществ в почве возобновляются в результате происходящего в природе круговорота.

Источником поступления питательных веществ служат органи­ческие и минеральные удобрения, атмосферные осадки, пыль, азот-фиксация, растительные остатки, приток с поверхностными и грунтовыми водами и т. д.

Одной из задач регулирования расходной части элементов пита­ния является сокращение потерь.

В земледелии для регулирования питательного режима нельзя ограничиваться только поддержанием бездефицитного баланса, не­обходимо также создавать условия для расширенного воспроизвод­ства плодородия почвы.

Это достигается путем введения в севооборот бобовых, промежу­точных и сидеральных культур, обеспечивающих пополнение по­чвы азотом 100— 150 кг/га и более.

Важнейшим источни­ком пополнения питательных веществ в почве являются удобрения всех видов (органические, минеральные, сидераты, микроудобре­ния, бактериальные), ликвидация и сокращение их непроизводительных потерь.

Обработка почвы и возделывание растений с глубокой корневой системой позволяют наиболее полно использовать подпахотные слои.

4. Понятие о плодородии почвы. Виды плодородия.

Почва представляет собой основное средство и предмет сельскохозяйственного производства. Важнейшее объективное свойство почвы - ее плодородие, под которым понимается способность почвы к одновременному обеспечению растений необходимыми условиями для их роста и развития.

Различают следующие виды плодородия: естественное (природное), искусственное, потенциальное, эффективное, экономическое.

Естественное (природное) плодородие – это плодородие, которым обладает почва (ландшафт) в естественном состоянии. Оно характеризуется продуктивностью естественных фитоценозов.

Искусственное плодородие (естественно-антропогенное) – плодородие, которым обладает почва (агроландшафт) в результате хозяйственной деятельности человека. По многим показателям оно наследует естественное. В чистом виде – характерно для тепличных грунтов, рекультивированных (насыпных) почв. Почва обладает определенными запасами элементов питания (запасной фонд), которые реализуются при создании урожая растений путем частичного его расхода (обменный фонд). Из этого представления вытекает понятие о потенциальном плодородии. Потенциальное плодородие – способность почв (ландшафтов и агроландшафтов) обеспечивать определенный урожай или продуктивность естественных ценозов. Эта способность не всегда реализуется, что может быть связано с погодными условиями, хозяйственной деятельностью. Характеризуется потенциальное плодородие составом, свойствами и режимами почв.

Например, высоким потенциальным плодородием обладают черноземные почвы, низким – подзолистые, однако в засушливые годы урожайность культур на черноземах может быть ниже, чем на подзолистых почвах.

Эффективное плодородие – часть потенциального, реализуемая в урожае сельскохозяйственных культур при определенных климатических (погодных) и агротехнических условиях. Эффективное плодородие измеряется урожаем и зависит как от свойств почв, ландшафта, так и от хозяйственной деятельности человека, вида и сорта выращиваемых культур. Экономическое плодородие – это эффективное плодородие, измеряемое в экономических показателях, учитывающих стоимость урожая и затраты на его получение. Плодородие почвы зависит не только от ее свойства, но также: от возделываемой на ней культуры, от уровня агротехники, климата зоны и т.п.

Развитие почв и почвенного покрова, как и формирование, их плодородия, тесно связано с конкретным сочетанием природных факторов почвообразования многообразным влиянием человеческого общества, с развитием его производственных сил, экономических и социальных условий. Обладая свойством плодородия, почва выступает как основное средство производства в сельском хозяйстве. Используя почву как средство производства, человек существенно изменяет почвообразование, влияя как непосредственно на: свойство почвы, ее режимы и плодородие, природные факторы, определяющие почвообразование.

Наряду с понятием «плодородие почвы» в агрономии широко используют термин «окультуривание почвы».

Под окультуриванием понимают улучшение природных свойств почвы посредством применения агромелиоративных мероприятий. Наряду с этим выделяют понятие «окультуривание поля», связанное с культуртехническим воздействием на пахотные земли, увеличением размера контуров поля, выравниванием, удалением камней и т.д. с целью создания благоприятных условий для работы сельскохозяйственной техники.

Посадка и вырубка лесов, возделывание сельскохозяйственных культур изменяют облик естественной растительности; осушение и орошение меняют режим увлажнения и т.п. Не менее резкие воздействия на почву вызывают приемы ее обработки, применение удобрений и средств химической мелиорации (известкование, гипсование).

Важное условие плодородия почв – отсутствие в почве избыточного количества легкорастворимых солей, главным образом, хлоридов и сульфатов натрия и отчасти магния, кальция и других катионов. Для устранения избытка солей применяют промывание почвы и для предупреждения накопления солей – правильный поливной режим, дренаж и др.

Плодородие почвы сильно снижается при накоплении в ней вредных химических соединений (закислых соединений железа, подвижных соединений алюминия), накапливающихся обычно в условиях застойного переувлажнения. Регулирование запасов влаги в почве достигается с помощью сыротехнических и гидротехнических мероприятий (зяблевая вспашка, снегозадержания, ранневесеннее борование, междурядная обработка посевов, орошение, осушение и др.).

Наиболее высоким и эффективным плодородием почвы характеризуется почвы, которые наряду с достаточным количеством влаги имеют хорошую аэрацию. А так же при правильном использовании почв их плодородие не только не снижается, но и постоянно увеличивается.


5. Простое и расширенное воспроизводство плодородия почвы. Пути воспроизводства плодородия пахотных почв.

Воспроизводство плодородия почвы бывает: простое, расширенное. Возвращение почвенного плодородия к исходному первоначальному состоянию означает простое воспроизводство. Создание почвенного плодородия выше исходного уровня – это расширенное воспроизводство плодородия.

Простое воспроизводство применимо для почв с оптимальным уровнем плодородия. Расширенное воспроизводство реализуется для почв с низким естественным уровнем плодородия, не способным обеспечить достаточную эффективность факторов интенсификации земледелия. Расширенное воспроизводство плодородия дерново-подзолистых почв – обязательное условие расширенного воспроизводства продукции земледелия вообще.

Мощность обрабатываемого слоя по­чвы, его объем, в котором развивается корневая система растений, играют важную роль в интенсивном земледелии. В условиях орошения пахотный слой способен аккумулировать больше доступной для растений воды и сохранять ее в течение дли­тельного времени, тем самым обеспечивая эффективное использо­вание оросительной воды. Следовательно, увеличение емкости об­мена веществ и воды между почвой и растением обусловливает есте­ственное в данном случае увеличение глубины (объема обрабатыва­емого слоя).

Глубокий пахотный слой обеспечивает более благоприятные водно-воздушный и тепловой режимы почвы. Глубокий па­хотный слой почвы может обеспечивать растения влагой и воздухом, как при недостатке, так и при избытке выпадающих осадков.

В глубоком пахотном слое увеличивается содержание подвиж­ных форм азота, фосфора, калия, что свидетельствует о более на­дежном обеспечении растений питательными веществами.

Благоприятный комплекс почвенных условий, создающийся в глубоком пахотном слое, сильно влияет на развитие корневых сис­тем растений и на урожай. Урожайность сельскохозяйственных культур на почвах с мощным пахотным слоем не только увеличива­ется, но и стабилизируется по годам. Однако реакция сельскохозяй­ственных культур на мощность обрабатываемого слоя различна. Наибольшее увеличение урожая на почвах с глубоким пахотным слоем отмечается у пропашных культур, особенно у корне- и клуб­неплодов, несколько меньше оно у озимых зерновых и многолетних трав. Яровые зерновые и однолетние травы уступают по этому пока­зателю названным культурам.

Мощность пахотного слоя заметно влияет на величину энергети­ческих затрат, связанных с поддержанием строения пахотного слоя в благоприятном состоянии. Глубокий пахотный слой почвы позво­ляет сократить число и глубину технологических приемов обработ­ки.

Наиболее благоприятная мощность пахотного слоя для боль­шинства почв составляет 27—30 см.

Основной ограничивающий фактор создания мощного пахотного слоя — мощность гумусового горизонта. Так, дерново-подзолистые почвы с низким естествен­ным уровнем плодородия и мощностью гумусового горизонта до 20 см на создание оптимальной глубины пахотного слоя требуют больших затрат средств, труда и времени.

Создание мощного пахотного слоя связано с внесением извести, органических и минеральных удобрений и постепенным углубле­нием обработки почвы.

Кроме того, важнейшей особенностью этих показателей плодо­родия, за исключением гранулометрического и минералогического составов, является их динамичность в течение вегетационного пе­риода, что затрудняет их своевременное воспроизводство.