2. Классификация почв
 Скачать 0.86 Mb.
|
10. Регулирование водного режима почвыДля обеспечения растения водой в нужном количестве во все фазы его развития надо орошением поддерживать оптимальную влажность в корнеобитаемом слое почвы. Оптимальная влажность почвы изменяется для одного и того же растения во времени и зависит от выращиваемой культуры; механического и химического состава почвы, климатических и погодных условий и от других факторов. Вода из почвы постоянно расходуется на испарение с ее поверхности и на транспирацию. Поэтому, чтобы поддерживать в почве оптимальную влажность для различных культур, оросительная система должна непрерывно подавать воду в почву в требуемом количестве. Практически это оказывается возможным только с устройством автоматической подачи воды в почву при импульсном и капельном орошении. При поверхностном поливе и поливе дождеванием запасы воды в почве пополняются периодически, прерывисто; во время полива вода аккумулируется в почве, а после полива расходуется растениями. До полива влажность почвы должна быть не ниже критической, то есть растения не должны страдать от недостатка воды, а после полива — не выше наименьшей влагоемкости, чтобы к растениям поступал воздух. Первый полив начинают раньше наступления критической влажности почвы. Дату ее наступления определяют путем деления запасов легкодоступной (эффективной) влаги в расчетном слое почвы в день расчета на среднесуточное суммарное испарение. Легкодоступный запас, влаги в почве Wэ равен: Wэ =Wф-Wврк, где Wф — фактический запас влаги в почве; Wврк — запас воды при критической влажности. Фактическую влажность определяют с помощью влагомеров: тензиометров, нейтронных измерителей влажности почвы, а также термостатно-весовым методом. Чем меньше отклоняется влажность почвы от оптимальной, тем больше удовлетворяется потребность растений в воде и питании и тем выше урожай. В условиях орошения водный, воздушный и питательный режимы почвы регулируют не только поливами, но и внесением минеральных и органических удобрений, своевременной обработкой почвы, внедрением рациональных севооборотов. 11. Воздушные свойства и воздушный режим почвБлагодаря пористости почва обладает воздухопроницаемостью.Воздухопроницаемость — свойство почвы пропускать воздух через поры, не занятые водой. Общий объем почвенных пор выше наименьшей влагоемкости (капиллярно-подвешенной влаги) называют воздухоемкостью, а общий объем пор, свободных от влаги,— воздухосодержанием, или порочностью аэрации. Воздухоемкость и воздухосодержание выражаются в процентах от объема почвы. Воздушные свойства почвы зависят от влажности, объемной плотности, механического состава, структурности почвы. Благодаря воздухопроницаемости и порозности аэрации почвы в том или ином количестве содержат почвенный воздух. Почвенный воздух — газы, находящиеся в порах почвы, свободных от влаги; содержание его выражается в процентах от объема почвы и изменяется в зависимости от динамики влажности почв в данной местности. Почвенный воздух хорошо дренированных почв содержит, %: азота — 78, кислорода — 21, аргона — 0,9, углекислого газа — 0,03. По составу он мало отличается от атмосферного (в нем больше углекислоты и меньше кислорода). В зависимости от пористости, влажности, состава растений, количества органических веществ, микроорганизмов содержание O2 и СО2 в почвенном воздухе может меняться от 0 до 20 %. Различия в концентрации O2 и С02 определяются интенсивностью использования О2, поступлением С02 и быстротой газообмена между атмосферным и почвенным воздухом — аэрацией. Аэрация, или газообмен почвенного воздуха с атмосферным, осуществляется благодаря воздухопроницаемости почвы. Перемещение молекул происходит вследствие различия парциального давления газов (диффузии). Процесс диффузии газов в самой почве происходит в 5—20 раз медленнее, чем в атмосфере. На аэрацию оказывает влияние поступление влаги в почву, которая вытесняет воздух в атмосферу. Значительное влияние на газообмен оказывают верховодка и близколежащие (1,5—2,0 м) грунтовые воды с переменным уровнем. При подъеме уровня воды воздух, обогащенный углекислотой, выталкивается в атмосферу, а при опускании уровня воды происходит втягивание атмосферного воздуха, обогащенного кислородом. Аэрация усиливается благодаря изменению температуры и барометрического давления атмосферы. Нагревание почвы сопровождается расширением газов и их выходом в приземной слой воздуха, то же самое происходит при уменьшении атмосферного давления. И, наконец, газообмен почв усиливается при действии ветра в приземном слое, обычно занятом той или иной растительностью. Значение почвенного воздуха и аэрация для почвенных процессов, жизнедеятельности растений и микроорганизмов определяется составом почвенного воздуха и, в частности, соотношением; кислорода и углекислоты. Значительная часть почвообразовательных процессов, связанных с разложением органических веществ, сопровождается окислительными процессами, активной микробиологической деятельностью. Поэтому самые верхние органогенные горизонты поглощают значительное количество кислорода. Так, лесная подстилка способна поглотить кислорода до 400 мл на 1 кг, гумусовые горизонты поглощают от 0,5 до 3 мл на 1 кг абсолютно сухого вещества, а нижние горизонты подзолистых почв — десятые и сотые доли миллилитра. Поглощается кислород и растущими корнями растений, микроорганизмами. При этом во всех случаях в почвенный воздух выделяется углекислый газ. При недостатке кислорода создаются анаэробные условия, замедляются процессы разложения органических веществ, изменяются группы микроорганизмов, изменяется валентность Fe и Mg, начинаются процессы оторфовывания, оглеения, разрушения почвенной структуры с образованием плотных горизонтов. Анаэробные условия складываются в почвах при содержании кислорода 2,5—5 % или если его меньше 5,5 см3 в 1 кг почвы. При недостатке кислорода в почве изменяются интенсивность и направление почвообразования, а почвенный воздух насыщается недоокисленными соединениями (метан, сероводород, ароматические вещества) и главным образом углекислотой, содержание которой может достигать 15—20 % объема. Находящийся в почвах углекислый газ способствует образованию (при реакции рН>5) бикарбонатов. При реакции среды рН<5 углекислый газ способствует растворению карбонатов и, по-видимому, образуя угольную кислоту, может участвовать в процессах химического и биохимического выветривания, способствуя перемещению различных веществ по профилю почв. При недостатке кислорода прекращается рост корней, проростков, элементы питания становятся недоступными, а изменяющиеся физические условия в почве приводят к прекращению роста растений и потере почвенного плодородия. Для обеспечения наилучших условий газового состава почвенного воздуха, аэрации, роста растений и развития микроорганизмов необходимо, чтобы порозность аэрации верхних горизонтов почвы находилась в пределах 15—20 % объема почвы. Соотношение в почвах О2 и СО2 постоянно изменяется в связи с сезонными и годовыми циклами развития растений и климатическими факторами. Улучшение воздушного режима почвы прямо связано с агротехническими приемами по регулированию физических свойств почв и водного режима. Повышение аэрации почв достигается уменьшением увлажнения верхних горизонтов. Однако для роста растений требуется оптимальное соотношение между почвенным воздухом и влагой, что достигается лишь в хорошо оструктуренных почвах добавлением органических удобрений при вспашке. Хороший эффект дают осушение болот, создание микроповышений и лесомелиоративных насаждений. |