режимы почв. Режимы почв. Лекция водный режим и его регулирование значение воды в почве
 Скачать 49 Kb.
|
|
Лекция: ВОДНЫЙ РЕЖИМ И ЕГО РЕГУЛИРОВАНИЕ 1. Значение воды в почве. Вода — земной фактор жизни растений; в почве представляет собой жидкую фазу, или почвенный раствор. Источником почвенной влаги являются осадки, грунтовые воды, вода образующаяся при конденсации водяных паров и т. д. Часть поступающей в почву воды теряется (просачивается вглубь, стекает, испаряется), другая часть удерживается почвой; она и представляет собой почвенный раствор. Вода имеет огромное значение для жизнедеятельности растений, микробов и других организмов. 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 aгрегатов — спелость почвы. Вода в почве во многом определяет уровень эффективного плодородия. Почвенный раствор, имея определенную реакцию (кислую, нейтральную, щелочную), содержит питательные вещества и различные соединения (благоприятные или токсичные для растений), оказывает непосредственное влияние на продуктивность выращиваемых сельскохозяйственных культур, их урожайность. Вода необходима растению во все периоды жизни начиная от прорастания семян до завершения жизненного цикла. 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. В то же время избыток влаги в почве оказывает угнетающее действие на растения. 2. Формы и категории почвенной влаги. Почвенная влага по физическому состоянию разделяется на твердую, жидкую, газообразную. По характеру связи с твердой фазой почвы и степени подвижности воды на шесть групп: химически связанную, твердую, парообразную, прочносвязанную и рыхлосвязанную. Химически связанная вода характеризуется неподвижностью, высокой прочностью связей, неспособностью растворять, входит в состав твердой фазы. Химически связанная вода растениям недоступна. Твердая вода образуется в почве в форме льда при замерзании в осенне-зимний период или сохраняется на определенной глубине и не оттаивает. Твердая вода находящаяся в зоне оттаивания в теплый период превращается в доступную для растений влагу. Парообразная вода содержится в виде водяного пара в почвенном воздухе. Парообразная влага в обеспечении растений влагой практически значения не имеет. При понижении температуры происходит конденсация водяных паров, в данном случае парообразная вода превращается в жидкую доступную для растений влагу. Прочносвязанная вода это форма физически связанной воды, ее называют гигроскопической, она образуется в результате сорбции почвенными частицами водяных паров из воздуха. Гигроскопическая вода покрывает почвенные частицы тонкой пленкой, растениям она недоступна. Рыхлосвязанная вода. Это вторая форма физически связанной воды, называется пленочной водой. Она образуется в результате дополнительной сорбции молекул воды почвенными частицами при соприкосновении с жидкой водой. Рыхлосвзанная вода слабоподвижна, растениям малодоступна. Капиллярная вода в капельно-жидком состоянии находится в капиллярах почвы, доступна растениям. Это наиболее благоприятная для растений форма почвенной влаги. Различают капиллярно-подвешенную и капиллярно-подпертую влагу. Капиллярно-подвешенная образуется при увлажнении почвы с поверхности (осадки, оросительная вода), капиллярно-подпертая – при поступлении воды снизу из грунтовых вод. Гравитационная вода занимает все некапиллярные промежутки между агрегатами в почве, вытесняя при этом почвенный воздух. 3. Водные свойства Способность почвы к обеспечению растений водой зависит от водных свойств. К водным свойствам относятся водоудерживающая способность, влагоемкость, водопроницаемость, водоподъемная способность. Свойство почвы поглощать и удерживать в своем профиле называется водоудерживающей способностью. Основными силами, удерживающими воду в почве, являются сорбционные и капиллярные. Влагоемкость почвы – это максимальное количество той или иной формы почвенной воды, удерживаемое соответствующими силами в почве. Максимальное количество капиллярно-подвешенной воды, которое остается в почве после стекания избыточной свободной воды, называется наименьшей влагоемкостью (НВ). Максимальное количество гравитационной воды, которое может вместить почва при заполнении всех пустот, называется полной влагоемкостью. 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 (передвижение влаги вверх по профилю) содержащейся в ней воды под воздействием капиллярных сил называется водоподъемной способностью почвы. 4. Водный режим почвы. В земледелии особое значение имеют закономерности и особенности водного режима почвы. Совокупность протекающих в почве процессов поступления, передвижения, сохранения и потери воды называется водным режимом почв. Водный режим формируется под влиянием ряда факторов, основными из которых являются климат, рельеф, водно-физические свойства почвогрунтов и условия водного питания. На формирование того или иного типа водного режима оказывает влияние, прежде всего, количество атмосферных осадков и температурный режим. В зависимости от количества осадков и их испарения выделяют 6 типов водного режима. Мерзлотный тип. Формируется в зоне распространения вечной мерзлоты. Вечная мерзлота, служащая водоупором, способствует переувлажнению верхних оттаивающих слоев почвы. Промывной тип. Характерен для территорий с преобладание годовой суммы осадков над испарением, что способствует сквозному промачиванию почвенного профиля. При интенсивном промачивании (промывании) происходит вынос питательных элементов за пределы почвенного профиля. Периодически промывной тип. Характерен для территорий, где годовая величина осадков и испарения примерно равны. Чередование влажных и засушливых лет обусловливает чередование промывного и непромывного режимов. Непромывной тип. Характерен для территорий, где годовое количество осадков меньше, чем испарения, и атмосферные воды не достигают грунтовых вод. Выпотной тип. Характерен для территорий с непромывным типом при условии близкого залегания грунтовых вод. В этом случае происходит поднятие влаги по капиллярам из грунтовых вод к поверхности и ее испарение. Ирригационный тип. Характерен для искусственной орошаемых территорий. Складывающийся годовой водный режим при орошении нестабилен и он зависит от интенсивности и сроков полива. ПРОДОЛЖЕНИЕ Воздушный режим почвы. Почвенный воздух относится к земным факторам жизни. Почвенный воздух занимает поры почвы свободные от воды. Поэтому его количество в почве зависит от пористости и влажности почвы. Чем больше влажность пористость и меньше влажность, тем больше в ней воздуха. Важнейшие факторы воздушного режима почвы – воздухоемкость и воздухопроницаемостью. Воздухоемкость – это та часть объема почвы, которая занята воздухом при определенной влажности. Влажность и пористость постоянно изменяются, поэтому и воздухоемкость - величина переменная. Воздухопроницаемость – это способность почвы пропускать через себя воздух. Воздухопроницаемость необходимое условие для газообмена в почве. Процесс обмена почвенного воздуха с атмосферным называется аэрацией, или газообменом. Газообмен происходит благодаря диффузии. Диффузия – это процесс перемещения газов в соответствии с их парциальным давлением. В почвенном воздухе кислорода меньше, чем в атмосферном, а в атмосферном углекислого газа меньше, чем в почвенном, поэтому под влиянием диффузии создаются условия для непрерывного газообмена между атмосферой и почвой. Тепловой режим почвы. Тепловой режим включает совокупность поступления и отдачи тепла почвой, его передвижения в ней. Источником тепла в почве являются: лучистая энергия солнца, тепло, получаемое из воздуха, тепло, образующееся в результате разложения органических остатков, внутреннее тепло земного шара тепло от радиоактивных процессов, происходящих в почве. Из перечисленных пяти источников тепла самым значительным является лучистая энергия солнца. Основные тепловые свойства почвы – теплопоглотительная способность почвы, теплоемкость, теплопроводность и теплоиспускательная способность почвы. Теплопоглотительная способность – Способность почвы поглощать лучистую энергию солнца. Одновременно с поглощением идет отражение энергии от поверхности почвы. Поглотительную способность характеризуют величиной Альбедо, которая выражает отражательную способность почв. Т.е. часть энергии, которая не отражается, она поглощается почвой. Альбедо зависит от цвета почвы, ее структурного состояния, влажности почвы, выравненности поверхности. Теплоемкость почвы. Различают весовую и объемную теплоемкость. Весовая теплоемкость – количество тепла в джоулях, затрачиваемое на нагревания 1 г почвы на 1 С˚. Объемная теплоемкость – количество тепла в джоулях, затрачиваемое для нагревания 1 см3 на 1 С˚. Теплоемкость зависит от минералогического и гранулометрического состава почвы, влажности и содержания органического вещества в почве. Глинистые почвы отличаются большой влагоемкостью, и весной они медленнее прогреваются, чем легкие песчаные почвы. Теплопроводность – это способность почвы проводить тепло. Она измеряется количеством тепла в джоулях, которое проходит за 1 сек через 1 см3. На теплопроводность влияют гранулометрический состав, влажность почвы, содержание тепла, плотность и температура почвы. В сухом состоянии почвы, богатые гумусом и обладающие высокой порозностью плохо проводят тепло. Рыхлая почва менее теплопроводна, чем плотная. Влажная почва более теплопроводна, чем сухая. Теплоиспускательная способность – это способность почвы выделять тепловые лучи. Она зависит от состояния почвы, поверхности и степени ее увлажнения. Влажные почвы из-за большей теплопроводности способны выделять больше тепловых лучей, чем сухие. Почвы с гладкой поверхностью отличаются меньшей теплоиспускательной способностью, чем с шероховатой поверхностью. Тепловой режим почвы зависит от рельефа местности. Склоны южной экспозиции лучше прогреваются, чем склоны северной экспозиции и выровненное пространство. Световой режим почвы. Световой режим почвы – это совокупность поступлений и отдачи света почвой. Основной источник света – это лучистая энергия солнца. Источник световой и тепловой энергии один – лучистая энергия солнца. Верхняя часть пахотного слоя более плодородная и биологически активная, в ней интенсивнее протекают различные процессы, так как лучистая энергия солнца стимулирует их. От интенсивности освещения зависит микробиологическая и биологическая активность почвы. Регулируя тепловой и световой режимы можно создавать оптимальные условия для растений. Тепловой и световой режимы регулируют посредством обработки почвы, создание гребнистой поверхности способствует лучшему прогреванию почвы. Световой режим почвы регулируют нормой высева. Питательный режим почвы. Для роста и развития растений требуется ряд элементов питания. Потребность в элементах питания зависит от вида выращиваемых культур и уровня урожайности. Важнейшими элементами питания растений являются азот, фосфор, калий, кальций, магний, железо и т.д. их называют макроэлементами. Их содержание в растениях измеряется от сотых долей до нескольких процентов. Некоторые элементы питания используются в незначительных количествах, которые измеряются тысячными и менее долями процента. Их называют микроэлементами. К ним относятся медь, молибден, марганец, бор, цинк, кобальт, йод, фтор и т.д. Несмотря на то, что они используются в мизерных количествах, их значение в питании растений не уступает другим питательным веществам. |