Трансмиссионный слой.
В рамках концепции ТДК трансмиссионный слой является проводником тепла, атмосферного воздуха и углекислого газа, а также сопротивлением выходу проростка на поверхность почвы. Эти функции зависят от параметров состояния слоя.
Как проводник слой, должен:
- обеспечить воздухообмен конденсационного слоя с атмосферой;
- не доводить иссушение конденсационного слоя ниже ВЗ;
- оказывать минимальное сопротивление выходу проростка на поверхность.
В модели И.Е. Овсинского роль трансмиссионного в купе с конденсационным слоем играет надсеменной слой. Ссылаясь на П.А. Костычева, он пишет (2): «надсеменной слой должен быть тонким (до 2-х дюймов), сухим и рыхлым», только в этом случае может образоваться «подземная роса». Сухой и рыхлый слой снизит количество теплоты, поступающей к конденсационному слоя, не доводя его до иссушения и тепловому стрессу семян.
Суммарная толщина трансмиссионного и конденсационного слоёв не должна превышать допустимой биологической глубине посева семян (14) и быть минимально возможной величины.
Для предупреждения появления конвекционного переноса сквозь трансмиссионный слой его поры не должны превышать более 5 мм. В противном случае есть вероятность преобладания десорбции над сорбцией. При минимально допустимой глубине посева почвенные агрегаты слоя размером до 10 мм будут оказывать минимальное сопротивление выходу проростка на поверхность.
Междурядный слой.
При прочих равных условиях урожайность возделываемых культур определяется уровнем развития корневой системы растений, которая размещается в междурядном и подсеменном слоях. Важнейшими факторами развития корней являются оптимальные плотность (пористость) и твердость слоёв, доступность в них воды, возможность воздухообмена с атмосферой и наличие питания (15). Эти факторы влияют на направления гео, гидро и аэротропизмов - ростовых движений корней. При повышении плотности (уменьшении пористости) и твёрдости междурядного и надсеменного слоёв затрудняется доступ к корням кислорода воздуха, конденсата паров атмосферной и капиллярной влаги, в росте корней преобладает геотропизм, что существенно сокращает их суммарный объем, ухудшая питание растений. При пашенной и минимальной технологиям возделывания пропашных культур пористость почвы повышают междурядными обработками, уменьшая её твёрдость. Полосовая технология позволяет на начальных этапах прорастания корней создать оптимальные плотность и твердость, при посеве по но-тиллу повышенные плотность и твёрдость междурядного слоя механически устранить невозможно.
Слой органической мульчи.
Деятельной поверхности почвы принадлежит основная роль в прогреве и охлаждении приземного слоя воздуха (5). От характеристик поверхности зависит величина потока теплоты и паров воды, поступающих в конкретный промежуток времени к семенам с атмосферным воздухом.
В летний период, в часы наибольшей инсоляции, поверхность обработанной почвы, не покрытая растительными остатками, может нагреваться до температур, превышающих максимально допустимую температуру прорастания.
При посеве по технологии но-тилл поверхность почвы, покрытая растительными остатками, из-за большой величины альбедо замедляет прогрев почвы выше «минимальной» температуры прорастания. Срок посева семян теплолюбивых культур переносится на более позднее время, вегетационный период сокращается. Уменьшение альбедо путём освобождения части междурядного слоя от органической мульчи повысит температуру и её амплитуду в почвенном ложе.
Заключение
Предложена концепция вербальной прогнозной модели оптимального посевного ложа - конструкции со структурно-функциональным единством, пространственно-функциональной упорядоченностью, временнОй организацией, подчиняющейся суточным термодинамическим циркадным ритмам, задачей которого является создание оптимальных факторов прорастания семян и развития проростков.
Концепция позволяет на научной основе создавать посевные секции сеялок, обеспечивающие оптимальные условия всхожести семян и равномерное развития проростков при различных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур, оценивать технологические качества сеялок.
Модель может стать базой для разработки её математического аналога, позволяющего разработать автоматизированную систему управления посевной секцией с использованием цифровых технологий процессом создания оптимального семенного ложа в различных почвенных климатических условиях.
Предлагаемая модель семенного ложа может осуществляться с помощью запатентованных автором «Способом предпосевной обработки почвы и посева и устройством для его осуществления» (патент ЕАПО 016599), «Способом прямого посева сельскохозяйственных культур и устройством для его осуществления» (патент ЕАПО №031045), «Устройством для посева сельскохозяйственных культур» (патент ЕАПО №039830), «Высевающий аппарат» (а.с. СССР №1277917).
Литература
1. Е.В. Шеин. «Курс физики почв». Издательство Московского университета. 2005 г. стр.409 -412.
2. И.Е. Овсинский. «Новая система земледелия» 1899 г. (https://rusneb.ru/catalog/000199_000009_003689167/.
3. Н.Д. Лепешкин, А.А. Точицкий, С.Ф. Лойко, В.В. Добриян. «Эффективные способы формирования семенного ложа и заделки семян». ж. «Белорусское сельское хозяйство». 2003 г. №4.
4. «Хранение и технология сельскохозяйственной продукции» Под ред. Л.А. Трисвятского. стр. 118. 1991 г.
5. Е.В. Шеин, В.М. Гончаров. «Агрофизика». МГУ им. М.В. Ломоносова. 2006 г.
6. Н.К. Ижик. «Полевая всхожесть семян». Изд. «Урожай». Киев 1976 г. стр. 82.
7. Н.Ф. Кулик. «Дистилляция почвенного раствора под действием температур и возможность его использованием растениями». «Почвы и окружающая среда. Том.1. №4».» Почвы и окружающая среда». 2018. Том.1. №4.
8. Н. Ф. Кулик «О возможности конденсации атмосферной парообразной влаги в почве». Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. 2016. Вып. 83.
9. «Пробуждение жизни после покоя семян». РГАУ-МСХА (https://www.activestudy.info/probuzhdenie-zhizni-posle-pokoya-semyan/:).
10. Sebastian Blunk & Other. «Quantification of seed-soil contact of sugar beet (Beta vulgaris) using X-ray Computed Tomography». (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28861117/).
11. «Научные основы открытия молекулярных механизмов, контролирующих циркадные ритмы». (https://cmtscience.ru/article/nauchniye-osnovy-otkritiya-molekularnyh-mehanizmov-kontroliruyoushih-cirkadniye-ritmy).
12. Л.К. Чернова «Электрические потенциалы прорастающих семян растений». Авт. реф. канд. дисс. Л. 1968 г.
14. «Глубина посева и создание эффективного ложа для семян». 2014г. (https://agro-archive.ru/agrotehnicheskiy-metod/242-glubina-poseva-i-sozdanie-effektivnogo-lozha-dlya-semyan.html).
15. О. Иващенко. «Оптимальная плотность почвы -- важная составляющая успеха». Журнал «Пропозиція». №9, 2020 г. (https://agroexpert.md/rus/novosti/optimalinaya-plotnosti-pochvy-vazhnaya-sostavlyayushchaya-uspeha).