Материал: Курс лекций (общее) (1)

76

Вода теряется из почвы в течение всего года, но особенно весной и в послеуборочный летнееосенний период, когда почва не покрыта растениями.Влага испаряется с поверхности почвы в результате диффузии пара и газообмена. Испарение с открытой поверхности имеет прямую зависимость от дефицита влажности воздуха и скорости ветра и обратную от атмосферного давления. Растительный покров уменьшает движение приземного слоя воздуха, имеющего обычно более высокую влажность.

Вегетирующие растения при смыкании листьев увеличивают расход воды на транспирацию, но уменьшают потери ее через испарение из почвы. Так, испарение с поверхности почвы под сахарной свеклой уменьшено по сравнению с полем без растительности на одну треть.Отмершие растения или другие виды покрытия почвы также уменьшают испарение. Роль такого покрытия может выполнять и верхний слой сухой, рыхлой почвы. Неровная, гребнистая или глыбистая поверхность поля увеличивает площадь, с которой испаряется влага.

По мере высыхания почвы и разрыва капиллярной связи резко уменьшается подвижность воды, наступает вторая стадия высыхания, когда основными факторами, определяющими скорость испарения, является влажность почвы и ее физические свойства. С момента разрыва капиллярной связи диффузно-конвекционный механизм передвижения воды к поверхности почвы будет преобладающим, а в дальнейшем единственным.

Значительный вид потерь воды из корнеобитаемой зоны составляет фильтрация, или процесс нисходящего движения воды для некоторых почв без водоупорного слоя. Почвы на глубоких песках имеют высокий коэффициент фильтрации и плохо удерживают влагу. Уменьшить эти потери можно созданием в почве влагоемких прослоек, поглощающих воду грунтового потока внесением органических удобрений. В зависимости от отношения поступающей в почву воды атмосферных осадков к испарившейся (транспирация + испарение из почвы) на территории нашей страны (Европейская часть) выделяют три зоны увлажнения и соответственно три типа водного режима. Территории, на которых в почву поступает в течение года в виде

77

атмосферных осадков больше воды, чем испаряется растениями и почвой, относятся к зоне избыточного увлажнения.

Зона, где количество поступающей с осадками в почву воды равняется примерно величине ее испарения, называется зоной неустойчивого увлажнения. Третья зона недостаточного увлажнения характеризуется меньшим поступлением воды по сравнению с ее испарением.

Оценка запасов продуктивной влаги важна ранней весной, а также в конце лета, когда необходимо прогнозировать посевы озимых (табл.

15).

Таблица 15 – Оценка запасов продуктивной влаги в различных слоях почвы

Для своевременного появления дружных всходов озимой пшеницы необходимо, чтобы продуктивная влага в пахотном слое почвы составляла 20-40 мм. Запасы влаги порядка 15 мм обеспечивают только удовлетворительные всходы. При запасах менее 10 мм всходы обычно недружные и часто изреженные.

На черноземе выщелоченном в условиях стационарного опыта наиболее благоприятные условия для всходов озимой пшеницы складываются по занятому пару (горох + овес), в слое 0-0,2 м запас продуктивной влаги составляет 22 мм, в метровом слое 105,3 мм (табл. 16).

На большей части территории Ставропольского края запасы влаги в почве, обеспечивающие хорошие всходы, наблюдается в 3-4 годах из 10 на озимых по непаровому предшественнику и 5-6 годах на озимых по пару. В предгорных районах хорошие запасы влаги в период сева наблюдается в 7-8 годах из 10.

78

Таблица 16 – Запас продуктивной влаги перед севом озимой пшеницы в зависимости от предшественников, мм

В засушливую осень, когда запасы влаги в почве низкие и не обеспечивают хороших всходов, сев озимых целесообразно перенести на более поздние сроки, приурочить его к выпадению хороших дождей. В отдельные, особенно сухие годы, когда не удается посеять озимые раньше 10-15 октября, сев их целесообразно провести в поздние сроки, в сроки, обеспечивающие к прекращению вегетации лишь прорастание семян. Посевы подзимних сроков сева более устойчивы к неблагоприятным условиям зимовки, чем озимые в фазе всходов или начале 3-го листа. Подзимый посев озимых следует проводить за 5-10 дней до прекращения вегетации (до перехода температуры воздуха через 50С), что по средним многолетним соответствует 5-10 ноября.

Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы к началу возобновления вегетации озимых, посеянных по пару, бывают хорошими-130-140 мм и более. Но в 10-20 % лет они могут быть удовлетворительными. На озимых, посеянных по непаровым предшественникам, запасы продуктивной влаги весной на большей части территории в среднем многолетнем составляют 90-120 мм удовлетворительные.

В балансе воды в почве атмосферные осадки являются основным источником поступления. По сумме осадков за год в Ставропольском крае выделяют 7 основных агроклиматических районов (табл. 17).

Сухой агроклиматический район характеризуется выпадением незначительного количества осадков. На его территории сумма осадков за год составляет 300±25 мм. В крайне засушливой зоне их больше на 100-75 мм. Лучше условия увлажнения складываются в зоне неустойчивого увлажнения, где за год выпадает осадков 550±25 мм.

Благоприятный водный баланс в зоне умеренного увлажнения, где сумма осадков за год 600±25 мм. В последних двух агроклиматических

79

районах: влажном и избыточно влажном – осадков за год 700 мм и более 800.

Таблица 17 – Агроклиматические районы Ставропольского края

Если в водном балансе в его приходной части одним из главных источников являются атмосферные осадки, то врасходной – испарение влаги с поверхности почвы и транспирация растениями. Поэтому для полной оценки характера увлажнения совершенно недостаточно только количества осадков, так как интенсивность испарения влаги в значительной мере зависит от температуры воздуха. В двух пунктах с одинаковым количеством осадков расход влаги, а, следовательно, и дефицит ее там больше, где очень жарко и суше воздух. Для этих целей Г. Т. Селянинов (1971) вводит гидротермический коэффициент (ГТК), который учитывает не только сумму осадков, но и сумму среднесуточной температуры. Его рассчитывают для каждой местности по следующей формуле:

Σ Р

где: Σ Р – сумма осадков за период активных температур, мм; Σt>10˚ сумма среднесуточных температур за этот же период, ˚С; 10 – поправочный коэффициент.

80

Вболее жарких агроклиматических районах и с малым количеством атмосферных осадков характер увлажнения засушливый и ГТК меньше единицы. В 1-м сухом агроклиматическом районе ГТК составляет 0,5, во 2-м крайне засушливом – 0,5-0,7, в 3-м засушливом –

0,7-0,9.

Вследующих агроклиматических районах ГТК увеличивается до 1

иболее. В 4-м районе с неустойчивым климатом ГТК колеблется от 0,9 до 1,1. Более благоприятным 5-м агроклиматическим районом является умеренно-влажный, ГТК от 1,1 до 1,3. В последних двух районах: влажном и избыточно влажном – ГТК соответственно более 1,3 и 1,5.

Однако и этот показатель еще не полностью выражает степень обеспечения растений влагой. В характере увлажнения очень большую роль играет запас влаги по периодам вегетации растений. Потребность в воде у растений возрастает от посева до формирования урожая. Запасы продуктивной влаги в почве уменьшаются от весны к осени, несмотря на то, что летом осадков выпадает больше. Поэтому влагообеспеченность тем лучше, чем больше соответствия между запасами влаги в почве и потребностью растений. В Ставропольском крае дефицит влаги меньше у озимых культур, так как они формируют урожай за счет зимне-весенней влаги и заканчивают вегетацию в 1 и 2 декадах июля. Яровые зерновые сплошного сева по сравнению с озимой пшеницей имеют больший дефицит влаги. У поздних пропашных: кукурузы на зерно, сахарной свеклы и подсолнечника он еще выше. Эти культуры, имеющие мощную корневую систему, формируют урожай не только за счет зимне-весенней влаги, но и летней, что часто положительно сказывается на урожайности этих культур.

Осенние запасы влаги в почве, как правило меньше весенних. В Ставропольском крае накопление почвенной влаги происходит постепенно с октября по март, преимущественно за счет дожей и в период зимних оттепелей. В крайне засушливой зоне осенние запасы влаги значительно меньше весенних. Разница тем больше, чем позднее высвобождается поле от предшественника. Поэтому в этих агроклиматических районах одним из лучших предшественников озимой пшеницы является чистый пар. Даже на парах на светлокаштановых и каштановых почвах своевременно появляются всходы озимых только в 70-80 % лет, а на непаровых предшественниках только