Регулирование водного режима почв

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 9Следующая ⇒

Регулирование водного режима почв осуществляется комплексом приемов по улучшению условий водоснабжения растений. Искусственно изменяя приходные и особенно расходные статьи баланса, можно существенно влиять на общие и полезные запасы воды в почвах и этим способствовать получению высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Эффективному использованию влаги, накопленной в почве, способствуют многие агротехнические приемы: поверхностное рыхление почвы весной или “закрытие” влаги боронованием позволяют избежать потерь от испарения. Регулируя плотность почвы прикатыванием пахотного слоя, можно увеличить ее испарение. Приемы снегозадержания, выравнивание поверхности, орошение, осушение, посадка лесополос, введение черного пара, кулисных паров - способствуют улучшению водного режима почв.

Вопросы для самопроверки к теме 11

1.Какая форма почвенной влаги является основным источником воды для растений?

2.Какие почвы формируются под воздействием водозастойного водного режима?

3.Объясните, в чем заключается смысл «закрытия влаги» боронованием почвы.

4.Какой тип водного режима характерен для автоморфных почв степной зоны?

Тема 12

ВОЗДУШНЫЕ СВОЙСТВА И ВОЗДУШНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВ

Вопросы:

1. Состав почвенного воздуха и газообмен.

2. Воздушные свойства почвы

Почвенный воздух является источником О2для дыхания корней растений и источником О2и N для почвенных микроорганизмов. Суточная потребность корней растений в кислороде в среднем 1м3на 1г сухого вещества (с колебаниями от 0.35 м3у кукурузы и 1.56 м3у гороха). Особенно необходим кислород для прорастающих семян.

СО2играет большую роль в химическом изменении минеральной части почвы и в накоплении питательных веществ. Почвенный раствор, содержащий СО2, способствует растворению многих солей.

Поскольку воздух и вода занимают поры почвы, то увеличение объема одной из этих фаз вызывает соответствующее уменьшение объема другой, т.е. вода и воздух являются как бы антагонистами.

Содержание воздуха в почве является величиной изменчивой, зависит от типа почвы, ее оструктуренности, культурного состояния, влажности, гранулометрического состава.

Общие запасы воздуха составляют в черноземе 8-36%, в дерново-подзолистых почвах 15-36%. Больше всего воздуха в так называемом " черном пару", меньше всего - в целинных почвах.

Состав почвенного воздуха отличается от атмосферного. Атмосферный воздух содержит N-79.01%, О2-20.96%, СО2-0.03%. Почвенный воздух: N-79.01%, О2-10-15%, СО2-0.15-0.65% до 2%.

Содержание СО2в почвенном воздухе во много раз выше. Кроме того, почвенный воздух может содержать NH3, а в болотных почвах - метан, сероводород и Н2. Почвенный воздух всегда насыщен парами воды.

Состав почвенного воздуха не является постоянным, а меняется в зависимости от почвенных биохимических процессов и вследствие газообмена с атмосферой. Газообмен почвы с атмосферой связан с колебаниями температуры, изменением влажности почвы, влиянием ветра, изменением барометрического давления, диффузией газов, образованием и потреблением газов в почве. Газообмен способствует выделению из почвы СО2и обогащению ее О2. Наиболее интенсивно газообмен происходит в слое 0-20 см.

Воздушный режим почвы связан с ее свойствами: воздухоемкостью и воздухопроницаемостью.

Воздухопроницаемость - способность почвы пропускать через себя воздух. Чем она полнее выражена, тем лучше газообмен, тем больше в почвенном воздухе содержится О2и меньше углекислого газа.

Воздухоемкость - характеризует содержание воздуха в почве в объемных процентах. Воздухоемкость обеспечивает нормальную аэрацию, если величина ее превышает 15% от объема почвы.

Чтобы улучшить воздушный режим почв, надо улучшить ее физические свойства. Забота об улучшении воздушного режима особенно актуальна при сельскохозяйственном освоении болотных почв и почв с временным избыточным увлажнением. Осушение избыточно влажных почв является приемом улучшения воздушного режима.

Вопросы для самопроверки к теме 12

1. Почему говорят, что воздух и вода являются в почве антагонистами?

2. Как отличается по химическому составу почвенный воздух от обычного атмосферного?

3. Почему вода, содержащая растворенный углекислый газ, имеет кислую реакцию?

4. Почему целинные почвы содержат меньше воздуха, чем обрабатываемые?

5. При освоении каких почв особенно важно заботиться об улучшении их воздушного режима?

Тема 13

ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА И ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ

Вопросы: 1. Источники тепла в почве.

2. Тепловые свойства почвы.

3. Типы теплового режима почв.

Условия роста и развития сельскохозяйственных растений и биологические процессы, происходящие в почве, во многом зависят от ее тепловых свойств и теплового режима.

Основной источник тепла - лучистая энергия Солнца, количество которой определяется географическим положением местности. Дополнительным источником служит теплота, выделяющаяся при экзотермических процессах разложения органических остатков.

Приход-расход солнечной радиации, поглощаемой и излучаемой поверхностью почвы, называется ее радиационным балансом. Радиационный баланс может быть отрицательным или положительным. Этим определяется нагревание или охлаждение почвы. Для радиационного баланса характерны суточная и годичная периодичность. На тепловой баланс почвы влияет ее поглощающая и отражательная способность. В этом отношении имеет большое значение поверхность почвы. Чем она светлее, тем отражательная способность (альбедо) больше, чем темнее - тем сильнее почва поглощает солнечное излучение и нагревается.

На тепловой режим почвы влияют и ее собственные тепловые свойства:

1.Теплоемкость почвы - количество тепла в калориях, необходимое для нагревания 1г или 1 см3 почвы на 1 градус. Теплоемкость твердых частиц почвы различна: песок - 0.52 кал/см3, глина - 0.57 кал/см3, гумус - 0.60 кал/см3. Общая теплоемкость колеблется в пределах 0.5-0.6 кал/см3. Наибольшая - у воды, поэтому влажные почвы медленно прогреваются.

2.Теплопроводность - способность почвы проводить тепло. В сухом состоянии почвы богатые гумусом и обладающие высокой пористостью и аэрацией очень плохо проводят тепло. Теплопроводность тем выше, чем крупнее механическая фракция и выше влажность.

В зависимости от среднегодовой температуры и характера промерзания почвы В.Н.Димо выделяет 4 типа теплового режима почв:

1.Мерзлотный – характерен для местностей, где среднегодовая температура профиля имеет отрицательный знак. Зимой почвенная влага промерзает до верхней границы многолетнемерзлых пород.

2.Длительно сезоннопромерзающий – проявляется на территориях, где преобладает положительная среднегодовая температура почвенного профиля. Глубина проникновения отрицательных температур не менее 1 м, но смыкания пород сезонного промерзания с многолетнемерзлыми породами не наблюдается (не исключается отсутствие многолетнемерзлых пород). Длительность промерзания не менее 5 месяцев.

3.Сезоннопромерзающий – среднегодовая температура почвенного профиля положительная. Сезонное промерзание не более 5 месяцев. Подстилающие породы немерзлые.

4.Непромерзающий – наблюдается в местностях, где промерзание профиля почв и морозность не проявляются.

Тепловой режим регулируют при помощи агротехнических и агромелиоративных приемов (создание гребнистой поверхности, мульчирование, орошение и др.)

Вопросы для самопроверки к теме 13

1. Что является основным источником тепла в почвах?

2. Если радиационный баланс почвы отрицательный, то какие явления можно наблюдать в такой почве?

3. Что такое «альбедо»?

4. Почему глинистые почвы часто называют холодными? С теплоемкостью какого компонента почв это связано?

5. Какой тепловой режим имеют почвы, расположенные около г.Казань?

Тема 14

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ

Вопросы: 1. Общие физические свойства.

2. Физико-механические свойства.

Почва обладает определенными физическими свойствами, среди которых различают структуру, общие физические свойства и физико-механические свойства.

К общим физическим свойствам относятся:

1. Удельный вес почвы - это отношение массы твердой фазы почвы к массе равного объема воды при 4оС. Характеризует только твердую фазу почвы. Колеблется обычно от 2.4 до 2.6 г/см3.

2. Объемный вес почвы - это вес сухой почвы в ненарушенном сложении (со всеми порами) в единице объема. Величина ее колеблется от 1.0 до 1.8 г/см3. Зависит от гранулометрического состава, количества органического вещества и сложения почвы.

3. Пористость (или скважность) почвы - общий объем всех пор в почве, выраженный в процентах к общему объему почвы. Различают пористость общую, внутриагрегатную (или капиллярную) и межагрегатную (некапиллярную).

Физико-механические свойства почвы:

1. Связность - способность почвы противостоять разрывающему усилию. Играет существенную роль при обработке.

2. Липкость - способность почвы во влажном состоянии прилипать к сельскохозяйственным орудиям и другим предметам.

3. Пластичность - способность почвы изменять форму без распадения на отдельности под действием внешних сил и сохранять приданную форму после устранения действия этих сил.

4. Набухание - способность почвы увеличивать объем при увлажнении. Противоположное ему свойство, проявляющееся при высыхании, называется усадкой. Эти свойства крайне неблагоприятны, так как вызывают трещины в почве и разрыв корней.

5. Физическая спелость - состояние почвы, при котором она легко обрабатывается, не мажется и не разделяется на глыбы, а крошится на комки разной величины. Зависит от влажности.

Вопросы для самопроверки к теме 14

1. Когда почва будет иметь больший объемный вес: до вспашки или после?

2. Какой горизонт чернозема обычно имеет меньший удельный вес: горизонт А или горизонт В?

3. Почему набухание и усадка почв считаются неблагоприятными свойствами? Что можно сделать для уменьшения этого явления?

4. Какие поры почвы в основном содержат капиллярную влагу: а)внутриагегатные, б) межагегатные, в) любые.

Тема 15

ЭРОЗИЯ ПОЧВ

Вопросы:

1. Виды эрозии

2. Вред, причиняемый эрозией

3. Мероприятия по предотвращению эрозии

Эрозия (от лат. erosio - разъедание) - процесс разрушения почв под воздействием воды и ветра.

Различают водную и ветровую эрозию (дефляцию).

Водная эрозия - разрушение почв под действием воды. Часто ее называют просто эрозией.

Ветровая эрозия ( дефляция ) - разрушение почв под действием ветра.

Водную эрозию подразделяют на плоскостную (поверхностную) и линейную (овражную).

Поверхностная - относительно равномерный смыв верхнего горизонта почвы под влиянием стекающих по склону дождевых и талых вод с образованием мелких струйчатых размывов. Эти размывы при очередной обработке почвы заделываются за счет постепенной припашки подпахотного слоя почвы. Таким образом, в результате поверхностной эрозии пахотный горизонт теряет исходный материал. В распашку вовлекаются менее плодородные нижележащие горизонты. Общая мощность почвенного профиля уменьшается, формируются смытые почвы.

Линейная эрозия - размыв почвы в глубину более мощной струей воды, стекающей по склону. Различают несколько стадий линейной эрозии:

I стадия - глубокие струйчатые размывы (глубина 20-35 см), которые не удается заделать при очередной обработке почвы;

II стадия - промоины (0.3-1.5 м);

III стадия – овраги (> 1.5 м)

Линейная эрозия приводит к полному уничтожению почвы.

Главная причина интенсивного развития водной эрозии - неправильное использование территории человеком, особенно там, где природные условия предрасположены к развитию эрозионных процессов.

Развитию водной эрозии способствуют следующие факторы.

1. Антропогенные: распашка почв (особенно, если не вдоль горизонталей), пастьба скота, вырубка лесов;

2. Климатические: большое количество осадков, особенно, ливневого характера;

3.Условия рельефа:

а)смыв возможен при уклонах 1.5-2.5о, а если > 3о, то эрозия развивается заметно,

б)чем длиннее склон, тем сильнее проявляется эрозия (скорость потока и его размывающая сила возрастают),

в)склон может быть выпуклый, вогнутый, прямой, ступенчатый (при ступенчатом эрозия ослабляется),

г) южные склоны больше подвержены смыву, чем северные (на южных быстро тает снег, на северных - постепенно);

д)чем глубже базис эрозии, тем интенсивнее эрозионный процесс;

4.Геологическое строение. Имеется в виду различная податливость пород к размыву (например, лессы и лессовидные суглинки легко размываются);

5.Почвенные условия. Больше подвержены эрозии почвы бесструктурные с уплотненным верхним горизонтом (в этом случае преобладает поверхностный сток)

6.Растительный покров. Чем лучше он развит, тем слабее проявляется эрозия. Корни, дернина скрепляют почву, наземный полог принимает на себя удары капель, замедляет скорость поверхностного стока, задерживает почвенные частицы, смытые с верхних участков.

Дефляция (ветровая эрозия) проявляется в виде пыльных (черных) бурь (при очень большой интенсивности) и в виде менее выраженной местной (повседневной) ветровой эрозии.

Крупные частицы почвы обычно передвигаются на небольшие расстояния, задерживаясь у различных препятствий и в понижениях рельефа. Наиболее мелкие поднимаются высоко в воздух и уносятся на десятки километров от очага выдувания.

Дефляционно-опасные скорости ветра - 6 м/с для легких почв, для тяжелых 10 м/с и более.

Вместе с почвой при дефляции уносятся ветром семена и неокрепшие всходы, а озимые повреждаются из-за засекания, заноса почвой и обнажения узлов кущения.

Дефляция наиболее интенсивно развивается в степных, полупустынных и пустынных районах с небольшим количеством осадков, сильными ветрами, преимущественно равнинным рельефом и отсутствием древесной растительности (скорость ветра не снижается из-за отсутствия препятствий для него). Дефляции легче подвергаются почвы песчаные и бесструктурные. Но главный вклад вносит деятельность человека: пастьба скота (вытаптывание, выбивание поверхности, поедание растительности), неправильная обработка.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 789 Следующая ⇒