6. Температурный режим и его регулирование.

Совокупность явлений поступления, аккумуляции и отдачи тепла называется тепловым режимом почвы.

Вместе с водным и воздушным эти режимы определяют динамику почвенных процессов.

С температурой связана интенсивность протекания химических, физико-химических, биохимических биологических процессов в почве.

Тепло является одним из незаменимых факторов жизни растении, от которого зависят развитие и продуктивность сельскохозяйственных культур: прорастание семян, развитие корневой системы, скорость прохождения отдельных стадий развития, интенсивность фотосинтеза.

Тепловой режим почв формируется под влиянием атмосферного климата, а также особенностей рельефа и растительности.

Основным и единственным показателем теплового режима, характеризующим тепловое состояние почвы, является температура.

Температура почвы воздействует на растения с самого начала их роста и развития. Причем растения по-разному относятся к температурному режиму почв. Однако наряду с минимальными и максимальными значениями этого показателя они имеют определенный оптимальный диапазон, при котором создаются наиболее благоприятные условия для их развития. Уже для прорастания семян различные культуры требуют свои температурные параметры почвы.

Для характеристики температурного режима особое значение имеют продолжительность периода активных температур (более 10 °С) в почве на глубине 20 см. Так как здесь расположено максимальное количество корней сельскохозяйственных растений, то сумма активных температур как основной показатель теплообеспеченности почв определяется на этой глубине.

Для оптимальной теплообеспечениости почв сумма активных температур на глубине пахотного слоя должна находится в пределах 1600-2100°С.

От теплообеспеченности почвы в большей мере зависит газообмен и состав почвенного воздуха. Снижение температуры почвенной влаги ведет к повышению растворимости газов, ухудшению усвояемости элементов питания и целого ряда показателей, влияющих на почвенные процессы.

В отличие от водного и воздушного тепловой режим поддается меньшему регулированию, однако в сельскохозяйственной практике его регулирование имеет важное значение для обеспечения оптимальных условий роста растений.

Улучшение теплового режима почв основывается на осуществлении приемов, регулирующих приток солнечной радиации и ослабляющих или увеличивающих ее потери.

К приемам, регулирующим приток солнечной радиации к поверхности почвы, относятся некоторые приемы обработки почвы и способы посева культур. Накоплению и сбережению тепла в почве способствует увлажнение.

Обработка почвы и рыхление поверхностного слоя способствуют более быстрому обмену тепла в почве. Рыхление увеличивает теплопроводность и уменьшает лучеиспускательную способность. Этот прием способствует снижению температуры почвы днем и сохранению тепла ночью.

Эффективным приемом повышения температуры почвы, особенно в ранневесенний период, является внесение в почву органических удобрений, усиливающих микробиологическую активность. Этот прием весьма эффективен в условиях закрытого грунта, где органические удобрения используются и как источник питания, и как биотопливо для обогрева теплиц.

Радикальным приемом регулирования теплового режима в зимний период является снегозадержание, выполняющее двойную функцию: средство, препятствующее промерзанию почвы, источник влаги.

11.Пищевой режим.

Плодородие — способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания. Она зависит от вида, сорта, уровня урожайности.

Изучаются эти вопросы агрохимией и физиологией растений. В задачу земледелия входит обеспечение удовлетворения этих потребностей растений.

Все приемы регулирования пищевого режима можно разделить на четыре группы:

1. пополнение почвы питательными веществами;

2. превращение элементов питания из недоступных в легкоусвояемые растениями формы;

3. создание условий для лучшего использования растениями питательных веществ;

4. борьба с потерями питательных веществ из почвы.

1). Задачи первой группы решаются агрохимией. Но проблема пополнения запасов азота в почве за счет фиксации молекулярного азота атмосферы - предмет изучения и земледелия.

Важнейшую проблему создания достаточного количества белка невозможно решить без использования биологического азота в земледелии — уникальной способности бобовых растений и микроорганизмов фиксировать молекулярный азот атмосферы.

Микробиологическая фиксация атмосферного азота — экологически чистый путь снабжения растений связным азотом, требующий относительно небольших энергетических затрат на активизацию азотфиксаторов в почве. Различают симбиотическую и несимбиотическую азотфиксацию.

В настоящее время известно более 200 видов небобовых растений, фиксирующих азот атмосферы с помощью микроорганизмов ризосферы.

Что касается других элементов питания, то земледельческие приемы не увеличивают их общие запасы в почве, а лишь способствуют перераспределению по разным ее слоям.

2). Подавляющая часть запасов элементов питания в почве находится в форме, недоступной для растений (органическое вещество, нерастворимые в воде соединения). Превращение их в доступное для растений состояние осуществляется приемами агротехники.

Органическое вещество почвы, удобрений, растительных остатков подвергается в почве сложному процессу разложения и частичной гумификации.

Белковые соединения подвергаются процессам аммонификации и нитрификации. Интенсивность процесса нитрификации зависит от температуры почвы, наличия кислорода воздуха и скорости газообмена между почвой и атмосферой, от реакции почвенного раствора и влажности почвы.

Наиболее интенсивно нитрификация происходит при 30-35⁰С, хорошей аэрации и влажности, слабокислой и нейтральной реакции почвы. Этому способствуют все приемы окультуривания почвы, особенно поддержание оптимальной средней плотности, известкование, осушение заболоченных земель.

Под влиянием деятельности микроорганизмов в почвенном растворе увеличивается содержание фосфатов, освобожденных из гумуса, растительных остатков и органических удобрений.

Значительная часть фосфора содержится в нерастворимых в воде солях ортофосфорной кислоты. Эти соединения превращаются в растворимые и доступные для растений формы также при помощи микроорганизмов и растений.

Многие виды микроорганизмов способствуют использованию труднорастворимых соединений фосфора, растворяя их в различных кислотах, образующихся при разложении органического вещества.

Некоторые растения обладают способностью использовать такие соединения фосфора с помощью корневых выделений (люпин, горох, гречиха и т. д.).

Рыхление почвы при обработке усиливает микробиологическую активность почвы, что способствует мобилизации доступных для растений фосфатов.

Повышение температуры почвы и снижение ее влажности увеличивают растворимость фосфорных соединений.

С окультуриванием почвы и внесением фосфорных удобрений возрастает доля доступных форм фосфатов при неизменном количестве недоступных.

3). К третьей группе приемов регулирования пищевого режима относится создание благоприятных условий для использования растениями элементов пищи. Здесь вступает в силу закон совокупного действия факторов жизни. Это означает, что лучше используются питательные вещества при создании оптимального режима влагообеспеченности.

4). Последний прием — сведение к минимуму потерь питательных веществ из почвы. Питательные вещества теряются из почвы растворенными в воде с ее поверхностными и нисходящими стоками; в поглощенном состоянии и в органическом веществе в результате водной или ветровой эрозии почвы.

Имеются потери азота в газообразном состоянии в результате процессов денитрификации. Денитрификация интенсивнее на почвах с избыточным увлажнением и плохой аэрацией при центральной реакции среды и на полях, не покрытых растительностью. Отсюда вытекают и меры по снижению потерь питательных веществ — приемы по сохранению влаги в почве, борьбе с эрозией, повышению аэрации и усилению окислительных процессов в почве, полному использованию нитратного и аммиачного азота культурными растениями в течение всего периода возможной вегетации.