Тепловой режим почвы

№ 8.  Основные приемы регулирования теплового  режима почвы. Дополнительный обогрев, агротехнические приемы ускорения  прогревания почвы весной, борьба с заморозками, устранение перегрева  почвы, уменьшение потерь тепла из почвы зимой.

Регулирование теплового  режима почвы должно ориентироваться на улучшение условий жизни культурных растений. Оно в зависимости от условий зоны может быть направлено на увеличение потока тепла и света к поверхности почвы (северные районы) или на уменьшение такового (южные районы).

Приемы активного влияния  на тепловой режим почвы можно - разделить  по характеру действия на: агротехнические, агромелиоративные и агрометеорологические.

К группе агротехнических  приемов относятся следующие  способы обработки почвы: глубокое рыхление, прикатывание, гребневание, оставление стерни, мульчирование. Агромелиоративные приемы включают лесонасаждение, борьбу с засухой, орошение, осушение. Агрометеорологические приемы направлены на снижение излучения тепла из почвы, борьбу с заморозками и т. д.

Лесные полосы оказывают  комплексное действие на тепловой режим почв. Они способствуют накоплению снега на полях и сокращают сток талых вод, непосредственно влияя на температуру почвы. Лесные насаждения изменяют микроклимат местности, снижают скорость ветра в межполосном пространстве по сравнению с открытой местностью на 20 - 40 %.

 Орошение снижает отраженную радиацию на 20 %. После полива также уменьшается излученная радиация. Все это увеличивает приход тепловой энергии к почве.

Орошение увеличивает  теплопроводность почвы, что способствует более равномерному ее прогреванию  и уменьшению температурных колебаний.

 

Применение больших доз  органических удобрений вызывает повышение  температуры почвы. Создание гребнистой поверхности способствует лучшей прогреваемости почвы, обеспечивает большую аккумуляцию рассеянной радиации. Температура почвы на гребнистой поверхности более высокая.

Это особенно важно для  северных областей, так как на гребне в течение дня температура почвы выше на 3-5 ºС, чем на выровненных участках.

Глубина обработки почвы  существенно влияет на ее тепловой режим. При глубокой пахоте создается  резкая неоднородность почвы по глубине: изменяются плотность и влажность, общая пористость и пористость аэрации. Все  это влияет на изменение теплопроводности и теплоемкости.

Прикатыванием почвы можно  вызвать повышение ее среднесуточной температуры на 3-5 °С в 10-сантиметровом слое, залегающем ниже уплотненной прослойки. Это объясняется более высокой теплопроводностью уплотненного слоя.

Температуру почвы можно  изменить мульчированием поверхности. Мульчирующее покрытие меняет отражательный и излучательный элементы радиационного баланса, т. е. альбедо и константы излучения поверхности почвы. Черная мульча уменьшает альбедо почвы на 10—15 %. Белая мульча может служить средством снижения избыточного нагревания почвы. Применение в качестве мульчирующего покрытия прозрачных пленок приводит к более интенсивному нагреванию почвы, чем использование темных пленок.

Это происходит потому, что  прозрачные пленки пропускают видимую  часть солнечного спектра и инфракрасную радиацию к поверхности почвы  и уменьшают расход тепла.

К простейшим приемам регулирования  теплового баланса относят снегозадержание, создание дымовых завес, затенение  поверхности почвы с помощью  щитов, белой мульчи и др.

Кулисные посевы высокостебельных растений (кукурузы, подсолнечника  и др.) создают «парниковый эффект», сопровождающийся повышением температуры  почвы. В районах с недостатком  тепла этот прием применяют для  увеличения урожайности овощных  культур.

 

 

№ 18. Понятие  о бессменных посевах, севообороте  и монокультуре. Причины, вызывающие необходимость чередования культур.

Севооборотом называется научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур и пара во времени и  размещении на полях. Основой севооборота  служит рациональная, научно обоснованная структура посевных площадей, под  которой понимается соотношение  площадей под различными сельскохозяйственными  культурами и чистыми парами, выраженное в процентах к площади пашни.

Разработка и обоснование  ее связано со специализацией хозяйства  и с государственным планом продажи  сельскохозяйственной продукции. Однако необходимо помнить, одна структура  посевных площадей не составляет еще  севооборот. Можно разработать самую  лучшую структуру посевных площадей, а каждую культуру, входящую в нее, высевать на одном месте. В этом случае севооборота не будет. Непременным условием его должно быть периодическое или ежегодное чередование культур, входящих в разработанную структуру посевных площадей.

Для того чтобы ввести севооборот, земельный участок делят на определенное количество полей, в которых возделываются  поочередно культуры, принятые в хозяйстве. Если эти культуры длительное время  будут выращиваться каждая на одном  и том жё поле, то такие посевы называют бессменными. А когда в  хозяйстве выращивается длительное время одна какая-либо культура, то она называется монокультурой.

Период, в течение которого культуры и пар проходят через  каждое поле в последовательности, установленной схемой севооборота, называется ротацией, а план размещения культур и паров по полям и годам на период ротации называется ротационной таблицей.

При интенсификации сельского  хозяйства чередование культур  может изменяться, но оно может  быть другим и при существующей структуре  посевных площадей, если наукой и практикой  доказано преимущество нового чередования.

При установлении чередования  культур часто вместо конкретного  названия растения указывают лишь группу, к которой оно относится: пропашные, озимые, многолетние травы и т. д.

Перечень групп сельскохозяйственных культур и паров в порядке  их чередования по годам называется схемой севооборота.

Если какую-то культуру высевают 2—3 года на одном поле, ее называют повторной. Повторно высевают те растения, которые не снижают или незначительно  снижают урожай и на которых хозяйство специализируется, например озимую и яровую пшеницу, картофель, коноплю, рис, хлопчатник. Некоторые культуры при повторном посеве резко снижают урожайность. К ним относятся лен-долгунец, подсолнечник.

Севооборот имеет большое  агротехническое значение, т. к. влияние  его распространяется на все стороны жизни растении и на процессы в почве. Он благоприятно влияет на плодородие почвы, повышает урожайность культур и улучшает качество получаемой продукции, снижает засоренность посевов, поражаемость их болезнями и повреждаемость вредителями, уменьшает отрицательное действие водной и ветровой эрозии. Севооборот позволяет хозяйству и лучше использовать средства производства.

Культурные сельскохозяйственные растения на полях постоянно взаимодействуют  с окружающей средой. Внешняя среда  не только оказывает существенное влияние  на рост и продуктивность растений, но и вызывает наследственные изменения  растительных организмов (нередко нежелательные).

В то же время растения в  результате своей жизнедеятельности, применяемой агротехники и сами влияют на внешние, особенно почвенные, условия. Так, при длительном возделывании одной и той же культуры на одном поле наблюдается одностороннее, часто отрицательное, влияние на почвенные условия и ее урожайность.

Человеком было подмечено, что  урожаи снижаются при повторных, а тем более бессменных посевах  культур на одном поле. Для выяснения  причин такого явления в нашей и во многих других странах проводились многолетние опыты с бессменными посевами различных культур в сравнении с посевами при их чередовании. Повторная культура возделывается на одном и том же поле два, три года, а иногда и более трех лет подряд. Бессменная выращивается на одном поле семь и более лет.

При длительном возделывании на одном и том же поле одной  и той же культуры ухудшаются почвенные  условия жизни и снижается урожайность.

Различные культуры по-разному  реагируют на продолжительность  повторных посевов: Выделяют три  группы культур:

а) лен, подсолнечник, сахарная свекла, клевер не выносят повторных посевов и частого возвращения на прежнее место, их урожайность при этом резко снижается;

б) рожь, овес, пшеница, ячмень не снижают или мало снижают урожайность при посеве 2—3 года подряд на одном поле или при частом возвращении их на прежнее место;

в) рис, картофель, конопля, хмель, кукуруза, хлопчатник реагируют на длительные повторные посевы лишь незначительным снижением урожайности.

С повышением уровня агротехники  положительное значение чередования  культур снижается.

Агроэкономические причины  чередования культур и пара в севооборотах.

Причины, обусловливающие  необходимость чередования культур, объединяют в четыре группы: химического, физического, биологического, экономического порядка.

Причины химического порядка

а) Различные растения обладают неодинаковой потребностью в питательных веществах (азот, фосфор, калий).

б) Растения берут из почвы питательные вещества не только в различных количествах, но и в неодинаковых соотношениях (картофель, злаковые).

в) Растения обладают разной способностью усваивать питательные вещества из легкорастворимых и труднорастворимых соединений.

г) Растения обладают различной глубиной проникновения корней, что дает возможность полнее извлекать питательные вещества из пахотных и подпахотных горизонтов.

д) Количество возвращенных в почву питательных веществ, вынесенных с урожаем, различно и зависит от массы пожнивных и корневых остатков, их химического состава (злаковые, бобовые).

Причины физического порядка

а) Сельскохозяйственные культуры в зависимости от их биологических особенностей и технологии возделывания по-разному влияют на структуру, строение и плотность почвы. Поэтому в процессе их вегетации и после уборки неодинаково складываются условия водного, воздушного и теплового режимов почвы, а также факторы защиты почвы от эрозии.

Основные полевые культуры по убывающей способности к структурообразованию можно расположить в таком  порядке: многолетние травы –  однолетние бобово-злаковые смеси – озимые – кукуруза – яровые зерновые – лен-долгунец – картофель – корнеплоды.

Многолетние, однолетние травы  и зерновые культуры сплошного сева, образующие плотный растительный покров, лучше, чем пропашные, защищают почву от водной и ветровой эрозии.

б) Различные растения, имея самую разнообразную корневую систему и листовую поверхность, расходуют неодинаковое количество воды. Пример: из всех культурных растений наименьшее количество воды расходуют просо и сорго (на образование 100 кг сухого вещества просо потребляет примерно 30 т воды, а ячмень и овес – 45–50 т).

Причины биологического порядка

Биологическая необходимость  чередования культур вызывается их различным отношением к сорнякам, вредителям и болезням.

а) Большинство сельскохозяйственных культур имеет свои специализированные сорные растения. Поэтому для развития сорняков создаются благоприятные условия при бессменных посевах культур. Так, зимующие и озимые сорняки хорошо приспособлены к озимым и многолетним травам. Яровые ранние и яровые поздние сорняки произрастают соответственно в посевах ранних и поздних яровых зерновых культур.

б) Болезни и вредители определенной культуры или группы культур опасны при отсутствии чередования или при бессистемном чередовании сельскохозяйственных растений:

- при повторных посевах в почве и на пожнивных растительных остатках могут усиленно размножаться отдельные расы грибов (фузариоз, ложная мучнистая роса и др.);

- при повторных или длительных бессменных посевах культурных растений создаются благоприятные условия для размножения вредителей (жужелица, хлебный пилильщик, шведская и гессенская мухи, клоп-черепашка, жук кузька и др.);

- бессменное выращивание некоторых культур (льна, клевера, гороха и др.) может привести к накоплению токсических веществ, выделяемых растениями, микроорганизмами, грибами, бактериями, и вызвать так называемое почвоутомление.

Причины экономического порядка

Экономическая необходимость  чередования культур связана  с различным количеством и распределением во времени труда, который необходим для выращивания разных культур в хозяйстве.

№ 28. Способы, глубина и сроки посева семян  основных сельскохозяйственных культур.

Знание биологических  особенностей растений и факторов их жизни — обязательное условие  для их возделывания.

 Самый высокий урожай  любой культуры формируется при  посеве в оптимальные сроки,  когда все фазы развития протекают  при наиболее благоприятном сочетании  факторов среды. Сроки посева  зависят от биологических особенностей  культуры, целей ее выращивания,  почвенно-климатических условий  и других факторов.