Поиск

Значение водного и солевого режимов почв
27.06.2015

Водный режим почвы, т. е. состояние ее влажности в каждый момент времени и амплитуда колебаний этой влажности в каждый период времени, является главнейшим фактором, определяющим собой урожай культур. He говоря уже о том, что растению непосредственно нужны в каждую фазу его развития определенные количества воды в почве, влажность последней определяет собой динамику всех важнейших как положительных, так и отрицательных факторов плодородия. Так микробиологические процессы в почве, продуцирующие элементы пищи растения, развиваются надлежащим образом лишь при определенных степенях влажности. Избыточная влажность легко приводит к недостатку в почве воздуха, необходимого как микробиологическому населению, так и культивируемому растению непосредственно. Недостаток воды в почве вызывает повышение концентрации солей в растворе, что может привести к отрицательным последствиям даже при незначительном абсолютном содержании этих солей в почве.
Задачей мелиорации и является, как мы указывали выше, так отрегулировать водный режим почвы, чтобы весь комплекс определяющихся им факторов оказывался наиболее благоприятным для развития растения и следовательно обеспечивал наибольший урожай.
В условиях орошения для такого регулирования водного режима организуется соответствующая система поливов, т. е. для каждого частного случая определенное число их, определенное расположение их во времени и те или иные объемы» воды или нормы за каждый полив.
Естественно, что такой заданный режим орошения отдельных полей диктует собой определенный режим работы отдельного канала и через него всей ирригационной сети. Таким образом мы можем сказать, что график работы всей оросительной системы в конечном счете диктуется потребным графиком режима влажности на поле.
Представление о режиме влажности полей при той или иной системе поливов только в самой общей и схематической форме можно получить на основе общих знаний закономерностей распределения воды в почве. Такой общей схемы недостаточно для действительно рациональной организации работы системы в целом и системы распределения воды поле. Для этого нужно знать конкретный режим влажности, относящийся к местным почвенным, климатическим и агротехническим условиям. Этот реальный график влажности можно получить только путем прямых наблюдений в поле.
Однако эти наблюдения могут дать доброкачественный и практически используемый материал лишь тогда, когда они проводятся по определенной системе и с соблюдением определенных методологических правил. Соответственно этому ниже мы и ознакомимся с основными элементами этой системы наблюдений.
Необходимо при этом отметить, что технически затруднительно и в первом приближении не всегда необходимо проводить такие наблюдения со всей подробностью в каждой хозяйственной единице. Возможно выбрать типичные по комплексу естественно-исторических и хозяйственных условий единицы, и полученные данные обобщать на более или менее значительные районы, лишь поверяя отдельные ответственные моменты в других хозяйственны и природных вариантах.
Основными единицами изучения в первую очередь должны явиться наиболее крупные и организованные совхозы или колхозы. Современная плановая социалистическая организация сельского хозяйства впервые создает действительно реальную базу для организации таких широких исследований в поле и создания на этой основе действительно плановой и рациональной эксплуатации ирригационных систем.
Основным элементом изучения водного режима почвы является определение в каждый данный момент времени количества воды, доступной для непосредственного усвоения растениями. Если мы в течение вегетации растения получим эти величины доступной растению воды в достаточное количество моментов времени, то тем самым получим характеристику тех конкретных условий водного питания, в которых растение развивалось. Суммарный запас воды в почве, во-первых, не весь доступен растению, а, во-вторых, он не всегда является оптимальным. Доступной для растения водой является вода сверх так называемого «мертвого» запаса ее в почве. Верхний же предел оптимального увлажнения диктуется степенью аэрации почвы.
Определение доступной растению воды в почве производится по следующей схеме. Прежде всего обычным методом высушивания образца почвы определяется валовая влажность (M). Мы знаем, что гигроскопическая вода почвы (m) не усваивается растением. Исследования показывают, что практически растения не используют в разных почвах даже полуторную и тройную максимальную гигроскопическую воду. В среднем примем как неиспользуемую воду (так называемый мертвый запас) двойную гигроскопическую, тогда следовательно доступная, растению вода (P) будет равна:

P = M - 2m.

В случае, когда почва содержит воднорастворимые соли, мертвый запаc воды в почве должен быть увеличен, так как вредная для растений концентрация соли в почвенном растворе может получиться ранее, чем влажность опустится до двойной гигроскопической. В самом деле, допустим, что в почве имеется 0,1% вредных солей и что при временных подсушиваниях почвы до 10% влажности растения не страдают. Концентрация солей в почвенном растворе при этих условиях будет очевидно равна 0,1*100/10 = 1,0%. Если мы эту концентрацию примем за предельную для нормального развития растения, то при содержании в почве 0,2% солей, для того чтобы не повысить концентрацию выше этого предела, мы не должны опускать влажность почвы ниже 20%.
В общем виде минимальный предел влажности для засоленной почвы определяется выражением:
r min = 100s/λ,

где s равен весовому проценту солей в почве (в нашем случае 0,2%), а λ — предельная концентрация солей в почвенном растворе (в нашем случае 1,0%).
Приведенный расчет количества доступной растению воды в почве является лишь методическим указанием, цифровые же величины его лишь ориентировочными. Практически мертвый запас воды в каждой почве должен определяться свойственным ей конкретным «коэффициентом увядания». Для незаселенных почв американцы определяют его как «эквивалент влажности» (определенный по Бригсу на центрофуге), деленный на 1,84. Лебедев на основании своих наблюдений полагает, что коэффициент увядания отвечает величине максимальной молекулярной (пленочной) влагоемкости. Для засоленных почв даже ориентировочных придержек для допустимых концентраций солей в почвенном растворе пока нет. Исходя из чисто практических наблюдений, что при осолонения в 0,1—0,2% допускают понижение влажности почвы до 10—15% без заметного страдания растений, можно принять в качестве первой придержки, что таким пределом являются концентрации обычных в солончаке солей, лежащие между 1—2% (10—20 г на литр раствора).
Конкретное определение этих величин для отдельных районов является первоочередной задачей исследования.
Итак следовательно в общем виде доступная растению вода в почве P определяется или выражением:
P = М - у,

где у — коэфициент увядания, пли выражением
Р = М - r,

где r — влажность при предельной концентрации солей в почвенном растворе.