13.10.3 Поливная норма

Оптимизация влажности почвы — это одновременно оптимизация поступления удобрений в растение при поддержании оптимальной концентрации солей в почвенном растворе. Питательные элементы могут не поступать в растения в условиях низкой влажности почвы, при которой резко возрастает концентрация почвенного раствора — его осматическое давление, превышающее осматическое давление клеточного сока в корнях, что препятствует поступлению в растения элементов питания. Поэтому, применяя орошение, необходимо точно рассчитывать поливную норму, поддерживающую оптимальные запасы воды, хороший газообмен в почве для нормального дыхания корней, т. е. оптимизировать условия произрастания растений,

Для обеспечения растений водой существуют различные методы определения норм полива. Прежде всего необходимо знать, какое максимальное количество воды, адсорбированной и капиллярно удерживаемой почвой (при 100% НВ), может находиться в слое почвы, в котором произрастает растение. Необходимо определить количество такой воды для овощных культур в слое 0—30 см, для плодовых и винограда — в слое 0—100 см. Определив влагоудерживающие свойства почвы в этих слоях, вначале определяют потенциальную величину НВ каждого конкретного типа почвы. На глинистых почвах примерно 75—80% объема пор заполняется водой (при 100% НВ), на тяжелых суглинистых почвах — 67—75%, среднесуглинистых 55—65% , легкосуглинистых — 50—60%, супесчаных 40—50%, глинисто-песчаных — 35—

40%, песчаных — 25—35%. На солонцеватых почвах этот показатель обычно выше на 10—15%.

Однако, нас интересует прежде всего количество продуктивной, т. е. доступной растениям воды. Причем нижняя точка отсчета продуктивной воды будет выше границы увядания. Обычно принимают в расчет нижнюю границу оптимального влагосодержания в слое почвы от 0 см до зоны основного расположения корней. На этой основе определяют количество воды, которое подлежит учету для расчета поливной нормы под каждый определенный вид растений в конкретных условиях. Затем, имея точку отсчета влажности почвы от 100% НВ до 70—80% НВ, определяют, сколько воды удерживает рассчитываемый слой почвы в этих пределах для определения данного показателя в л/м², м³/га (расчет на площадь увлажнения в пределах гектара).

При проведении анализа и расчета норм использования удобрений определяют насыпную плотность грунта, желательно в слое 0—30 см для овощных культур, 0—50 см и 51—100 см для плодовых и винограда (см. табл. 13). В этом случае достаточно анализа образца почвы на глубине: для овощных культур —11—20 см; для винограда и плодовых — в слое 21—30 см и 51—60 см.

Затем, при полной капиллярной наполненности такого грунта водой, определяют показатель 100% НВ (наименьшей влагоемкости) в единицах м³/га, мм/га, л/м², которые используются при определении поливной нормы, с учетом фактической площади полива на 1 га. Методика определения НВ грунта — стандартная по определению капиллярной влагоемкости почвы.

13.10.4 Определение наименьшей влагоемкости почвы

В нескольких (4—5) типичных для данного поля местах, если это не было сделано заранее, в полосе орошения, ближе к капельницам (на расстоянии 30—40 см от них), берут образцы почвы в слое 0,2—0,3 м и 0,5—0,6 м.) образцы с каждой глубины смешивают между собой и получают два средних образца с глубины 20—30 см и 0—60 см. Каждый средний образец объемом 1,5—2,0 л почвы просеивается после небольшой просушки от корней и других случайных включений.

Затем просеянную землю в вышеуказанных объемах помещают в сушильный шкаф на 6—8 ч при температуре 100—105°С до полного высыхания.

Необходимо приготовить цилиндр без дна с установленным объемом 1 л почвы (можно использовать бутылку ПЭТ из-под воды, аккуратно срезав дно и верхнюю горловину) и взвесить пустой сосуд. Дно сосуда обвязывают тканью (марлей в несколько слоев), ставят на ровную поверхность и наполняют почвой объемом 1 л, слегка постукивая по стенкам, чтобы ликвидировать пустоты, затем взвешивают и записывают вес почвы объемом 1 л.

В подготовленную емкость с водой опускают на 1 —2 см ниже уровня дна сосуд с почвой для капиллярного объема воды. После появления на поверхности почвы в сосуде капиллярно поднятой в ней воды сосуд осторожно, вынимают из воды, чтобы не отпало закрытое тканью дно, затем дают стечь лишней воде. Взвешивают сосуд с почвой и определяют количество капиллярной воды в граммах на 1 л почвы (1 мл воды = 1 г).

Уровень испарения воды из почвы — фактор, определяющий нормы и интервалы полива. Объем испарения зависит от двух факторов: испарение с поверхности почвы и испарение воды растением. Чем больше вегетативная масса, тем большая величина испарения воды, особенно при значительной сухости воздуха и высокой температуре воздуха. Относительная зависимость этих двух факторов дает большую испаряемость воды за вегетацию. Особенно она возрастает в период нарастания массы плодов и их созревания (см. табл. 12.23). Поэтому при расчете поливной нормы вводят коэффициент испарения, учитывающий эти факторы.

Коэффициент испарения растениями (К_исп) — это соотношение между фактической транспирацией и потенциальным испарением с единицы водной поверхности за единицу времени.

Суточное испарение Е определяется как испарение с открытой водной поверхности площадью 1 м² за сутки и выражается в мм, л/м² или м³Да.

Суточное испарение Е_сут растением определяется по формуле:

Е_сут = Е_и х К_исп

Например, 9 л/м²/сутки х 0,6 = 5,4 л/м²/сут. Это один из способов определения суточной поливной нормы или величины испарения.

В окультуренной почве минеральная часть составляет примерно 45%, органическое вещество почвы — до 5%, вода — 20—30%, воздух — 20—30% объема почвы. От момента насыщения почвы влагой (ирригация, осадки) в довольно короткий период, часто в течение нескольких дней, в результате испарения и дренирования открывается много пор, часто до 50 % общего объема в зоне корней.

На разных почвах эти показатели различные. Чем выше насыпная плотность почвы, тем выше запас воды при НВ 100%, на тяжелых почвах ее всегда больше, чем на легких. Применение систем капельного полива определяет на различных по механическому составу почвах распределение в них воды. На тяжелых почвах наблюдается более сильное горизонтальное распределение воды, влажная "луковица" — форма распространения воды от одной капельницы — более широкая, соотношение ширины и глубины примерно равное, в то время как на легких почвах "луковица" имеет вертикальную форму, ширина ее меньше длины в 2—3 раза; на средних по механическому составу почвах "луковица" имеет промежуточную форму.

Оценку запасов продуктивной влаги в миллиметрах проводят с учетом пределенной глубины слоя почвы (см. табл. 12.24).