V. Водный, воздушный, пищевой и тепловой режимы почвы

Водный режим

Вода в почве содержится в следующих формах: гравитационной, капиллярной, парообразной, гироскопической, пленочной, химически связанной.

Влажность почвы – это количество содержащейся в ней воды, выраженное в % к ассе абсолютно сухой почвы:

V = [(a-b)/b]*100%,

где а – масса пробы почвы, b – после высушивания в граммах

Общий запас влаги: W_t = V*d*h [т/га], где d – объемная масса почвы (г/см³), h – толщина исследуемого слоя в см.

Влагоемкость почвы – количество воды, которое почва способна удерживать (песок – 26% от своей массы, глина – 20%, перегной- 190%, торф – 1000 - 1200%).

Водопроницаемость – способность её впитывать и пропускать через себя воду.

Водоподъемность – характеризует способность почвы поднимать по капиллярам воду из нижних горизонтов в верхние.

Пищевой режим

Главнейшие элементы питания растений – азот, фосфор, калий находятся в почве в различном состоянии.

Главным источником обогащения почвы азотом служат вносимые в почву азотные минеральные и органические удобрения, а также остатки растений, отмерших макро- и микроорганизмов и различные продукты их жизнедеятельности.

Фосфор содержится в почве в минеральной и органической форме в количестве 0,05 – 0,25% в перегное, остатках растений и животных.

Калия в почве содержится в среднем 1 – 2%, редко 4 -5%. Больше его в глинистых и суглинистых почвах и меньше в песчаных, торфяных и известковых.

Тепловой режим

Главным источником тепла в почве является солнечная радиация. Основными тепловыми свойствами почвы являются:

1. Теплопоглотительная способность – проявляется в поглощении почвой лучистой энергии Солнца.

2. Теплоемкость почвы - …

3. Теплопроводность почвы – измеряется количеством тепла (в ккал), которое происходит в секунду через 1 см² слоя почвы толщиной 1 см (воздух 0,00006; торфяные почвы – 0,00027).

6. Влияние почв на износ рабочих органов почвообрабатывающих орудий.

При обработке почвы в результате трения изнашиваются лемеха и другие органы п/о машин и орудий. В наибольшей степени этот процесс зависит от механического состава почвы, в частности от содержания частиц кварца и других твердых пород.

Все почвы принято делить на три группы:

1. Малой изнашивающей способности: обладают глинистые суглинистые, если их обрабатывают при оптимальной влажности. Удельный износ массы лемеха на этих почвах 2 – 30 г/га.

Удельное сопротивление таких почв – 0,7 – 0,9 кг/см².

2. Средней изнашивающей способности: отличаются от супесчаные и песчаные почвы с небольшим количеством каменистых включений. Максимальный удельный износ лемехов на этих почвах достигает 70 – 100 г/га.

3. Сильной изнашивающей способности: обладают песчаные почвы с большим количеством каменистых включений. Удельный износ массы лемеха составляет 200 – 300 г/га.

Лекция №6. Роль зеленый растений в жизни человека и животных. Факторы жизни растений и управление ими.

Без зеленых растений невозможна жизнь человека и животных. Растение аккумулирует энергию солнечного света и превращает ее в потенциальную энергию, скрытую в органических веществах: углеводах, белках и жирах.

Человек использует органические вещества для питания, кормления домашних животных и птиц, отопления, изготовления одежды, в качестве строительных материалов и многих других средств существования. Зеленое растение поглощает из воздуха углекислый газ и обогащает атмосферу кислородом, необходимым для жизни людей и животных. В настоящее время на Земле насчитывается около 350000 различных видов растений. Среди них выделяют культурные и дикорастущие растения.

II. Факторы жизни растений и управление ими.

Жизнь растений неразрывно связана с окружающей средой. В лучах солнечного света и тепла, в почве, осадках и воздухе они находят все необходимые условия для своего существования и развития.

Всего существует пять факторов жизни растений: свет; тепло; вода; воздух; питательные вещества.

Правильно управляя ими можно создавать наилучшие условия для произрастания растений и повышения урожайности.

1) Свет: под действием солнечных лучей в процессе фотосинтеза в листьях образуется вещество зеленого цвета – хлорофилл, с помощью которого происходит синтез углеводов, белков и жиров, необходимых для построения растения.

Фотосинтез – процесс образования зелеными растениями первичного органического вещества из воды и углекислого газа в результате поглащения энергии солнечного света.

6СО₂+12Н₂О+свет (686 кКал)→С₆Н₁₂О₆+6О₂+6Н₂О

Культурные растения предъявляют различные требования к продолжительности светового дня и интенсивности освещения. Одни растения (пшеница, рожь, овес, ячмень) быстрее созревают при выращивании в условиях продолжительного дневного освещения. Это культуры длинного дня. Другие же культуры, наоборот, ускоряют плодоношение при меньшей продолжительности дневного освещения, поэтому их относят к растениям короткого дня (просо, кукуруза, сорго, рис).

По отношению к интенсивности света различают светолюбивые растения, выращиваемые на юге (хлопчатник), и менее светолюбивые (лен).

2) Тепло: главный источник тепла для растений – солнечная радиация.

Тепло – источник энергии, необходимый для синтеза органических веществ в листьях, прорастания семян, появления дружных всходов, образования зеленой массы, корней и т.д.

С/х растения предъявляют разные требования к теплу: одним его надо меньше, и они могут произрастать в более северных районах, например, ячмень, рожь, лен. Другие – хлопчатник, сахарный тростник, рис чай – дают высокие урожаи только при обилии тепла. Потребность в тепле различна не только у отдельных культур, но даже и у сортов. Семена прорастают и всходы появляются при определенных минимальных температурах: так рожь, пшеница, ячмень, овес, рапс, тимофеевка, вика яровая, горох, чечевица прорастают при 1 – 2 ^оС; лен, гречиха, люпин синий, нут, бобы, свекла – при 3 – 4 ^оС; подсолнечник, картофель – при 5 – 6 ^оС; кукуруза, просо, суданская трава, соя – при 8 – 10 ^оС; фасоль, сорго, клещевина – при 10 – 12 ^оС; хлопчатник, арахис, рис – при 12 – 14 ^оС.

Для растений губительны как высокие, так и низкие температуры. При температуре воздуха и почвы выше оптимальной задерживается рост и развитие растений. При недостатке тепла можно наблюдать появление поздних и изреженных всходов, а также медленный рост и развитие растений. Многие культуры не выдерживают низких температур и даже при небольших морозах погибают.

3) Вода: играет огромное значение в жизни растений. В растительном организме содержится от 75 до 90% воды. С поступлением и движение воды в растениях связаны все жизненные процессы. Вода регулирует рост и развитие растения. Растения нуждаются в воде с момента посева семян и до окончания формирования урожая.

По количеству годовых осадков и запасам влаги в корнеобитаемом слое почвы можно выделить:

1. зона недостаточного увлажнения: 100 – 300 мм/год;

2. зона неустойчивого увлажнения: 300 – 400 мм/год;

3. зона достаточного увлажнения: 450 – 700 мм/год;

4. зона повышенного увлажнения: 800 – 2500 мм/год;

5. зона избыточного увлажнения: характеризуется большим количеством болот и заболоченных площадей.

4) Воздух: необходим как источник кислорода для дыхания растений и углекислого газа, усваиваемого растениями в процессе фотосинтеза.

Воздух нужен также и для микробиологических процессов, происходящих в почве, в результате которых органические вещества почвы минерализуются аэробными микроорганизмами с образованием растворимых в воде минеральных соединений азота, фосфора, калия и других необходимых растениям элементов пищи.

5) Питательные вещества: питательными веществами растений являются продукты жизнедеятельности различных почвенных микроорганизмов и содержащиеся в почве химические элементы. В растениях может находиться до 85 различных химических элементов.

На долю углерода приходится 45%; кислорода – 42; водорода – 7%; в состав растений входят также азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера и железо – так называемые макроэлементы. Растениям требуется в очень незначительных количествах бор, молибден, медь, марганец, цинк и ряд других, которые называются микроэлементами.