4. Регулювання водного режиму

Для регулювання водного режиму ґрунту розробляються і засто­совуються заходи, які в конкретних зональних умовах сприяють оп­тимальному забезпеченню ґрунтовою вологою вирощуваних сільсь­когосподарських культур. На територіях з недостатнім і несприят­ливим зволоженням, на яких знаходиться близько 70 % орних зе­мель України, застосовуються заходи, що забезпечують більше про­никнення в ґрунт води з опадів і зменшення непродуктивних ви­трат вологи з нього через випаровування. В районах надмірного зволоження ґрунту застосовують заходи, які забезпечують відведен­ня надлишкової води з кореневмісного шару або зниження рівня ґрунтових вод, що сприяє поліпшенню теплового, повітряного і по­живного режимів ґрунтового середовища.

Усі заходи регулювання водного режиму поділяють на агрохіміч­ні, агротехнічні та агролісомеліоративні.

Агрохімічні заходи спрямовані на поліпшення фізичних і водних властивостей ґрунту, від яких залежать режими накопичення певних запасів ґрунтової вологи та її витрачання. Поліпшення структури та оптимізація будови ґрунту сприяють збільшенню його водопроникно­сті та вологоємності і зменшенню випаровувальної здатності. Тому такі заходи як внесення добрив, особливо органічних, вапнування кислих і гіпсування засолених ґрунтів, забезпечуючи поліпшення їх фізичних властивостей, сприяють оптимізації водного режиму ґрунту як в посушливих районах, так і в умовах достатнього і надмірного зволоження. Крім позитивного впливу на фізичні властивості ґрунту, ці заходи сприяють поліпшенню його поживного режиму, що зумов­лює економніше використання ґрунтової вологи рослинами на ство­рення врожаю. Наприклад, у дослідах Кримської дослідної станції при внесенні під озиму пшеницю К₉₀Р₆₀К₉₀ коефіцієнт водоспожи­вання знижувався на 21,6 — 22,2 % порівняно з неудобреним фоном.

Агротехнічні заходи регулювання водного режиму ґрунту мож­на розподілити на агрофізичні, які забезпечуються обробітком ґрун­ту і спрямовані на накопичення та збереження вологи у кореневмі­сному шарі, та організаційні, які сприяють раціональному викорис­танню води з ґрунту і перерозподіл її між культурами при вирощу­ванні їх в сівозміні впродовж багаторічного періоду.

Обробіток ґрунту впливає на водний режим через різні способи, глибину і строки його проведення. Щоб зменшити витрати води з ґрунту через випаровування в післяжнивний період проводять лу­щення відразу ж після звільнення полів від зернових культур. Запі­знення з його проведенням на 7 і 30 днів у дослідженнях призводи­ло до зниження вологості ґрунту відповідно на 9 і 27 %.

З метою накопичення вологи в ґрунті з осінніх і зимових опадів потрібно, щоб після збирання урожаю пізніх культур (буряків, куку­рудзи, соняшнику тощо) він був глибоко розпушений зяблевою оран­кою. Перенесення оранки на весну негативно впливає на баланс вологи в ґрунті. При цьому, за даними Драбівської дослідної станції, запаси доступної вологи в півтораметровому шарі на початок веге­тації ярих культур були меншими на 10 %.

Взагалі збільшення глибини зяблевого (в літньо-осінній період під посіви наступного року) обробітку ґрунту веде до інтенсивнішого просочування води в нього і, відповідно, накопичення більших за­пасів ґрунтової вологи. Так, в умовах Драбівського району Черкась­кої області при збільшенні глибини післяжнивного лущення від 5 — 6 до 10 — 12 см запаси продуктивної вологи в півтораметровому шарі ґрунту на весну зростали на 18,8 %, а при поглибленні зяблевої оранки від 20 до 25 см — на 21 і 39 % відповідно у роки з недостат­ньою і значною кількістю опадів за осінньо-зимовий період. За по­сушливих умов степової зони збільшення глибини основного плос- корізного обробітку ґрунту від 10 — 12 до 25 — 27 см сприяло більшо­му накопиченню води в метровому шарі ґрунту за осінньо-зимовий період на 24 %.

Однак глибоке розпушування ґрунту в літній жаркий і посушли­вий період під час оранки під озимі культури призводить до надмі­рного висихання розпушеного шару через дифузне випаровування, яке можна попередити шляхом ущільнення ріллі котками і вирів­нювання її поверхні боронами.

За посушливих умов збереженню вологи в ґрунті сприяє змен­шення глибини поверхневого обробітку ґрунту на полях чистих па­рів та міжрядного обробітку ґрунту на посівах просапних культур, а також знищення різними заходами обробітку бур’янів, які є конку­рентами культурних рослин за ґрунтову вологу і використовують її інтенсивніше. Для збереження в ґрунті вологи особливе значення має знищення кірки, яка утворюється після інтенсивних дощів. При цьому у поверхневому шарі руйнуються капіляри, по яких ґрунтова волога піднімається до самої поверхні ґрунту і випаровується з ньо­го. Після руйнування капілярів підтікання води припиняється або послаблюється і зменшуються витрати її через випаровування.

Роль правильного чергування культур в сівозміні щодо регулю­вання їх забезпечення вологою полягає в тому, що різні рослини забирають з ґрунту неоднакову кількість вологи для створення своєї біомаси. Тому умови вологозабезпечення будь-якої культури в сіво­зміні залежать від використання запасів ґрунтової вологи попере­дником і відновлення їх за післязбиральний період до сівби цієї культури. Чим меншим сумарним водоспоживанням характеризу­ється культура-попередник і чим триваліший період від її збирання до сівби наступної культури, тим більшою мірою відновлюються за­паси ґрунтової вологи для їх використання останньою.

Результати досліджень кафедри загального землеробства Уман­ського ДАУ свідчать, що найменшим показником сумарного водо­споживання відрізняються багаторічні бобові трави першого року використання на один укіс і кукурудза на зелений корм, скошена у фазі викидання волоті, а найвищим — цукрові буряки і соняшник. Різні культури використовують ґрунтову вологу з неоднакових гли­бин. Так, горох, квасоля, кукурудза на зелений корм використову­ють її переважно з метрової товщі, а цукрові буряки, соняшник, ба­гаторічні трави тривалого використання — з глибших шарів. Для кращого водозабезпечення вирощуваних у сівозміні культур їх по­трібно чергувати так, щоб попередник і наступна культура були рі­зні за величиною водоспоживання і глибиною поширення кореневої системи.

Зважаючи на те, що ступінь відновлення запасів ґрунтової воло­ги залежить від тривалості періоду, який залишається після звіль­нення поля від попередника до сівби наступної культури, слід чер­гувати їх так, щоб культура раннього строку збирання була попере­дником для пізньої, або сама розміщувалась після неї. Найкраще волога накопичується в ґрунті, коли його утримують під чистим па­ром протягом вегетаційного сезону. Це найдієвіший агротехнічний захід поліпшення водного режиму ґрунту для наступної культури в сівозміні. Його застосовують за посушливих умов Степу для розмі­щення посівів озимої пшениці і забезпечують тим самим отримання її сходів навіть за дуже посушливої погоди. Це також позитивно впливає на наступні за нею культури.

Агролісомеліоративні заходи мають зональний характер і за­стосовуються одні для регулювання водного режиму ґрунту за посу­шливих умов, інші — на перезволожених ґрунтах.

За посушливих умов для поліпшення забезпечення рослин ґрун­товою вологою застосовують зрошення, затримання на полях снігу, талих і дощових вод, а також мульчування поверхні ґрунту різними матеріалами (соломою, перегноєм, торфом, полімерними плівками тощо). Найпоширеніший спосіб снігозатримання — це нагортання валків снігу впоперек напряму пануючих вітрів для того, щоб далі ці валки були перепонами і самі затримували сніг наступних зимових опадів. Нагортають валки за допомогою валкоутворювачів різної конструкції на відстані 5 — 10 м один від одного. Цей захід успішно здійснюється за висоти снігового покриву понад 15 см. Такий покрив у степовій зоні формується нечасто, тому тут застосовують ще й інші способи. Наприклад, затримання снігу кулісами з вирощених рядами чи стрічками з широкими міжряддями високостеблових рослин (ку­курудзи, соняшнику, сорго, гірчиці тощо) або стерньовими рослинни­ми рештками, залишеними на зиму після плоскорізного обробітку ґрунту. Затримують сніг і полезахисні лісонасадження, зокрема лісо­смуги продувної конструкції. Крім того, вони зменшують силу і швид­кість вітрів-суховіїв, що також сприяє зменшенню витрат води з ґрун­ту внаслідок випаровування і транспірації та поліпшенню водного режиму. На схилах лісосмуги «поглинають» воду, яка стікає з розмі­щених вище водозбірних площ, оскільки водопроникність ґрунту під ними значно більша, ніж на полях. Цим вони сприяють створенню більших запасів ґрунтової вологи на площах їх розміщення. Зменшує випаровування води ґрунтовою поверхнею мульчування її різними матеріалами. Оскільки цей захід досить трудомісткий і матеріалоєм­ний, його не застосовують на великих польових просторах, а лише на порівняно малих площах у садівництві, овочівництві тощо.

Найрадикальнішим заходом регулювання водного режиму ґрун­ту в посушливих умовах є зрошення, яке здійснюється різними спо­собами — поливом по борознах і смугах, дощуванням, тонкодиспер- сним розпиленням води, дозуванням її краплями тощо. Це також досить високозатратний захід і потребує великих капіталовкладень.

Основним заходом регулювання водного режиму у перезволоже­них ґрунтах є їх осушення, яке здійснюють відкритим і закритим способами. Відкриті осушувальні борозни і канали нарізають на по­лях, де потрібно збирати воду з поверхні ґрунту і з шару, розміще­ного вище дна борозен і каналів, якими вона відводиться за межі полів. Для внутрішньоґрунтового збирання і відведення води на полях створюють осушувальну дренажну сітку. Дрени розміщують у траншеях, які засипають, або прокладають в ґрунті на глибині 60 см за відстані між ними 2 — 4 м спеціальними дренажними машинами. Довжина їх досягає 200 м. Внутрішньоґрунтове дренажне осушення більш досконале, оскільки не заважає обробітку ґрунту та прове­денню інших польових робіт.