Влага, которая так необходима почвам

Аграрная отрасль Украины уже сегодня вынуждена адаптироваться к изменениям климата. Одно из самых жестких новых условий, которые выдвигает природа отечественному аграрию – дефицит влаги, связанный с участившимися засухами.

Негативные засушливые явления, по прогнозам ученых, будут только усугубляться в нашей стране. О том, как максимально эффективно использовать запасы влаги в почве, пойдет речь в данной статье.

В хозяйствах, специализирующихся на выращивании зерна, постепенно происходит адаптация сельскохозяйственного производства не только к социально-экономическим, но и к погодным условиям в том или ином регионе. Засушливость климата, которая обусловлена недостаточным количеством осадков, неравномерным их распределением в течение вегетации и повышенным температурным режимом в летний период, усиливает расход влаги на транспирацию и испарение с поверхности почвы.

Вода, содержащаяся в почве, может быть по-разному связана с ней, и поэтому растения не всегда могут использовать ее полностью. Запасы влаги в почве могут быть разными в условии одинаковой ее влажности. При уменьшении влажности почвы наступает такое состояние, когда растения начинают увядать. Уровень влажности почвы, при которой появляются необратимые признаки засыхания растений, называют влажностью устойчивого завядания. Эта величина почти не зависит от характера растительности, она зависит от структуры, механического состава и гумификации почвы. Чем меньше частицы и больше гумуса в почве, тем больше в нем прочно связанной воды и тем больше влажность устойчивого завядания.

Поэтому оценивать условия формирования урожайности сельскохозяйственных культур можно только по тому количеству влаги, которое превышает влажность устойчивого завядания. Поскольку только эта влага используется растениями для создания органического вещества, ее принято называть продуктивной влагой.

Известно, что урожай озимых в значительной мере зависит от запасов влаги в почве ранней весной. В годы, когда в начале весны запасы влаги в посевах ограничены, как правило, формируется и низкий уровень урожайности. Значительные запасы влаги в этот период, в большинстве случаев, обеспечивают высокие урожаи даже при небольшом количестве осадков в течение весенне-летнего периода. Наиболее весомый урожай озимые обеспечивают в тех случаях, когда в начале весны содержание доступной влаги в слое почвы 0-100 см составляет 150-200 мм, удовлетворительное — 130-140, низкий — 100 мм и меньше.

По данным НААН Украины, определение запасов продуктивной влаги в почве в начале третьей декады февраля 2016 года показало, что под озимой пшеницей в метровом слое почвы находилось в зависимости от предшественников от 149 до 184 мм, что близко к средним многолетним показателям, которые наблюдаются во время возобновления весенней вегетации. Сравнивая с запасами влаги, которые отмечались на время завершения осенней вегетации, ее количество по большей части зимнего периода увеличилось под озимыми только на 6,7-12,1%.

Подобная ситуация сложилась во всех регионах страны. Так, в Херсонской области увлажненный слой почвы достигал 40-60 см. Количество осадков в области на период с октября по февраль было на 5-20% больше, сравнительно с этим периодом 2014-2015 гг. При этом, запас продуктивной влаги колебался от 130 до 182 мм в метровом слое почвы. В центральной Украине (Черкасская, Кировоградская обл.) запасы продуктивной влаги были в пределах 150-170 мм в слое почвы 0-100 см.

Благоприятные погодные условия первой декады марта текущего года позволили аграриям Винницкой области в оптимальные сроки начать сев ранних зерновых и кормовых культур. В третьей декаде марта начат посев технических культур. Земледельцы используют каждый погожий день, ведь запасы продуктивной влаги в почве региона на сегодня очень низкие в связи с отсутствие снежного покрова в зимний период.

По данным Укргидрометеоцентра, по состоянию на 20 марта (образцы почвы от 18.03.16) увлажнение пахотного слоя почвы под озимыми зерновыми культурами почти по всей территории страны сформировалось на уровне достаточного и оптимального – 21-40 мм продуктивной влаги. В то же время, на многих площадях Закарпатской, Житомирской, Винницкой, отдельных площадях Тернопольской, Волынской, Днепропетровской, Полтавской, Харьковской и Сумской областей пахотный слой почвы был переувлажнен (более 40 мм). На половине площадей Запорожской и отдельных площадях Одесской областей увлажнение пахотного слоя почвы было недостаточным для ранневесеннего периода и составляло 14-20 мм продуктивной влаги. Схожее увлажнение пахотного слоя почвы отмечалось и на зяби.

Сроки наступления весны существенно влияют на скорость потери почвой влаги и ее высыхания.  При ранней весне и прохладной погоде этот процесс происходит медленнее, при поздней — довольно быстро. В естественных условиях почва обладает различной степенью влажности. Понятие «влажность» характеризует содержание воды в почве, выраженное в процентах от массы сухой почвы. Во всех случаях высокое качество обработки достигается при физической спелости почвы, которая на легких по механическому составу почвах наступает при влажности 40-70%, на тяжелых — 50-65%. Для черноземов оптимальная влажность составляет 15-18% (по отношению к абсолютно сухой почве).

Один из основных факторов, которые влияют не на водный режим культур, а только на рациональное использование влаги — уровень земледелия и, в частности, агротехнические мероприятия. Многими исследованиями и практическим опытом установлена тесная связь между агротехникой и расходами влаги на транспирацию, которая является показателем эффективности использования запасов влаги: с ее увеличением непроизводительные затраты на физическое испарение снижаются.

Среди наиболее значимых технологических мероприятий по накоплению и сохранению осенне-зимних запасов влаги стоит отметить обработку почвы и севооборотный фактор.

Что касается обработки, то многими исследованиями, осуществленными на черноземных почвах в зоне Лесостепи и Степи Украины, установлено улучшение водного режима вследствие замены вспашки безотвальной обработкой (благодаря формированию на поверхности почвы мульчирующего слоя из послеуборочных остатков). На почвах легкого гранулометрического состава зоны Полесья глубина и способы общепринятых технологий обработки почвы на накопление и сохранение почвенной влаги практически не влияют. Это объясняется высокой естественной водопроницаемостью таких почв.

Предшественник также значительно влияет на формирование и рациональное использование почвенных запасов влаги. Поэтому пренебрегая научно обоснованным чередованием культур и упрощая набор предшественников с увеличением доли таких, которые в земледелии трактуются как недопустимые или условно допустимые можно ожидать неполноценных всходов озимых культур, в том числе и из-за проблем с влажностью почвы.

Высота снежного покрова в Украине составляет от 20 до 50 см, что дает возможность накопить в почве определенное количество влаги. Однако следует подчеркнуть необходимость применения технологий предпосевной обработки, которые сохраняют влагу и организации весенне-полевых работ в максимально короткие сроки.

Первоочередная задача ранневесенней обработки — закрытие влаги, в основном для выполнения этой операции применяют зубовые бороны. Вместе с тем, теория и практический опыт свидетельствует, что попытки уменьшить потери влаги на черноземных почвах благодаря ранневесеннему боронованию себя не оправдывают, ведь и влага, движется капиллярами, теряется из почвы еще до того, как на поле может зайти техника. На серых лесных и дерново-подзолистых почвах, которые имеют очень узкий диапазон влажности и времени, когда грунт находится в состоянии физической спелости, начинать полевые работы желательно непосредственно с предпосевной обработки почвы при наступлении благоприятных условий.

Привычная обработка почвы, предполагающая вспахивание плугом, имеет ряд недостатков и приводит к тому, что на поверхности остается меньше пожнивных остатков, а это повышает вероятность эрозии, снижает органическое вещество почвы и ее влажность. Поэтому на смену традиционной пришли технологии минимальной (mini-till) и нулевой обработки почвы (no-till). Разница между этими двумя подходами заключается в интенсивности и глубине обработки.

При mini-till, например,  верхний слой грунта обрабатывается незначительно. В отличие от традиционной системы, большая часть пожнивных остатков остается на поверхности почвы, что позволяет сохранить ее влажность и снизить вероятность эрозии.

Почвенная вода имеет большое значение, является одним из факторов плодородия и урожайности растений. От содержания и качества воды в почве зависят урожайность растений и деятельность микроорганизмов, процессы почвообразования и выветривания, производственная деятельность человека. Именно поэтому, весеннее возделывание почвы должно быть, прежде всего, своевременным и ориентированным на сохранение почвенной влаги и предотвращение эрозионных процессов.

Виктория Олейник, кандидат сельскохозяйственных наук

infoindustria.com.ua