Помогает сохранить влагу. Гидрогель - средство для удержания влаги в почве

В процессе фотосинтеза растение испаряет влагу через листья. Чтобы восполнить эти потери, оно должно получить воду из почвы. При недостатке влаги в земле устьица на листьях закрываются, прекращается процесс газообмена и рост растения останавливается.

На заметку

Первый признак обезвоживания – увядающие листья и бутоны. Пока корень получает хоть небольшое количество влаги из почвы, растение еще можно реанимировать. Пересыхание корневой системы означает его гибель.

МАЛО - МНОГО

Садовые культуры на протяжении всей своей жизни требовательны к наличию влаги в почве. Отсутствие воды наиболее опасно для молодых, недавно пересаженных экземпляров, рассады и растений в контейнерах, парниках, а также для влаголюбивых культур с тонкими нежными листьями. Поэтому никто не сомневается в необходимости полива садовых растений.

С другой стороны, избыточные поливы нарушают структуру почвы, вымывают из нее питательные вещества, негативно влияют на жизнедеятельность почвенных обитателей. Повышенная влажность воздуха является спусковым механизмом многих опасных грибковых заболеваний.

НЕ ЗАЛИВАЙТЕ ОГОРОД!

Думается, скоро канут в лету времена, когда владелец дачного участка с утра до вечера лил на свой надел воду, накопленную в водонапорной башне садового товарищества. Во многих странах задумываются о нормировании и вводе лимита на потребление водных ресурсов. Это напрямую касается таких отраслей, как растениеводство и садоводство, ведь подсчитано, что для того чтобы вырастить и собрать 1 кг винограда, необходимо не менее 1 т воды.

В некоторых государствах, например в Англии, уже давно запретили использовать водопроводную воду для полива растений в частных домовладениях. Теперь за это нещадно штрафуют. Местные садоводы вынуждены всячески снижать свое водопотребление: они собирают дождевую воду в специальные емкости и создают почти не требующие ухода посадки, используя растения, способные развиваться при невысокой влажности почвы.

Да и у нас даже при хорошем обеспечении водой часто бывают случаи, когда вас может не оказаться в саду в нужное время или внезапно возникнут перебои с водой. Вот и возникает вопрос, что важнее: правильно и своевременно полить или научиться экономно расходовать почвенную влагу?

ОРГАНИКА - «ХРАНИТЕЛЬ» ВЛАГИ

Существует немало способов сохранения влаги в земле . И для этого необязательно часто проводить обильные поливы. При подготовке грядки к посеву или посадке во время перекопки необходимо внести в почву перепревший навоз или самостоятельно приготовленный компост. Чем больше органических веществ содержится в грунте, тем лучше в нем сохраняется влага.

При посадке и пересадке растений выкапывайте более глубокую ямку и обязательно добавляйте в нее листовой перегной, перемешанный с компостом высокого качества. Это улучшает структуру и состав почвы, позволяет влаге свободно проникать к корням и задерживаться там надолго.

САМИ СЕБЯ УКРЫВАЮТ

Следующим элементом системы, экономящей воду, является мульчирование. Слой мульчи толщиной как минимум в 5-10 см положит конец потере влаги, происходящей из-за испарения через почву, а также сохранит корни от перегревания. Органическая мульча впитывает и задерживает дождевую воду, не позволяя ей бесцельно утечь в овраг. Наконец, мульча разлагается и тем самым способствует образованию гумуса, который в свою очередь также хорошо сохраняет влагу в почве.

Своевременно удаляйте сорняки, которые будут жестко конкурировать с культурными растениями во время засухи. С любыми сорными растениями легче бороться весной, когда они только показываются из-под земли.

Сажайте растения вплотную, оставляя между ними только необходимое для развития корней пространство. Смыкающиеся вплотную листья уменьшают возможность испарения влаги и пересыхания почвы.

Используйте специальные гранулы или гель, которые активно впитывают воду во время полива, а затем постепенно отдают ее корням. При посадке или пересадке растений эти средства следует смешивать с землей. Особенно важны они для растений в горшках и подвесных корзинах.

Одним из способов избежать пагубного влияния недостатка влаги в почве является выращивание нетребовательных к влаге растений: моркови, свеклы, томатов, гороха, фасоли, арбузов, тыкв. Исходя из этого набора, надо планировать посадки. Это вовсе не означает, что не стоит сажать влаголюбивые культуры, просто отведите под них меньшую площадь, чтобы вы могли им уделить больше внимания, или размещайте их у самого дома. Здесь они все время будут на виду, и при первых признаках засыхания вы сможете их быстро полить.

ПОЛИВАТЬ И РЫХЛИТЬ

Увлажняйте растения обильно, но не слишком часто. Лучше обильно поливать растения один раз в несколько дней (или когда почва становится чересчур сухой), чем ежедневно и понемногу. Обильный полив помогает культурам развить глубокую корневую систему и лучше справляться с недостатком влаги. А частые и скудные поливы стимулируют рост корней растений вблизи поверхности почвы. Это делает их более уязвимыми во время засухи.

Не забывайте, что, когда земля просыхает после полива, на ее поверхности образуется твердая корка. Она замедляет проникновение воздуха к корням и препятствует впитыванию влаги при следующих поливах. Чтоб избежать подобных проблем, грунт возле растений необходимо рыхлить, но делать это следует только после того, как он просохнет.

Сделать полив более эффективным поможет обыкновенная солома. Положите в каждую лунку небольшой ее слой, и почва возле корней не будет покрываться твердой коркой. Кроме того, солома поможет удержать воду в почве довольно длительное время – это особенно полезно в том случае, если вы не можете поливать огород каждый день.

КАК СОХРАНИТЬ ВЛАГУ В ПОЧВЕ ВЕСНОЙ – ВИДЕО

Yzwle цветок для дизайна ногтей наклейки для переноса воды Полный…

9.96 руб.

Бесплатная доставка

★★ ★★ ★★ ★★ ★★ (4.90) | Заказы (1696)

Каким образом обеспечить возделываемые культуры влагой в течение вегетационного периода? – актуальный вопрос в условиях нашего засушливого, резко-континентального климата. Цикл публикаций о приемах влагонакопления начинаем сегодня с пояснения, почему важно сохранять именно зимние осадки.

Снег – лучший друг урожая

Пополнение запасов почвенной влаги за счет осенних дождей не всегда существенное, и влага эта содержится в основном в верхнем 30-сантиметровом слое. Зато продолжительная холодная зима с сильными ветрами и метелями дает возможность задержать снег, который весной при таянии промочит почву глубоко – до 1-1,5 м.

Первый аргумент за снегозадержание : в холодные месяцы (ноябрь-март) выпадает намного меньше осадков, чем летом, однако в этот период не происходит расхода влаги , только накопление.

Второе «за»: накопление и равномерное распределение снега на пашне способствуют уменьшению промерзания почвы, значительному сокращению стока талых вод и смыва почвы. Под большим снежным покровом температура почвы близка к 0 °С, почва промерзает неглубоко и весной оттаивает раньше схода снега, поэтому талые воды полностью впитываются в почву .

Преимущество зимних осадков также и в том , что они поддаются регулируемому накоплени ю. То есть снег, переносимый метелями с необрабатываемых земель, позволяет увеличить мощность снежного покрова на ваших полях в 1,5-2 раза.

И четвертый, весьма важный фактор: стимулирование роста корней растений. Если почва промочена на глубину только 50-70 см, то и первичные корни проникают на такую же глубину. Если же после максимального снегонакопления промачивание весной достигает 100-150 см, то и первичные корни, интенсивно ветвясь, проникают за влагой в глубокие слои почвы. Следовательно, даже в условиях летней засухи, когда высыхает верхний слой почвы, при наличии в глубине достаточных запасов продуктивной влаги, накопленной за счет снега, зерновые культуры на одних зародышевых корнях способны давать хорошие урожаи.

Советский специалист по борьбе с засухой Николай Михайлович Бакаев (ВНИИЗХ) разработал градацию необходимого накопления снега в зависимости от условий осени и дефицита почвенной влаги, которая применима к условиям Северного региона Казахстана (Таблица 1) .

Итак, необходимость снегозадержания однозначна, этот вид работ должен стать неотъемлемой частью любой выбранной вами технологии . Теперь перенесемся мысленно в весну и узнаем, как эффективнее сохранить накопленную влагу до посева.

Как избежать испарения весной

Весенние осадки в основном компенсируют испарившуюся почвенную влагу, и полагаться на пополнение запасов за счет весенних дождей рискованно. Надо сохранить то, что имеется, и предпринять шаги по его эффективному использованию: закрытие влаги и борьба с сорняками, поскольку через них происходит большая потеря драгоценной влаги.

Ученые утверждают, что культиваторы-плоскорезы не следует применять для выравнивания и предпосевной обработки почвы. Хорошо выполняют эту операцию сеялки-культиваторы СЗС-2,1 с лаповыми рабочими органами. Для сохранения влаги правильнее бороться с сорняками не механическим, а химическим способом. Причем не обязательно применение дорогих гербицидов сплошного действия. В отдельных случаях проблему составляет вьюнок, который может уничтожаться другими видами гербицидов. Следует помнить: там, где систематически проводится контроль засоренности посевов, там и количество сорных растений существенно уменьшается . Это позволяет сэкономить на гербицидах и сохранить влагу.

Паровать правильно

Неэффективно используется почвенная и влага атмосферных осадков паровым полем. Выгоднее вводить в севооборот масличные и бобовые куль-
туры, либо устраивать кулисный пар.

В годы с ранневесенней засухой и малым количеством запасов почвенной влаги в весенний период перед посевом эффективны более поздние посевы яровой пшеницы. И, наоборот, при наличии весенних осадков и хороших запасах почвенной влаги, эффективны ранние посевы яровой пшеницы. В такие годы хороший эффект обеспечивается при использовании разных по скороспелости сортов.

Особое внимание должно быть уделено защите почв от эрозии: пыльные бури проявляются повсеместно на паровых полях, подготовленных механическим способом, и на полях, где сжигали солому.

Если к концу мая месяца запасы почвенной влаги сохранятся на уровне 30 мм и ниже, то здесь очень большой риск неполучения полноценных всходов и достаточного урожая для покрытия даже финансовых расходов на выращивание сельскохозяйственных культур. Такие поля необходимо оставить для парования или летнего посева однолетних культур с последующим скашиванием на сено, но с оставлением достаточной высоты стерневого покрова для снегонакопления.

Паровые поля должны быть только химическими или в сочетании химических и механических обработок почвы, но с обязательным гарантированием наличия стерни и растительного покрова на поверхности почвы. Если вы хотите сохранить влагу в почве, паровые поля не должны готовиться только механическим способом .

Подготовительные мероприятия к удержанию влаги на участке

Талая вода обладает большей физиологической активностью и стимулирует рост растений. Поэтому весной необходимо задержать снег на участке. Когда он начинает таять, земля еще будет мерзлой, а потому вода стечет в рытвины и на соседние участки.

Зная особенности участка, необходимо с осени заняться сооружением барьеров и насыпов из земли или подручных материалов. Места, где образуются ручьи, следует помечать заранее, наблюдая за потоками талой воды весной.

Как сохранить влагу на участке

Рекомендуется задернить данные участки, чтобы предотвратить вымывание плодородной почвы. Для этого, следует посадить на территории растения сидераты (полевица, мятлик), корневая система которых задержит влагу в почве весной и послужит натуральным удобрением.

Сохранить талую воду весной помогут барьеры, которые делаются по периметру всего участка на расстоянии нескольких метров друг от друга. Необходимо просто утаптывать снег, создавая искусственную преграду ручьям. Если наклон участка небольшой, то расстояние между барьерами можно увеличивать. Снег на участке следует посыпать золой - это поможет ему быстрее растаять, а воде впитаться.

Не менее эффективна техника сухого полива территории. Когда влага полностью уйдет, а почва подсохнет, следует разрыхлить верхний корковый слой земли граблями, или культиватором, на несколько сантиметров вглубь. Такая процедура значительно снизит скорость испарения влаги и сохранит её в почве.

Когда снег в саду еще не растаял, стоит позаботиться и о плодовых деревьях. Опытные садоводы рекомендуют мульчировать околоствольные круги навозом, перегноем, опилками и торфом - это замедлит процесс таянья снега и поспособствует равномерному увлажнению. Мульчу можно накрыть черной пленкой для предотвращения испарения. Мульчирующий материал со временем перегниет и в дальнейшем послужит удобрением для растений.

Как собрать талую воду для полива

Молодая еще неокрепшая рассада нуждается в тщательном уходе и правильном поливе. При использовании жесткой воды происходит накапливание тяжелых солей в почве, что способствует её затвердеванию и снижает воздухопроницаемость. Именно поэтому молодые хрупкие ростки нуждаются в поливе талой водой, которая обладает высокой биологической активностью.

Чтобы вырастить здоровую рассаду, следует заранее запастись необходимым количеством жидкости. Можно использовать талую воду, приготовленную из снега. В холодные зимние метели вам понадобится лишь собрать чистый, только выпавший снег в емкости, например в бочки, хорошо утрамбовать и поставить в теплое место. Нескольких ведер такой воды хватит на весь сезон рассады.

Приготовление талой воды для рассады в домашних условиях

Если зима выдалась не снежной, или у вас нет возможности посещать дачный участок, мягкую и высокоактивную талую воду можно получить в домашних условиях.

• Наполните простой водой металлическую емкость или пластиковую бутылку (во втором случае необходимо оставить немного свободного места для расширения замерзшей жидкости). Размораживать лёд необходимо при комнатной температуре;
• Чтобы удалить из воды все примеси, рекомендуется использовать пластиковый контейнер. Когда на поверхности появится первая ледяная корка, её следует удалить (именно она содержит наибольшее количество вредных веществ и дейтерия). После полного замерзания, глыбу необходимо изъять из контейнера и ополоснуть холодной водой - это сделает лёд прозрачным. Белый цвет свидетельствует о плохом качестве воды. Затем растопите при комнатной температуре;
• Считается, что вода, прошедшая весь цикл круговорота в природе (испарение, охлаждение, замерзание, оттаивание), облагает наибольшей природной энергией и идеально подходит для полива растений. Для её приготовления необходимо нагреть жидкость до 90ºС, не допуская закипания. Затем воду необходимо быстро охладить и заморозить. Оттаивать такой лёд должен при комнатной температуре.

Хранить талую воду для полива можно в ведрах или в большой емкости с крышкой. Не стоит беспокоиться о её застаивании или порче, такая жидкость может храниться на протяжении всего периода выращивания рассады.

Итог

Сохранение влаги на участке поможет молодым растениям в развитии, а вам сэкономит время на поливе. Обеспечив талой водой рассаду, вырастите здоровые и крепкие всходы, впоследствии они будут менее требовательны к уходу, и порадуют вас хорошим урожаем.

Гари Петерсон, Колорадский государственный университет

Профессор Гари Петерсон — человек не только глубоких знаний, но и открытый собеседник, способный увлечь практиков оригинальными идеями и простотой ясной мысли. На конференции в Днепропетровске, где Петерсон читал этот доклад, он моментально оброс друзьями и новыми знакомствами, его приглашали в гости, в хозяйства, и он откликался искренне, потому что ему хватило недели пребывания на этой земле, чтобы полюбить Украину.

Осадки и атмосферная потребность в испарении

В засушливых условиях естественные осадки — единственно доступный источник влаги. Полузасушливые регионы, например Восточная Европа и Западная Азия, получают непостоянное и ограниченное количество осадков. Поэтому успешное выращивание культур на неорошаемых почвах зависит от адекватного накопления воды в почве для поддержания культуры до выпадения следующих осадков. Культуры на неорошаемых землях полагаются исключительно на воду в почве, накопленную между выпадением осадков, и из-за ненадежного выпадения осадков накопление воды в почве исключительно важно для возделывания культур на неорошаемых землях.

Существует три принципа накопления влаги:

1) накопление воды — сохранение осадков в почве;

2) удержание воды — сохранение воды в почве для более позднего использования культурами;

3) эффективность использования воды — эффективное использование воды для получения оптимального урожая. Лишь недавно у нас появилась технология, которая значительно изменила подход к управлению осадками на неорошаемых землях. Когда механическая обработка почвы была единственным способом контроля сорняков и подготовки семенного ложа, управление накоплением осадков и удержанием их в почве было очень трудоемкими процессом. Обрабатываемые поля вообще не были покрыты и были в значительной мере подвержены влиянию ветровой и водной эрозии. Интенсивная обработка почвы оказывает много отрицательных эффектов на саму почву, включая снижение количества органического вещества и повреждение структуры почвы. Использование сокращенной обработки и no-till позволяет нам эффективно собирать воду и сохранять ее. В большинстве случаев, когда системы сокращенной обработки и no-till правильно отлажены, они приводят к более устойчивому выращиванию культур на неорошаемых землях. В данной статье будут рассмотрены принципы улавливания осадков и сохранения их в почве.

Накопление воды

Сохранение воды начинается с накопления случайных осадков (дождя или снега). Накопление воды должно быть максимизировано в рамках экономических ограничителей определенной ситуации. Принципы, управляющие свойствами почвы, которые влияют на способность накапливать влагу, следующие: структура почвы, образование агрегатов и размер пор. Мы также рассмотрим взаимодействие накопления и удержания воды по сравнению с испарением. Например, сокращение времени застаивания воды на поверхности почвы и перемещения влаги вглубь уменьшает возможность испарения. Это особенно важно в регионах, где после выпадения дождя летом возникает большой потенциал испарения.

Визуализация улавливания осадков

Мы должны стараться, чтобы вода, содержащаяся в капле дождя, немедленно попадала в промежутки между почвенными агрегатами и удерживалась там для дальнейшего ее использования культурой. Для начала давайте представим себе улавливание осадков с точки зрения капли дождя, которая ударяется о поверхность почвы и проникает вглубь (рис. 1). Обратите внимание на то, что чем дольше промежутки между агрегатами почвы открыты, тем меньше вода имеет преград и быстрее впитывается, таким образом, накопление осадков будет отличным.

Поступление воды в почву, на первый взгляд, выглядит очень простым процессом, когда поступающая вода просто вытесняет присутствующий в почве воздух. Однако на самом деле это сложный процесс, т.к. скорость инфильтрации воды в почву подвержена влиянию множества факторов, например, пористости почвы, содержания воды в почве и проницаемости профиля почвы. Удерживание воды — сложный феномен, поскольку максимальная скорость инфильтрации достигается в начале выпадения осадков, а затем быстро снижается, по мере того, как вода начинает заполнять пространство пор на поверхности.

Текстура почвы сильно влияет на скорость инфильтрации, но при помощи менеджмента текстуру почвы изменить нельзя. Большое количество макропор на поверхности (большие поры), как и те, которые присутствуют в почвах с грубой структурой (песчаные суглинки и т.д.), увеличивают скорость инфильтрации влаги. Почвы с мелкой структурой (пылеватые суглинки и тяжелые глинистые суглинки) обычно обладают меньшим количеством макропор (маленькие поры), а, следовательно, скорость инфильтрации на таких почвах меньше по сравнению с почвами, у которых грубая структура.

Агрегация почвы также управляет размером макропор почвы. Таким образом, почвы с одинаковой структурой, но с разной степенью агрегации могут значительно отличаться в плане размера макропор. К счастью и к сожалению, степень агрегации почвы можно изменить при помощи управленческих методов, например, no-till, добавления растительных остатков, которые помогают восстановить агрегацию. Исключительно важно помнить, что почвы с мелкой структурой, например, пылеватые суглинки или тяжелые глинистые суглинки, оставались хорошо структурированными, чтобы существовали открытые проходы для движения воды вниз. Помните, любая технология, которая уменьшает структурный размер, будет уменьшать размер пор на поверхности, а, следовательно, ограничивать проникновение воды в почву. Самой лучшей в этом плане является структура, которая может сопротивляться изменениям. Почвы со слабой структурой быстро теряют свою способность впитывать воду, если структурные агрегаты распадаются, и поры на поверхности почвы становятся меньше. Это может происходить либо из-за слишком интенсивной обработки почвы, либо в силу природных явлений, например, дождя.

Непосредственно поверхность почвы должна представлять интерес для менеджмента, т.к. условия, возникающие на поверхности почвы, предопределяют способность улавливать влагу. При работе в условиях засухи наша цель — использовать такие методы, которые приводят к увеличению степени инфильтрации реалистичным и экономически выгодным способом в рамках определенной системы выращивания культур.

Визуализация влияния капли дождя

Что же действительно происходит, когда капля падает на поверхность почвы? Размер капель зависит от силы грозы, которая, в свою очередь, предопределяется климатом определенного географического региона. Диаметр капель варьирует от 0,25 до 6 мм (средний — около 3 мм), а теперь сравните диаметр капли с диаметром почвенных агрегатов, в которые попадает эта капля, а почва, в свою очередь, ничем не покрыта; размер почвенных агрегатов обычно составляет менее 1 мм. Когда капля диаметром 3 мм, летящая со скоростью 750 см/сек, ударяется в агрегат диаметром меньше 1 мм, повреждение зачастую очень значительное. Если привести это к относительной массе, то этот феномен аналогичен тому, что в человека весом 80 кг врезается автомобиль весом 1600 кг, двигавшийся со скоростью 27 км/ч. Дождь с ветром, который ускоряет скорость капли, приводит к большему воздействию, т.к. ускоренная ветром капля несет в себе заряд энергии в 2,75 раз больше, чем дождь при штиле. Вполне очевидно, что почвенные агрегаты будут разрушены, особенно, если в них постоянно ударяются капли дождя при грозе любой продолжительности. Энергия дождевых капель отрицательно воздействует на структуру поверхности почвы, буквально «взрывая» агрегаты почвы. Когда агрегаты взрываются, оставшиеся маленькие частицы забивают пространство макропор почвы, и скорость инфильтрации снижается (рис. 2). Очевидно, что во время непродолжительной или несильной грозы влияние дождевых капель будет меньше. No-till дает решение этой дилемме, т.к. при подобной технологии растительные остатки остаются на поверхности, защищая поверхность почвы от воздействия капель дождя.

Защита почвенных агрегатов от влияния дождевых капель

Удерживание воды можно осуществлять на адекватном уровне, если мы сможем сохранить поры на поверхности почвы открытыми. Поэтому защита почвенных агрегатов от воздействия капель дождя — ключ к сохранению максимальной степени улавливания воды для определенной ситуации на почве (рис. 3).

Технология no-till, при которой растительные остатки остаются на поверхности, — частичный ответ на то, как защитить почвенные агрегаты. На рисунке 3 вы видите, как растительные остатки впитывают энергию дождевых капель, а поэтому почвенные агрегаты остаются неповрежденными. Таким образом, инфильтрация воды проходит в нормальном режиме. Благодаря контролю над сорняками с помощью гербицидов, мы можем просто контролировать сорняки без механической обработки, оставляя нашу почву максимально защищенной от воздействия энергии дождя.

При no-till покров почвы сохраняется круглый год, т.к. общая степень покрытия почвы представляет собой сумму покрова, образуемого самой растущей культурой, и покрова, созданного растительными остатками. Очевидно, что покрытие почвы очень динамично и может колебаться от 0% до 100% в рамках одного вегетационного сезона, в зависимости от того, какая культура сейчас растет и какая технология обработки почвы используется. Во время посева, например, покрытие почвы состоит только из растительных остатков. По мере роста культуры покрытие уже в основном осуществляется листвой самой культуры. Когда покров, созданный самой культурой, принимает на себя удар капли дождя, так же, как и растительные остатки, вода плавно скатывается на поверхность почвы со значительно меньшим зарядом энергии, поэтому почвенные агрегаты подвержены меньшей степени разрушения, поры на поверхности почвы остаются открытыми, а инфильтрация поддерживается на соответствующем уровне. По мере роста культуры количество растительных остатков снижается, т.к. происходит естественный распад за счет активности микроорганизмов. Когда покров, созданный растущей культурой, начинает уменьшаться, растительные остатки опять становятся основным средством защиты почвы, и цикл завершается. Помните о том, что механическая обработка почвы, во время, и после роста культур снижает количество растительных остатков на поверхности, а, следовательно, и защищенность поверхности почвы.

Польза от накопления воды благодаря покрову наиболее ощутима в регионах с летними осадками; например, циклы выращивания кукурузы (Zea mays L.) или зернового сорго в Великих равнинах Северной Америки приходятся на период, когда выпадает 75% годовых осадков. Наоборот, неорошаемые регионы, где зимой выпадает не очень много осадков (Северо-запад Тихоокеанского побережья в США), не обладают хорошо развитым покровом, когда выпадает большая часть осадков. Тем не менее, раннее формирование культур, посеянных осенью для получения хотя бы частичного покрова почвы, признано хорошей защитой почвы и способом борьбы с оттоком воды в течение зимних месяцев.

Другое воздействие растительных остатков на удержание воды

Помимо поглощения энергии капель и защиты почвенных агрегатов от разрушения растительные остатки физически блокируют отток воды, снижают уровни испарения во время дождя, позволяя воде уйти в профиль почвы до начала оттока. Общая инфильтрация воды является следствием того, насколько долго вода будет находиться в контакте с почвой (время возможности) до того, как она начнет стекать вниз по склону. Увеличение этой временной составляющей является ключевым управленческим инструментом в накоплении воды. Основным принципом увеличения «времени возможности» является предотвращение оттока воды, замедление его, и т.о предоставление возможности подольше находиться в контакте с почвой, а, следовательно, впитываться. Растительные остатки на поверхности почвы увеличивают «время возможности», т.к. физически блокируют и замедляют отток воды. Контурный посев также увеличивает пользу от растительных остатков в замедлении оттока воды, т.к. гребни играют роль мини-террас.

Duley и Russel (1939) были одними из первых, кто признал важность защиты почвы растительными остатками. В одном из своих экспериментов они сравнивали влияние 4,5 т/га уложенной соломы с равным количеством заделанной соломы и с непокрытой почвой на накопление влаги. Накопление влаги составляло 54% осадков при покрытии, состоящем из уложенной соломы, по сравнению с 34%, когда солома была заделана, и лишь 20% при непокрытой почве. Их эксперимент не предусматривал разделения влияния растительных остатков на такие компоненты, как защита почвы, испарение и блокировка воды, но комментарии говорят о том, что сохранение пористости и физическая блокировка воды значительно снижали отток влаги во время гроз и были основными составляющими увеличения накопления воды во время сезона.

Данные исследования Mannering и Mayer (1963) явно показывают защитный механизм растительных остатков, влияющих на скорость инфильтрации на пылеватых суглинках с уклоном 5%. После четырех симуляций дождя в течение 48 часов почва, покрытая 2,2 т/га растительных остатков, имела окончательный уровень инфильтрации, несильно отличающийся от изначального. Исследователи обнаружили, что солома поглощала энергию капель и распространяла ее, предотвращая поверхность почвы от покрывания коркой и закупорки.

Демонстрация отрицательного воздействия механической обработки

Агрегация почвы снижается при увеличении интенсивности обработки почвы и/ количества лет культивации (рис. 4). Механическая обработка почвы отрицательно воздействует на агрегаты почвы по двум основным причинам: 1) физическое измельчение, которое приводит к сокращению размера агрегатов; 2) увеличение уровней окисления органического вещества, которое возникает из-за разрушения макроагрегатов и последующего открытия органических соединений почвенным организмам.Распределение размеров агрегатов также меняется таким образом, что микропористость увеличивается за счет макропористости, что приводит к снижению скорости инфильтрации. Степень, с которой механическая обработка влияет на инфильтрацию, регулируется сложным взаимодействием типа обработки, климата (особенно осадки и температура) и времени, совместно с такими характеристиками почвы, как структура, органическая структура и содержание органического вещества. Поэтому долгосрочная обработка любой почвы снижает сопротивляемость агрегатов к физическому разрушению, например, воздействие капель дождя и механической обработки почвы любого рода. Однако, как глинистые минералы в почве, так и органическое вещество стабилизируют почвенные агрегаты и делают их устойчивыми к физическому разрушению. Уменьшение количества органического вещества снижает стабильность агрегатов, особенно, если она и так низкая.

Из этих двух основных свойств почвы, регулирующих образование агрегатов, механическая обработка почвы в любом виде влияет на содержание органического вещества. Степень практичности изменения уровня органического вещества варьирует в зависимости от условий, т.к. уровень органического вещества в значительной мере определяется двумя процессами: накоплением и декомпозицией. Первый определяется в основном количеством внесенной органики, сильно зависящей от осадков и орошения. Второй — преимущественно температурой. Цель сохранения или увеличения уровней органического вещества легче достижима в прохладных, увлажненных условиях, чем в жарких и сухих.

«Свежесть» соединений органического вещества необходима для стабильности агрегатов. В почвенных экосистемах вновь добавленные или частично разложившиеся растительные остатки и продукты их распада, известные также как «молодые гуминовые субстанции», создают более «мобильный» массив органического вещества. Старые или более стабильные гуминовые субстанции, которые более устойчивы к дальнейшему распаду, создают «стабильный» массив органического вещества. Всеобще признано, что мобильный массив органического вещества регулирует силу подачи питательных веществ в почве, особенно азота, тогда как мобильный и стабильный массивы влияют на физические качества почвы, например, формирование агрегатов и структурную стабильность. Образование мобильного и стабильного массивов — динамический процесс, который регулируется несколькими факторами, включая тип и количество внесения органики и ее состав.

Возник большой интерес к определению того, как обработка почвы влияет на структурное развитие и поддержание почвы по отношению к содержанию органического вещества, особенно в связи с появлением технологии no-till. Повышение интенсивности обработки почвы увеличивает потери органического вещества из почвы и снижает агрегативность почвы.

Накопление снега и удержание талых вод

Многие неорошаемые земли получают значительное количество годовых осадков в виде снега. Эффективное накопление воды снега имеет две характеристики: 1) улавливание снега само по себе и 2) улавливание талых вод. Поскольку снег зачастую сопровождается ветром, принципы улавливания снега такие же, как принципы, используемые в защите почв от ветровой эрозии. Растительные остатки на корню, ветрозащитные полосы, полосная обработка и искусственные барьеры использовались для максимизации улавливания снега. Основной принцип этих устройств заключается в создании областей, где снижается скорость ветра с подветренной стороны и барьера, что приводит к улавливанию частиц снега с другой стороны барьера. Повторяющиеся барьеры, например, стерня на корню, удерживают ветер над поверхностью растительных остатков, а, следовательно, «пойманный» снег остается недостижимым для последующих движений ветра.

Исследования ученых с Великих равнин США показали, что стерня на корню сохраняла 37% зимних осадков, а поля под паром без растительных остатков сохраняли лишь 9%. Пропорция поля, покрытая растительными остатками на корню, очевидно, влияет на улавливание снега. Ученые, изучающие влияние высоты среза подсолнечника на удержание снега, обнаружили высокую корреляцию между сохраненной влагой в почве и высотой среза: чем выше срез, тем больше снега улавливается.

Внедрение технологии no-till позволило значительно улучшить улавливание снега при помощи растительных остатков на корню. До начала использования no-till механическая обработка, необходимая для контроля сорняков, приводила к снижению пропорции растительных остатков на корню и общей пропорции покрытия почвы растительными остатками, а, следовательно, к снижению улавливания снега.

Улавливание снегопада остается самой простой частью накопления ресурса влаги снега; улавливание талых вод намного менее предсказуемое и управляемое. Например, если почва замерзает до снегопада, у воды меньше шансов впитаться, по сравнению со случаями, когда почва не замерзла. На северных широтах почвы обычно замерзают до выпадения снега. Более того, глубина промерзания почвы зависит от количества воды в почве осенью, а также от изолирующего эффекта снега, который увеличивается при увеличении глубины снежного покрова. Сухие почвы промерзают глубже и быстрее, чем влажные, но замерзшие сухие почвы снижают отток воды по сравнению с влажными почвами.

Поддержание инфильтрации на должном уровне, когда почва замерзает до снегопада и/или до выпадения зимних дождей, представляет трудность. Уровни инфильтрации замерзших почв определяются двумя факторами: 1) структурой замерзшей почвы, т.е. маленькие гранулы или большие агрегаты, похожие на бетон, 2) содержанием воды в почве во время морозов. Почвы, которые замерзли с низким уровнем содержания влаги, не мешают проникновению воды, т.к. агрегаты оставляют достаточно места для инфильтрации. Наоборот, почвы, замерзшие с большим содержанием воды, замерзают в массивные, плотные структуры (как бетон) и практически не дают воде возможности проникнуть вовнутрь. Резкая оттепель и дождь на таких почвах могут привести к большому оттоку и эрозии. Накопление зимних осадков можно максимизировать, используя следующие принципы: 1) улавливание снега при помощи растительных остатков на корню; 2) максимизация макропор на поверхности в те периоды, когда почва замерзшая.

Синтез принципов накопления воды

Благоприятные условия для инфильтрации на самой поверхности почвы и достаточное количество времени для инфильтрации — ключи к эффективному накоплению воды. Однако наиболее важным принципом является защита поверхности почвы от энергии капли. В течение зимних месяцев в зонах с умеренным климатом, когда еще не появились большие листья для принятия энергии капли и пропускания воды, растительность (растительные остатки) осуществляют функцию снижения уровней оттока. Покрытие впитывает энергию капли, защищает почвенные агрегаты и увеличивает размер макропор, а это, в свою очередь, снижает отток. Более того, в течение сезона роста культуры содержание воды в почве в небольших количествах обеспечивает хороший уровень инфильтрации.

Удержание воды в почве

После того как вода была собрана, испарительное свойство воздуха начинает «вытягивать» ее наружу. Поэтому, даже если никакие культуры не присутствуют на поле, почвы теряют влагу из-за испарения. В данном разделе мы продемонстрируем, как no-till влияет на удержание воды в почве, после того как мы собрали достаточное количество влаги во время осадков. Защитное свойство растительных остатков увеличивает инфильтрацию, т.к. они не только защищают почвенные агрегаты, но и одновременно влияют на скорость испарения, особенно во время начальных стадий испарения, после выпадения осадков.

Демонстрация испарения воды из почвы

Испарение возникает, т.к. потребность воздуха в воде всегда высокая, даже зимой, по отношению к способности почвы удерживать воду. Другими словами, потенциал воздуха всегда отрицателен по отношению к потенциалу почвы. У теплого воздуха больше способность удерживать влагу, чем у холодного. Таким образом, при увеличении температуры потенциал испарения увеличивается. Испарение выше всего, когда почва влажная (высокий водный потенциал), а воздух сухой (т.е. относительная влажность низкая). Когда почвы высыхают у поверхности, вода поднимается к поверхности, чтобы восполнить запасы испарившейся воды (рис. 5). При постоянном испарении расстояние, которое проходит вода, увеличивается, что понижает скорость течения воды к поверхности в виде жидкости или пара, снижается скорость испарения, и поверхность почвы остается сухой (рис. 5). Наконец, вода начинает двигаться к поверхности почвы только в виде пара, что приводит к очень низкой скорости испарения. Каждое последующее выпадение осадков начинает цикл испарения заново, т.к. поверхность почвы опять становится влажной.

Помимо температуры воздуха, другие атмосферные воздействия, например, солнечная радиация и ветер, влияют на испарение. Солнечная радиация дает энергию испарению, а скорость ветра влияет на градиент давления пара на горизонте почва — атмосфера. Высокая влажность и низкая скорость ветра приводят к меньшему градиенту давления пара на горизонте почва — атмосфера и, таким образом, понижают скорость испарения. По мере снижения относительной влажности и увеличения скорости ветра потенциал испарения постепенно увеличивается. В ветреный день влажный воздух постоянно заменяется сухим воздухом на поверхности почвы, приводя к ускорению испарения.

Испарение воды из почвы проходит три стадии. Больше всего воды теряется на первой стадии, а на последующих уровень потерь уменьшается. Испарение на первой стадии зависит от условий окружающей среды (скорость ветра, температура, относительная влажность и солнечная энергия) и потока воды к поверхности. Потери значительно снижаются во время второй стадии, когда количество воды на поверхности почвы снижается. Во время третьей стадии, когда вода двигается на поверхность в виде пара, скорость очень низкая. Наибольший потенциал снижения уровней испарения лежит в первых двух стадиях.

Давайте продемонстрируем, как растительные остатки, оставленные на поверхности почвы, влияют на испарение воды из почвы. Очевидно, они будут отражать солнечную энергию, охлаждая поверхность почвы, а также отражать ветер; оба эти эффекта будут снижать изначальную скорость испарения воды (рис. 6).

Растительные остатки на поверхности почвы, присутствующие в технологии no-till, значительно снижают уровень испарения на первой стадии. Любой материал, например, солома или опилки, или листья, или пластиковая пленка, расстеленные на поверхности почвы, будут защищать землю от воздействия энергии дождя или снижать уровень испарения. Ориентация растительных остатков (на корню, уложенные механически или в виде покрова) также влияет на скорость испарения, т.к. ориентация влияет на аэродинамику и отражающую способность, что, в свою очередь, влияет на баланс солнечной энергии у поверхности. Пример эффективности использования растительных остатков приведен в научной работе Smika (1983). Он измерял потери воды из почвы, возникающие в течение 35-дневного периода без осадков. Потери составляли 23 мм из непокрытой почвы и 20 мм при уложенных растительных остатках, 19 мм при 75% уложенных остатков и 25% остатков на корню и 15 мм при 50% уложенных остатков и 50% остатков на корню на поверхности.

Количество остатков было 4,6 т/га, а остатки на корню были 0,46 м в высоту.

Читателю следует помнить, что растительные остатки не останавливают испарение, они его задерживают. Если проходит большое количество времени, а осадки не выпадают, почва под растительными остатками начнет терять столько же воды, сколько и непокрытая почва. Различия будут заключаться лишь в том, что непокрытая почва будет терять воду быстро, а растительные остатки будут понижать скорость, с которой вода будет покидать почву (рис. 7).

Преимущества замедления испарения при помощи растительных остатков в системе no-till можно продемонстрировать, используя данные рисунка 7. Предположим, дождь выпадает в день 0, т.е. и непокрытая почва (линия, обозначенная ромбиками) и почва, покрытая растительными остатками (линия, обозначенная квадратиками), находятся в одинаковых условиях в плане содержания влаги. Через 3-5 дней на непокрытой почве произошло очень быстрое испарение, и поверхность будет почти воздушно сухой. В отличие от этого, на почве, покрытой растительными остатками, скорость испарения была намного ниже, и она не просыхает до 12-14 дня после выпадения дождя. Теперь давайте представим, что на седьмой день выпадает еще один дождь; т.к. непокрытая почва на седьмой день уже сухая, дождь должен снова смочить сухую почву, прежде чем начнется сохранение влаги. Если это очень непродолжительный дождь, восполнится только то количество воды, которое испарилось. В отличие от этого, на почве, которая была покрыта растительными остатками, испарение проходило очень медленно, поэтому ко дню седьмому почва под растительными остатками все еще влажная (показано на рис. 6). Это значит, что, если дождь выпадает на седьмой день, ему не надо смачивать сухую почву (ее нет), поэтому вода сразу начинает двигаться вглубь почвы, и происходит ее накопление.

Замедление испарения при помощи растительных остатков в системах no-till помогает сохранять влагу, т.к. поверхность почвы высыхает медленнее. Однако если дождь не будет выпадать в течение длительного периода, почва, покрытая растительными остатками, не будет сохранять больше влаги, чем непокрытая.

Читателю следует понять, что, даже если проходит много времени между дождями и испарение высушивает почву, растительные остатки в любом случае полезны, т.к. они будут защищать почву от энергии капель дождя, когда дождь пойдет снова.

Демонстрация влияния обработки почвы на испарение влаги

Когда почву механически обрабатывают, влажная почва открывается на поверхности. Это значит, что начинается быстрое испарение сразу после обработки (рис. 8). Очевидно, что, если механическая обработка используется для борьбы с сорняками, она приводит к расходованию влаги, т.к. постоянно подвергает влажную почву быстрому испарению на поверхности. В отличие от этого, технология no-till, в которой используется контроль сорняков при помощи гербицидов, не приводит к испарению, т.к. воздействия на почву не оказывается. Почва остается влажнее на поверхности, а, следовательно, следующий дождь не будет заново смачивать сухую почву, а будет проникать глубже в почву и накапливаться для использования в будущем.

Выводы

Ключом к эффективному улавливанию воды являются благоприятные условия на поверхности почвы для того, чтобы вода могла сразу входить в почву, а также те (условия), которые дают достаточно времени для инфильтрации. Наиболее важный принцип для достижения вхождения воды в почву — защита поверхности от энергии капель дождя. Система no-till обеспечивает покрытие растущими культурами и растительными остатками. Покрытие поглощает энергию капель, защищает почвенные агрегаты и увеличивает размер макропор. В то же время, это покрытие замедляет отток, увеличивая тем самым накопление воды в почве для использования последующей культурой. Для сохранения максимального количества накопленной влаги необходимо свести к минимуму испарение. No-till сокращает испарение, т.к. при этой технологии на поверхности остаются растительные остатки, которые снижают температуру почвы и поднимают ветер над почвой. Использование воды сорняками — трата влаги, которая могла бы быть доступна для культурных растений. Механическая обработка обычно мгновенно прекращает вынос воды сорняками, однако открывает влажную почву воздействию атмосферы, что приводит к увеличению потерь в результате испарения. При использовании системы no-till контроль сорняков осуществляется при помощи гербицидов, что предотвращает пагубное воздействие на почву по сравнению с механической обработкой, при этом вода накапливается в почве. Это особенно важно в таких странах, как Украина, где основная часть осадков выпадает летом.

Здравствуйте, уважаемые подписчики, читатели и гости блога! Лето во всю вступило в свои права. Надоела прохлада. Дождались жаркой погоды. Опять плохо — дышать не чем, огород и сад сохнет. Как сохранить влагу в почве и помочь растениям пережить засуху?

Ели Вы живете в районе с засушливым климатом , то прежде всего, делайте упор на выращивание растений нетребовательных к влаге: морковь, свеклу, томат, горох, фасоль, арбуз, тыква . К ним можно отнести и лук, чеснок, картофель, дыню, кабачки, брюссельскую капусту . Исходя из этого и надо планировать посадки. Это вовсе не означает, что не стоит сажать влаголюбивые культуры, просто отведите под них меньшую площадь, чтобы вы могли им уделить больше внимания.

Ну и конечно позаботиться о растениях, а помогут в этом несколько простых способов:

Рыхление. Чтобы сохранить влагу в почве её следует рыхлить. Плотная земля пронизана массой микрокапилляров по которым вода поднимается снизу из грядки и испаряется. Сохранить в такой почве влагу невозможно. А рыхление разрушает микрокапилляры. Вот только процесс этот требуется делать довольно часто – раза три в неделю. К тому же рыхление доставляет в почву кислород, так необходимый корням растений.

Мульчирование. Следите, чтобы слой не был толще 4-5 см. В противном случае под ним могут завестись вредители. В качестве мульчи можно использовать выполотые, пока ещё без семян, сорняки, травяную крошку из газонокосилки и крупные древесные опилки. Но лучше, перед поливом немного освободить землю от опилок, т.к. они могут слипаться после нескольких поливов и не пропускать воду к почве. Особенно перемешивать нужно после дождя. Имейте в виду, что если мульча от лиственных деревьев, то почва под ними может преть. А вот сосновые опилки или кора не только сохранят влагу в почве, но и прогонят с неё слизней.

Важно прикрывать почву любым доступным способом: если не рыхлой органикой, то специальными материалами. Подойдут даже полоски газетной бумаги либо картона. На земляничных грядках для этого сгодятся даже лишние розетки, подсушенные и измельченные.

Сбор воды . Поставьте под водостоки с крыш все имеющиеся емкости. Если возникнут кризисы с водоснабжением, то можно будет использовать накопленную в них воду – хотя бы для точечных поливов.

Для этих же целей используйте любые емкости для сбора воды.

Прополка. Во время засухи прополку сорняков лучше проводить как можно раньше, ведь они забирают влагу у культурных растений. Выдернутую траву в подсушенном или сыром виде тоже можно использовать в качестве мульчирующего материала, особенно Вам будут благодарны огурчики.

Как самому сделать капельный полив?
Поставьте бочку с несколькими нижними краниками посреди грядок. Проведите от них легкие пластиковые шланги и разложите их поближе к рассаде. Толстой иглой (шилом) проделайте в них дырочки рядом с корнями. Забейте заглушками концы шлангов и откройте краны. Емкости на 250 литров воды вполне хватит на капельный полив в течение пяти дней. Так без особого труда можно сохранить влагу в огороде, на время вашего отсутствия.

Главное: поливайте свои посадки вечером или утром отстоявшейся водой, не ледяной из шланга. Если придется поливать днем, обязательно под корень, дабы избежать ожогов листвы растений. Проводите рыхление и обязательно мульчируйте ваши посадки.

До новых встреч, друзья!

Желаете оставить отзыв, совет? Легко! Потребуется только имя!

Дорогой гость нашего сайта, я не настаиваю, однако мне будет приятно увидеть Ваш отзыв, совет или пожелание! Новые статьи выходят раз в неделю, а иногда и чаще, а это значит, что наш блог живет активной жизнью и Ваш отзыв не останется без внимания!