Управление запасами почвенной воды

Важность управления запасами почвенной воды

Размеры элементов в почвенном ложе контролирует количество воды, которое может испариться. Испарение воды минимально при размере элементов, равном примерно 2 мм. Нахождение растительных остатков в почве также уменьшают потери воды за счет отражения солнечного излучения и предотвращения нагревания грунта.

Если после посева не выпадают осадки, вода, имеющаяся в посевном ложе и под ним, имеет решающее значение в получении урожая. Важно сохранить эту влагу и бережно управлять ею, чтобы семена хорошо проросли.

Солнце нагревает почву

Когда солнце всходит и начинает освещать недавно засеянное поле, энергия солнечных лучей нагревает воду в посевном ложе и слое, расположенном под ним. Некоторые молекулы воды накапливают достаточно энергии, чтобы перейти в газообразную форму и попытаться испариться с поверхности в виде водяного пара.

Испарение влаги часто можно увидет невооруженным взглядом

Такое испарение можно часто увидеть невооруженным взглядом, когда влажная земля нагревается солнечными лучами, как показано здесь. Это процесс сопоставим с закипанием воды в кастрюле на плите и потерей воды в виде пара.

Ил способствует потере воды

Испарение воды с поверхности почвы после посева в основном обуславливается размером элементов посевного ложа.


Рисунок выше показывает тесную взаимосвязь между водным испарением и почвенными частицами\диаметром элементов. Первый максимум испарения достигается при размере агрегатов 0,005 – 0,02 мм. Приблизительно это диапазон илистых частиц, он характеризует капиллярный транспорт влаги на поверхность почвы из посевного ложа. На таких  почвах важно останавливать капиллярный транспорт, чтобы предотвратить потери воды.

Грубость создает турбулентные потоки

Второй максимум испарения достигается, когда размер заполнителя превышает 50 мм, что часто имеет место в почвах с высоким содержанием глины. При таких грубых заполнителях в семенном пласте воздушные потоки становятся турбулентными, а высаживающийся грунт высыхает. Между этими пиками минимальное испарение воды, когда элементы имеют диаметр около 2 мм. Эти элементы не настолько малы, чтобы обеспечить капиллярный перенос воды, но не настолько велики, чтобы создавать турбулентные потоки воздуха. При использовании элементов такого размера в семенном пласте накладывается крышка и минимизируется испарение воды.

Это можно продемонстрировать, используя чистые размеры элементов в модельном эксперименте, см. Изображение выше. Другими словами, это совокупный размер, который регулирует испарение воды из открытого грунта.

Озимая пшеница, 3 неделе после посева

A: Агрегаты < 2 mm дали 95% всходов

B: Агрегаты 2-5 mm дали 60% всходов

C: Агрегаты > 5 mm дали 35% всходов

Солома отражает лучи

Растительные остатки, такие как солома, влияют на количество испаряемой из почвы влаги. Солома в поверхностном слое почвы воздействует на потерю воды по меньшей мере 2 способами:

  • Светлоокрашенная солома отражает лучи солнца, тогда как темноокрашенная почва почти на целиком поглощает их энергию
  • Солома может прервать восходящий капиллярный транспорт воды

Вместе эти два фактора означают, что весной поверхность почвы не так сильно нагревается, и испарение воды ограничивается.

Поверхностная обработка грунта является такой успешной именно благодаря этим факторам. Лучшее сохранение влаги в комплексе с усиленной защитой от эрозии означает, что поверхностная технология обработки почвы является наилучшей в сухих районах, таких как прерии в США и Канаде.

Узнать больше о