Розділ «1. НАУКОВІ ОСНОВИ ЗЕМЛЕРОБСТВА»

Максимальною водопроникністю характеризуються ґрунти, які мають водотривку грудочкувату структуру. Крім того, на величину водопроникності впливає будова ґрунту, величина набухання, склад вбирних основ, наявність щілин, ходів черв'яків та ін. Чим краща будова ґрунту, зокрема чим більше співвідношення між об'ємом великих і малих ґрунтових пор, тим вища водопроникність. Зв'язок між набуханням ґрунту і його водопроникністю зворотній, тобто чим більша перша величина, тим менша друга, оскільки різко зменшується некапілярна пористість ґрунту. Вплив складу поглинутих основ проявляється в тому, що чим більше в ґрунтовому вбирному комплексі катіонів кальцію і магнію, тим більша величина водопроникності. Збільшення в ґрунтовому профілі ходів черв'яків, коренів, а також тріщин помітно впливає на підвищення водопроникності. Тому, регулювання водопроникності ґрунту треба зводити до поліпшення структури й будови ґрунту.

Вода, що піднімається до поверхні ґрунту як у рідкому, так і пароподібному стані, випаровується в атмосферу у вигляді водяної пари. Вода з ґрунту випаровується постійно. Це пояснюється тим, що щільність водяної пари дорівнює 0,662 щільності повітря, внаслідок чого ґрунтове повітря, насичене вологою, як більш легке спрямовується доверху.

Багаторічними дослідженнями встановлено, що можна значно зменшити випаровування води з ґрунту шляхом створення одного або двох ущільнених прошарків на деякій глибині від поверхні ґрунту. Пошарове ущільнення ґрунту повинне досягати 30-40% об'ємної маси решти розпушеної частини орного шару. У зв'язку з цим при регулюванні випаровування необхідно турбуватися про поліпшення не лише структурного стану, а й будови ґрунту.

Структурний стан і будову ґрунту поліпшують відповідним механічним обробітком його, внесенням органічних (особливо сидеральних) добрив, проведенням меліоративних заходів. Багато вологи з ґрунту споживають і бур'яни, тому їх необхідно систематично знищувати.

Ґрунт зволожується за допомогою комплексу заходів, насамперед зрошення. Велике значення його полягає в тому, що в посушливих районах можливе забезпечення водою культурних рослин протягом вегетаційного періоду і зокрема в критичні періоди, коли виникає найбільша в ній потреба.

На незрошуваних землях у Лісостепу та Степу велике значення для поліпшення зволоження ґрунту і для боротьби з водною ерозією має раціональне використання зимових опадів і стоку весняних талих вод. Наприклад, у Лісостепу та Степу стік весняних вод досягає 70% зимових опадів, тобто 400-800 м3/га.

Для затримування і нагромадження снігу на полях застосовують літні посіви кулісних рослин (соняшнику, кукурудзи, сорго та ін.) і роблять снігові вали сніговими плугами-валкоутворювачами. При щільності снігу 0,3 г/см3 шар снігу висотою 10 см забезпечує близько 300 м3/га води. Для раціонального використання зимових опадів і місцевого стоку навесні застосовують такі заходи: полицеву і безполицеву оранку впоперек схилу, гребеневу оранку, борознування впоперек схилів; щілювання на глибину до 60-65 см і відстанню між щілинами 3-5 м упоперек схилу та ін. Важливим для раціонального використання вологи та боротьби з ерозією є досвід США і України щодо застосування обробітку ґрунту по горизонталях або контурної оранки.

Одним з важливих заходів збільшення вологості в ґрунті є поліпшення мікрокліматичних умов за допомогою насадження лісових смуг, залісення піщаних ділянок, ярів та ін. При цьому підвищується вологість повітря, знижується сила вітру, збільшується кількість снігу на полях, краще використовуються ґрунтом весняні талі води, помітно зменшується ерозія, підвищується рівень підґрунтових вод.

До заходів, що зменшують випаровування вологи з ґрунту, належить мульчування, тобто вкривання різними матеріалами поверхні ґрунту.

У регулюванні водного режиму ґрунту суттєве значення має правильне чергування культур у сівозміні, розміщення рослин на полі - напрямок сівби, спосіб сівби та садіння, норма висіву, строки сівби та ін.

Підвищення вологості ґрунту сприяє посиленню кущіння зернових культур і росту вегетативної маси, що зумовлює помітне затінення нижньої частини стебел рослин. Недостатнє освітлення нижніх міжвузлів викликає надлишкове видовження клітин рослин, стінка соломи стає тонкою і як наслідок - стебло недостатньо міцне, що є основною причиною вилягання хлібів.

Другий напрям у регулюванні водного режиму ґрунту - запобігання перезволоженню, яке може бути постійним або тимчасовим. Постійне перезволоження потребує осушення, яке є трудоємким і дорогим прийомом, але разом з тим необхідним і при правильній експлуатації ефективним заходом.

Перезволоження ґрунту може бути причиною вимокання культурних рослин. Внаслідок застоювання води та перезволоження ґрунту вода заповнює ґрунтові пори, витісняє ґрунтове повітря, порушуючи аерацію. За цих умов суттєве значення має застосування гребеневих посівів.

1.2.4. Повітряний режим ґрунту

Серед умов родючості ґрунту повітря має велике значення. Ґрунт містить повітря, яке проникає з атмосфери, а також гази, що утворюються в ґрунті внаслідок біохімічних процесів, які відбуваються в ньому. Повітря займає в ґрунті всі проміжки, що не зайняті водою. Крім того, деяка кількість його розчинена в ґрунтовій волозі й поглинута колоїдами ґрунту.

Ґрунтове повітря помітно відрізняється від атмосферного. В останньому міститься (у відсотках до об'єму): азоту - 78,08, кисню - 20,95, вуглекислого газу - 0,03. У ньому також, але менше, містяться й інші гази: аргон, гелій, водень, озон, радон.

До складу повітря входить водяна пара, кількість якої мало змінюється (від 0 до 4%). Поблизу деяких промислових підприємств у повітрі можуть бути шкідливі домішки: сірчаний газ, хор, сірководень та ін.

Найважливішою складовою частиною повітря для життя рослин і мікроорганізмів є кисень та вуглекислий газ. Біологічні процеси в ґрунті пов'язані з поглинанням кисню і виділення вуглекислоти. Тому ґрунтове повітря від атмосферного відрізняється меншим вмістом кисню і більшою концентрацією вуглекислого газу. Вміст кисню в ґрунтовому повітрі може становити 11-20%.

Вуглекислоти в повітрі орного шару міститься від 0,1 до 1%, але частіше 0,8%. З внесенням свіжих органічних добрив вміст вуглекислоти може підвищуватися до 2, а іноді навіть до 7-8%. В окремих випадках при анаеробному розкладі органіки і недостатньому газообміні в ґрунтовому повітрі виявляють сірководень і метан.

Потреба в молекулярному кисні сільськогосподарських культур починається відразу ж після сівби і проростання насіння. Тривале перебування насіння в перезволожених умовах ґрунту призводить до затримки його проростання.