24. Умови життя сільськогосподарських рослин і способи їх регулювання в землеробстві

краще, особливо на ґрунтах, що мають велику некапілярну пористість. Крім того, рослинність впливає на коливання температури ґрунту, а отже, і на інтенсивність у ньому газообміну.

Для поліпшення повітряного режиму ґрунту особливу увагу звертають на збагачення ґрунту органічними речовинами, потребу у вапнуванні кислих та гіпсуванні солонцюватих ґрунтів, глибину оранки плугами з передплужниками, своєчасність та якість обробітку ґрунту знаряддями, заходи для поглиблення орного шару, правильне використання сівозміни з відповідною системою обробітку ґрунту та застосування добрив, впровадження науково обґрунтованого комплексу заходів для меліорації ґрунтів.

24.4. Теплота

За відношенням до теплоти різні рослини мають свої особливості, які треба враховувати при доборі культур для вирощування в окремих зонах землеробства, визначенні строків сівби. Відразу після сівби необхідна певна температура ґрунту для проростання і подальшого розвитку насіння (табл. 63).

Температура ґрунту позитивно впливає на ріст коренів рослин. Більш розвинута коренева система рослин краще використовує

Таблиця 63

Мінімальні температури для проростання насіння і появи сходів різних культур

		Температура, °С
	Культура	проростання	появи сходів
		насіння
	Пшениця, жито, ячмінь, овес, ко-
	нюшина, люцерна, вика яра, го-	0–1	2–3
	рох, сочевиця, гірчиця, коноплі
	Буряки, люпин, льон, гречка, кор-	3–4	6–7
	мові боби
	Картопля, соняшник	5–6	8–9
	Кукурудза, просо, соя, могар, су-	8–10	10–11
	данська трава
	Сорго, квасоля	10–12	12–13
	Рис, арахіс, бавовник	12–14	14–15

263

Землеробство з основами ґрунтознавства і агрохімії

вологу та поживні речовини з ґрунту. При значному підвищенні температури інтенсивність дихання рослин зростає, внаслідок чого порушується процес асиміляції і відбувається непродуктивна витрата органічної речовини, в зв’язку з чим наростання маси рослин зменшується.

Встановлено, що не лише низькі температури ґрунту, а й високі (вище певної межі) є несприятливими для розвитку рослин. Найсприятливішим виявилось підвищення температури ґрунту при вирощуванні пшениці до 30°С, жита — до 20, ячменю — до 25°С.

Узв’язку з тим що в ґрунті міститься значна кількість корисних мікроорганізмів, треба знати вплив на них температури навколишнього середовища. Як високі, так і низькі температури мікроорганізми витримують неоднаково. Згубними для них є високі температури, а низькі — тільки призупиняють їх життєдіяльність. Для життєдіяльності ґрунтових мікроорганізмів сприятливими є невеликі коливання температури ґрунту. Це характерно для високоокультурених ґрунтів з великим вмістом органічних речовин.

До теплових властивостей ґрунту належить: поглинання теплової енергії, відбиваюча здатність, теплоємкість, теплопровідність, температуропровідність, тепловипромінювання. Теплові властивості ґрунту залежать насамперед від співвідношення у ньому води, повітря та твердої частини, а також хімічного та гранулометричного складу, кольору, ступеня затінення тощо. На практиці часто доводиться рахуватися з впливом вологості ґрунту на його теплові характеристики. Водночас температура змінює термічні показники ґрунту протягом усього року на 20%, а пористість — на 50% (у деяких випадках вологість зменшує їх у 10–15 разів).

Уземлеробстві для поліпшення теплового режиму ґрунту застосовують такі заходи: обробіток, снігонакопичення, снігорозподіл, регулювання танення снігу, різні способи та норми висіву насіння, чергування рослин у сівозміні, застосування системи добрив тощо.

Важливим джерелом теплоти для ґрунту є сонячна радіація. Надходження її у ґрунт змінюється залежно від часу доби та широти, стану атмосфери — її щільності, хмарності, наявності туману, пилу і т.п. Істотним джерелом теплоти в ґрунті є виділення її мікроорганізмами в процесі їх життєдіяльності. Утворення теплоти за цих умов зумовлюється неповним використанням

264

24. Умови життя сільськогосподарських рослин і способи їх регулювання в землеробстві

енергії, окисленням органічних речовин під час різних процесів у клітинах. На внутрішньоклітинні процеси затрачається 15–50% загальної кількості перетвореної мікробами енергії, а решта її надходить у навколишнє середовище у вигляді теплоти. Усі інші джерела теплоти для ґрунту (наприклад, теплота змочування, внутрішня теплота земної кулі, випадання теплого дощу) мають невелике значення.

Надходження теплоти в ґрунт і її витрати забезпечуються багатьма фізичними явищами. Тому до основних критеріїв теплового балансу відносять: радіаційний баланс — суму прямої і розсіяної сонячної радіації, крім відбиваючої радіації та ефективного випромінювання, проникнення теплоти у більш глибокі шари ґрунту та проникнення теплового потоку з глибини до поверхні (теплообмін у ґрунті). Спрямованість цих потоків у ґрунті неоднакова протягом доби і змінюється по сезонах, теплообмін ґрунтової поверхні з повітрям відбувається переважно внаслідок термічної конвекції. Коефіцієнт обміну залежить, зокрема, від стану поверхні ґрунту, напряму вітру, градієнта температури повітря і землі; теплоти випаровування — витрат теплоти на випаровування або виділення його під час конденсації водяної пари та утворення інею; теплообміну з ґрунтовою поверхнею повітря при горизонтальному переміщенні над ґрунтом. Різниця температур повітря та поверхні ґрунту сприяє його прогріванню або охолодженню.

Найбільші зміни температури повітря протягом доби та за рік відбуваються у верхньому шарі ґрунту. Добові коливання температури у весняно-літній період досягають глибини 70–100 см, але помітно нівелюються уже на глибині понад 20 см. Ці коливання неоднакові у різних зонах та на різних типах ґрунтів. Річні коливання температури залежно від широти і температуропровідності ґрунту можуть досягати глибини 5 і більше метрів. Узимку на глибині 60–100–150 см температура ґрунту залишається вищою, ніж у верхніх його шарах.

Велике значення для озимих культур має промерзання і розмерзання ґрунту. Глибина промерзання ґрунту залежить від багатьох причин і насамперед від товщини снігового покриву, сили та тривалості морозів. На півдні ґрунти промерзають на глибину 10–15 см, на півночі — 30–80–100 см. Занадто глибоке промерзання ґрунту негативно впливає на розвиток культурних рослин.

265

Землеробство з основами ґрунтознавства і агрохімії

Умови, які сприяють накопиченню і збереженню води в ґрунті, одночасно є умовами задовільного повітряного і теплового режимів. Структурні ґрунти, достатньо пухкі, характеризуються доброю аерацією, менше нагріваються при високих температурах, а при низьких — повільніше охолоджуються, мають добру вологоємкість, водопроникність і повітроємкість. Висока вологість ґрунту та добра аерація створюють помірний його тепловий режим.

Із підвищенням температури зменшується поверхневий натяг води і поліпшується її капілярний рух. Висушування ґрунту збільшує коагуляцію колоїдів і поліпшує його агрегатний стан. Зміна температури збільшує (під час охолодження) або зменшує (під час нагрівання) розчинність вуглекислого газу і кисню в ґрунтовій воді, змінюючи таким чином повітряний режим. При промерзанні ґрунту вода в ньому розподіляється і піднімається до верхніх шарів. Тому водний, повітряний, тепловий і поживний режими тісно пов’язані між собою і на високоокультурених ґрунтах з добрими фізичними властивостями відповідають вимогам сільськогосподарських культур.

Надходження сонячної енергії до поверхні ґрунту регулювати досить важко. Проте можна змінювати розподіл теплоти в ґрунті. Збільшуючи або зменшуючи температуру верхніх шарів ґрунту, можна регулювати тепловий режим інших його шарів. Зміна температури ґрунту в бажаному напрямі досягається регулюванням водного і повітряного режимів, а також збагаченням його органічними речовинами та підтримуванням у певному фізичному стані. Доступним для виробництва заходом з регулювання теплового режиму ґрунту є снігозатримування. Озимі культури добре зимують при неглибокому промерзанні ґрунту і температурі не нижче –10...12°С і не вище — 5°С Оптимальна глибина снігового покриву на півдні 20 см, а на півночі до 70 см. За допомогою снігозатримування відбувається накопичення снігу і рівномірний його розподіл на поверхні поля. Прискорюючи (затемнення) або уповільнюючи (ущільнення) танення снігу, можна регулювати температурний режим ґрунту та забезпечувати накопичення в ньому води.

Полезахисне лісонасадження поліпшує тепловий режим ґрунту, сприяє накопиченню снігу і рівномірному розподілу його на

266