Транспіраційний коефіцієнт вівса

 

 

Вологість ґрунту,% від повної вологоєм­кості	Транспіраційний коефіцієнт
без добрив	при повному удобренні

 

Транспіраційний коефіцієнт помітно змінюється у межах різних сортів і різновидностей культур. Проте величина його характери­зує лише витрату вологи рослинами і враховує її надходження. Рослина з високим транспіраційним коефіцієнтом, порівняно з рослиною, у якої цей показник низький, може вбирати води більшу кількість, якщо в неї глибоко розміщена коренева систе­ма, що дає їй змогу вбирати вологу з глибоких шарів ґрунту. Так, люцерна має високий транспіраційний коефіцієнт, хоч може добре розвиватись і в умовах посухи, оскільки її коренева сис­тема проникає в ґрунт на глибину більш як 10 м.

Здатність вівсюга пригнічувати овес, особливо в посушливі роки, значною мірою зумовлена тим, що його коренева система розвивається швидше, ніж у вівса. У більш пізніх культур, що роз­виваються в другій половині літа (кукурудза, сорго, суданська трава), коренева система розміщується глибоко. З її допомогою вони використовують протягом першої половини літа вологу із глибоких шарів ґрунту, сильніше висушуючи їх, ніж ранні культу­ри, а в другій половині літа використовують вологу опадів. У по­сушливій зоні всі заходи, що сприяють швидшому розвитку ко­реневої системи і проникненню її вглиб (глибока оранка, рання сівба тощо), полегшують використання води рослинами з глиб­ших шарів ґрунту.

Нестача вологи зумовлює тимчасове або тривале в'янення рослин. При значній нестачі води в листках порушуються біо­хімічні процеси, насамперед відбуваються гідроліз вуглеводів з утворенням сахарози та розкладання білків. Внаслідок цього рослини втрачають здатність до фотосинтезу.

Вологість ґрунту на полях, зайнятих посівами культур, зни­жується внаслідок як транспірації рослин, так і випаровування її з поверхні ґрунту. Причому значна частина ґрунтової вологи вит­рачається на формування врожаю. Особливо значним є випаро­вування вологи з поверхні ґрунту на початку вегетації рослин, коли транспірація їх ще обмежена.

Сільськогосподарські культури терплять як від нестачі, так і від надлишку вологи в ґрунті. Перезволоження ґрунту зумовлює нестачу кисню, наявність якого у ґрунтовому повітрі сприяє нор­мальному функціонуванню кореневої системи рослин. Крім того, при нестачі кисню пригнічуються життєдіяльність аеробних бак­терій, денітрифікація нітратів та ретроградація фосфатів. Трива­ле застоювання води у блюдцях спричинює вимокання посівів озимих.

Потреба рослин у воді залежить від біологічних властивостей даної групи або сортів рослин, площі листкової поверхні, трива­лості вегетаційного періоду, життєздатності та особливостей розміщення їх кореневої системи в ґрунті.

Академік В. Р. Вільямс порівнював потреби різних груп рос­лин у волозі і вологість ґрунту в різні періоди вегетації (рис. 24). Співвідношення потреби рослин у волозі та вологості ґрунту дало змогу В. Р. Вільямсу та іншим ученим дійти висновку, що оволо­діння методами впливу на водний режим ґрунту-одне з основ­них завдань землеробства. Особливо значною є проблема вод­ного режиму в зонах недостатнього зволоження — Степу та Лісостепу.

Забезпеченість культурних рослин вологою в різних місцево­стях визначається не лише кількістю опадів, а й величиною ви­паровування води з ґрунту, яка значно залежить від температу­ри повітря і ґрунту. Г. Т. Солянінов запропонував формулу для розрахунку забезпеченості рослин вологою опадів (Р):

P =

де А — кількість опадів за вегетаційний період або певну його частину, мм;

В — сума температур за той самий період;

10 — коефіцієнт (при Р = 0,5 ґрунт вважається сухим; 1,0 — посушливим; 1,5 — вогким; при 2 — надмірно зволоженим).

Велике значення для формування врожаю рослин має роз­поділ опадів у часі. Сума опадів за весну і першу половину літа, тобто за період, протягом якого для рослин особливо потрібна волога, невелика.

Доведено, що величина транспіраційного коефіцієнта зале­жить від осмотичного тиску ґрунтового розчину та структури ґрунту. Із зменшенням вмісту часточок пилу в ґрунті величина транспіраційного коефіцієнта зменшується. Тому при поліпшенні структури ґрунту посилюється життєдіяльність аеробних бактерій, які розкладають органічну речовину, збільшується вміст мінераль­них речовин у ґрунтовому розчині, внаслідок чого підвищується осмотичний тиск ґрунтового розчину, що, в свою чергу, сприяє зменшенню величини транспіраційного коефіцієнта рослин.

 

Рис. 24. Співвідношення зміни вологості ґрунту у вегетаційний період і потреба у воді культурних рослин:

1 — крива вологості ґрунту; 2 — крива потреби рослин у воді; І — ско­ростиглі хліба та кормові культури північних районів; II — пізньостиглі хліба; III — технічні культури; IV — коренеплоди; V — бобові польові культури; VI — посіви багаторічних бобових грав

 

Крім погодних умов, для забезпечення рослин вологою ве­лике значення мають фізичні властивості ґрунту, зокрема його будова, щільність складення, гранулометричний склад та харак­тер поверхні. Від цих властивостей ґрунту залежать не лише загальні запаси вологи в ньому, а й її рухомість та швидкість переміщення. Зокрема, піщані ґрунти висихають швидше по­рівняно з іншими, втрачаючи воду внаслідок випаровування. Вони утримують менше води, ніж суглинкові та глинисті ґрунти. Проте недоступної для рослин вологи у піщаних ґрунтах найменше по­рівняно із суглинками та глинистими ґрунтами, тому на піщаних і супіщаних ґрунтах рослини легше витримують посуху.

Помітно впливає на вміст води у ґрунті поверхня випаровуван­ня. Чим вона рівніша, тим менше випаровується вологи. Гребеня­ста поверхня, що утворилася після оранки, зумовлює значну втрату ґрунтової вологи. Випаровування води ґрунтом з гребеневою або глибистою поверхнею посилюється під дією сили вітру.

Вміст води в ґрунті залежить також від експозиції земельної ділянки. Так, при уклоні поверхні 15° на східному схилі випарову­вання зменшується на 86%, на західному — на 84%, а на північно­му — до 70% (випаровування вологи на південних схилах прий­мається за 100%).

Значно впливає на вміст вологи в ґрунті рельєф. На підвище­них місцях випаровування інтенсивніше, ніж на понижених, ос­кільки в першому випадку відбувається більш посилена циркуля­ція атмосферного повітря.

Одним з факторів впливу на водний режим ґрунту у різних зонах є склад місцевої флори. Слід зазначити позитивний вплив лісу, що знаходиться поблизу полів. Ліс затримує весняні та по-веневі води, сприяє затриманню снігу на полях та повільному його таненню, перешкоджає розвитку ерозії, забезпечує підви­щення вмісту водяної пари в атмосферному повітрі, зменшує транспірацію рослин та випаровування з поверхні ґрунту.

Баланс води в кореневмісному шарі визначається кліматич­ними та погодними умовами, властивостями ґрунту, його станом під час обробітку, а також біологічними особливостями рослин та особливостями росту їх кореневої системи.

Більшість води надходить у кореневмісний шар ґрунту за ра­хунок атмосферних опадів та ґрунтових вод при високому рівні їх залягання. Відносно менше значення у балансі вологи коре­невмісного шару ґрунту має вода, яка утворюється внаслідок конденсації водяної пари, що надходить з атмосфери та глибо­ких шарів ґрунту.

Головними складовими витратної частини балансу вологи є: проникнення її за межі кореневмісного шару ґрунту, випарову­вання в атмосферу та використання рослинами.

Водний режим ґрунту в землеробстві характеризується таки­ми водно-фізичними константами: повна вологоємкість (ПВ); найменша (польова) вологоємкість (НВ); вологість розриву капі­лярного зв'язку (ВРК); вологість в'янення (ВВ); вологість стійко­го в'янення (ВСВ); максимальна гігроскопічність (МГ); максималь­на адсорбційна вологоємкість (МАВ).

За рухомістю вологу ґрунту поділяють на легкорухому, серед-ньорухому, малорухому й нерухому, а за доступністю для рослин розрізняють вологу легкодоступну, що може переходити в над­мірну, середиьодоступну, важкодоступну, дуже важко доступну й недоступну.

О. А. Роде виділив такі форми води в ґрунті: вільну, неміцно-зв'язану, міцно-зв'язану, водяну пару, тверду та кристалізаційну. На рис. 25 показано механізм руху води в ґрунті, її доступність за різної вологості. Доступною для рослин є вода, яка перемі­щується у ґрунті завдяки гравітаційним, капілярним, плівчасто-менісковим та дифузійним силам.

 

Рис. 25. Механізм руху води та її доступність при різній вологості ґрунту (за В. П. Гордієнком)

Для підвищення родючості ґрунту, як правило, застосовують два основних заходи: накопичують якнайбільшу кількість води і зберігають її запаси в ґрунті в районах з недостатнім і нестійким зволоженням та ведуть боротьбу з перезволоженням ґрунту в місцевостях з надмірним його перезволоженням. Заходи нако­пичення і збереження води в ґрунті мають бути спрямовані на підвищення водопроникності ґрунту та зменшення підняття води в ньому і випаровування вологи в атмосферу.

У процесі водопроникності ґрунту розрізняють два явища: поглинання води ґрунтом до моменту його насичення вологою та фільтрацію. Поглинання води, яка проникає зверху, залежить не тільки від дії сили гравітації, а й від вбирної здатності ґрунту. Величина останньої тим менша, чим більша вологість ґрунту.

Максимальну водопроникність мають ґрунти з міцною гру­дочкуватою структурою. На водопроникність ґрунту впливає та­кож його будова, здатність до набухання, склад поглинутих ос­нов, пористість, наявність щілин, ходів черв'яків тощо. Чим краща будова ґрунту, зокрема, чим більше співвідношення об'єму великих і малих щілин, тим вища водопроникність ґрунту. Із збіль­шенням здатності ґрунту до набухання його водопроникність зменшується, оскільки сильніше звужуються щілини ґрунту. Вплив складу поглинутих основ виявляється в тому, що чим більша валентність катіонів, тим більша водопроникність ґрунту. Отже, регулювання водопроникності ґрунту зводиться до поліп­шення його структури та будови.

Вода, що підіймається до поверхні ґрунту як у рідкому, так і в пароподібному стані, випаровується в атмосферу у вигляді во­дяної пари. Випаровування води з ґрунту відбувається постійно. Це пояснюється тим, що густина водяної пари дорівнює 0,662 густини повітря, внаслідок чого ґрунтове повітря, насичене во­логою, як більш легке, спрямовується вверх.

Дослідженнями встановлено, що випаровування води з ґрун­ту можна зменшити створенням одного або двох ущільнених про­шарків на певній глибині від його поверхні. Пошарове ущільнення ґрунту повинно досягати 30-40% об'ємної маси пухкої частини орного шару. Тому для регулювання випаровування вологи з ґрунту треба створювати не лише його структуру, а й відповідну будову.

Основними заходами для збільшення запасів ґрунтової воло­ги є зволоження ґрунту і зменшення випаровування водяної пари в атмосферу та вплив на рослину.

Серед заходів безпосереднього впливу на ґрунт основним є система обробітку ґрунту, що забезпечує створення необхідної його будови, збереження грудочкуватої структури і знищення бур'янів.

Зволоження ґрунту відбувається внаслідок комплексу заходів, насамперед зрошення. Під час зрошення в посушливих районах рослини можна забезпечувати водою протягом усього вегета­ційного періоду, зокрема, в критичні періоди їх розвитку.

На незрошуваних землях у зонах Лісостепу та Степу велике значення для зволоження ґрунту та для боротьби з ерозією має раціональне використання зимових опадів і весняних тапих вод. Наприклад, в Лісостепу та Степу об'єм весняних вод досягає 70% об'єму зимових опадів (400-800 м³/га).

Для затримання і накопичення снігу на полях застосовують літні посіви (куліси) високостеблових рослин (соняшнику, куку­рудзи, сорго тощо), стебла яких залишають на зиму в полі, а зи­мою між ними снігорозорювачами роблять снігові гребені і бо­розни. При щільності снігу 0,3 г/см³ кожний накопичений його шар заввишки 10 см забезпечує близько 300 м³/га води. Для раціонального використання зимових опадів і місцевого стікан­ня води восени застосовують такі заходи: полицеву і безполице-ву оранку впоперек схилу, формування гребенів і борозен упо­перек схилів, щілювання на глибину до 0,7 м з відстанню між щілинами 3-5 м упоперек схилу, прискорене танення снігу тощо. Важливим для раціонального використання вологи та боротьби з ерозією є досвід США і України по застосуванню обробітку ґрунту по горизонталях або контурної оранки.

Одним з важливих заходів для збільшення вологості ґрунту є поліпшення мікроклімату — насадження лісосмуг, залісення піща­них ділянок, балок, байраків, після чого збільшується вологість повітря, знижується сила вітру, зменшується випаровування ґрунтової вологи, затримується сніг на полях, краще викорис­товуються ґрунтом весняні талі води, знижується ерозія, підви­щується рівень ґрунтових вод.

До заходів, що скорочують випаровування води з ґрунту, на­лежить мульчування — покриття різними матеріалами поверхні ґрунту між рослинами. Для регулювання водного режиму ґрунту істотне значення має правильне чергування культур у сівозміні, відповідне розміщення рослин на полі — напрям та спосіб сівби і садіння, норма висіву, строки сівби тощо. Іншим заходом для регулювання водного режиму ґрунту є боротьба з його перезво-ложенням. Воно буває постійним або тимчасовим.

Постійне перезволоження ґрунту потребує його осушення. Перезволоження ґрунту спричинює вимокання рослин. Внаслі­док застоювання води та перезволоження ґрунту вода заповнює пори ґрунту, витісняє ґрунтове повітря, порушує аерацію, різко посилює анаеробний процес. За таких умов велике значення має застосування гребеневих посівів.

При підвищенні вологості ґрунту посилюється кущення зер­нових культур та ріст вегетативної маси, що зумовлює затінення нижньої частини стебел рослин. Недостатнє освітлення нижніх міжвузлів викликає надлишкове подовження клітин рослин, внас­лідок чого стінка соломини витоншає, стебло стає не дуже міцним, що є основною причиною вилягання хлібів.

 

Повітря

У проміжках ґрунту містяться повітря, яке проникає з атмос­фери, а також гази, що утворюються в ґрунті під час біохімічних процесів. Повітря в ґрунті займає всі проміжки, які не зайняті водою, деяка кількість його розчинена в ґрунтовій волозі і погли­нута колоїдами ґрунту.

Ґрунтове повітря за хімічним складом відрізняється від атмос­ферного. В ньому міститься (у процентах до об'єму): азоту — 78,08, кисню — 20,95, вуглекислого газу — 0,03. Крім того, у ґрун­товому повітрі в менших кількостях містяться аргон, гелій, водень, озон, радон. До складу ґрунтового повітря входить водяна пара, кількість якої мало змінюється (від 0 до 4%). Поблизу деяких промислових підприємств у ґрунтовому повітрі є шкідливі домі­шки — сірчистий газ, хлор, сірководень тощо.

Найважливішими компонентами повітря для життя рослин і мікроорганізмів є кисень та вуглекислий газ. Біологічні процеси в ґрунті, як правило, пов'язані з витратою кисню і виділенням вуглекислого газу. Тому ґрунтове повітря від атмосферного від­різняється меншим вмістом кисню і більшою концентрацією вуг­лекислого газу. Вміст кисню в ґрунтовому повітрі становить від 20 до 11%.

Вуглекислого газу в повітрі орного шару ґрунту міститься від 0,1 до 1%, але найчастіше — 0,8%. Після внесення свіжих орга­нічних добрив вміст вуглекислого газу підвищується до 2, іноді до 7-8%. У деяких випадках під час анаеробного розкладання органічних речовин і при недостатньому газообміні в ґрунтовому повітрі міститься сірководень та метан.

Потреба сільськогосподарських культур у молекулярному кисні для проростання насіння виникає відразу після його посіву.

При тривалому перебуванні в перезволоженому ґрунті насіння погано проростає, загниває його зародковий корінець.

Якщо газообмін між ґрунтовим та атмосферним повітрям не відбувається, увесь кисень у ґрунті витрачається протягом двох діб. Максимальне використання кисню коренями рослин спос­терігається у період їх цвітіння. На цей період припадає макси­мальне накопичення вуглекислого газу в ґрунті під посівами жита, пшениці, гороху, буряків, картоплі, конюшини тощо. За нестачі кисню в ґрунті корені рослин відмирають внаслідок дії розчин­них у воді окислених сполук ґрунту. Так, нітрати можуть віднов­люватись на нітрити не лише під впливом мікроорганізмів, а й коренів рослин. При цьому в ґрунті накопичуються відновлені сполуки і різко порушується процес живлення рослин.

На нестачу кисню в ґрунті рослини реагують неоднаково, наприклад, злакові менше, ніж бобові. Більш чутливі до нестачі кисню картопля, ячмінь, люпин, менш чутливі — гречка, рис. Не­зважаючи на відносно більшу стійкість злакових рослин до не­стачі кисню їх урожай значно знижується. Причиною зниження врожаю, як правило, є вплив шкідливих закисних сполук, що ут­ворюються в ґрунті при його недостатній аерації.

Кисень необхідний для дихання рослин. Він є джерелом енергії, що витрачається при надходженні води і поживних речо­вин у клітини, для росту рослин, синтезу різних сполук тощо. Значна кількість кисню потрібна для життєдіяльності корисних ґрунтових мікроорганізмів. Процес нітрифікації активно протікає тільки при вільному доступі кисню. Тому нітрифікація активніше відбувається під час розпушування ґрунту. У перші дні після роз­пушування ґрунту кількість нітрифікуючих бактерій іноді у 5-10 разів перевищує кількість їх до його обробітку.

Бульбочкові бактерії, що живуть на коренях бобових рослин, активно використовують молекулярний азот тільки при вільному надходженні кисню. Фіксація азоту відбувається паралельно з використанням бактеріями вільного кисню при окисленні різних джерел вуглецю.

Фіксація атмосферного азоту азотобактером (А2от.оЬасїег), що живе на коренях рослин, знаходиться в прямій залежності від його дихання. Існує певна залежність між запасом хімічної енергії у використаній азотобактером органічній речовині і кількістю фіксованого ним азоту (на кожні 4,2 кДж енергії фіксується 2 мг атмосферного азоту).

Кисень необхідний також для мікроорганізмів, що беруть участь у живленні культурних рослин. Мікориза та багато мікробів прикореневої зони тісно пов'язані у своїй життєдіяльності з ви­щими рослинами, є аеробними організмами і потребують наяв­ності в ґрунті кисню.

Вищі рослини по-різному реагують на наявність вуглекислого газу в атмосферному і ґрунтовому повітрі. При концентрації С0₂ в ґрунтовому повітрі понад 1% деякі культурні рослини виявля­ють ознаки отруєння. Водночас підвищення концентрації С0₂ в атмосферному повітрі понад 1 % сприяє збільшенню врожаю. Для багатьох рослин встановлена пряма залежність асиміляції від підвищення вмісту С0₂ в повітрі.

Запас вуглекислого газу в повітрі становить близько 600 білліонів тонн вуглецю, причому з цього запасу рослини земної кулі щорічно використовують близько 19 білліонів тонн. Тому тільки при сталому поверненні С0₂ в атмосферу відбувається кру­гообіг його в природі і забезпечується життєдіяльність рослин. Нестача С0₂ в повітрі компенсується за рахунок вуглекислого газу, що виділяється з ґрунту, з океану та при диханні різних організмів.

Трав'янисті рослини використовують С0₂ насамперед з при­земного шару повітря, де його концентрація вища. За рахунок ґрунтового СO₂ швидше відновлюється нестача СO₂ в нижніх шарах атмосфери. Ця нестача СO₂ в денні години легко компен­сується вночі, коли рослини його не використовують. При зни­женні температури вночі зменшується і продукування СO₂ в ґрунті. Проте вночі рослини не використовують СO₂, а, навпаки, виділяють його під час дихання, крім того, СO₂ виділяється з ґрун­ту. Тому денні витрати СO₂ відновлюються, що сприяє сталому газообміну між ґрунтовим та атмосферним повітрям.

У ґрунті СO₂ накопичується переважно під час життєдіяльності мікроорганізмів і кореневої системи рослин. Якщо коренева сис­тема культурних рослин дуже чутлива до високої концентрації СO₂ в ґрунті, то мікроорганізми відносно легко її витримують. Амоній та нітрифікуючі бактерії припиняють свою життєдіяльність при вмісті СO₂ понад 30%. При внесенні переважно органічних доб­рив, що містять калій, фосфор, сірку, життєдіяльність ґрунтових бактерій посилюється і виділення СO₂ збільшується. Утворенню СO₂ сприяють також теплота, рівномірна вологість (приблизно 40% повної вологоємкості ґрунту), розпушування ґрунту, одно­часне внесення органічних та мінеральних добрив.

Найбільша кількість СO₂ утворюється у верхніх шарах ґрунту, де більше мікроорганізмів і активність їх вища. На глибині 20-30 см кількість бактерій в 1 г ґрунту зменшується у 3-10 разів, а на глибині понад 1 м — зменшується ще більше. Незважаючи на те що найбільша кількість С0₂ спостерігається у верхніх шарах ґрун­ту, концентрація його в більш глибоких шарах часто буває над­лишковою, тому що газообмін там значно сповільнений. При вологості ґрунту, нижчій за максимальну гігроскопічність, ґрун­тове повітря поглинається колоїдними часточками. Поглинуте повітря характеризується меншою рухомістю, ніж вільне. Кількість повітря, поглинутого сухим ґрунтом, у різних ґрунтах неоднако­ва. Поглинання ґрунтом молекул газів залежить від ступеня зво­ложення ґрунту, температури (з підвищенням температури по­глинання зменшується), тиску (з підвищенням тиску поглинання підвищується), хімічного складу ґрунтових колоїдів, хімічної природи газів. Найінтенсивніше поглинаються водяна пара, потім вуглекислий газ, кисень, азот.

Крім вмісту вільних і поглинутих газів у ґрунті ґрунтова волога має розчинені в ній гази. Вони переходять з ґрунтового розчину в повітря або знову розчиняються в ньому. Найактивнішими є кисень та вуглекислий газ. Із зниженням температури ґрунтової води розчинність кисню та вуглекислого газу збільшується. Вільний кисень у ґрунтовому розчині є окислювачем і тому бере участь в окислювально-відновних реакціях та у формуванні вро­жаю. Розчинний у ґрунтовій воді СO₂ сприяє перетворенню важ­корозчинних солей на більш доступні для рослин сполуки.

Повітряний режим — це зміна кількості і складу повітря в ґрунті за певний час. Кількість повітря в ґрунті (повітроємкість) залежить від загальної пористості та ступеня заповненості пор водою. Повітроємкість — це різниця між загальною пористістю і вологістю (в процентах від об'єму ґрунту). Капілярні пори част­ково або повністю бувають заповнені водою, а в проміжках більшого діаметра (некапілярних) утримуватися вода не може і під дією сили гравітації стікає вниз. Об'єм некапілярних щілин (у процентах від загального об'єму ґрунту) — це некапілярна по­ристість, яка становить частину повітроємкості ґрунту. Вона підви­щується після розпушення ґрунту у зв'язку із збільшенням проміжків між його грудочками. Отже, повітряний режим, пов'я­заний з водним режимом ґрунту, можна регулювати на ґрунтах, що мають міцну дрібногрудочкувату структуру (0,25-10 мм). Повітря, що переміщується в проміжках ґрунту, аерує його. Проте надлишок вологи (близької до повної вологоємкості або вищої від неї) призводить у певних умовах до появи пор з повітрям, які защемлені водяними пробками. У таких порах за відсутності газообміну збільшується вміст СO₂, а кисень використовується мікроорганізмами та коренями рослин. Це явище спостерігаєть­ся, як правило, в ущільнених шарах ґрунту, проте після висихан­ня його водяні пробки зникають, ґрунтові пори відкриваються і заповнюються повітрям.

Ґрунтове повітря взаємодіє з твердою і рідкою фазами ґрунту. Воно може заповнювати вільні від води пори чи щілини або бути поглинутим колоїдними часточками й утримуватись в ґрунтово­му розчині. Склад ґрунтового повітря залежить від біологічних процесів, що відбуваються в ґрунті, та від активності газообміну з атмосферним повітрям. У ґрунтах, які мають значну пористість і характеризуються достатньою повітроємкістю та повітропро­никністю, легко відбувається обмін між ґрунтовим і атмосфер­ним повітрям.

Для оновлення ґрунтового повітря необхідні такі фактори: дифузія газів — тепловий рух молекул для зменшення їх концен­трації; коливання атмосферного тиску, при підвищенні якого ат­мосферне повітря надходить у ґрунт, а при зменшенні виділяється з ґрунту; зміна температури, коли вдень ґрунтове повітря на­грівається, розширюється і частково виходить з ґрунту, а вночі охолоджується, стискається і атмосферне повітря надходить у ґрунт; зміна вологості ґрунту під час опадів та зрошення, коли повітря витісняється водою або надходить у ґрунт при викорис­танні вологи коренями та випаровуванні; газообмін на полях, не зайнятих рослинами, внаслідок дії вітру. В реальних умовах поля завжди виявляється комплексна дія цих факторів.

Для поліпшення повітряного режиму ґрунту треба проводити такі заходи: постачати ґрунт достатньою кількістю повітря, узгод­жувати зміну вологості ґрунту і повітряного режиму, забезпечу­вати належний газообмін між ґрунтом та атмосферою; поліпшу­вати склад приземного шару повітря, регулювати правильне співвідношення в ґрунті між аеробним і анаеробним процесами.

На полях після вирощування рослин спостерігається частко­ве розпилення та ущільнення ґрунту, що призводить до зменшен­ня його повітроємкості і потребує поліпшення аерації. При підви­щенні кількості повітря збільшується пористість ґрунту. У добре обробленому дрібногрудочкуватому ґрунті повітрям заповнені навіть некапілярні щілини.

У різних ґрунтово-кліматичних зонах забезпеченість кореневої системи рослин водою та повітрям неоднакова. Так, на Поліссі вона краща, ніж на півдні Степу. Тому в умовах Полісся в ґрунті повинно бути більше некапілярних щілин (понад 50% загальної пористості), а в умовах Степу — менше 50% загальної пористості.

На газообмін у ґрунті впливає також наявність на полі рос­линності. На відкритих полях і при відносно рідкому стоянні рос­лин газообмін посилюється під час дії вітру на верхній шар ґрун­ту, внаслідок чого повітря в приземному шарі переміщується 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.

 

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).

Таблиця 63