Warning: session_start() [function.session-start]: open(/var/www/nelvin/data/mod-tmp/sess_5013b22d78504978c54ad9eb1e0a7d1f, O_RDWR) failed: Permission denied (13) in /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php on line 7

Warning: session_start() [function.session-start]: Cannot send session cookie - headers already sent by (output started at /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php:6) in /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php on line 7

Warning: session_start() [function.session-start]: Cannot send session cache limiter - headers already sent (output started at /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php:6) in /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php on line 7

Warning: file_get_contents(files/survey) [function.file-get-contents]: failed to open stream: No such file or directory in /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php on line 82
1.2.4. Повітряний режим ґрунту : Землеробство. Підручник : Бібліотека для студентів

1.2.4. Повітряний режим ґрунту


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 
60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 
75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 
90 91 92 

Загрузка...

Серед умов родючості ґрунту повітря має велике значення. Ґрунт містить пові-тря, яке проникає з атмосфери, а також гази, що утворюються в ґрунті внаслідок біо-хімічних 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 містить-ся (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 до-мішки: сірчаний газ, хор, сірководень та ін.

Найважливішою складовою частиною повітря для життя рослин і мікроорганіз-мів є кисень та вуглекислий газ. Біологічні процеси в ґрунті пов’язані з поглинанням кисню і виділення вуглекислоти. Тому ґрунтове повітря від атмосферного відрізня-ється меншим вмістом кисню і більшою концентрацією вуглекислого газу. Вміст кис-ню 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 недо-статньому газообміні в ґрунтовому повітрі виявляють сірководень і метан.

Потреба в молекулярному кисні сільськогосподарських культур починається від-разу ж після сівби і проростання насіння. Тривале перебування насіння в перезволо-жених умовах ґрунту призводить до затримки його проростання.

В. П. Гудзь, І. Д. Примак, Ю. В. Будьонний, С. П. Танчик «Землеробство»

За відсутності газообміну між ґрунтовим і атмосферним повітрям весь кисень у ґрунті витрачається протягом двох діб. Максимум використання його коренями рос-лин припадає на період цвітіння рослин. На цей період припадає максимум нагро-мадження вуглекислоти в ґрунті під такими культурами, як жито, пшениця, горох, буряки, картопля, конюшина та ін. При недостатній кількості кисню в ґрунті корені рослин відмирають внаслідок розчинених у воді окислених сполук ґрунту. Тому ні-трати можуть відновлюватися в нітрити не лише під впливом діяльності мікроорга-нізмів, а й коренів рослин. При цьому в ґрунті починають нагромаджуватися віднов-лені сполуки, чим різко порушується живлення рослин.

На нестачу кисню в ґрунті рослини реагують неоднаково: злакові менше, ніж бо-бові. Дуже на нестачу кисню реагують картопля, ячмінь, люпин і менше — гречка та рис. Незважаючи на відносно більшу стійкість проти нестачі кисню злакових рослин, все ж таки їх урожай значною мірою знижується. Причиною цього є вплив шкідли-вих закисних сполук, що утворюються в ґрунті при його недостатній аерації. Кисень необхідний рослинам для дихання. Він є джерелом енергії, що витрачається при над-ходженні води і поживних речовин у клітини, для росту, синтетичних процесів тощо.

Багато кисню потребують корисні ґрунтові мікроорганізми. Нітрифікація ак-тивно відбувається тільки при вільному доступі кисню. У зв’язку з цим вона завжди активізується при розпушуванні ґрунту. В перші дні після розпушування нітрати з’являються іноді в 5–10-кратних кількостях порівняно з їх наявністю до обробітку.

Бульбочкові бактерії, що живуть на коренях бобових рослин, активно діють і за-своюють молекулярний азот тільки при вільному надходженні кисню. Фіксація азоту відбувається паралельно з використанням бактеріями вільного кисню при окисненні різних джерел вуглецю.

Фіксація атмосферного азоту азотобактером, що живе на коренях рослин, пере-буває в прямому зв’язку із диханням. Існує певна залежність між запасом хімічної енергії у використаній азотобактером органічній речовині і кількістю фіксованого ним азоту (на 1 ккал фіксується 2 мг атмосферного азоту).

Кисень необхідний для мікроорганізмів, що беруть участь у живленні культурних рослин. Мікориза, а також багато мікробів прикореневої зони тісно пов’язані з вищи-ми рослинами. Вони є аеробними організмами і потребують наявності кисню в ґрунті.

Вищі рослини по-різному реагують на вміст вуглекислоти в атмосферному й ґрунтовому повітрі. За умов концентрації вуглекислоти в ґрунтовому повітрі понад 1% деякі культурні рослини виявляють ознаки отруєння, тоді як підвищення кон-центрації її у атмосферному повітрі до 1% і більше супроводжується збільшенням врожаю. Встановлена пряма залежність асиміляції багатьох рослин від підвищення вмісту вуглекислоти в повітрі.

Запас СО2 в повітрі становить близько 600 більйонів тонн вуглецю. З цього за-пасу рослини земної кулі щорічно використовують близько 19 більйонів тонн. Тому тільки при постійному поновленні вуглекислоти в атмосфері створюється кругообіг її в природі і забезпечується безперебійне живлення рослин. Нестача СО2 в повітрі компенсується вуглекислотою, що виділяється з ґрунту та при диханні організмів.

Трав’янисті рослини використовують вуглекислоту насамперед з приземного шару повітря, де її концентрація вища. За рахунок ґрунтової вуглекислоти найшвид-ше поповнюється нестача СО2 в нижніх шарах атмосфери. Нестача вуглекислоти тут у денні години легко поповнюється вночі, коли припиняється фотосинтез. При зни1. Наукові основи землеробства

женні температури вночі зменшується і продуціювання вуглекислоти в ґрунті, але вночі рослини не використовують СО2, а навпаки, виділяють його під час дихання. Усе це відновлює денні витрати СО2. Це ще більше підсилює газообмін між ґрунто-вим і атмосферним повітрям.

У ґрунті СО2 нагромаджується в основному під впливом життєдіяльності мікро-організмів і кореневої системи рослин. Коренева система культурних рослин дуже чутлива до високої концентрації СО2 в ґрунті, але мікроорганізми здатні порівняно легко її переносити. Амоніфікуючі й нітрифікуючі бактерії припиняють свою життє-діяльність при вмісті СО2 понад 30%. Життєдіяльність ґрунтових бактерій посилю-ється і виділення СО2 збільшується при внесенні переважно органічних добрив, що містять калій, фосфор, сірку. Утворенню СО2 сприяє тепло, рівномірна вологість, що становить 40% ПВ ґрунту, розпушування ґрунту, одночасне внесення органічних і мінеральних добрив. Найбільше СО2 у верхніх шарах ґрунту, де значно більше мікро-організмів і де активність їх вища. На глибині 20–30 см кількість бактерій в 1 г ґрунту зменшується в 3–10 разів. На глибині 1 м і більше кількість бактерій зменшується ще більше. Незважаючи на те, що найбільша кількість СО2 зосереджена у верхніх шарах ґрунту, концентрація його в глибших шарах менша, а газообмін значно уповільнений.

Крім вільного стану, ґрунтове повітря може бути в стані поглинутого колоїдними частками ґрунту при його вологості нижче від максимальної гігроскопічності. Погли-нуте повітря характеризується меншою рухливістю, ніж вільне повітря. Кількість по-вітря, поглинутого сухим ґрунтом, неоднакова в різних ґрунтах. Поглинання ґрунтом молекул газів залежить від ступеня зволоження ґрунту, температури (з підвищенням температури поглинання зменшується), тиску (з підвищенням тиску поглинання стає більшим), хімічного складу ґрунтових колоїдів, хімічної природи газів. Найін-тенсивніше поглинається водяна пара, потім у зменшуючому порядку — вуглекислий газ, кисень, азот.

Крім вмісту в ґрунті вільних і поглинутих газів, ґрунтова волога має розчинені в ній гази. Вони переходять з ґрунтового розчину в повітря або знову розчиняються. Найактивнішими є кисень та вуглекислий газ. Із зниженням температури ґрунтової води розчинність кисню і особливо вуглекислого газу збільшується. Вільний кисень у ґрунтовому розчині є окиснювачем, тому відіграє значну роль в окисно-відновних реакціях і формуванні врожаю. Розчинна в ґрунтовій воді вуглекислота сприяє пере-ходу важкорозчинних солей у більш доступні для рослин сполуки.

Під повітряним режимом розуміють сукупність усіх явищ: надходження пові-тря в ґрунт, його переміщення і витрачання в ньому, обмін газами між ґрунтом, ат-мосферою, твердою і рідкою фазами, споживання і виділення газів живими істотами ґрунту. Кількість повітря в ґрунті залежить від щільності та ступеня заповненості щілин водою. Повітроємність визначається об’ємом ґрунтових пор, заповнених пові-трям при вологості ґрунту, яка дорівнює НВ. Капілярні пори (діаметром менше ніж 0,1 мм) частково або повністю заповнені водою, а некапілярні (діаметром понад 0,1 мм) — повітрям. Об’єм некапілярних пор у відсотках від загального об’єму ґрунту визначає некапілярну пористість і становить важливу частину повітроємності ґрун-ту, яка істотно підвищується після його розпушування у зв’язку із збільшенням про-міжків між ґрунтовими грудочками. Таким чином, повітряний режим пов’язаний з водним режимом ґрунту і добре піддається регулюванню на ґрунтах, що мають во-дотривку дрібногрудочкувату структуру (0,25–10 мм). Повітря, що переміщується

В. П. Гудзь, І. Д. Примак, Ю. В. Будьонний, С. П. Танчик «Землеробство»

в проміжках ґрунту, аерує його. Проте надлишок вологи (близької до повної волого-ємності або вище від неї) за певних умов призводить до з’явлення щілин з повітрям, які закриті водяними пробками. У зв’язку з відсутністю газообміну в таких щілинах збільшується вміст СО2, а кисень використовується мікроорганізмами та коренями рослин. Це спостерігається, головним чином, в ущільнених прошарках ґрунту. З ви-сиханням ґрунту водні пробки зникають, відкриваються з’єднання ґрунтових щілин з атмосферним повітрям.

Ґрунтове повітря взаємодіє з твердою і рідкою фазами ґрунту. Воно може запо-внювати вільні від води щілини, може бути поглинутим колоїдними частками і утри-муватися в ґрунтовому розчині.

Склад ґрунтового повітря змінюється під впливом біологічних процесів, що від-буваються в ґрунті, та активності газообміну з атмосферним повітрям.

Ґрунти, що мають значні щілини, достатню повітроємкість і повітропроникність (здатність ґрунту пропускати повітря), характеризуються доброю аерацією.

Оновленню ґрунтового повітря сприяють такі фактори: дифузія газів — тепло-вий рух молекул у напрямі зменшення їхньої концентрації; коливання атмосферного тиску, яке призводить до надходження атмосферного повітря в ґрунт при його під-вищенні, а також до виділення ґрунтового повітря при зменшенні тиску; коливання температури, коли при денному нагріванні ґрунтове повітря розширюється і част-ково виходить з ґрунту, а вночі, охолоджуючись, стискується, відкриває можливість надходженню атмосферного повітря в ґрунті; зміна вологості ґрунту при випаданні опадів та при зрошенні, коли повітря витісняється водою і коли воно надходить у ґрунт при використанні вологи коренями і внаслідок випаровування з ґрунту; вітер сприяє газообміну на полях, не зайнятих рослинами. В реальних умовах поля завжди виявляється комплексна дія цих факторів.

При розробленні заходів щодо поліпшення повітряного режиму ґрунту врахову-ють: забезпеченість ґрунту достатньою кількістю повітря; зміну водного і повітряного режиму; забезпеченість доброго газообміну між ґрунтом і атмосферою; поліпшення складу приземного шару повітря; регулювання правильного співвідношення в ґрунті між аеробним і анаеробним процесами.

При вирощуванні рослин на полях відбувається часткове розпилення та ущіль-нення ґрунту, що призводить до зменшення повітроємності й потребує поліпшення аерації. У добре обробленому дрібногрудочкуватому ґрунті повітрям заповнені не-капілярні щілини.

У різних ґрунтово-кліматичних зонах коренева система рослин неоднаково за-безпечена водою і повітрям. На Поліссі рослини краще забезпечені водою й повітрям, ніж у Степу. Тому в умовах Полісся доцільно мати в ґрунті більше некапілярних щі-лин — понад 50% загальної щільності. У посушливих умовах краще, коли некапілярні проміжки займають менше половини об’єму загальної щілинності.

На повітрообмін також впливає рослинність. На відкритих ґрунтах і при відносно невеликій густоті рослин на площі він посилюється завдяки впливу вітру на верхній шар ґрунту і легше відбувається в приземному шарі, особливо на ґрунтах, що мають велику некапілярну щільність. Рослинність також впливає на коливання температу-ри ґрунту і цим самим — на інтенсивність повітрообміну.

Для поліпшення повітряного режиму ґрунту вживають таких заходів: збагачення ґрунту на органічну речовину; вапнування кислих ґрунтів; гіпсування лужних ґрун1. Наукові основи землеробства

тів; глибока оранка плугами з передплужниками; своєчасність і висока якість обро-бітку ґрунту різними знаряддями; поглиблення орного шару; правильні сівозміни з відповідною системою обробітку ґрунту та удобрення.



Warning: Unknown: open(/var/www/nelvin/data/mod-tmp/sess_5013b22d78504978c54ad9eb1e0a7d1f, O_RDWR) failed: Permission denied (13) in Unknown on line 0

Warning: Unknown: Failed to write session data (files). Please verify that the current setting of session.save_path is correct (/var/www/nelvin/data/mod-tmp) in Unknown on line 0