5.4. Световой режим и его регулирование

Световой режим почвы – совокупность поступлений и отдачи (отражения) света почвой.

Основной источник света, падающий на землю, – лучистая энергия солнца. Световому режиму свойственны суточные и годовые циклы (периодичность) поступления на землю. Длина дня – решающий фактор, влияющий на рост и развитие растений.

Поскольку источник световой и тепловой энергии, теплового и светового режимов почвы один – лучистая энергия солнца, чаще и полнее рассматривались тепловой режим почвы, его значение и приемы регулирования. Световой же режим почвы недооценивался, хотя, пожалуй, он имеет не меньшее влияние на почву, чем тепловой.

Лучистая энергия солнца, притекающая к поверхности почвы и взаимодействующая с ней, играет решающую роль в дифференциации пахотного слоя по плодородию. Верхняя часть пахотного слоя более плодородная и биологически более активная, поскольку она подвергается воздействию такого мощного фактора, как солнечный свет. Это доказано экспериментально. Почва, облученная солнечным светом, содержала элементов питания больше, чем почва, находившаяся в темноте, и обеспечивала больший урожай ячменя.

Научными исследованиями установлено, что в зависимости от интенсивности освещения в значительной степени изменяются микробиологическая и биологическая активность почвы, деятельность ферментов; усиливается окисление гумуса, активизируется процесс нитрификации. Солнечный свет – мощный фактор повышения эффективного плодородия почвы, роль которого изучена еще недостаточно.

Регулирование теплового и светового режимов почвы должно ориентироваться на улучшение условий жизни культурных растений. Оно в зависимости от условий зоны может быть направлено на увеличение потока тепла и света к поверхности почвы (северные районы) или на уменьшение такового (южные районы).

Приемы активного влияния на тепловой режим почвы можно разделить по характеру действия на агротехнические, агромелиоративные и агрометеорологические.

К группе агротехнических приемов относятся следующие способы обработки почвы: глубокое рыхление, прикатывание, гребневание, оставление стерни, мульчирование. Агромелиоративные приемы включают лесонасаждение, борьбу с засухой, орошение, осушение. Агрометеорологические приемы направлены на снижение излучения тепла из почвы, борьбу с заморозками и т.д.

Лесные полосы оказывают комплексное действие на тепловой и водный режимы почв. Они способствуют накоплению снега на полях и сокращают сток талых вод, непосредственно влияя на температуру почвы. Лесные насаждения изменяют микроклимат местности, снижают скорость ветра в межполосном пространстве по сравнению с открытой местностью на 20–40%.

Орошение снижает отраженную радиацию на 20%. После полива также уменьшается излученная радиация. Все это увеличивает приход тепловой энергии к почве.

Орошение увеличивает теплопроводность почвы, что способствует ее более равномерному прогреванию и уменьшению температурных колебаний.

Применение больших доз органических удобрений вызывает повышение температуры почвы. Создание гребнистой поверхности способствует лучшей прогреваемости почвы, обеспечивает большую аккумуляцию рассеянной радиации. Температура почвы на гребнистой поверхности более высокая.

Это особенно важно для северных областей, так как на гребне в течение дня температура почвы выше на 3–5°С, чем на выровненных участках.

Глубина обработки почвы существенно влияет на ее тепловой режим. При глубокой пахоте создается резкая неоднородность почвы по глубине: изменяются плотность и влажность, общая пористость и пористость аэрации. Все это влияет на изменение теплопроводности и теплоемкости.

Прикатыванием почвы можно вызвать повышение ее среднесуточной температуры на 3–5°С в 10-сантиметровом слое, залегающем ниже уплотненной прослойки. Это объясняется более высокой теплопроводностью уплотненного слоя.

Температуру почвы можно изменить мульчированием поверхности. Мульчирующее покрытие меняет отражательный и излучательный элементы радиационного баланса, т.е. альбедо и константы излучения поверхности почвы. Черная мульча уменьшает альбедо почвы на 10–15%. Белая мульча может служить средством снижения избыточного нагревания почвы. Применение в качестве мульчирующего покрытия прозрачных пленок приводит к более интенсивному нагреванию почвы, чем использование темных пленок.

Это происходит потому, что прозрачные пленки пропускают видимую часть солнечного спектра и инфракрасную радиацию к поверхности почвы и уменьшают расход тепла.

К простейшим приемам регулирования теплового баланса относят снегозадержание, создание дымовых завес, затенение поверхности почвы с помощью щитов, белой мульчи и др.

Приемы регулирования светового режима почвы в основном те же, что и при регулировании теплового режима, так как основная статья прихода тепла и света в обоих балансах одна и та же – солнечная радиация. Более специфическое отношение к регулированию светового режима имеют еще не названные приемы увеличения площади черного пара и пропашных культур в структуре посевных площадей, применение разреженных посевов и увеличение площади питания.