Мелиоративный режим. Требования к показателям мелиоративного режима

Цель мелиорации сельскохозяйственных земель может быть достигнута только при выполнении определенного целостного набора требований к управляемым факторам почвообразования, роста и развития растений.

Набор таких требований предложено называть мелиоративным режимом [14]. При этом мелиоративный режим это не любое изменение какого-либо показателя, а научно обоснованные требования к нему в разные моменты времени или в конкретных случаях.

Мелиоративный режим - это совокупность требований к управляемым факторам почвообразования, роста растений и воздействия на окружающую среду, выполнение которых для достижения поставленной цели мелиорации сельскохозяйственных земель должна обеспечить система мелиоративных мероприятий.

Мелиоративный режим характеризуется определенным набором показателей, которые изменяются в диапазонах, обусловленных конкретными природно-климатическими условиями. Показатели мелиоративного режима должны поддаваться регулированию доступными мелиоративными и агротехническими технологиями.

Выбор показателей мелиоративного режима представляет собой сложную задачу и требует глубокого обобщения результатов многолетних исследований в различных природно-климатических зонах. Выбор показателей мелиоративного режима и установление оптимальных диапазонов их изменения для данных конкретных условий зависит от того, на сколько тот или иной показатель усиливает биологический и замедляют геологический круговорот веществ.

Для оценки интенсивности биологического круговорота веществ на сельскохозяйственных землях и определения оптимальных диапазонов изменения показателей мелиоративного режима используются такие характеристики как энергия почвообразования Q и урожайность U.

Энергия почвообразования (по Волобуеву):

,

где:  - постоянная для конкретных почвенных и климатических условий величина (0,5 <  < 1,5)

- гидротермический коэффициент («радиационный индекс сухости Будыко»):

,

R – радиационный баланс на поверхности почвы, кДж/см²;

,

где: J_k(1-_s)- приток тепла к почве связанный с коротковолновой радиацией с учетом альбедо почвы.

J_з - длинноволновое излучение тепла почвой.

J_a - длинноволновое излучение атмосферы зависящее от ее влажности и облачности.

О_с – атмосферные осадки, мм;

L – теплота парообразования, кДж/см³.

Уравнение теплового баланса в почве в многолетнем разрезе представляет собой алгебраическую сумму потоков энергии между почвой и окружающим пространством:

R - L∙E_s ± B ± P_a – Ф - Q_по = 0;

где: L∙E_s - расход тепла на суммарное испарение;

B - теплообмен с подстилающими почву горизонтами;

P_a - конвективный обмен с приземными слоями атмосферы;

Ф – затраты энергии на фотосинтез (составляют около 1% от радиационного баланса);

Q_по - расход тепла на почвообразование;

С учетом того, что Ф достаточно мало, а B  -P_a, расход тепла на почвообразование будет равен:

Q_по = R - L∙E_s;

Для оценки урожайности растений в период вегетации, используется модель накопления продуктивности, предложенная В.В. Шабановым:

,

где: U_W - урожайность при данном варианте режима поливов;

U_max – максимально возможная урожайность при оптимальной для растения динамике влажности;

- вклад i-той декады в формирование продуктивности, зависящий от фазы развития растения;

n - количество декад в вегетационном периоде;

- коэффициент, определяющий снижение продуктивности из-за отклонения влажности почвы от оптимальной в данную декаду:

,

где:

W_i - средняя за i-тую декаду влажность корнеобитаемого слоя почвы;

- то же оптимальная влажность;

m - влажность соответствующая полной влагоемкости почвы;

W_Z - влажность завядания;

 - коэффициент, учитывающий реакцию растения на отклонение влажности от оптимальной.