1. Влияние орошения на почвенные процессы

Под влиянием орошения происходят глубокие изменения в почве. Эти изменения могут быть благоприятными и неблагоприятными для почвенного плодородия.

Оросительная вода изменяет:

1. Физическое состояние почвы;

2. Течение биохимических процессов;

3. превращения органического вещества почвы.

Изменение физического состояния почвы выражается в следующем:

Негативные

1) В разрушении структурных агрегатов большими массами капельно-жидкой воды. Это приводит к заплыванию почвы, образовании корки, уменьшению водопроницаемости.

Уменьшить разрушение структуры почвы при поливе дождеванием можно, если использовать дождевальные машины с хорошим качеством искусственного дождя: размер капель -…, интенсивность -…..

2) В вымывании илистых частиц из пахотного слоя в подпахотный горизонт с фильтрующейся оросительной водой. При этом на некоторой глубине образуется слой повышенного уплотнения, который трудно проницаем для воды, воздуха и корней . Для его разрушения необходимо периодически применять глубокую обработку почвы.

3) В уплотнении пахотного слоя, которое ухудшает его аэрацию и, следовательно, воздушный режим. Для уменьшения уплотняющего действия при орошении дождеванием надо применять негрузные поливные нормы.

4. В ирригационной эрозии – смыве наиболее плодородных поверхностных слоев почвы. Для уменьшении этого процесса при поливе дождеванием необходимо избегать образования луж. Для этого подача воды должна соответствовать скорости впитывания.

Положительные

1) Улучшается качество обработки пересушенной почвы – уменьшается удельное сопротивление, почва хорошо крошится и приобретает мелкокомковатое строение.

2) Оросительная вода несет некоторое количество взмученных илистых частиц, которые оседают на полях в виде наносов.

Изменение биохимических процессов

Все биохимические процессы в почве протекают при участии микроорганизмов, которым для жизнедеятельности также как и растениям необходима определенная влажность. При влажности завядания растений деятельность микроорганизмов ослабляется.

При поливе деятельность микроорганизмов активизируется. В результате усиливаются процессы превращения веществ в почве.

Обеспеченность растений элементами питания зависит не столько от общего их содержания в почве (валовые формы), сколько от содержания питательных элементов в доступных для растения формах. Например, основная масса азотистых веществ находится в форме сложных органических соединений белковой природы и входит в состав гумуса. Растения не могут усваивать этот азот. Они усваивают только минеральный азот, образующийся из белков в ходе сложных превращений при участии микроорганизмов. Ход этих превращений следующий:

1. Под воздействием ферментов, выделяемых микроорганизмами, белки гидролизуются до аминокислот.

2)Амминифицирующие бактерии превращают аминокислоты в аммиак: RCHNH₂COOH + H2 → RCH₂COOH + NH₃

Одна часть аммиака усваивается растениями, другая поглощается почвой, третья взаимодействует с минеральными кислотами почвы. Некоторая часть аммиака подвергается дальнейшему превращению – нитрифицируется.

2. Бактерии-нитрификаторы окисляют аммиак до азотной кислоты. Процесс происходит в две стадии:

2NH₃ + 3O₂ → 2 HNO₂ + 2H₂O

2 HNO₂ + O₂ → 2 HNO₃

Теперь посмотрим как на этот процесс влияет орошение. Бактерии-нитрификаторы при влажности, соответствующей двойной МГ (максимальной гигроскопичности) не деятельны. Оптимальная влажность для них около 60% ПВ (полной влагоемкости). Повышение влажности до оптимума повышает количество микроорганизмов и их активность. При дальнейшем повышении влажности их деятельность снижается. Дело в том, что нитрификаторы – аэробы, а при переувлажнении почвы воздух из пор вытесняется водой. Т.е. недополив или чрезмерное увлажнение замедляет процесс нитрификации.

Поливы оказывают влияние и на деятельность клубеньковых бактерий. Они образуются и усваивают атмосферный азот только при определенной влажности около 70% НВ.

Превращения органического вещества почвы.

Это зависит от соотношение накопления и разрушения органического вещества почвы. Органическое вещество представлено в основном гумусом.

Орошение способствует увеличению биомассы растений, а следовательно увеличивается масса корней и пожнивно-корневых остатков, которые остаются после уборки и поступают в почву после обработки почвы.

После ряда превращений, происходящих под влиянием микроорганизмов- гумификаторов, часть пожнивно-корневых остатков превращается в гумус. Наиболее активно процесс гумификации растительных остатков происходит при влажности около 70% НВ.

Однако умеренное орошение способствует активизации не только образования гумуса из свежих растительных остатков. При улучшении влажности почвы при орошении и ее поддержании на уровне около 70% НВ активизируется и группы микроорганизмов, разрушающие гумус – например, нитрификаторов.

От того какой из процессов (гумификация или минерализация) будет преобладать, зависит либо накопление, либо разрушение гумуса и снижение плодородия почвы. Для регулирования этого процесса при орошении необходимо сочетание умеренного режима орошения и приемов, способствующих усилению гумификации (например, внесение азотных удобрений) и ослаблению минерализации (например, замена вспашки в некоторых полях –севооборота на безотвальную обработку почвы).