3.Почему при орошении надо получать ур в 3-4 раза больше, чем без орошения? Какие условия для этого следует соблюдать.

При орошении поливная вода оказывает воздействие на растение, создавая благоприятный водный и воздушный режимы почвы, микроклимат приземного слоя воздуха, температуру почвы, на физико-химические и биологические процессы в почве. Увлажнение повышает потенциальное плодородие почвы, обеспечивает растения доступной влагой, активно влияет на урожайность с.х культур.

Температура почвы и воздуха в дневные часы на орошаемом поле ниже, а в ночное время выше в сравнении с неорошаемым. Поливы повышают влажность воздуха приземного слоя, уменьшают испаряемость, вследствие чего ослабляется воздушная засуха, снижается транспирация, нормализуется тургор растений. На орошаемом поле амплитуда колебаний температуры воздуха и почвы меньше, чем на не орошаемом. Все это благоприятно сказывается на росте и развитии сельскохоз к-р.

4.На какие показатели (свойства) почвы влияет орошение и каким образом?Негативные стороны орошения и способы их положительного решения

Орошение влияет на микроклимат, физические, химические, биохимические и биологические процессы, происходящие в почве.

В результате орошения изменяется влажность, тем­пература, теплоемкость, механический состав, порис­тость, структура, водопроницаемость и водоудерживающая способность, сила сцепления почвенных частиц, содержание и распределение по горизонтам в почве химических элементов и соединений, уровень грунтовых вод и их минерализация.

При неправильных избыточных поливах вода может оказать и неблагоприятное воздействие на почву; подъем уровня гр вод, увеличение содержания в них растворимых солей и как следствие вторичное засоление почвы, вымывание питательных веществ из верхних слоев в нижние. Несвоевременные поливы, заниженные поливные нормы снижают урожай с-х культур, уменьшают эффективность использования орошаемых земель и оросительной воды. При поливе весной холодной водой и температуре воздуха ниже 20 °С температура листьев растений и воздуха снижается, что сни­жает фотосинтез, замедляет рост и развитие многих сельскохозяйственных культур. Полив сильно минерали­зованной водой угнетает растения, снижает количество и качество урожая.

5.Как влияет орошение на урожайность культуры и качество продукции

При орошении поливная вода оказывает воздействие на растение, создавая благоприятный водный и воздушный режимы почвы, микроклимат приземного слоя воздуха, температуру почвы, на физико-химические и биологические процессы в почве. Увлажнение повышает потенциальное плодородие почвы, обеспечивает растения доступной влагой, активно влияет на урожайность с.х культур.Оптимальное увлажнение почвы значительно повышает качество урожая.При достаточном количестве азота в почве увеличивается содержание протеина в зерне пшеницы; в масличных культурах (подсолнечник, соя, кунжут) содержится больше жира, в сахарной свекле – сахара, в картофеле-крахмала; у хлопчатника увеличиваются длина и крепкость волокна, улучшаются вкусовые качества, аромат и окраска плодов и овощей

6. Влажность торможения роста, влажность завядания и их величины. Почему при орошении содержание влаги в почве нельзя снижать до уровня влажности завядания? Способность почвы адсорбировать пары воды из воздуха называется гигроскопичностью, а влага, поглощенная поверхностью частицы почвы, гигроскопической.

Количество воды, адсорбированное почвенной частицей, прямо пропорционально суммарной поверхности частицы и относительной влажности воздуха в почве. Чем больше почва насыщена водяными парами, тем больше влаги способна удерживать почвенная частица. При повышении температуры почвы количество гигроскопической воды в ней уменьшается. Максимальное количество воды, поглощенное почвой из воздуха, насыщенного парами воды, называется максимальной гигроскопичностью.

Гигроскопическая влага передвигается в почве только при переходе в парообразное состояние. Она не растворяет соли, не вызывает набухания почвы. Содержание гигроскопической влаги в разных почвах различно (% массы абсолютно сухой почвы): в песчаной - 0,5... 1,5; в легкосуглинистой-1,5...3; в среднесуглинистой - 2,5... 4; в глинистой - 6...8; в торфяной - 18...22.

Максимальную гигроскопичность определяют в лабораторных условиях путем длительного (десятки суток) насыщения навески почвы парами воды. Навеску почвы помещают в эксикатор над 10 %-ным раствором H2SO4 (по Матчерлиху) или над насыщенным раствором K2SO4 (по Николаеву) при относительной влажности воздуха 94 %. Максимальная гигроскопичность - важнейшая водно-физическая константа почвы, так как по ней определяют влажность завядания растений (ВЗ).

Принято считать, что растения могут поглощать количество воды, примерно в 1,5 раза превышающее значение максимальной гигроскопичности. При меньшей влажности они вянут.

Влажность завядания растений на легкосуглинистых почвах составляет 3...6 %, на суглинистых - 6...12, на черноземах, супесчаных и легкосупесчаных - 4...8, на средне- и тяжелосуглинистых - 9...15, на глинистых - до 15...20 % массы абсолютно сухой почвы. Доступная растениям, или продуктивная, влага находится в интервале от наименьшей влагоемкости до влажности завядания.

7. Понятие продуктивной влаги, методика ее определения. Опред-ть запас продукт-й влаги в почве в мм и м³/га, если влажность после полива=25%, влаж-ть завядания – 7%, плотность почвы 1,4г/см³, Н – 0,5м.

Продуктивная влага – та влага, которая доступна для растений и расходуется на формирование урожая. Продуктивная влага — вода, которая используется растением. Она равна фактическому запасу влаги минус запас при влажности устойчивого завядания.

Для удобства определения количество продуктивной влаги выражают в миллиметрах водяного столба. В таком виде продуктивную влагу легче сопоставлять с количеством осадков. Каждый миллиметр воды на площади 1 га соответствует 10 т воды.

Запасы продуктивной влаги в почве - это кол-во влаги сверх влажности устойчивого завядания растений, используемое с.-х. культурами для создания растит-ной массы и формирования урожая.

Содержание влаги в каждом почвенном горизонте определяется по формуле: В = advH, где В - запас воды в слое почвы, мм водного слоя, или м³га; а - влажность, %, dv - плотность почвы, гсм³; Н - мощность горизонта, см. Оптимальный запас продуктивной влаги в метровом слое почвы в период вегетации находится в пределах 100 - 200 мм, а в пахотном слое - от 20 до 50 мм.

Процент продуктивной влаги в почве равен приблизительно влажности почвы, выраженной в процентах, за вычетом двойной максимальной гигроскопичности.

Однако более точно количество продуктивной влаги исчислять в весовых единицах. Каждый миллиметр осадков соответствует   10 т воды на 1 га.

Запас продуктивной влаги (W) вычисляют с учетом мощности и плотности каждого слоя почвы по формуле:   W = 0,1 • П • h (B - BЗ),

где 0,1—коэффициент перевода в миллиметры водяного слоя; П—плотность почвы (в г на 1 см³); h — мощность слоя почвы, для которого рассчитывается запас влаги (в см); В—влажность почвы и ВЗ—влажность завядания (в % от абсолютно сухой почвы).

Решение. В =(25%-7%)*1,4 г/см³*50см=18*70=1260 м³/га, W = 0,1*1,4*50*(25-7)=126 мм.

Другая фор-ла:

Для определения запасов воды в почве надо знать ее влажность и плотность. Пусть толщина, или мощность, слоя будет Н, плотность – α (г/см³ или т/м³), влажность – γ (% массы сухой почвы). Слой почвы площадью 10000м² и мощностью Н занимает объем V=10000 Н. масса абсолютно сухой почвы этого слоя G=Vα=10000Нα. Масса воды в нем W=G = 10000 (т/га), или W=100Нαγ (м³/га). Решение: W=100Нαγ=100*0,5*1,4*(25-7)=1260 м³/га, для перевода в миллиметры результат умножим на 0,1=126 мм. 8. Формы воды в почве и их доступность для растений. Что такое максимальная гигроскопичность, наименьшая и полная влагоемкость,, их величины и методы определения? Вода в почве находится в следующих формах и состояниях: химически связанная; физически связанная - прочносвязан-ная, рыхлосвязанная, в твердом виде; парообразная; капиллярная - стыковая, четочная; подвешенная и подпорная; поступательно движущаяся; гравитационная; грунтовая (безнапорная и напорная).

Химически связанная вода входит в состав ряда веществ почвы, не принимает участие в физических процессах почвы и не испаряется при температуре 100 °С. Она подразделяется на конституционную, которая является компонентом химического состава минералов, и кристаллизационную, входящую в виде отдельных молекул в кристаллическую структуру веществ.

Физически связанная вода делится на гигроскопическую и пленочную. Способность почвы адсорбировать пары воды из воздуха называется гигроскопичностью, а влага, поглощенная поверхностью частицы почвы, гигроскопической. Количество воды, адсорбированное почвенной частицей, прямо пропорционально суммарной поверхности частицы и относительной влажности воздуха в почве. Чем больше почва насыщена водяными парами, тем больше влаги способна удерживать почвенная частица. При повышении температуры почвы количество гигроскопической воды в ней уменьшается. Максимальное количество воды, поглощенное почвой из. воздуха, насыщенного парами воды, называется максимальной гигроскопичностью. Гигроскопическая влага передвигается в почве только при переходе в парообразное состояние. Она не растворяет соли, не вызывает набухания почвы. Содержание гигроскопической влаги в разных почвах различно (% массы абсолютно сухой почвы): в песчаной - 0,5... 1,5; в легкосуглинистой-1.5...3; в среднесуглинистой - 2,5... 4; в глинистой - 6...8; в торфяной - 18...22. Максимальную гигроскопичность определяют в лабораторных условиях путем длительного (десятки суток) насыщения навески почвы парами воды. Навеску почвы помещают в эксикатор над 10 %-ным раствором H2SO4 (по Матчерлиху) или над насыщенным раствором K.2SO4 (по Николаеву) при относительной влажности воздуха 94 %.

Максимальная гигроскопичность - важнейшая водно-физическая константа почвы, так как по ней определяют влажность завядания растений (ВЗ). Принято считать, что растения могут поглощать количество воды, примерно в 1,5 раза превышающее значение максимальной гигроскопичности. При меньшей влажности они вянут. Влажность завядания растений на легкосуглинистых почвах составляет 3...6 %, на суглинистых - 6...12, на черноземах, супесчаных и легкосупесчаных - 4...8, на средне- и тяжелосуглинистых - 9...15, на глинистых - до 15...20 % массы абсолютно сухой почвы. Доступная растениям, или продуктивная, влага находится в интервале от наименьшей влагоемкости до влажности завядания.

Пленочная вода удерживается вокруг твердой частицы почвы молекулярными силами (с меньшей силой, чем гигроскопическая). Содержание ее даже в одной и той же почве изменяется в зависимости от механического состава, количества перегноя и концентрации почвенного раствора. Плотность и вязкость пленочной воды несколько выше, чем свободной. Перемещается она под действием градиента молекулярных сил. Количество пленочной влаги в почве приблизительно равно двойной гигроскопичности.

Вода в твердом состоянии, или лед, содержится в почве при отрицательной температуре. Лед пластичен. Ледяные кристаллы раздвигают почвенные частицы и в то же время склеивают их. При этом образуются почвенная мерзлота и подпочвенный лед. Замерзшая вода в почвенных пустотах, особенно в глинистых почвах, вызывает изменение плотности почвенной массы. Парообразная вода содержится в почве (не более 0,001 % массы) при любой влажности, занимая поры, свободные от капельно-жидкой воды. Роль ее в перераспределении влаги в толще почвы велика. Движение парообразной влаги из почвы в атмосферу составляет основную долю испарения воды из почвы. Капиллярная вода насыщает капилляры почвы, соприкасающейся со свободной водной поверхностью. Она удерживается в почве силой водных менисков, неоднородна по физическим свойствам, замерзает при температуре тем ниже, чем меньше диаметр пор почвы (в порах диаметром 0,006 мм при температуре- 18,5°С). Внутрипочвенное движение воды в порах под действием менисковых сил называют капиллярным. Высота капиллярного поднятия для песка (кварцевый) - 18...22 см, супеси - 100...150, суглинка - 150...300, тяжелого суглинка - 300...400, лесса - 250...350, торфа - 50...80 см. В песчаных почвах наибольшая высота капиллярного поднятия достигается через несколько часов, в суглинистых и глинистых почвогрунтах - через несколько месяцев и даже лет.

Гравитационная вода перемещается в почве под действием собственного веса. Это перемещение возникает при полной влагоемкости, когда все поры почвы заполнены водой: после дождей, поливов, таяния снега и почвенной мерзлоты, а также при освобождении некоторой части капиллярной воды из-под воздействия удерживающих ее менисковых сил (при резком изменении атмосферного давления, увеличении размеров пор, в результате понижения температуры почвы и других причин). Гравитационная вода доступна растениям, но использование ее несколько ограничено вследствие большой подвижности.

Грунтовая вода образуется в водоносном слое, лежащем на водоупорном (маловодопроницаемом). В вертикальном разрезе может встретиться несколько водоносных пластов, расположенных на нескольких водоупорных слоях. Грунтовая вода питается инфильтрационными водами осадков и водами, образующимися при конденсации паров в порах почвенных слоев. От глубины залегания уровня грунтовых вод зависит увлажнение верхних слоев почвы. На поверхность земли грунтовые воды выходят в виде сосредоточенного потока (ключ, родник) или широким слоем, медленно вытекая. Выходы грунтовых вод в виде ключей бывают обильными, достаточными для орошения, водоснабжения и питания водоемов. Ключи и родники иногда являются причиной заболачивания земель. В водоносном слое, лежащем в котловине с водоупорным дном и кровлей из малопроницаемых грунтов, размещаются артезианские, или напорные, воды. Они питаются атмосферными и талыми водами, поступающими с поверхности земли. При бурении верхней кровли артезианского слоя вода из него поднимается по буровой скважине на некоторую высоту, достигая порой поверхности земли. Расход воды артезианских скважин может составлять 10...20 л/с. Такие скважины пригодны для орошения сельскохозяйственных культур и водоснабжения населенных пунктов

9. Оптимальные пределы увлажнения почвы при поливе в процентах от абс.сухой массы и НВ при разном гранулосоставе. Что происходит с растениями при влажности меньше и больше оптимума? Когда нужно проводить полив?

Увлажнение повышает потенциальное плодородие почвы, обеспечивает растения доступной влагой, влияет на урожайность с/х культур. Оптимальное увлажнение почвы значительно повышает качество урожая. При оптималь-м увлажнении снижается удельное сопротивление при вспашке, улучшается качество обработки почвы. Увлажненные почвы не подвергаются ветровой эрозии. При неправильных избыточных поливах вода может оказать неблагоприятное воздействие на почву: подъем уровня грунтовых вод, увеличение содержания в них растворимых солей и как следствие вторичное засоление почвы, вымывание питатель-х вещ-тв из верхних слоев в нижние и т.д. Недостаток, как и избыток, влаги в почве тормозит рост овощных растений. При этом плохо развиваются листья, ненормально проходят закладка и образование плодовых органов, что ведет к снижению урожая, листья становятся грубыми, быстро стареют. Несвоевремнные поливы, заниженные поливные нормы снижают урожаи с/х культур, уменьшают эффектив-ть использования орошаемых земель и оросительной воды.

В растение вода может поступать когда влажность почвы превышает ВЗ. При влажности корнеобитаемого слоя ниже ВЗР(влажности замедления роста растений) скорость передвижения влаги в почве резко снижается и корни растений получают воды меньше, чем расходуется на транспирацию, продуктивность растений понижается. При влажности почвы выше НВ в корнеобит.слое ухудшается газообмен и растение испытывает недостаток кислорода. Т.е.наиболее благоприятна для растений влажность в интервале ВЗР-НВ. Потребность растений в воде неодинакова в разные фазы их развития.

Колич-во и сроки поливов по культурам. Озимые – 2-4 раза (в фазы конца кущения-начала трубкования, колошения и налива зерна), яровые – 3-4р. (в ф. начала кущения, трубкования, колошения, налива зерна), кукуруза – 2-6р. в зависимости от зоны (наиб. чувствит-на к дефициту влаги за 2нед.до выметывания и в фазу молочной спелости зерна), подсолнечник – 3-4р. (в ф. 5-6 пар листьев, образования корзинок, цветения), корнеплоды – 4-5р. (в ф.после прорывки, смыкания листьев в рядках, междурядьях, начала утолщении и максималь-го роста корня, за 3нед.до уборки), картофель – 3-5р. (в ф. до бутонизации, бутонизации-цветения, после цветения, максималь-го роста клубней), капуста, томаты, огурцы – 6-10р. (в период посадки и подсадки, укоренения, разрастания листьев(капуста), бутонизации, начала завязывания кочанов(капуста), цветения, образования кочана(кап.), завязей, созревания капусты и массовых сборов др.овощей) , однолет.травы – 3-4р.(в начале кущения, трубкования, выметывания-цветения, начала созревания семян, для вторичного отрастания-поукосный полив).

В период наибольш. потребления влаги картофелем (бутонизация и клубнеобраз-ие) верхняя граница оптимальной влажности почвы 90% НВ, а нижняя 80%НВ. При более высокой влажности почвы и пониженной темпер-ре в этот период клубнеобразование сущест-но снижается вплоть до полного прекращения и, кроме того, снижается содержание в клубнях крахмала. Прекращение клубнеобраз-ия в почве из-за её переувлажнения на суглинистых и супесчаных почвах бывает при запасах продуктивной влаги в пахотном слое больше 65-70 мм. Продолжительный период переувлажнения почвы нередко приводит к «удушью» и загниванию клубней – недостатка кислорода воздуха. Особенно опасно затопление почвы толстым слоем воды(стимулирует развитие возбудителей грибковых и бактериальных болезней). Оптимальная влажность почвы 65-70% НВ.

Для нормального роста и развития капусты и огурца влажность почвы не долж. быть ниже 80-75% НВ в течение всего периода вегетации. Для томата и баклажана этот показатель составляет 70-80% НВ. На луке влажность почвы от появления всходов до начала образования луковицы д. быть не менее 80-75% НВ, а в период ее формирования и созревания — 70-65% НВ. В посевах столовой моркови влажность почвы не должна опускаться ниже 80% НВ до начала формиров-ия корнеплода и ниже 70% НВ — в период его нарастания. Т.е., можно сказать, что для большинства овощных растений влажность почвы нужно поддерживать перед поливами на уровне 80% НВ.

Умеренное увлажнение способствует сцеплению и агрегатированию мелких частиц. Наилучшая агрегация почвенных частиц достигается при влажности чернозёма 35-37, солонца -30 и солончака -22% от массы абсолютно сухой почвы.