Почвоведение Том 1 - Белицина Г.Д.
ISBN 5-06-001159-3
Скачать (прямая ссылка):
<0° для зимы, суммы активных температур (табл. 66).
Существенное изменение в характер теплового режима почв вносит их распашка. Температурный режим становится более контрастным. Так, по данным Т. П. Коковиной (1974), на пахотном типичном мощном черноземе без растительного покрова или под пропашными культурами суточная амплитуда температуры поверхности достигает 35—57°, тогда как на целине не более 18—23°С. В холодное полугодие распаханные черноземы охлаждаются быстрее и глубже, чем целинные, а сам период с отрицательной температурой в почве на 20—30 дн длиннее. Максимальная температура почвы на глубине 10 см в степи составляет 18—20, а на пашне 20—30°С. Поверхность почвы в степи прогревается не более чем до 35°С, а на пашне до 40— 50°С. Существенным образом различаются по температурному режиму пахотные почвы под разными сельскохозяйственными культурами.
Снегозадержание способствует снижению теплоотдачи почв, предохраняет посевы от вымерзания. К мероприятиям, изменяющим альбедо почв, относятся мульчирование, гребневание, кулисные посевы. Мульчирование светлыми веществами предохраняет почву от перегрева. Применение темных мульчирующих веществ способствует более интенсивному нагреванию холодных почв. Также улучшает тепловой режим северных почв снятие торфяных слоев, препятствующих их глубокому прогреванию.
Все агромелиоративные мероприятия, направленные на изменение водного режима почв, так или иначе изменяют их температурный режим. Дренаж благоприятствует более интенсивному нагреванию почв. Особенно важен быстрый сброс дренажных вод в северных районах весной, так как это способствует более раннему прогреванию почв. Орошение южных территорий предохраняет почву от перегрева. Угрозу вымерзания посевов от внезапных заморозков можно смягчить применением дымовых завес, снижающих теплоотдачу с поверхности. В некоторых районах практикуют прогревание почв весной, пропуская по трубам горячую воду. Особенно эффективен этот способ в районах с гидротермальными источниками.
19.3. Воздушный режим почвы
Воздушный режим почвы — это совокупность всех явлений поступления воздуха в почву, его передвижения в почве и расхода, а также явлений обмена газами между почвенным возду-
359
хсле, твердой и жидкой фазами, потребления и выделения отдельных газов живым населением почвы. Все эти явления находят отражение в изменении содержания и состава почвенного воздуха во времени.
При изучении воздушного режима почвы обращают внимание на содержание двух газов: диоксида углерода и кислорода. При нормальном газообмене сумма этих газов близка к сумме их в атмосфере (21 %), но соотношение между ними существенно меняется во времени, причем различно в разных почвах.
Во всех почвах состав почвенного воздуха подвержен постепенным изменениям в течение года, причем на глубине
4—5 м еще отмечаются колебания в составе воздуха, хотя и более слабые, чем в пределах верхней толщи. В торфяных, дерново-подзолистых почвах, в черноземах и почвах полупустынного комплекса наибольшее содержание углекислоты наблюдается в теплый период года, когда С02 образуется в результате интенсивной деятельности микроорганизмов, дыхания корней и других биологических процессов. Кроме того, высокие концентрации углекислоты в почвенном воздухе наблюдаются при ее замедленном образовании, но в условиях затрудненного газообмена. Это происходит, например, в период обильного выпадения осадков и насыщения верхних слоев почвы до полной влагоемкости, а также при образовании ледяной корки зимой или ранней весной.
В дерново-подзолистых суглинистых почвах, не подверженных избыточному увлажнению, концентрация С02 (в %) в слое 0—50 см обычно колеблется от 0,2 до 3,0, в слое 100—200 см — от 1,2 до 3,4, в более глубоких слоях — от 1,5 до 4—5. Большое влияние на абсолютное содержание диоксида углерода оказывает характер растительности (рис. 76). По данным Б. Н. Макарова (1966), максимально оно было под пологом смешанного леса, более низким в почве под люцерной, еще ниже в почве, засеянной зерновыми, и наиболее низким в почве чистого пара. Так, в почве под люцерной на глубине 15 см в среднем содержалось 1% С02, на глубине 30 см— 1,5% С02, под паром — соответственно 0,2 и 0,3%.
Рис. 76. Годовая динамика концентрации СО2 в почвенном воздухе дерново-подзолистой почвы в лесу (I) и на поле люцерны (II) (по Б. Н. Макарову.
1966):
1 — на глубине 15 см; 2 — 50 см; 3 —
100 см; 4 - 200 см; 5 — 300 см
360
Глубина почвы, м Осадки, мм
-I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—г-1—Г—I—Г-П—f I I I 1 (—П—I I I г ¦Г'т I "I i ГТТТТп—Г*1—г-1—I—Г—I—Г
тштхит пшпуишшк2лш 1 ашшушшштшшI пшшушшшжхяшипшшушшш
1947 г
1948 Г
1949 г.
1950 г.
1951 г.
Согласно Е. А. Афанасьевой, самые низкие концентрации С02 в почвенном воздухе целинного чернозема наблюдаются весной после снеготаяния: 0,4—0,5% от объема во всем почвенном профиле (0—300 см). По мере развития биоты содержание С02 к лету возрастает. Наибольшее количество углекислоты продуцируется в поверхностном слое, но значительная ее часть уходит в атмосферу в процессе «дыхания» почвы. Поэтому до глубины 50 см содержание С02 в почвенном воздухе не превышает 0,5% даже летом, несколько повышаясь только после дождей. Отток почвенного воздуха с глубины 80—150 см замедлен, поэтому в этих слоях летом концентрация углекислоты возрастает до 1,3% от объема. Осенью и зимой она вновь снижается (рис. 77). По другим данным (С. А. Николаева, 1970), содержание С02 в воздухе типичного чернозема более высокое: в период вегетации в слое 0—50 см — 0,3—1,3%, в слое 100—200 см —0,7—2,0%. Содержание кислорода в черноземах слабо изменяется в течение года, колеблясь в пределах 18—20,5%.
