ВОДНЫЙ РЕЖИМ. Влага необходима для прорастания семян, без нее невозмож¬ны последующий рост и развитие растения. С водой в растение из почвы поступают питательные вещества, испарение воды лис¬тьями обеспечивает нормальные температурные условия жизне¬деятельности растения.
Вода — обязательное условие почвообразования и формиро¬вания почвенного плодородия. Без нее невозможно развитие почвенной фауны и микрофлоры. Процессы превращения, трансформации и миграции веществ в почве также требуют большого количества воды. Для определения потребности растений в воде применяют показатель — транспирацион¬ный коэффициент количество ве¬совых частей воды, затраченной на одну весовую часть урожая. Степень доступности почвенной влаги растениям и состояние водного режима, выражают почвенно-гидролитические константами.
Различают следующие почвенно-гидрологические константы: 1. Максимальная адсорбционная влагоемкость (МАВ) — влажность почвы, соответствующая наибольшему содержанию недоступной растениям прочносвязанной влаги. 2. Максимальная гигроскопичность (МГ) — влажность поч¬вы, соответствующая количеству воды, которое почва может сор¬бировать из воздуха, полностью насыщенного водяным паром. Влага, соответствующая МГ, полностью недоступна растениям. 3. Влажность устойчивого завядания растений (ВЗ), соот¬ветствующая содержанию в почве воды, при котором растения обнаруживают признаки завядания, не проходящие при помещении растений в насыщенную водяным паром атмосферу.
Влаж¬ность завядания соответствует влажности почвы, когда влага из недоступного для растений состояния переходит в доступ¬ное (нижний предел доступности почвенной влаги). 4. Наименьшая (полевая) влагоемкость почвы (НВ) — соответствует капиллярно-подвешенному насыщению почвы водой, когда последняя максимально доступна растениям. 5. Полная влагоемкость (ПВ) — соответствует такому со¬держанию влаги в почве, когда все ее поры насыщены водой.
Способность почвы к устойчивому обеспечению растений водой зависит от агрофизических факторов плодородия. Влагоемкость почвы называют способность ее удерживать воду. Различают капиллярную, наименьшую (поле¬вую) и полную влагоемкость. Капиллярная влагоемкость определяется количеством воды, содержащимся в капиллярах почвы, подпертых водоносным горизонтом.
Наименьшая влагоемкость аналогична капиллярной, но при условии отрыва капиллярной воды от воды водоносного горизонта. Полная влагоемкость — состояние влажности, когда все поры (капиллярные и некапил¬лярные) полностью заполнены водой. Водопроницаемостью почвы называют способ¬ность впитывать и пропускать через себя воду. Водопрони¬цаемость зависит от гранулометрического состава, структуры почвы и степени увлажнения. Определяют водопроницаемость, пропуская через слой почвы воду. Водоподъемная способность почвы — способ¬ность к капиллярному подъему воды. Обусловлено это свойство действием менисковых сил смоченных водой стенок почвен¬ных капилляров.
Условия водного режима в пахотной почве постоянно изменяются. Радикальный метод регулирования водного режима почв — мелиорация. Современные приемы гидротехнической мелиорации обеспечивают возможность двухстороннего регулирования вод¬ного режима: орошение со сбросом лишней воды и осушение в комплексе с дозированным орошением.
Воздушный режим Почвенный воздух отличается от атмосферного тем, что в его составе значительно больше углекислого газа и меньше кислоро¬да. Вместе с тем следует подчеркнуть большие колебания в сос¬таве почвенного воздуха в зависимости от почвы, типа культуры, системы удобрений и обработки почвы. Когда в почве содер¬жание углекислого газа выше 3—5%, а кислорода — ниже 10 %, то наступает угнетение растений. А. Г. Дояренко, установил, что недостаток воздуха в почве очень сильно лимитирует ее плодородие.
Почвенный воздух заполняет поры, не занятые водой. Избыточная влажность приводит к резкой его недостаточности. Почвенный воздух необходим для дыхания корней расте¬ний, почвенных организмов, биохимических процессов превра¬щения питательных элементов. Почва — важный источник углекислого газа, который потреб¬ляется растениями в процессе фотосинтеза. Газообмен между почвой и атмосферой осуществляется посредством таких факторов, как диффузия, изменения баро¬метрического давления, температуры почвы и воздуха, поступ¬ления в почву воды, а также при помощи ветра.
Увеличивая объем при нагревании почвы, воздух ее частично выходит наружу, при охлаждении почвы почвенные поры полу¬чают новую порцию воздуха из атмосферы. При поступлении воды в почву «старый» воздух из почвенных пор вытесняется и они заполняются «новым» воздухом после оттока из них влаги. Оптимальное содержание воздуха в пахотной почве для отдельных культур следующее: для зерновых— 15— 20 % общей пористости, пропашных — 20—30, многолетних трав— 17—21 %. Важный прием регулирования воздушного режима почвы — механическая обработка, позволяющая создавать необходимое строение пахотного слоя и тем самым обеспечивать условия нормального газообмена в почве.
Значение обработки в регулировании воздушного режима почвы возрастает при избыточном увлажнении почв и их тяжелом гранулометрическом составе.