Динамика влажности почв. ПОЛИВФОРУМ

Динамика влажности почв

● Сергей Шурыгин, член общества почвоведов имени В.В.Докучаева, член русского ботанического общества, доцент кафедры почвоведения и гидромелиорации Института СПбГЛТУ им. С.М.Кирова, кандидат сельскохозяйственных наук.

Мой доклад будет о динамике влажности почв. Осушение и орошение проводятся с целью создания оптимального водно-воздушного режима. Нужно не просто полить, а полить до определенной нормы. Обычно это считается как предельно полевая влагоемкость, если вы знаете. Иначе её называют наименьшая влагоемкость. Исследования мы проводим на стационарах, это не просто какой-то объект, а это многолетние исследования. В частности, вам предлагаю здесь трехлетние исследования, когда определяли влажность почвы каждые 15 суток в шестикратной повторности. Значит, коэффициент гидротермический по Селянину, кто помнит и знает об этом, для вегетационного периода равнялся 1,16. Маленькая подсказка: от одного до двух  – это считается норма, выше  – это уже, соответственно, больше нормы, ну и менее 0,7  – это меньше нормы. Объекты у нас  – это еловые древостои, елово-лиственные. Они осушенные, на минеральных гидроморфных почвах. Отдельно проводили исследования, конечно, на торфяниках. Особенности этих почв: они разделены на два слоя. Верхний более рыхлый, по которому происходит движение воды, и нижний более плотный, который является водоупором.

С точки зрения науки, мы смогли определить, сколько влаги испаряет древостой, сколько происходит фильтрации, сколько эвапотранспирации, сколько физического испарения и задержания осадков на кронах. Это тоже надо учитывать. Если вы производите полив в каких-то садах, парках, то это тоже стоит учитывать. Там всё-таки растут древесные кустарниковые растения. По данным академика Вампирского, 90% корней находится в слое почвы от 0 до 30 см, поэтому поливать, орошать и осушать надо этот основной слой почвы. Влажность почвы определяли методом термостатической сушки образцов, проводили, естественно, исследования стока, осадков, то есть рассчитывали полный водный баланс, что, кстати, очень редко кто может сделать. 

Ежегодно проводили снегомерные съемки, чтобы знать, сколько воды поступает перед снеготаянием. Ну и насколько будут влажными апрель и май месяцы. Верхний 10-сантиметровый слой на минеральных почвах обладает большой изменчивостью. Влажность слоя находится в пределах 0 до 40% от объема. Именно объемную влажность находили, а не весовую. Весовая может достигать и тысячи процентов, она дает большие ошибки. Посмотрите хроноизоплеты влажности почвы. Оптимум находится от 50 до 60%. 

Обратите внимание, с 15 июля по 30 сентября происходит иссушение почвы. Почва достигает влажности завядания, если вы такое знаете. Влажность завядания  – это когда корни растений погибают, деревья или кустарники вянут, даже если их переместить в месторасположение с влажностью почвы и с влажностью воздуха 100%, всё равно погибают. То есть нельзя доводить растения до влажности завядания. Нельзя доводить их до иссушения, но и нельзя доводить до того, чтобы корни растений затапливались.

Есть работа такая: почвенная экология сосны, затопление корней деревьев, кустарников на срок более 5 суток. Это делается в период активного роста (июль, август), что приводит к полному отмиранию корней. Дерево не гибнет, но оно тратит энергию роста на восстановление корней. До этого тоже нежелательно доводить. 

Двигаемся дальше, влажность почвы иногда составляет 56% – это почти оптимальное. Осенью со снижением эвапотранспирации, понятное дело, что влажность почвы увеличивается. Если мы посмотрим на таблицу, данные по влажности завядания для минеральных почв составляют 19%. Видите, нормальная влагоемкость, то есть наименьшая, её ещё называют, или предельно поливаемая – 42%. Желательно поливать именно до этой влажности, в крайнем случае от 0,75 наименьшего влагоемкости до 42, соответственно. Получается, что в какие-то периоды влажность почвы была не оптимальной, но всё-таки не достигала влажности завядания. Нигде 19% мы не встретили. Это многолетние данные на одном и том же участке. 

В летний период выпадающие осадки могут увеличивать влажность почв. Но представьте, вы поливаете вместо осадков. Вы тоже будете увеличивать ее влажность, и нужен именно тот уровень влажности, что будет соответствовать предельно-полевой влагоемкости или наименьшей влагоемкости. Бывают примеры, что при выпадении большого количества осадков, допустим, 40 мм за полмесяца, объемная влажность в слое почвы 10-20, находилась в пределах 60-70%. По итогу сверху сухая почва, посередине где-то 15-20 см влажная почва, внизу опять сухая. То же самое может наблюдаться у вас, если вы поливаете в какой-то период, и у вас могут возникать такие “линзы” влаги. Может быть это и неплохо, но с другой стороны корни могут быть подтоплены, а подтоплены они водой, не насыщенной кислородом. Они, соответственно, могут погибнуть. 

Теперь обратимся к выводам. Проведенные исследования позволяют заключить, что влажность обладает большой изменчивостью на минеральной почве, даже больше, чем на торфяных. После дождей может наблюдаться накопление, где-то в срединных горизонтах, а в течение периода вегетации торфяных минеральных почв влажность довольно длительное время находится в зоне оптимального увлажнения. Есть, конечно, периоды где-то в середине июля, даже иногда по сентябрь, когда обязательно она необходима, в наших условиях – это северо-запад. Может быть в условиях центральной части России, где климат континентальный, этот период наступает раньше. Вегетационный период потери влагозапасов корнеобитаемого слоя торфяных почв почти в ½-2 раза больше, чем минеральных. Но зимой происходит накопление снега, происходит снеготаяние. За счёт этого половодья происходит восполнение влагозапасов торфяных минеральных почв, примерно на ту же величину. Эта величина составляет 50-60 мм влаги, а что такое 50-60 мм влаги? Это примерно месячная норма. В принципе, каждый месяц выпадает 60-70 мм влаги. Это литература, кто заинтересуется посмотрит».