|
1.3. Биологическая урожайность агрофитоценозов в зависимости от водного режима почв 31 Вода играет решающую роль в процессах преобразования энергии и минерального вещества в растительном организме, и водой в него поступают растворенные элементы питания, переносятся продукты обмена в клетках и тканях. Вода не только среда, но и участник всех ферментативных процессов клетки, прежде всего фотосинтеза, в ходе которого на образование углеводов расходуется 0,2-0,3% ее общего потребления. Велика роль влаги и как терморегулятора растений. Ее наивысшие среди жидкостей теплоемкость, теплота парообразования, значительная теплопроводность обеспечивают высокую стабилизацию теплового режима растения, защищают его от колебаний температуры воздуха и почвы, предохраняя от перегрева на солнце и переохлаждения при легких заморозках (Воронин Н.Г., 1989). При недостаточном обеспечении многолетних трав влагой наблюдается резкое снижение ростовых процессов (Роде А.А., 1963, 1965; Долгов С.И., Житкова А.Л., 1976; Кружилин А.С., 1977). Дефицит влаги в почве затрудняет формирование не только тех побегов, которые образует свои узловые корни, но и сильно сдерживает рост уже появившихся (Смелов С.П., 1966; Андреев А.В., Зотов А.А., 1985). Наряду с влиянием на продуктивность травостоев, условия обеспеченности влагой оказывают значительное влияние на физиологические процессы, происходящие в растениях. Установлено, что при недостатке воды в почве интенсивность ассимиляции резко падает, снижается общее количество углеводов в растениях, накопление сухого вещества идет медленно, подавляется окислительное фосфорирование (Петинов Н.С., 1965). При избыточном увлажнении наблюдается ухудшение условий аэрации и питания растений (Смелов С.П., 1966; Работнов Т.А., 1974). В сеяный травостои внедряются малопродуктивные влаголюбивые травы, вытесняющие ценные виды. Кроме того, избыточное увлажнение способствует интенсивному вытаптыванию дернины. Поэтому для поддержания высокой продуктивности сеяных травостоев и сохранения в них ценных видов луговых трав запас влаги в почве должен соответствовать оптимальным значениям. Результаты исследований, проведенных Н.А. Качинским (1930, 1964, 1970), показали, что вода наиболее доступна растениям при влажности почвы, равной полевой влагоемкости. Резкое снижение активности |
Ежов Г.Ф., 1978, 1984; Марьясов В.Г., Уханов Е.А., 1978; Демидас Н.Г., 1979; Куркин К.Л., 1979; Бабич В.И., 1980; Дронова Т.Н., 1980; Паничик В.И., 1980; Миронов Ю.Ф., Подсвирова В.А. и др., 1984; Епифанов В.С., Савельев Г.Д., 1988), а также за рубежом (Metochis С., 1980; Skinner C.D., Moore T.S., Sexton J.C., 1984 и др.). При недостаточном обеспечении многолетних трав влагой наблюдается резкое снижение ростовых процессов (Долгов С.И., 1948; Роде А.А., 1963, 1965; Кружилин А.С., 1977). Дефицит влаги в почве затрудняет формирование не только тех побегов, которые образует свои узловые корни, но и сильно сдерживает рост уже появившихся (Смелов С.П., 1966; Якушев Д.В.,1974). Наряду с влиянием на продуктивность трав, условия обеспеченности влагой оказывают значительное влияние на физиологические процессы, происходящие в растениях. Установлено, что при недостатке воды в почве интенсивность ассимиляции резко падает (Нмчипорович А.А., 1963; Иванченко В.М., Легенченко Б.И., Гончарик М.Н., 1973), снижается общее количество углеводов в растениях (Туманов И.И., 1940), накопление сухого вещества идет медленно (Сказкин Ф.Д., 1938, 1961), подавляется окислительное фосфорирование (Петинов Н.С., 1962,1965). Результаты исследований, проведенных физиологами А.Н. Максимовым (1948), Ф.Д. Сказкиным (1938, 1961, 1971), показали, что вода наиболее доступна растениям при влажности почвы, равной полевой влагоемкости. Резкое снижение активности физиологических и ростовых процессов отмечается при снижении влажности почвы ниже 70% от наименьшей влагоемкости. К аналогичным выводам пришли PI.C. Петинов (1951, 1969), А.С. Кружилин (1954,1977) и С.Н. Рыжов (1965). Эффективность орошения многолетних трав во многом определяется метеорологическими условиями года. По данным кафедры луговодства Эстонской СХА (Вийральт Р.Т., Тамм В.В., 1974), в засушливые годы прибавки урожайности многолетних трав от дождевания составляют 50-70%, а во влажные годы 10-40%. Исследования, проведенные по сравнительной продуктивности бобовозлакового травостоя при орошении и естественном увлажнении почвы в условиях Московской области (Кутузова А.А., 1974), показали, что прибавка урожая от орошения в средневлажном году составляет 2,2 тыс. кормовых 15 клетки, прежде всего фотосинтеза, в ходе которого на образование углеводов расходуется 0,2-0,3% ее общего потребления. Велика роль влаги и как терморегулятора растений. Ее наивысшие среди жидкостей теплоемкость, теплота парообразования, значительная теплопроводность обеспечивают высокую стабилизацию теплового режима растения, защищают его от колебаний температуры воздуха и почвы, предохраняя от перегрева на солнце и переохлаждения при легких заморозках (Воронин Н.Г., 1989). Характеризуя факторы ограничения урожайности сельскохозяйственных культур в зависимости от особенностей почв и природных зон, многие авторы относят Зауральскую степную зону к региону, где фактором минимума первого порядка является почвенная влага (Гайсин Ш.А., Гарифуллин Ф.Ш., 1957; Сагадатов Г.Р., 1988). Основным приемом удовлетворения потребности кормовых культур в воде и достижения их высокой продуктивности является орошение, о чем свидетельствуют работы многих авторов (Максютов Ф.А., Пацков А.А., 1973; Губайдуллин Х.Г., 1991; Зотов А.А. и др., 1997; Надежкин С.Н., 1999; СуюндуковЯ.Т., 2001). Как отмечает большинство авторов, Б.И. Коротков (1970, 1979), А.Н. Карягин и др. (1973), В.Я. Хацкевич (1973), А.В. Андреев (1974), А.М. Катков (1975), Б.И. Коротков, В.А. Ширяев (1977), на продуктивность многолетних травостоев большое влияние оказывает режим дождевания. Важным критерием оценки режима дождевания является определение нижней границы оптимального увлажнения корнеобитаемого слоя почвы. С.И. Долгов (1948) называет эту границу влажностью торможения роста, а А.А. Роде (1963) влажностью замедления роста. Она соответствует запасу влаги, равному 70% наименьшей влагоемкости (НВ), ниже которой в связи с разрывом капиллярной сети подвижность почвенной влаги резко снижается, что приводит к ухудшению обеспеченности растений влагой (Алпатьев А.М., 1965, 1967). При недостаточном обеспечении многолетних трав влагой наблюдается резкое снижение ростовых процессов (Долгов С.И., 1948; Роде А.А., 1963, 1965; Кружилин А.С., 1977). Дефицит влаги в почве затрудняет формирование не только тех побегов, которые образует свои узловые корни, но и сильно сдерживает рост уже появившихся (Смелов С.П., 1966; Якушев Д.В., 1974). 47 Наряду с влиянием на продуктивность травостоев, условия обеспеченности влагой оказывают значительное влияние на физиологические процессы, происходящие в растениях. Установлено, что при недостатке воды в почве интенсивность ассимиляции резко падает (Ничипорович А.А., 1963; Иванченко В.М., Легенченко Б.И., Гончарик М.Н., 1973), снижается общее количество углеводов в растениях (Туманов И.И., 1940), накопление сухого вещества идет медленно (Сказкин Ф.Д., 1938, 1961), подавляется окислительное фосфорирование (Петинов Н.С., 1962, 1965). При избыточном увлажнении наблюдается ухудшение условий аэрации и питания растений (Смелов С.П., 1966; Работнов Т.А., 1974). В сеяный травостой внедряются малопродуктивные влаголюбивые травы, вытесняющие ценные виды. Кроме того, избыточное увлажнение способствует интенсивному вытаптыванию дернины. Поэтому для поддержания высокой продуктивности сеяных травостоев и сохранения в них ценных видов луговых трав запас влаги в почве должен соответствовать оптимальным значениям. Результаты исследований, проведенных физиологами А.Н. Максимовым (1948), Ф.Д. Сказкиным (1938, 1961, 1971), показали, что вода наиболее доступна растениям при влажности почвы, равной полевой влагоемкости. Резкое снижение активности физиологических и ростовых процессов отмечается при снижении влажности почвы ниже 70% от наименьшей полевой влагоемкости. К аналогичным выводам пришли С.Н. Рыжов (1965), А.С. Кружилин (1954, 1977) и Н.С. Петинов (1951, 1959). Опытами установлено, что нижняя граница оптимальной влажности почвы (кроме песчаных) колеблется от 2/3 до 3/4 наименьшей влагоемкости (НВ) или примерно от 66 до 75% от предельной полевой влагоемкости (ППВ). Почвенная влага обладает заметной подвижностью в интервале влажностей между НВ и влажностью разрыва капилляров (ВРК), которая часто равна 2/3 НВ (Роде А.А., 1965). Оптимальная влагообеспеченность для большинства сельскохозяйственных культур создается при влажности в пределах от 70-75 до 100% от ППВ (Роде А.А., 1965; Ковда В.А., Ковалев Р.В., Панин П.С. и др., 1978). Однако нередко по различным причинам влажность почвы, особенно в верхних слоях, уменьшается ниже этих пределов. В условиях орошения такие периоды обычно непродолжительны. Однако они могут резко снизить урожайность сельскохозяйственных 48 |