Вологозабезпечення культур

Вода є регулятором температури рослини: волога випаровується через листки, що знижує температуру і запобігає перегріву рослин. Близько 0,2-0,3% увібраної рослинами води витрачається на утворення маси рослини, а понад 99% випаровується, забезпечуючи транспортну роль і теплозахисний ефект. Випаровування води листками й іншими надземними органами називається транспірацією. Завдяки транспірації в клітинах листків виникає всисна сила, яка забезпечує переміщення води з розчиненими в ній речовинами від коренів до листків. Якщо процес випаровування води рослиною переважає надходження її з ґрунту, рослина втрачає тургор і в'яне. У такій рослині знижується інтенсивність фотосинтезу, посилюються процеси гідролізу і розкладання органічних речовин, бо порушується узгодження дій ферментів.

Ступінь відповідності потребам рослин для формування високих урожаїв запасів продуктивної вологи, яка є в ґрунті, називають волого-забезпечення рослин. Для багатьох культурних рослин велике значення має зволоження орного шару ґрунту (0-20 см), де розміщена основна маса кореневої системи. Зниження запасів продуктивної вологи в цьому шарі менше 20 мм починає негативно впливати на формування врожаю.

Для оптимального проходження біологічних процесів сільськогосподарські рослини потребують певної кількості засвоюваної вологи. Не завжди ця кількість відповідає потребам. Надмірне зволоження порушує повітряний режим, внаслідок чого пригнічується розвиток рослин. Але в степовій зоні запаси вологи частіше бувають недостатні, а ґрунтові пори надмірно заповнені повітрям. Рослини пригнічуються надмірним висушуванням і за значного дефіциту вологи гинуть. Таким чином, волого-забезпечення в основному визначається співвідношенням кількості вологи, яка є в ґрунті, і тієї кількості, яка потрібна для нормального розвитку рослин.

Встановлено, що запаси продуктивної вологи до 5 мм в орному шарі ґрунту під час сівби не забезпечують сходів, при запасах 10 мм сходи з'являються, проте вони починають частково засихати і дуже зріджуються. При запасах 11-20 мм умови для з'явлення сходів задовільні, а при запасах понад 20 мм завжди з'являються дружні сходи.

У зоні Степу величину врожаю озимої пшениці дуже часто вирішують запаси продуктивної вологи в період сівби. У табл. 65 наведено дані про ймовірність запасів продуктивної вологи в орному шарі ґрунту під час сівби цієї культури. Незадовільні запаси продуктивної вологи в орному шарі ґрунту в період сівби озимої пшениці по чистому пару в північному Степу бувають приблизно в один, а в південному — в один-два роки з десяти. Після не парових попередників у цей період вони бувають відповідно раз в 4-5 і 6-7 років з десяти.

Таблиця 65. ЙМОВІРНІСТЬ ЗАПАСІВ ПРОДУКТИВНОЇ ВОЛОГИ В ШАРІ ҐРУНТУ 0-20 СМ В ПЕРІОД СІВБИ ПШЕНИЦІ ОЗИМОЇ

Отже, на непарових попередниках і на зайнятих парах треба застосовувати всі заходи, щоб нагромадити й зберегти якнайбільше вологи в ґрунті.

З початком весняної вегетації пшениця озима, маючи на цей час розвинену кореневу систему, починає використовувати вологу з метрового шару ґрунту. Осінньо-зимові опади збільшують запаси вологи в ґрунті, завдяки чому навесні в період відновлення вегетації пшениці озимої у більшості випадків запаси вологи в метровому шарі ґрунту після пару і непарових попередників мало різняться (табл. 66).

Таблиця 66. МОЖЛИВІ ЗАПАСИ ПРОДУКТИВНОЇ ВОЛОГИ В МЕТРОВОМУ ШАРІ ҐРУНТУ В ПЕРІОД ВІДНОВЛЕННЯ ВЕСНЯНОЇ ВЕГЕТАЦІЇ (ВВВ) ПШЕНИЦІ ОЗИМОЇ ТА ПІД ЧАС СІВБИ РАННІХ ЯРИХ ЗЕРНОВИХ КУЛЬТУР

Запаси продуктивної вологи в метровому шарі ґрунту 90-150 мм і більше на час відновлення вегетації за нормальних погодних умов забезпечують добрий стан озимини; 60-90 мм — задовільний; запаси вологи менше 60 мм не забезпечують нормального розвитку рослин. Звідси весняні запаси вологи, що забезпечують добрий стан озимини як після парів, так і після непарових попередників, у північному Степу становлять 90-95, а в південному — 85-90%.

Можливість років із запасами вологи понад 90 мм в період сівби ярих культур у північному Степу становить 85, а в південному — 70%; задовільні запаси (60-90 мм) складають відповідно 10 і 20%, а незадовільні (менше 60 мм) — 5-10%, тобто приблизно в один рік із десяти.

Користуючись даними про весняні запаси продуктивної вологи в ґрунті і виходячи з конкретних умов, які складаються, щорічно навесні можна уточнювати структуру посівів і співвідношення культур.

Міжфазний період виходу в трубку — колосіння є критичним у житті зернових культур. В цей час відбувається найбільший приріст вегетативної маси, у зв'язку з чим рослини потребують найбільшої кількості води. За даними наукових досліджень, сприятливі умови зволоження для росту й розвитку рослин створюються за таких запасів продуктивної вологи у метровому шарі: на легких ґрунтах — 70 мм, на важких — 150 мм. При запасах вологи понад 150 мм проявляється посилений розвиток хвороб і вилягання рослин. Задовільними запасами продуктивної вологи для цього періоду вважається 50-70 мм, незадовільними — 30-50 мм.

Стан ранніх ярих зернових при запасах вологи в метровому шарі ґрунту менше, ніж 45 мм погіршується. Добрими запасами продуктивної вологи в метровому шарі ґрунту для періоду колосіння — молочна стиглість є 50-70, задовільними — 30-50, незадовільними — 20-30 мм (табл. 67).

Таблиця 67. МОЖЛИВІ ЗАПАСИ ПРОДУКТИВНОЇ ВОЛОГИ В ШАР 10-100 см ПІД ПШЕНИЦЕЮ ОЗИМОЮ ТА ЯРИМИ ЗЕРНОВИМИ КУЛЬТУРАМИ В ПЕРІОД ВИХОДУ В ТРУБКУ — КОЛОСІННЯ

Ймовірність добрих і задовільних запасів вологи під пшеницею озимою як після пару, так і після непарових попередників у північному Степу в період колосіння — молочна стиглість становить 85-90%, у південному — 65-85%, під ранніми ярими зерновими культурами — відповідно 80 і 70%.

Користуючись наведеними даними про можливі запаси вологи, а також враховуючи те, що інші метеорологічні фактори не є обмежуючими, можна мати уявлення про стан колосових культур у період від виходу в трубку до молочної стиглості, а разом з цим і про стан майбутнього врожаю. Озимі культури, розвиваючись з осені, продуктивніше використовують ранні весняні запаси вологи, ніж ранні ярі зернові.

Ще менш продуктивно використовує весняні запаси вологи кукурудза, строки сівби якої за умовами теплозабезпечення настають пізніше. За час до сівби цієї культури волога на полях випаровується непродуктивно. її можна зберегти лише за умов правильної агротехніки. Встановлено, що кукурудза протягом вегетації нерівномірно використовує вологу. Максимальна потреба її у воді настає за 10 днів до викидання волоті і через 20 днів після цього періоду (табл. 68).

Таблиця 68. МОЖЛИВІ ЗАПАСИ ПРОДУКТИВНОЇ вологи В ШАРІ 0-100 СМ ҐРУНТУ ПІД КУКУРУДЗОЮ

Наведені дані свідчать про те, що в період найбільшої потреби кукурудзи у воді фактичні запаси продуктивної вологи в цьому шарі ґрунту в більшості років менші від тієї кількості, яка потрібна для нормального її розвитку. Тому в зоні Степу сталі врожаї кукурудзи на зерно можливі лише за умови повного забезпечення посівів вологою в другій половині літа.

Наукою і виробничою практикою доведено, що оптимальна вологість ґрунту для більшості рослин у період вегетації в межах 65-80% польової вологоємності. Різні культури характеризуються неоднаковою потребою запасів вологи в різні періоди вегетації (табл. 69).

Таблиця 69. МІНІМАЛЬНІ ТА ОПТИМАЛЬНІ ЗНАЧЕННЯ ДОСТУПНОЇ ВОЛОГИ В РІЗНІ ПЕРІОДИ ВЕГЕТАЦІЇ, ММ

Дослідженнями встановлено, що найвищу врожайність різні рослини забезпечують за вологості: кукурудза на силос, овочеві культури, багаторічні трави — 80% НВ, пшениця озима, жито, ярі зернові, кукурудза на зерно, цукрові та кормові буряки, морква — 70, соняшник — 60% НВ.

Кукурудзою найвищий врожай зерна забезпечується при запасах вологи 70-80 мм у шарі 0-50 см. Для картоплі оптимальні запаси продуктивної вологи в півметровому шарі досягають 60-70 мм.

Існують так звані критичні періоди, коли рослини особливо чутливі до нестачі вологи. Зокрема зернові культури витрачають багато вологи під час кущіння, але ще більше вологи вони вимагають під час виходу в трубку і до кінця колосіння. У кукурудзи критичний період щодо потреби вологи припадає на період цвітіння — молочна стиглість, у проса — утворення волоті-наливання зерна, у гречки — цвітіння. Коренеплід і бульбоплоди найбільше потребують вологи під час утворення коренеплодів і бульб. Ці особливості необхідно враховувати під час вирощування культур і застосовувати заходи для забезпечення вологою взагалі і в критичні періоди зокрема. Зважаючи на те, що на території зони Степу найбільші запаси вологи в ґрунті бувають у ранньовесняний період. З метою найбільш повного її використання культури потрібно висівати в ранні строки.