Зміст

Біологічні фактори родючості грунту 3

Грунтова біота 5
фітосанітарний стан грунту 6

агрофізичних фактори родючості грунту 7

Гранулометричний склад 7
Структура 8
Потужність орного і гумусового верств 9
Водний режим 9
Повітряний режим 10

Температурний режим 11

Агрохімічні фактори родючості 12

Відтворення родючості грунтів в інтенсивному землеробстві 13

Біологічні фактори родючості грунту

Зміст і склад органічної речовини грунту
Органічна речовина грунту утворюється з відмерлих залишків рослин,мікроорганізмів, грунтових тварин і продуктів їхньої життєдіяльності.
Первинне органічна речовина, що надійшло в грунт, піддається складнимперетворенням, що включає процеси розкладання, вторинного синтезу у формімікробної плазми і гуміфікаціі. Поєднання названих процесів призводить добіологічно активних грунтах до утворення складної суміші органічнихречовин, що складається з малоразложівшіхся рослинних і тваринних залишків ззбереглася первісної структурою; проміжних продуктів розкладанняорганічних і тварин залишків (наприклад, лігніну); власне гумусовихречовин, що утворилися шляхом мікробного синтезу або остаточногопоходження; розчинних органічних сполук, які більш-меншшвидко мінералізують до простих мінеральних сполук (Н2О, СО2 та ін)або беруть участь у синтезі власне гумусових речовин.
Органічна речовина, консервуючий енергію сонця в хімічно зв'язаноїформі, - єдине джерело енергії для розвитку грунту, формування їїродючості. Основним джерелом первинного органічної речовини,що надходить у грунт під природною рослинністю, є залишкирослин.
По-перше, вони удобрюють грунт щорічно після збирання врожаю, у той час яквсі інші види органічних добрив вносять у грунт періодично. По -друге, не потрібно додаткових витрат на їх внесення. По-третє,рослинні залишки розподіляються в грунті найбільш рівномірно. У нихмістяться всі макро-та мікроелементи, необхідні рослинам і тваринам.
На орних грунтах з відчуженням більшої частини урожаїв польових культурджерелом органічної речовини служать надземні і кореневі залишкирослин, а також вносяться в грунт органічні добрива.
Рослинні залишки розділяють на три групи: 1 - пожнивні решткирослин; 2 - листостеблових; 3 - кореневі. Пожнивних залишків представленістернями злаків, частинами стебел, листя і всіх інших надземних частинрослин, які залишаються в полі після збирання врожаю. Листостебловихчастини рослин включають кореневища, столони картоплі, кореневі шийкиконюшини, люцерни та інших трав, залишки бульб, коренеплодів, цибулин.
Кореневі залишки рослин представлені країнами вирощуваної культури,збереглися живими до моменту збирання, а також країнами, відмерлими домоменту збирання.
Розміри корнепада, за даними Т. І. Макарової, можуть досягати у озимоїпшениці 124-480 кг/га, у вівса - 330 - 620 кг/га сухої речовини. Запасигумусу за рахунок корнепада і кореневих виділень можуть поповнитися на 130-230кг/га. Корені рослини ще за їхнього життя активно беруть участь у грунтовихпроцесах. Розгалужуючись, вони контактують з грунтовими частинками і тимсамим сприяють рівномірному розподілу органічної речовини іутворення структурних агрегатів.
У грунті при вирощуванні рослин відбуваються одночасно двапротилежних процесу: синтез, накопичення органічної речовини, і йогоруйнування. Інтенсивністю обох процесів, їх співвідношенням визначаютьсякінцеві результати, за якими оцінюють вплив даної культури на грунт.
Якщо кінцевий результат позитивний, за культурою визнаються властивостіполіпшувати родючість грунту і навпаки. Тим часом на процес руйнуванняорганічної речовини впливають не стільки самі культури, скільки прийоми їхобробітку.
Про вплив мінеральних добрив на розвиток кореневої системи існуютьрізні думки. Н. А. Качинський висловив припущення, що «чимсприятливіші для рослин грунт, тим відносно до надземним частинамслабше розвинена його коренева система ».
Поряд з кількістю рослинних залишків важливе значення має їххімічний склад і швидкість розкладання в грунті. Так, рослинні залишкибагаторічних трав містять велику кількість елементів живлення. Змістазоту в кореневих рештках багаторічних бобових трав коливається в межах
2,25-2,60%, фосфору - 0,34-0,80%, в поукосних залишках - відповідно
1,82-2,65 і 0,30-0,71%. Кількість азоту і фосфору в корінні бобово -злакових травосумішей залежить від частки кожного компонента і становить
0,91-2,37% азоту і 0,25 - 1,06% фосфору, до поукосних залишках --відповідно 1,60 - 2, 18 і 0,17-0,54%. Злакові трави містятьзначно меншу кількість азоту в коренях і поукосних залишках.
На хід і швидкість розкладання впливають, по-перше, зовнішні умови середовища:вологість, температура, рН грунту, вміст в ній кисню і поживнихречовин і, по-друге, хімічний склад рослинних залишків.
Перетворення первинної органічної речовини в грунті проходить у декількаетапів. На першому етапі відбувається хімічна взаємодія міжокремими хімічними речовинами відмерлого рослини (наприклад,ароматичні з'єднання клітинних оболонок можуть вступати в хімічніреакції з білками рослинних клітин), яке можна значно прискоритиза рахунок біологічних і мінеральних каталізаторів.
На другому етапі відбуваються механічна підготовка та перемішування згрунтом рослинних залишків за допомогою грунтової фауни. Не можна заперечувати іпевну біохімічну підготовку первинного органічної речовини домікробному розкладання при проходженні рослинної маси через шлунково -кишковий тракт грунтових тварин.
На третьому етапі перетворення свіжого органічної речовини в грунтівідбувається мінералізація його за допомогою мікроорганізмів. У першу чергумінералізують воднорастворімие органічні сполуки, а також крохмаль,пектин та білкові речовини. Значно повільніше мінералізують целюлоза,при розкладанні якої звільняється лігнін - з'єднання, досить стійкедо мікробіологічному розщепленню. Кінцевими продуктами перетвореньпервинного органічної речовини є мінеральні продукти (СО2, Н2О,нітрати, фосфати, в анаеробних умовах Н2O і СН4). Крім того, у грунтінакопичуються в якості продуктів метаболізму мікроорганізмівнизькомолекулярні органічні кислоти (мурашина, оцтова, щавлева іін). Процеси мінералізації органічної речовини в грунті маютьекзотермічний.
Частина продуктів біологічного розкладання первинного органічногоречовини перетворюється в особливу групу високомолекулярних сполук --специфічні, власне гумусові речовини, а сам процес називаютьгуміфікаціей.
Основна частина органічної речовини грунту (85-90%) представленаспецифічними високомолекулярними гумусовими сполуками. Прийнятопідрозділяти специфічні гумусові речовини на три основні груписполук: гумінові кислоти, фульвокислоти і гумінів.
Гумінові кислоти (ГК) - фракція темно-забарвлених, високомолекулярнихз'єднань, витягувана з грунту лужними розчинами, при підкисленнівитяжки випадає в осад у вигляді гумату. У складі гумінових кислотвуглецю - 52 - 62%, водню - 3,0-5,5, кисню - 30-33, азоту - 3 - 5
%. Основу молекули ГК утворює ароматичне ядро, сформованийароматичними і гетероциклічними кільцями типу бензолу, фура,піридину, нафталіну, антрацену, індолу, хіноліну. Ароматичні кільцяз'єднані між собою в рихлу сітку. Бічні периферичні структуримолекули - аліфатичні ланцюга. Ядро молекули ГК відрізняється гідрофобнимивластивостями, бічні ланцюги - гідрофільними. Конституційна частина молекули ГК
- Функціональні групи: карбоксильні і фенолгідроксільние, що визначаютькислотний характер ГК і здатність до катіонного обміну.
фульвокислот (ФК) - органічні оксікарбоновие азотвмісні кислоти.
За В. В. Пономарьової, у складі ФК вуглецю - 45,3%, водню - 5,кисню - 47,3, азоту - 2,4%. При порівнянні з елементним складом ЦК,фульвокислоти містять менше вуглецю та азоту, а кисню більше.
Фульвокислоти слід розглядати як хімічно найменш «зрілі»гумінові з'єднання. Тим ГК та ФК існує тісний зв'язок. Як ті, так іінші дуже неоднорідні і представлені численними фракціями.
гумінів - найбільш інертна частина грунтового гумусу, не витягувана згрунту при звичайній обробці її лужними розчинами. За своїм складомгумінів близькі до ГК. Разом з тим фракція гумінових речовин міцнішепов'язана з мінеральною частиною грунту, що значно змінює її властивості.
Винятково важлива роль органічної речовини у формуванні грунту взначній мірі заснована на їхній здатності взаємодіяти змінеральною частиною грунту. Утворені при цьому органо-мінеральніз'єднання - обов'язковий комплекс будь-якої грунту. Освіті органо -мінеральних сполук у грунті сприяє висока біологічнаактивність, що забезпечує надходження в систему реакційно-здатнихорганічних речовин. Внесення в грунт біологічно малодоступнихорганічних речовин, наприклад торфу, не призводить до утворення органо -мінеральних сполук.
Органічна речовина грунту, акумулюючи величезна кількість вуглецю,сприяє більшій стійкості кругообігу вуглецю в природі. У цьому, атакож у накопиченні ще низки елементів у земній корі полягає важливабіогеохімічна функція органічної речовини в земній корі.

Грунтова біота

Живі організми - обов'язковий компонент грунту. Кількість їх в добреокультуреної грунті може досягати декількох мільярдів в 1 г грунту, азагальна маса - до 10 т/га.
Основна їх частина - мікроорганізми. Домінуюче значення належитьрослинним мікроорганізмів (бактерії, гриби, водорості, актиноміцети).
Тварини організми представлені найпростішими (жгутикові, корненожкі,інфузорії), а також хробаками. Досить широко поширені у грунтімолюски і членистоногі (павукоподібні, комахи).
Грунтові організми руйнують відмерлі залишки рослин і тварин,що надходять у грунт. Одна частина органічної речовини мінералізуютьповністю, а продукти мінералізації засвоюються рослинами, інша жпереходить у форму гумусових речовин і живих тіл грунтових організмів.
Деякі мікроорганізми (клубенькові і вільноживучі азотфіксуючібактерії) засвоюють азот атмосфери і збагачують ним грунт.
Грунтові організми (особливо фауна) сприяють переміщенню речовин попрофілем грунту, ретельному перемішування органічної і мінеральної частинигрунту.
Найважливіша функція грунтових організмів - створення міцної груднястійструктури грунту орного шару. Остання у вирішальній мірі визначаєводно-повітряний режим грунту, створює умови високого родючості грунту.
Нарешті, грунтові організми виділяють у процесі життєдіяльностірізні фізіологічно активні сполуки, сприяють переводу однихелементів у рухому форму і, навпаки, закріпленню інших в недоступнудля рослин форму.
У оброблюваної грунті функції грунтових організмів зводяться до підтриманняоптимального поживного режиму (часткове закріплення мінеральнихдобрив з подальшим звільненням у міру росту і розвитку рослин),оструктуріванію грунту, усунення несприятливих екологічних умов угрунті.
В інтенсивному землеробстві екологічні умови можуть іноді у вирішальніймірою визначатиме ефективну родючість грунту. У ній існують тіснірізноманітні зв'язки між всіма грунтовими організмами. Причому вся цясистема перебуває в стані безперервно змінюється рівноваги. Однігрупи мікроорганізмів пред'являють прості вимоги до їжі, інші --складні. Між одними групами існують симбіотичні (взаємно корисні)зв'язку, між іншими - антибіотичні. Мікроорганізми в останньому випадкувиділяють в грунт речовини, що пригнічують розвиток інших мікроорганізмів.
Практичне значення має здатність деяких мікроорганізмівнадавати згубну дію на представників фітопатогенної мікрофлори.
Посилити активність бажаних мікроорганізмів можна шляхом внесення в грунторганічної речовини. У цьому випадку відзначається спалах у розвиткугрунтових сапрофітів, які, у свою чергу, стимулюють розвитокмікроорганізмів, що пригнічують фітопатогенних види. Для нормальногофункціонування грунтових організмів необхідні перш за все енергія тапоживні речовини. Для переважної більшості мікроорганізмів такийджерело енергії - органічна речовина грунту. Тому активністьгрунтової мікрофлори головним чином залежить від надходження або наявності вгрунті органічної речовини.
Для оцінки діяльності грунтової біоти використовують показник
«Біологічна активність грунту». Під біологічною активністю розуміють, уодних випадках загальну біогенного грунту, яка визначається, як правило, підрахункомзагальної кількості грунтових мікроорганізмів. Якщо мати на увазінедосконалість методик, що застосовуються в цьому випадку, і малу кратністьвизначень в часі, то результати аналізу дають приблизну картинубіологічної активності грунту.
Інша точка зору щодо методів визначення біологічноїактивності грунту полягає в обліку результатів діяльності грунтовихорганізмів. Особливо важливий такий підхід у агрономії. Однак привести доспільного знаменника виключно різноманітну діяльність грунтової флориі фауни методично непросто.
Найбільш універсальний показник діяльності грунтових організмів --продукування ними вуглекислого газу. Тому облік виділяється грунтомвуглекислого газу - першорядний з інших біохімічних способіввизначення біологічної активності грунту.

фітосанітарний стан грунту

Родючість грунту в значній мірі визначається фітосанітарнимстаном грунту, тобто чистотою грунту від бур'янів, шкідників,хвороботворних начал, а також токсичних речовин, що виділяються рослинами,різосферной мікрофлорою і продуктами розкладання.
фітотоксичність грунту обумовлена накопиченням фізіологічно активнихречовин, серед яких присутні фенольні сполуки, органічнікислоти, альдегіди, спирти та ін сукупність цих речовин одержаланазва Колін, склад і концентрація яких залежать від температури івологості грунту, від мікроорганізмів і рослин. При низьких концентраціяхфітотоксіческіх речовин у грунті виявляється стимулюючий ефект, але призбільшенні їх змісту наступає сильне пригнічення росту рослин абопроростання насіння. Так, в стаціонарних дослідах ТСХА встановлено, що воднавитяжка з грунту беззмінних посівів озимої пшениці і ячменю, узята впочатку весняної вегетації, знижувала схожість насіння цих культур більш, ніжна 20% і пригнічувала ріст кореневої системи, стала однією з причинрозріджені беззмінних посівів.
Джерело освіти і надходження токсичних речовин у грунті - кореневівиділення рослин, післязбиральні рослинні залишки і продуктиметаболізму мікроорганізмів. Найбільш інтенсивно фітотоксіческіе речовининакопичуються при обробленні на одному місці однорідних або близьких забіології культур і при створенні в грунті анаеробних умов.
Коли в структурі посівних площ переважають культури з подібнимибіологічними особливостями, як, наприклад, зернові, в грунт щорічнонадходить приблизно однакова за кількістю та якістю органічнамаса у вигляді кореневих виділень і рослинних залишків. Це призводить дозміни співвідношення основних угруповань мікробіоценозу, появіфітотоксіческіх форм, які постачають в грунт шкідливі для культурнихрослин речовини. Так, при розкладі рослинних залишків зерновихкультур у грунті виявлено підвищений вміст фенольних сполук,які, перебуваючи в зоні насіння рослин, інгібують їх проростання.
Анаеробні умови сприяють утворенню токсичних речовин, тому щопри цьому кореневі виділення та проміжні продукти мінералізації гумусуперетворюються в сильно відновлені сполуки, що обумовлюєстворення вогнищ токсичності в грунті. Можна вважати також, що в зоні коренядеяких рослин вибірково накопичуються некот?? ті групимікроорганізмів, несприятливо діють на рослини.
Внесення мінеральних і особливо органічних добрив призводить дозменшення в грунті чисельності фітотоксичних мікроорганізмів. Але особливосильний вплив на їх утримання надає беззмінне вирощуваннясільськогосподарських рослин - кількість фітотоксичних форммікроорганізмів у грунті значно збільшується.
Фітотоксіни грунтових мікроорганізмів викликають зміни в хімічномускладі рослин, порушують обмін речовин у них. Вони впливають наінтенсивність дихання а також на азотний обмін рослин. Фітотоксінигрунтових мікроорганізмів значно знижують фотосинтетичну активністьрослин.
Корені рослин виділяють різні амінокислоти, вуглеводи і іншіречовини. Разом з ексудату в грунт надходить більшість речовин,беруть участь у метаболізмі клітин вищих рослин: цукру, глікозиди,органічні кислоти, вітаміни, ферменти, алкалоїди та інші. Всі ціречовини можуть бути в тій чи іншій мірі використані мікроорганізмами вЯк джерело живлення.

агрофізичних фактори родючості грунту

Гранулометричний склад

Розвинена грунт являє собою суміш механічних елементів трьох видів:мінеральні, органічні та органомінеральні частинки. У мінеральних грунтахпревалюють мінеральні механічні частинки різної форми і розміру,різного хімічного та мінералогічного складу.
Дисперсність цього матеріалу, хімічний та мінералогічний склад --фундаментальні властивості будь-якої грунту, що надають різноманітне впливна комплекс агрономічних показників грунту, її родючість. Відносневміст у грунті та породі механічних елементів (фракцій) називаєтьсягранулометричним складом.
Механічні частки грунту більше 1 мм в діаметрі називають скелетом грунту,частинки менше 1 мм - мілкоземі. Мелкозем підрозділяють на фізичний пісок
(частки більше 0,01 мм) і фізичну глину (частки менше 0,01 мм).
Залежно від змісту фізичного піску і фізичної глини грунтуможуть бути піщаними, супіщаними, суглинними, глинами.
Гранулометричний склад грунту перш за все визначає поглинальні
(сорбційні) властивості грунту. Тонкодисперсні частки в силу великоїабсолютної і питомої поверхні володіють високою ємністю поглинання. Зподрібненням часток зростають їх гігроскопічність, вологоємність,пластичність і інші технологічні властивості. Частинки менше 0,001 мммають чітко вираженої коагуляційному здатністю. Ця здатністьмеханічних тонкодисперсних часток виключно важлива приструктуроутворенні. Вони внаслідок високої поглинаючої спроможностімістять найбільшу кількість гумусу.
Щільність грунту зменшується у міру збільшення в її складі дрібнозему.
Валовий хімічний склад різних механічних фракцій грунту закономірнозмінюється незалежно від грунтового типу. Так, у міру збільшеннядисперсності часток у них різко зменшується вміст кисню ізростає кількість заліза, алюмінію, кальцію, магнію, калію і натрію.
Частинки менше 0,001 мм - найбільш цінна частина пухких порід і грунтів,оскільки в них містяться основні запаси зольних поживних елементів.
Пластичність грунту залежать від вмісту в грунті фізичної глини.
Аналогічно гранулометричний склад впливає і на твердість грунту. Високатвердість грунту перешкоджає росту проростків і коріння рослин, а нерідкоє і причиною загибелі рослин. Тверді грунту роблять великийопір робочим органам грунтообробних машин.
Набухаемость грунту відбувається за рахунок оболонок зв'язаної води, якіформуються навколо колоїдних і глинистих часток. Ці оболонки зменшуютьсили зчеплення між частинками, розсовують їх і сприяють збільшеннюобсягу грунту.
В основному величина і характер набухання грунту залежать відмінералогічного складу грунту, зокрема від вмісту вториннихмінералів типу монтморіллоніта, що мають рухому кристалічну решітку.
Серед технологічних властивостей грунтів важливу роль у створенні фізичноїстиглості грунту має клейкість: при зайвій липкості збільшується тяговеопір грунтообробних знарядь і різко погіршується якістьобробітку грунту. Як показали дослідження В. В. Охотіна, клейкість грунтупрямо пропорційна змісту фізичної глини.
Гранулометричний складу як фактор родючості орних грунтів знаходитьвідображення в системах бонітування грунтів. У більшості випадків найбільшсприятливе поєднання агрофізичних, біологічних та агрохімічнихфакторів родючості відзначається в грунтах середнього гранулометричногоскладу. Необхідно мати на увазі, що для різних грунтових типів, сильнорозрізняються по всьому діапазону факторів родючості, оцінкагранулометричного складу як фактора родючості може значновідрізнятися. Наприклад, найбільш висока родючість чорноземіввідповідає, як правило, важкого гранулометричному складу. Длядерново-підзолистих грунтів, що сформувалися в зоні достатнього інадмірного зволоження, найбільш сприятливий більш легкийгранулометричний склад.

Структура

Структура грунту - важливий показник фізичного стану родючоїгрунту. Вона визначає сприятливе будову орного шару грунту, їїводні, фізико-механічні і технологічні властивості і водно -гідрологічні константи. Частки твердої фази грунту, як правило,склеюються в грудочки (агрегати). Здатність грунту розпадатися на агрегатирізної величини називають структурністю. У грунтознавстві структура грунту
- Важливий морфологічна ознака: за розміром агрегатів судять про генетичніособливості як всієї грунту, так і її окремих горизонтів. Закласифікацією С. А. Захарова, розрізняють такі типи структури:глыбистую, грудкувату, ореховатую, зернисту, стовпчасті, призматичну,плітчатую, пластинчасті, лістоватую, лускову.
Чорноземи, наприклад, в природному стані характеризуються виразновираженою зернистою структурою, сірі лісові грунти - ореховатой. Добреокультурення дерново-підзолисті грунти набувають грудкувату структуру,тоді як неокультуренние підзоли відрізняються плітчатой і лістоватой.
У землеробстві прийнята наступна класифікація структурних агрегатів:глыбистая структура - грудки більше 10 мм, макроструктура - від 0,25 до 10 мм,мікроструктура - менше 0,25 мм. Сприятливі розміри макро-імікроагрегатов для орної грунту в більшій мірі умовні. У більш вологихумовах оптимальні розміри структурних агрегатів збільшуються, а впосушливих - зменшуються. Однак в умовах ерозійної небезпеки особливуагрономічний значення і в посушливих районах набуває збільшеннярозмірів агрегатів до 1-2 мм в діаметрі.
Освіта структурних агрегатів в грунті, по Н. А. Качинського, відбуваєтьсявнаслідок наступних процесів: взаємного осадження (коагуляції) колоїдів,коагуляції колоїдів під впливом електролітів. Ці процеси, однак,проявляються на тлі більш загальних фізико-механічних, фізико-хімічних табіологічних факторів структуроутворення.
Велике значення має механічне розділення грунтової маси на грудки
(агрегати), що в природних умовах відбувається під впливомкореневих систем рослин, життєдіяльності біоти грунту, під впливомперіодичних проморожування - відтавання, зволоження і висушування грунту,а в оброблюваних грунтах і впливу грунтообробних знарядь.
Стан структури грунту безпосередньо визначає параметри будовиорного шару. Для утворення міцної структури грунту необхіднінаступні умови: достатня кількість мінеральних і органічних колоїдів; достатнявміст у грунті лужноземельних підстав; сприятливігідротермічний умови в грунті; вплив на грунтову масу кореніврослин; вплив на грунт грунтової фауни (дощових черв'яків, комах,землериїв та ін.)
Структурний стан - найбільш вірогідний, інтегральний показникродючості грунту (його агрофізичних факторів).

Потужність орного і гумусового шарів

Потужність оброблюваного шару грунту, об'єм грунту, в якому розвиваєтьсякоренева система рослин. Глибокий орний шар забезпечує більшсприятливі водно-повітряний і тепловий режими грунту. Опади, поливнавода швидко поглинаються грунтом, акумулюються в ній і потім споживаютьсярослинами в міру їх росту і розвитку. Глибокий орний шар --своєрідний регулятор вологості грунту як при недоліку, так і принадлишку опадів, що випадають. Кращі умови зволоження грунту забезпечуютьсприятливий поживний режим грунту, обумовлений, у свою чергу,нормально протікають процесами руйнування - органічного синтезуречовини. Встановлено, що глибокий орний шар забезпечуєсприятливу мінералізацію органічної речовини при одночаснійефективної його гуміфікаціі і при сприятливому якісному стані.
При обробці грунту на 20-22 см в підорного шарі не можна виявити такіагрономічно цінні групи мікроорганізмів, як нітріфікатори,целлюлозоразрушітелі (Н. В. Мєшков і Р. Н. Ходакова). При обробці грунтуна 30-40 см ці мікроорганізми широко представлені в грунті. Загальнакількість мікроорганізмів у грунті та продукування грунтом СО2 при глибокійобробці зростала в 1,5-2 рази. Інший показник продуктивностігрунтових мікроорганізмів - перетворення азотистих з'єднань. У глибокомуорному шарі кількість нітріфіцірующіх мікроорганізмів, а також грунтовоїфауни значно більше. У глибокому орному шарі збільшується вміструхомих форм фосфору і калію.

Водний режим

Волога необхідна для проростання насіння, без неї неможливі подальшийріст і розвиток рослини. З водою в рослину з грунту надходять живильніречовини, випаровування води листям забезпечує нормальні температурніумови життєдіяльності рослини.
Вода - обов'язкова умова грунтоутворення і формування грунтовогородючості. Без неї неможливий розвиток грунтової фауни і мікрофлори.
Процеси перетворення, трансформації та міграції речовин у грунті такожвимагають великої кількості води.
Для визначення потреби рослин у воді застосовують показник --транспіраціонний коефіцієнт - кількість вагових частин води, витраченоїна одну вагову частину врожаю.
Ступінь доступності грунтової вологи рослинам і стан водного режиму,висловлюють грунтово-гідролітичні константами. Розрізняють наступні грунтово -гідрологічні константи:
1. Максимальна адсорбційна вологоємність (МАВ) - вологість грунту,відповідає найбільшому змісту недоступною рослинампрочносвязанной вологи.
2. Максимальна гігроскопічність (МР) - вологість грунту, відповіднакількості води, яка грунт може сорбувати з повітря, повністюнасиченого водяною парою. Волога, відповідна МР, повністю недоступнарослинам.
3. Вологість стійкого завяданія рослин (ВЗ), відповіднавмістом у грунті води, при якому рослини виявляють ознакизавяданія, що не проходять при приміщенні рослин в насичене водяною пароюатмосферу. Вологість завяданія відповідає вологості грунту, коли вологаз недоступного для рослин стану переходить в доступне (нижня межадоступності грунтової вологи).
4. Найменша (польова) вологоємність грунту (НВ) - відповідає капілярно -підвішеному насичення грунту водою, коли остання максимально доступнарослинам.
5. Повна вологоємність (ПВ) - відповідає такого змісту вологи вгрунті, коли всі її пори насичені водою.
Здатність грунту до стійкого забезпечення рослин водою залежить відагрофізичних факторів родючості.
Вологоємність грунту - називають здатність її утримувати воду. Розрізняютькапілярну, найменшу (польову) і повну вологоємність. Капілярнавологоємність визначається кількістю води, що міститься в капілярахгрунту, підперті водоносним горизонтом. Найменша вологоємність аналогічнакапілярної, але за умови відриву капілярної води від води водоносногогоризонту. Повна вологоємність - стан вологості, коли всі пори
(капілярні і некапіллярние) повністю заповнені водою.
водопроникністю називають здатність грунту вбирати і пропускати черезсебе воду. Водопроникність залежить від гранулометричного складу,структури грунту і ступеня зволоження. Визначають водопроникність,пропускаючи через шар грунту воду.
Водопідйомне здатність грунту - здатність до капілярному підйому води.
Обумовлено це властивість дією меніскових сил змочених водою стінокгрунтових капілярів.
Умови водного режиму в орної грунті постійно змінюються. Радикальнийметод регулювання водного режиму грунтів - меліорація. Сучасні прийомигідротехнічної меліорації забезпечують можливість двосторонньоїрегулювання водного режиму: зрошення зі скиданням зайвої води та осушення вкомплексі з дозованим збільшити обсяги виробництва.

Повітряний режим

Грунтовий повітря відрізняється від атмосферного тим, що в його складізначно більше вуглекислого газу і менше кисню. Разом з тимслід підкреслити великі коливання в складі грунтового повітря взалежно від грунту, типу культури, системи добрив і обробітку грунту.
Коли в грунті вміст вуглекислого газу вище 3-5%, а кисню - нижче 10
%, То настає пригнічення рослин.
А. Г. Дояренко, встановив, що нестача повітря в грунті дуже сильнолімітує її родючість. Грунтовий повітря заповнює пори, не зайнятіводою. Надмірна вологість призводить до різкої його недостатності.
Грунтовий повітря необхідний для дихання коренів рослин, грунтовихорганізмів, біохімічних процесів перетворення поживних елементів.
Грунт - важливе джерело вуглекислого газу, що споживається рослинамив процесі фотосинтезу. Газообмін між грунтом і атмосферою здійснюєтьсяза допомогою таких чинників, як дифузія, зміни барометричноготиску, температури грунту і повітря, надходження в грунт води, а такожза допомогою вітру. Збільшуючи обсяг при нагріванні грунту, повітря її часткововиходить назовні, при охолодженні грунту грунтові пори отримують нову порціюповітря з атмосфери.
При надходженні води в грунт «старий» повітря з грунтових пір витісняєтьсяі вони заповнюються «новим» повітрям після відтоку з них вологи.
Оптимальне вміст повітря в грунті орної для окремих культурнаступне: для зернових-15 - 20% загальної пористості, просапних - 20-30,багаторічних трав-17-21%.
Важливий прийом регулювання повітряного режиму грунту - механічнаобробка, що дозволяє створювати необхідну будову орного шару і тимсамим забезпечувати умови нормального газообміну в грунті. Значенняобробки в регулювання повітряного режиму грунту зростає при надмірномузволоження грунтів і їх важкому гранулометричного складу.

Температурний режим

Фізіологічні процеси, що відбуваються в рослині, життєдіяльністьмікроорганізмів і грунтової фауни, хімічні процеси перетворення речовині енергії можливий тільки в певних температурних межах.
Вплив температури грунту на рослини починається з найперших стадіййого росту і розвитку. Причому окремі рослини пред'являють різнівимоги до температурного режиму грунту. Поряд з крайніми кордонамитемператур, що характеризують температурні мінімум і максимум для окремихвидів рослин, існує свій певний оптимум. Вимоги дотемпературних умов певних рослин змінюються в міру їх росту ірозвитку.
Основне джерело тепла в грунті - сонячна енергія. Інший, але меншзначний - тепло, що виділяється в грунт в результаті біологічних іхімічних перетворень, а також надходить з глибинних шарів землі.
Надходження, акумуляція і передача теплової енергії в грунті здійснюютьчерез її теплові властивості: теплопоглотітельную здатність,теплопровідність.
Теплопоглотітельная здатність грунту характеризується величиною альбедо
(А) - часткою відображеної грунтом сонячної радіації.
Альбедо - важлива характеристика температурного режиму грунту, залежить відкольору грунту, її структури і вирівняні, а також вологості.
Рослинність, що покриває грунт, значно змінюють альбедо.
На лучепоглотітельную і лучеотражательную здатність грунту великевплив має ступіньїї гумусірованності.
Теплопровідність грунту - кількість тепла, що протікає через шар грунтуплощею 1 см2 і товщиною 1 см в перпендикулярно до неї напрямку прирізниці на обох сторонах шару в 1 ° С. Теплопровідність, як ітеплоємність, залежить від гранулометричного та хімічного складів грунту,її вологості. Сухі, добре гумусірованние грунту погано проводять тепло,сирі, важкі грунти відрізняються підвищеною теплопровідністю.
На поглинання грунтом сонячної енергії великий вплив робитьекспозиція схилу. Південні схили значно відрізняються по тепловому режимугрунтів від північних. Іноді ці відмінності досягають величин, відповіднихрізних кліматичних зонах.
Витрата тепла грунтом відбувається за такими статтями: випромінювання теплав атмосферу, передача тепла прилеглому шару повітря (конвекція), втратина випаровування води (48%).
Заходи щодо поліпшення теплового режиму грунтів загалом збігаються з заходамирегулювання водного режиму, а також особливе значення набуваєснігозатримання і в цілому агролісомеліоративних організація території,дощування і мульчування поверхні грунту.

Агрохімічні фактори родючості

Рослини засвоюють азот і зольні елементи з грунту у формі мінеральнихсолей, розчинених в грунтовому розчині. При цьому використовуються яквідновлені (солі амонію), так і окислені (солі азотної кислоти)сполуки азоту.
Рослини можуть засвоювати деякі відносно прості органічні азот -і фосфорвмісних речовини (деякі амінокислоти, фітин), однакпрактичне їх значення в харчуванні мізерно. Джерелом енергії в рослинідля поглинання елементів живлення є дихання. Більш молоді,інтенсивно дихаючі коріння більше засвоюють з грунтового розчинумінеральних солей.
Процеси кореневого живлення рослин тісно пов'язані з такими властивостямигрунти, як рН грунтового розчину, водно-повітряний режим грунту, зміств ній засвоюваних елементів живлення, та іншими умовами зовнішнього середовища.
Кислотність грунту знижує поглинання поживних речовин рослинами.
Відзначають як пряме, так і побічну дію підвищеного вмісту вгрунті іонів Н +. Перш за все змінюється фізико-хімічний станцитоплазми клітин кореня, порушується її проникність, зовнішні клітиниослизнюється, корені погано ростуть.
Більшість вирощуваних культур і грунтових мікроорганізмів кращерозвивається при слабокислою або нейтральної реакції грунту. Проте окремівиди культурних рослин значно розрізняються по вимогливості як донайбільш оптимальному для їхнього росту інтервалу рН, так і до зміщення його в туабо інший бік.
Нестача в грунті обмінних кальцію і магнію викликає різке погіршенняфізичних та фізико-хімічних властивостей грунту (структура грунту, ємністьпоглинання, буферність). У грунтовому розчині з'являються вільні іониалюмінію і марганцю, токсичні для рослин. Рухливість ж рядумікроелементів (наприклад, молібдену) зменшується, рослини мають у нихнедолік. Підвищена кислотність уг