Что происходит с почвой зимой. Изменение почв во времени (эволюция почв). Легкорастворимые минеральные удобрения не приводят к желаемому успеху

Для почв каждого типа характерна определенная динамика температур в течение вегетационного периода и на различной глубине. Наибольшие колебания температуры наблюдаются на поверхности почвы. С глубиной ее колебания уменьшаются. Суточные изменения температуры полностью затухают на глубине 40...50 см. Годовая динамика температуры зависит от природной зоны. Так, в черноземах в зимние месяцы на глубине 30...40 см температура опускается ниже 0 °С; в июне-августе она достигает максимального значения, а затем к зиме снова снижается.

На большой глубине годовое колебание температуры очень незначительно. Глубина промерзания почвы в зимнее время зависит от мощности снежного покрова. Под снегом почва промерзает на незначительную глубину, а в бесснежные зимы или при сдувании снега ветром почва может промерзать на глубину 0,7...0,9 м и более. Вот почему снегозадержание проводят не только для накопления влаги в почве, но и для сохранения тепла.

В северных и северо-восточных районах страны, в зоне «вечной» мерзлоты оттаивает лишь верхний слой почвы. В связи с производственным освоением северных территорий все больше внимания уделяют сельскохозяйственному использованию этих земель. Здесь целесообразно проводить тепловые мелиорации и агротехнические приемы по улучшению теплового режима почв. При подборе участков земель под сельскохозяйственные угодья необходимо учитывать свойства почв, их гранулометрический состав, рельеф и гидротермические условия местности.

Тепловой баланс почвы складывается из радиационного баланса (Т б ), состоящего из поступающей солнечной радиации, а также отраженной и излученной радиации; турбулентного потока тепла, связанного с теплообменом между поверхностью почвы и воздухом (Т к ); тепла, затрачиваемого на физическое испарение и транспирацию воды (Т т ); теплообмена между слоями почвы (Т п ). Уравнение теплового баланса почвы предусматривает алгебраическое равенство величин различных потоков:

Т б + Т к + Т т + Т п =0

Типы теплового (температурного) режима почв. Различают мерзлотный, длительно сезоннопромерзающий, сезоннопромерзающий, непромерзающий типы теплового режима почв.

Мерзлотный тип распространен в Евро-Азиатской полярной и Восточно-Сибирской мерзлотнотаежной областях. В зоне вечной мерзлоты среднегодовая температура профиля почвы отрицательная. Замерзание доходит до многолетнемерзлой породы.

Длительно сезоннопромерзающий тип характерен для областей с преобладанием положительной среднегодовой температуры почвенного профиля. Промерзание почвы происходит на глубину не менее 1 м, но до многолетнемерзлых пород почва не промерзает.

Сезоннопромерзающий тип отличается положительной годовой температурой; вечная мерзлота отсутствует, промерзание почвы продолжается не более 5 мес.

Непромерзающий тип выражен в южных районах, где не наблюдается промерзание почв.

Регулирование теплового режима почв. Различают агротехнические, агромелиоративные и агрометеорологические приемы регулирования теплового режима почв. К агротехническим приемам относят прикатывание, гребневание, оставление стерни, мульчирование; к агромелиоративным - орошение, осушение, устройство лесополос, борьбу с засухой; к агрометеорологическим - борьбу с заморозками, меры по снижению излучения тепла из почвы и др.

Гребневание способствует лучшему прогреванию почвы, усиливает теплообмен воздуха с почвой, повышает устойчивость растений к заморозкам. В результате прикатывания среднесуточная температура повышается на 3...5 °С в 10-сантиметровом слое, залегающем ниже уплотненной прослойки. При мульчировании (покрытие поверхности почвы различными материалами) уменьшается отражательная способность почв. Например, черная мульча способствует уменьшению альбедо почвы на 10...15%. Белое покрытие применяют для снижения избыточного нагревания почвы.

Лесополосы способствуют накоплению снега, благодаря чему снижаются отрицательные температуры в почве, уменьшается скорость ветра и тем самым снижается вертикальный обмен приземного слоя воздуха с атмосферой. Это сопровождается понижением температуры воздуха в межполосном пространстве днем и повышением - ночью. Орошение уменьшает отражение радиации до 20 %, что увеличивает приход тепловой энергии к почве. Внесение органических удобрений способствует повышению температуры почвы.

Кулисные посевы высокостебельных растений (кукурузы, подсолнечника и др.) создают «парниковый эффект», сопровождающийся повышением температуры почвы. В районах с недостатком тепла этот прием применяют для увеличения урожайности овощных культур.

Опытные садоводы, которые всерьез заботятся о плодородии почвы на своих участках, задумываются, что для этого нужно сделать или, наоборот, чего лучше не делать. Раньше считалось, что после праздника Покрова (14 октября) нужно прекращать всякие манипуляции с почвой, и это предостережение имеет под собой весьма разумные идеи. Почва с нарушенной структурой, а перекопка на некоторое время нарушает систему водных и воздушных каналов, замерзая (промерзая) может быть подвержена ветровой и водной эрозии. Склоны в этой связи являются зоной повышенного риска.

Промерзание почвы зимой

Садоводы часто радуются промерзанию почвы, полагая, что вредители погибают, и на следующий сезон не будут беспокоить. Это так, но погибают и полезные насекомые, так что проблем это не решит.

Большая часть почв России в холодное время года замерзает:

• почвенная влага переходит в лед,
• земля затвердевает (цементируется) и приобретает свойства монолитного тела.

Скорость, глубина и длительность почвенного промерзания напрямую зависят от температуры воздуха, мощности снежного покрова и степени увлажнения почвы. Влияет на этот процесс и рельеф участка. В среднем почвы у нас промерзают на глубину 20-40 см на юге страны и 200-250 см в Сибири (подробнее о и особенности ). Длительность периода сезонного промерзания колеблется соответственно от 1-2 до 6-8 месяцев.

Что нужно знать про промерзание почвы

1. Этот процесс естественный и вредит почве только в том случае, если ее структура нарушена.
2. Промерзание почвы на большую глубину без снежного покрова или при его недостатке плохо влияет на культурные растения, которые в этот момент зимуют.
3. Промерзание почвы останавливает все микробиологические процессы, но физические процессы могут протекать, и их нужно учитывать.
4. Процессы промерзания и оттаивания можно ускорять и замедлять.

Подготовка почвы к зиме

1. Не нарушайте почвенный покров в преддверии постоянных морозов. Перекопку, уборку мусора с участка необходимо провести до морозов.
2. Не оставляйте почву открытой (без и растительности). Лучший вариант – провести (например, горчицы) после уборки основной культуры.
3. Если снега мало, нужно стараться его удержать на поверхности почвы (подробнее о ).
4. Позаботьтесь о дренаже. Нужно почистить или организовать дренажные канавы для отвода излишка воды.
5. Работы над почвой возобновляйте только после полного оттаивания и без риска ее замерзания вновь. Убедитесь, что почва действительно оттаяла полностью, иначе, любыми работами вы навредите ее структуре.

Дополнительно об осенних подготовках почвы к зиме и будущему сезону читайте в статьях:

Оттаивание почвы после зимы

Оттаивание почвы весной должно в идеале проходить также последовательно, как происходило ее замерзание. Помешать этому может неравномерное распределение тепла по поверхности вследствие ее неровности и нахождения под разным углом к источнику тепла. Также поверхность почвы может поглощать меньше тепла из-за отражения света. Скопившаяся влага на поверхности препятствует проникновению тепла вглубь. Весной рекомендуется проводить .

Корректируя эти моменты, вы сможете в более ранние сроки.

Добавить в закладки:

Здоровая, плодородная почва является залогом успешного роста и развития всех растений. От состояния почвы зависит урожай и качество овощной продукции, восприимчивость цветов к заболеваниям и поражению вредителями. Заложить основы для успеха нового садового сезона можно и нужно уже сейчас, осенью, основательно подготовив почву к зиме. Эксперты австрийского Союза консалтинговых компаний в области окружающей среды "Die Umweltberatung" раскрывают секреты земледелия, а также дают советы, как избежать наиболее частых ошибок, чтобы Ваш сад и в следующем году удивлял, радовал и восхищал своей красотой.

Не использовать свежий навоз!

Свежий обеспечивает слишком высокую концентрацию питательных веществ в почве. Распространенная в сельской местности практика осенью вносить навоз, скорее всего, приведет к процессам загнивания из-за кислородной недостаточности, а также к возникновению веществ, повреждающих корни. А такие растения служат приманкой для корневых вредителей. Путь животного навоза на садовые грядки и клумбы лежит только через компостирование. При этом следует обратить внимание на то, чтобы в соломенном навозе доля материала, предназначенная для компостирования, не превышала 50%. Особенно хорошо подходит конский и заячий навоз, а также навоз крупного рогатого скота, содержащий соломистую подстилку.

Консультант Элизабет Коппенштайнер из "Die Umweltberatung" рекомендует разбросать компост по поверхности почвы весной. При недостаточном количестве компоста вносите его непосредственно в посадочные лунки. улучшает структуру почвы и рыхлит ее - свежий навоз совсем необязателен, да и минеральным удобрениям делать здесь тоже нечего.

Для приготовления компоста подойдут листья, садовые обрезки и даже пищевые отходы (кожура овощей и фруктов)

Внесение удобрений осенью неэффективно!

Осенью рост растений прекращается, и они больше не впитывают питательные вещества. При внесении удобрений осенью питательные вещества вымываются в поверхностные и грунтовые воды. После сбора урожая лучше всего посеять (полевой салат, персидский или александрийский клевер, люпин и др.). Эти растения не только улучшают структуру почвы, но и предотвращают эрозию и заиливание почвы после дождей. На корнях цветущих сидератов (клевер, люпин, бобы) селятся клубеньковые бактерии, способные усваивать азот из воздуха. Благодаря этому, зеленые удобрения дополнительно обогащают почву азотом. Сидераты можно сеять и весной (бобы, полевой салат и др.) и летом (фацелия) до посадки основных культур или в качестве промежуточных культур.

Поле цветущего рапса. Рапс в качестве сидерата высеивают после сбора урожая.

Мульчирование улучшает качество почвы

Почва должна быть защищена от воздействия погодных условий (ветер, солнце, дождь). Сильные дожди барабанят по поверхности земли, что приводит к уплотнению, заиливанию и эрозии

почвы. Почва становится твердой и трескается, ограничивается деятельность почвенных организмов.

Мульчирование - это покрытие поверхности земли различными органическими материалами (измельченная солома, опилки, опавшие листья и др.), которые перегнивают в почве, образуя гумус. В отличие от голой, укрытая мульчей почва имеет множество преимуществ: мульча повышает содержание гумуса, уменьшает испарение влаги, подавляет рост сорняков, создает благоприятные условия для почвенных обитателей, в результате чего почва становится более рыхлой и не закупоривается после дождей. Благодаря мульчированию улучшается воздухо- и водопроницаемость почвы.

Зимой почва также должна быть покрыта мульчей или растеними-сидератами. По окончании зимы оставшиеся, еще не перепревшие листья можно удалить и добавить компост. В качестве мульчи предпочтительней всего использовать материал из собственного сада! Мульча (http://www.?h=%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8C%D1%87%D0%B0) из свежей коры при разложении потребляет азот из почвы, а также немного подкисляет ее. Кроме того, бывает так, что купленная в пластиковых мешках кора для мульчирования может содержать большое количество фунгицидов.

Перекопка почвы

По мнению австрийских специалистов, осенняя перекопка почвы приводит к нарушению структуры почвы. Почвенные организмы, предпочитающие бедную кислородом, темную среду обитания, перемещаются на поверхность, и наоборот. Достаточно весной поверхностно взрыхлить почву перекопочными вилами. Исключение становит тяжелая, глинистая почва. Мульча, компост или растения-сидераты стимулируют почвенную биологическую активность. Почвенные организмы своей деятельностью воссоздают стабильную, зернистую структуру плодородной почвы - без человеческого вмешательства.

Легкорастворимые минеральные удобрения не приводят к желаемому успеху

Растения поглощают растворенные питательные вещества в слишком больших количествах. Излишний рост растений провоцирует повышенную восприимчивость к возбудителям болезней и вредителям. Снижается выносливость и качество растения (вкус, способность к хранению).

Компост или имеющиеся в продаже органические удобрения (к примеру, роговая стружка) напротив, медленно разлагаются под воздействием почвенных организмов, и поэтому выделяют питательные вещества не так стремительно. А растения в свою очередь равномерно обеспечиваются питательными солями.

Перевод: Леся В.
специально для интернет-портала
садового центра «Ваш сад»

Замерзание почвы – широко распространенное явление. Замерзание влаги в почве, как правило, происходит при температурах ниже 0 о С, поскольку она представляет собой не чистую воду, а раствор солей различных концентраций. Поэтому даже при низких температурах не вся влага находящаяся в почве, замерзает. Прочносвязанная влага и некоторая часть рыхлосвязанной влаги замерзнуть не могут вследствие влияния на них сорбционных сил. Остальная часть влаги вплоть до влаги соответствующей максимальной гигроскопичности замерзает в пределах до -10° С.

Глубина промерзания почвы зависит от многих причин. Наиболее важная из них - толщина снегового покрова. Чем она больше, тем меньше глубина промерзания почвы. Все, что влияет на толщину снегового покрова (мощность растительного покрова, микрорельеф и т. п.), влияет на глубину промерзания почвы. Она зависит от наличия торфа и его мощности, от влажности почвы. Чем больше мощность торфа и чем выше влажность почвы, тем меньше глубина промерзания.

Замерзание почвы начинается обычно с наступлением устойчивых отрицательных температур до образования снежного покрова. Иногда снежный покров устанавливается до наступления температур ниже 0 о С и промерзание почвы начинается уже под тонким снеговым покровом. В дальнейшем мощность промерзшего слоя постепенно нарастает, достигая наибольшей величины в конце января - в феврале.

В феврале или с начала марта, когда снеговой покров еще продолжает оставаться очень мощным или даже нарастает, глубина промерзания начинает уменьшаться вследствие оттаивания почвы снизу. Оттаивание почвы под снегом происходит за счет тепла, находящегося в нижних горизонтах почвы и передаваемого вследствие теплопроводности в верхние ее слои. Такая передача идет непрерывно, но в начале и середине зимы она не может компенсировать потерю тепла, излучаемого из-под тонкого снегового покрова и отдаваемого в сильно охлажденную атмосферу. В конце зимы, когда температуры воздуха становятся выше, а снеговой покров толще и, следовательно, потеря тепла уменьшается, тепло, идущее из нижних слоев почвы, с избытком компенсируя потерю его из верхних слоев, вызывает оттаи­вание почвы снизу.

По Н. А. Качинскому оттаивание может идти двумя путями.

1. Оттаивание, идущее снизу, заканчивается до того, как сойдет снег. Мерзлая прослойка исчезнет у самой поверхности почвы. Этот случай имеет место при мощном снеговом покрове и неглубоком промерзании почвы.

2. Снеговой покров сходит до того, как полностью оттает почва. Оттаивание почвы начинается также снизу, а затем идет одновременно сверху и снизу, и мерзлая прослойка в конце исчезает на той или иной глубине.

Для районов, где среднегодовая температура почвы близка к 0 о С и ниже, характерен третий вариант оттаивания почвы – только сверху, поскольку здесь в глубоких слоях почвы отсутствует запас тепла, который мог бы вызвать оттаивание почвы снизу.

Особое влияние на глубину снежного покрова оказывает лес. В лесу снежный покров всегда более мощный, чем на безлесных пространствах. Поэтому замерзание почвы под лесом либо не наблюдается совсем, либо бывает менее длительным и менее глубоким, причем почва успевает оттаять еще до начала таяния снега. Благодаря этому, а также более медленному таянию снега поглощение почвой талых вод в лесу идет значительно полнее, чем вне его.

Большое влияние а глубину промерзания почвы оказывает лесная подстилка. В опытах с удалением лесной подстилки, глубина промерзания почвы резко возрастала. Существенно влияет на глубину промерзания и состав древостоя. В густых еловых древостоях, где значительное количество снега задерживается на кронах деревьев, вследствие меньшей мощности снегового покрова и большей его плотности глубина промерзания бывает всегда больше.

Промерзание почвы имеет целый ряд неблагоприятных последствий, в частности: понижение водопроницаемости почв, а следовательно усиление поверхностного стока, снижение теплообеспеченности, вымерзание растений, задержка микробиологических и химических процессов, идущих в почве. В то же время можно отметить и положительные следствия этого процесса, в частности, благоприятное влияние на образование структуры в почве, миграция почвенных животных в нижние слои почвы под влиянием замерзания, способствующая разрыхлению почвы и улучшению ее водопроницаемости.