Снеговая вода

стратегический выбор для эффективного земледелия

Снег имеет решающее значение для растениеводства большей части северного полушария, ежегодно он покрывает около 31 % площади суши.

Таяние снега пополняет запасы грунтовых вод, что сказывается на влажности почвы в течение всего вегетационного периода и неизбежно учитывается при планировании орошения.
Как же извлечь максимум пользы из этого дара природы?

Рассмотрим некоторые факты, цифры
и рекомендации!

Сколько снега!.. А сколько же воды?

Количество воды, поступившей в виде снега на гектар площади, несложно определить в поле. Для этого необходимо знать высоту снежного покрова и его плотность.
Воспользуемся снеговой рейкой и весовым снегомером! Допустим, высота снежного покрова будет 15 см, а плотность 0,3, тогда произведение высоты снега 15 см на плотность 0,3 и на площадь 10 000 м2
и составит величину запаса воды на гектаре.

Итак, собственно запас снеговой воды (водный эквивалент снега или SWE) можно рассчитать буквально “на коленке”. Однако, не всё, что растаяло попадёт к растению!
Часть влаги будет утеряна, часть – удержана самой почвой. Поэтому зачастую агрономы пользуются более точной величиной – “продуктивная влага”.
Запас продуктивной влаги в определенном слое (как правило, в пахотном горизонте) вычисляют, зная общий запас воды в этом слое и запас труднодоступной воды.
При этом учитывается масса факторов местности и нюансов конкретного поля.
Не будем вдаваться в тонкости, скажем только, что современные цифровые технологии весьма существенно облегчают задачу агронома, поручив программному обеспечению разбираться с многочисленными коэффициентами и справочными таблицами для подобных вычислений.
Нам остаётся только сверить полученный результат с желаемыми показателями и сделать соответствующие выводы.

Оценка запасов продуктивной влаги в почве

Это интересно:
По возрастанию потребности во влаге полевые культуры можно расположить в такой последовательности: просо, кукуруза, сахарная свекла, ячмень, пшеница, подсолнечник, картофель, рожь, гречиха, овес, горох.
Определение запаса продуктивной влаги (ЗПВ) проводят рано весной, до начала полевых работ. Поэтому исходя из результатов исследования можно вносить изменения в севооборот, корректировать дозы вносимых удобрений, регулировать норму высева семян, выстраивать систему обработку почвы. Особенно важен запас влаги в слое почвы 0-20 или даже 0-30 см: это корнеобитаемый слой большинства сельскохозяйственных культур, почти совпадающий с пахотным слоем.

Для озимых зерновых культур весенняя засуха является наиболее опасной.
Как показывает опыт, она настолько сильно снижает интенсивность кущения злаков, что даже последующие дожди не могут исправить ситуацию, поскольку температура воздуха в это время еще низкая. Первое средство защиты от весенней засухи – мероприятия по задержанию снега на полях.

Накопление снеговой воды в зависимости от высоты стерни

Создание стерневых кулис при сочетании прямого комбайнирования и обычных жаток.
При этой технологии комбайн с очесывающим устройством работает в паре с комбайнами, оборудованными жатками для прямого комбайнирования, которые скашивают и обмолачивают зерновые на высоте среза 12-15 см, в результате чего чередуются полосы высокостоящей стерни и низкого среза. Ширина межкулисного пространства в зависимости от ширины захвата и кратности прохода жатки может быть 5, 6, 10 и 12 м.

Высев кулис.
В этом случае можно воспользоваться сидератами, то есть культурами без товарного урожая, но при этом улучшающими структуру почвы. Подойдут фацелия, редька масличная, однолетние бобовые или поздний посев горчицы. Также можно создавать кулисы из классических высокостебельных культур вроде сорго или кукурузы.

Покровные культуры.
Те же сидераты могут занимать всё поле в межсезонье для улучшения структуры почвы, сохранения влаги и предотвращения эрозии. Они увеличивают накопление органических веществ в севообороте, дополнительно улучшая способность почвы удерживать влагу.

Контурное земледелие.
Это метод защиты почв от эрозии, особенно эффективный на склонах и в долинах рек. Все операции (вспашка, посев, обработка) следуют естественным контурам участка и проводятся поперек склона, по горизонталям. Создаваемые борозды задерживают воду и препятствуют эрозии. Контурное земледелие часто комбинируется с полосным: чередуются полосы пропашных культур с полосами трав или зерновых. Оно не требует серьезных земляных работ, подходит для пологих склонов (до 8-10 градусов), а в результате снижает скорость водных потоков и уменьшает смыв почвы.

Установка щитов. Да, да, прямо такие заборчики поперёк поля! Легкие, деревянные конструкции устанавливают вручную.

Защитные лесополосы.
Конечно же, они берегут наши поля и от ветровой эрозии, и от размывания избыточным стоком.

Ресурсосберегающие системы земледелия: системы нулевой обработки почвы (no-till), полосной обработки (strip-till) и прямой посев озимых в стерню предшественника.
Сразу отметим, что в качестве ресурсов, которые надо беречь, в этих концепциях подразумеваются не только наши ГСМ и деньги, но и свойства почвы, и драгоценная снеговая вода. При нулевой технологии возделывания основным приемом накопления и задержания снега является оставление высокой стерни при уборке: высотой порядка 18-20 см. Весной поля с no-till остаются заснеженными гораздо дольше, чем после обычной зяблевой вспашки. Дело в том, что почва под пожнивными остатками прогревается медленнее, что позволяет талым водам не стекать, а постепенно впитываться в почву. При этом уменьшается эрозия почвы и её переуплотнение, особенно образование так называемой “плужной подошвы” в подпахотном горизонте.

Немного о талой воде

Поступление снеговой воды в почву и её дальнейшая судьба – сложный процесс.
Можно было бы ожидать, что после снеготаяния талая вода будет запасена и использована в течение вегетационного периода, но нередко весной при снеготаянии наблюдаются значительные потери влаги. В экстремальные годы запасы оказываются исчерпаны уже к июлю. Потери талых вод в районах неустойчивого или недостаточного увлажнения за один год составляют 50-60 млрд т, при том, что
на каждые 100 т/га воды (10 мм осадков) может быть получено дополнительно порядка 200 кг/га зерна озимых культур и 100 кг – яровых.
При таянии снега вода просачивается двумя путями: по крупным порам и трещинам (преимущественный путь весной) и – по капиллярам почвы (это более медленный процесс).
Скорость впитывания зависит от температуры почвы, степени её промерзания, структуры почвы
и влажности почвы до промерзания. Из перечисленных факторов в нашей власти лишь структура почвы: на неё мы воздействуем выбором культур севооборота, системой удобрений и различными методами обработки почвы.
Дальнейшая судьба воды в почве такова. Часть воды замерзает в порах, часть движется к более глубоким слоям. Происходит перераспределение влаги по профилю почвы: верхние слои насыщаются первыми, затем идёт постепенное промачивание нижних горизонтов и наконец наполнение
и формирование водоносных горизонтов.
Потери талой воды происходят через поверхностный сток, испарение, сравнительно редко встречается сток в дренажные системы (мелиорированных земель не так уж много), и, конечно же, довольно значительная часть снегового запаса покинет пашню просачиванием в грунтовые воды.
Понимание этих процессов помогает агроному планировать мероприятия по сохранению влаги
и предотвращению эрозии.
Основная обработка почвы должна зимой обеспечивать максимальное накопление зимних осадков,
а весной – максимальную аккумуляцию талых вод и минимальную потерю на физическое испарение после их поглощения почвой. Глубоко обработанная почва хорошо аккумулирует влагу, но плохо ее сохраняет и наоборот, более плотная почва после мелкой или поверхностной обработки хуже накапливает влагу, но лучше ее сохраняет. Особенно важно своевременно, хотя бы раз в севооборот, разрыхлить более глубокой обработкой подпахотный слой.

Как не потерять свои снеговые сбережения

Вся работа, которая проводилась в зимний период по насыщению полей влагой может сойти на нет
при несвоевременном закрытии влаги в почве. После таяния снега на почве во время подсыхания образуется корка, которая ускоряет испарение влаги, поэтому с этим видом полевых работ медлить нельзя.

Как утверждают специалисты, опоздание с закрытием влаги хотя бы на одни сутки уже приводит к её значительным потерям, что обязательно отразится на будущей урожайности культур. Не ранее чем за час до посева яровых культур проводят закрытие влаги, предусматривающий культивацию почвы поперёк вспаханного поля на глубину около 12 см с последующим немедленно севом. Культивацию применяют на переувлажнённых и тяжёлых почвах, на лёгких почвах достаточно боронования в 2 следа и прикатывания игольчатыми катками.
Такая предпосевная обработка разрушит капилляры, по которым вода из нижних слоёв поднимается
к поверхности почвы, и не даст ей испариться под ярким весенним солнцем. Драгоценная продуктивная влага будет накоплена и сохранена для наших семян!