Требования растений к физическим условиям почв

Проявление этих условий в значительной мере зависит от гумусового состояния почв, гранулометрического и минералогического составов, мощности пахотного слоя, степени окультуренности. Количественно измерить отношение различных культур к этим условиям не всегда возможно. Однако для качественной оценки их влияния на продуктивность растений имеющегося практического опыта в большинстве случаев достаточно.
Традиционно при оценке требований культур к физическим условиям почв основное внимание уделялось отношению их к гранулометрическому составу. Долгое время он использовался в качестве интегральной характеристики физических свойств почв.
Большинство растений отличает экологическая приуроченность к определенным категориям почв, а для некоторых она весьма специфична. Например, наряду с псаммофитами, приуроченными к песчаным местообитаниям (житняк сибирский, кумарчик песчаный, саксаул, овес песчаный, сосна и др.), существует группа растений, которые не выносят песчаных почв (кукуруза, слива, вишня, ель, дуб и др.). В целом об отношении растений к гранулометрическому составу почв можно судить по таблице 13, составленной В.Ф. Вальковым. Следует, однако, иметь в виду, что в различных природных зонах отношение растений к гранулометрическому составу сильно изменяется в зависимости от условий увлажнения и теплообеспеченности, как будет показано далее.

Особенно важно учитывать гранулометрический состав почв при выборе участков под многолетние насаждения, так как ошибки, допущенные при закладке садов и виноградников, обнаруживаются слишком поздно и чреваты значительными затратами труда и средств. Оптимальное содержание физической глины для плодовых насаждений изменяется в пределах 30-65%.
Для виноградников наиболее высокий уровень плодородия имеют почвы с содержанием физической глины 25-30%.
При оценке требования культур к гранулометрическому составу почв особо учитывают их отношение к скелетности, т.е. наличию механических элементов размером более 1 мм.
В небольшом количестве скелетные включения индифферентны или положительно влияют на урожайность некоторых культур. Например, известны факты более высокой урожайности виноградников (на 10-20%) на слабоскелетных разновидностях перегнойно-карбонатных почв по сравнению с мелкоземистыми без скелетных включений. Повышение скелетности почв приводит к снижению урожайности всех культур, хотя у виноградников оно происходит более постепенно (табл. 14). В последние годы появилась довольно обширная информация, характеризующая требования растений к сложению почвы (плотности и пористости).

Полевые культуры проявляют различное отношение к плотности почвы (табл. 15). Для большинства культур сплошного сева эти значения находятся в пределах 1,1-1,3 г/см3, для пропашных - в пределах 1,0-1,2 г/см3, что соответствует 55-60% общей порозности. Некоторые культуры, например хлопчатник, люцерна, люпин, хорошо развиваются при более высоких значениях плотности пахотного слоя. Особо выделяется рис, для нормального роста и развития которого необходима высокая уплотненность верхнего слоя.

Проникновение корней большинства растений в уплотненные горизонты с объемной массой 1,4-1,6 г/см3 затруднено, их развитие угнетается, при более высоких значениях плотности рост корневой системы невозможен.
Для плодовых насаждений имеет важное значение плотность всего корнеобитаемого слоя до 1,5-2,0 м (табл. 16).

По устойчивости к уплотнению почвы плодовые деревья располагаются в следующем порядке: черешня, абрикос, груша, яблоня, слива, вишня.
Максимальная продуктивность всех плодовых пород на тяжелых почвах наблюдается при плотности менее 1,35 г/см, на легких - 1,40 г/см. В результате изучения многолетней урожайности плодовых деревьев на почвах Северного Кавказа с различным уплотнением В.Ф. Вальковым установлена взаимосвязь этих показателей (табл. 17). Подобные сведения получены и для виноградников. При уплотнении активной корнеобитаемой толщи до 1,35 г/см и соответственно порозности выше 50% уровень плодородия почв для культуры винограда остается высоким. Но уже при плотности 1,5 г/см и порозности 45-50 % урожайность снижается в два раза, а при плотности более 1,7 г/см виноград гибнет. Уплотнение почвы отрицательно сказывается на накоплении сахара в ягодах и способствует росту кислотности. Поэтому перед посадкой садов и виноградников проводят мелиоративные обработки почвы, в особенности плантаж.

Реакция растений на ограничение мощности корнеобитаемого слоя в связи с близким залеганием плотных пород. Распространение корней в почвогрунтах зависит от биологических особенностей растений и свойств грунтов. Для каждого растения характерна определенная оптимальная мощность почвогрунта, удовлетворяющая требованиям наивысшей биологической продуктивности посевов (табл. 18).

С уменьшением мощности слоя продуктивность снижается. Особо важное значение приобретает оценка мощности рыхлого слоя при закладке многолетних насаждений с учетом климати
ческих условий. Плодовые насаждения в степных условиях на черноземах используют мощность почвогрунта от 2 до 3 м. Во влажных условиях на серых лесных почвах для садов достаточна мощность корнеобитаемого слоя около 60-100 см при оптимальном режиме питания растений. В таблице 19 показана степень снижения продуктивности садовых культур и виноградников в этих условиях в зависимости от глубины подстилания плотными породами.