Теплові властивості грунтів

Джерелом тепла в грунті є тепло променистої енергії Сонця. Середня кількість тепла, що надходить на поверхню Землі, становить 8,15 Дж/С° на 1 см 2 в хвилину (сонячна стала). Частина цього тепла відбивається від поверхні Землі, а частина розсіюється в атмосферу рослинним покривом, тому до поверхні грунту приходить значно менша кількість енергії, яка поглинається і передається вглиб грунту завдяки його тепловим властивостям.

Теплопоглинальна здатність забезпечує поглинання частини променистої енергії Сонця, яка потім перетворюється на теплову, частина ж променистої енергії відбивається від поверхні грунту. Відношення відбитої частини енергії до повної виражається показником альбедо. Альбедо ідеально відбиваючої поверхні дорівнює 100%, а абсолютно чорного тіла – 0%. Максимальне альбедо має сніг – 88-91, мінімальне – чорнозем сухий – 14%. У сірозему сухого альбедо складає 25 – 30%, пісок жовтий або білий має альбедо 34-40%. У вологих грунтів значно менша відбивна здатність (так, альбедо чорнозему вологого дорівнює 8%, сірозему – 10-12%).

Теплоємність (масова) – кількість тепла, необхідна для нагрівання 1 г сухого грунту (Дж/С °). Масова теплоємність абсолютно сухих мінеральних грунтів коливається в досить вузьких межах – від 0,15 до 0,20. Вона дуже сильно залежить від вологості грунтів. У вологих піщаних грунтів вона зростає до 0,7, у суглинків до 0,8, у торфів до 0,9. Оскільки піщані грунти мають менше вологи і, отже, прогріваються і охолоджуються швидше, їх називають “теплими”. Теплоємність грунтів залежить від тих самих їх властивостей, які впливають на поглинання води, а саме від гідрофільності колоїдів, вмісту мулистих часток, наявності та характеру органічної речовини.

Теплопровідність – властивість грунту проводити тепло з тією чи іншою швидкістю. Вона вимірюється кількістю тепла в джоулях (Дж), що проходить через 1-сантиметровий шар сухого грунту площею 1 см 2 . Тепло передається конвекційно через газ, рідину або тверді частинки. Найповільніше тепло проводить сухий, структурований, багатий на органіку грунт. Найбільш швидко проводить тепло мінеральна частина грунту; чим більші частинки, тим більше теплопровідність: великі піщані частинки нагріваються в 2-2,5 рази швидше, ніж, наприклад, пил. Теплопровідність грунтів залежить від їх щільності: при збільшенні щільності з 1,1 до 1,6 теплопровідність зростає в 2-2,5 рази. При збільшенні ж пористості від 30 і вище теплопровідність падає. Вологий грунт має більшу теплопровідність, ніж сухий.

Тепловий режим грунту визначається сукупністю явищ поглинання, переміщення і віддачі тепла, і описується розподілом температур на різній глибині і в різні періоди. Розрізняють добові і річні коливання температур в грунті. Найбільше коливання їх спостерігається у верхньому шарі, а мінімальні зміни – на глибині 3-5 м. Кожному грунтовому типу притаманні свої межі коливання температур на глибині 20 см. Тому основним показником теплового режиму є середня температура на цій глибині за певний період часу. Так, середня температура за теплий період для підзолистих грунтів коливається в межах 6-10°С, чорноземів – 11-15, каштанових – 14-16°С. Добовий хід температур має форму синусоїди з максимумом близько 13 год і мінімумом 4-5 год (перед сходом Сонця), причому добовий перепад температур може досягати 25-30°С.

Роль теплового режиму для рослин і біологічних процесів визначається кількістю тепла, вологи та повітря в грунті. Найкращий ріст кореневих систем рослин спостерігається в інтервалі 10-25°С. Зі збільшенням кількості тепла відбувається розмноження бактерій, підвищується їх біологічна активність, а отже, переробка органічної речовини, посилюється процес газообміну і переміщення вологи в грунті. При зниженні температури всі процеси сповільнюються, а при падінні температури нижче 0°С починається замерзання грунту. Слід зазначити, що грунтова волога, як правило, при 0°С не замерзає. При температурах нижче -10°С замерзає майже вся волога, за винятком міцнозв’язаної. В цей час відбувається пересування вологи до поверхні з нижніх горизонтів. При промерзанні грунту вологість верхніх горизонтів може перевищувати повну вологоємність через розсовування грунтових частинок кристалами утвореного льоду. В окремих горизонтах може накопичуватися до 100 мм опадів.

Промерзання грунту має як позитивне, так і негативне значення. Позитивне значення промерзання виражається в утворенні грунтової структури, міграції грунтових тварин в нижні шари, що сприяє розпушуванню грунту і поліпшення його водопроникності, затримці початку вегетації для рослин, що бояться заморозків. Негативне значення промерзання полягає в зниженні водопроникності і, отже, посиленні стоку, затримці мікробіологічних і хімічних процесів, вичавлюванні рослин з грунту і затримці їх розвитку.

Промерзання грунту і його глибина залежать від товщини снігового покриву, лісової підстилки, щільності і потужності надгрунтового покриву. У лісі грунти часто промерзають на значно меншу глибину, ніж в полі. Відтавання грунту залежить від кількості тепла в грунті і в атмосфері, а також від товщини снігового покриву. Відтавання може йти трьома шляхами: знизу за рахунок грунтового тепла, знизу і зверху за рахунок швидкого сходу снігу і тепла грунту, і тільки зверху, якщо грунт промерзає до шару вічної мерзлоти. Після відтавання грунт виявляється більш рихлим і вологим, а якщо відтаювання відбулося до активного сніготанення, грунт поглинає талу воду і насичується нею до великої глибини. При подальшому прогріванні створюються сприятливі умови для росту рослин, розвитку мікробіологічних процесів – грунт переходить в стан стиглості.

Тепловий режим грунту характеризується радіаційним, або тепловим, балансом за рівнянням R = LE + P + A, де R – радіаційний баланс; Р – турбулентна передача тепла з грунту в атмосферу; А – витрата тепла на нагрівання грунту; L – добова теплота випаровування і Е – сумарне випаровування за розрахунковий період часу. Всі одиниці виражаються в Дж/см2/год або кДж/см 2 /міс.

Тепловий баланс для різних грунтово-кліматичних зон неоднаковий. В залежності від середньорічної температури і промерзання грунту В. М. Дімо виділяє чотири типи температурного режиму грунту: мерзлотний, де середньорічна температура грунтового профілю нижче нуля, довгосезонно-промерзаючий – грунт з глибиною промерзання не менше 1 м і тривалістю промерзання більше 5 місяців, сезонно-промерзаючий – середньорічна температура грунтового профілю вища нуля, а тривалість промерзання менше 5 місяців, і непромерзаючий тип – промерзання грунтів не спостерігається.

Регулювання теплового режиму грунтів забезпечується різними агротехнічними та лісокультурними заходами. Такі прийоми, як снігонакопичення, прикатування снігу кільчастими котками, посипання його попелом, мульчування темними речовинами, покриття плівкою, створення лісових смуг сприяють прогріванню грунту. Навпаки, згрібання снігу і лісових підстилок, вирівнювання, прикатування поверхні посилюють процеси охолодження грунту. Особливо сприятливий вплив на температурний режим грунту чинить створення лісових смуг, глибока оранка, внесення органічної речовини, розпушування, заходи із cнігонакопичення.

Жито озиме:

Жито — цінна зернова культура. На жаль, за останні 10 сезонів (із 2010-го по 2019 р.) посівні площі під ним в Україні скоротилися на 59%.

Дуже дивно, бо за умов правильної технології вирощування й оптимального захисту рентабельність вирощування жита озимого може сягати 120-150%.

Отож, говоримо про озиме жито. Технологіями та досвідом поділилися агрономи, що вирощують його не один рік.

Вимоги жита до ґрунтово-кліматичних умов

Посушливі умови жито витримує добре, адже має потужну й розгалужену кореневу систему. Вона дозволяє краще використовувати мінеральні добрива й поживні речовини з ґрунту, краще протистояти стресам, хворобам і шкідникам. Тому озиме жито, особливо гібридне, є дуже «вдячною» культурою для агронома.

«Жито невибагливе: вирощується на бідніших ґрунтах Полісся, менш вибагливе до азоту, менше уражається хворобами та шкідниками. Тому, як казали раніше, жито годує все населення, а пшениця — вибірково. Жито ніколи не було збитковим»

«Цю культуру сіємо стабільно, тим більше, що для нашого регіону вона базова. Тому кожного року там, де нічого не росте, сіємо жито, яке навіть на суцільному піску дає непоганий урожай»,

Аграрії вважають, вирощувати жито варто там, де ніщо інше не приживається. Наприклад, співзасновник господарства «Агро-Захід» Павло Кушнір упевнений, що це перспективна культура, але тільки на таких бідних землях, як тут, бо де є кращі землі, доцільніше вирощувати щось інше.

Володимир Петрунів, агроном ТзОВ «Агро ЛВ Лімітед» (Львівська обл.), зауважує, що жито здатне замінити пшеницю на площах, де ґрунт закислений і урожайність більшості злакових культур падає. У таких умовах воно показує вдвічі вищу урожайність, аніж пшениця.

Потрібно пам’ятати, що високий урожай можливий лише за дотримання правильної технології вирощування: гарний насіннєвий матеріал, правильна сівба та норми висіву, оптимальна система удобрення, ефективний захист. Тільки за цих умов можна отримати високі показники урожайності та якості жита.

Місце жита у сівозміні

• багаторічні трави на один укіс,
• кукурудза і силос,
• вико-вівсяні суміші,
• горох на зерно.

Озиме жито на полях підприємства ПОСП імені «Івана Франка» (Волинська обл.) вирощують у монокультурі (в один рік на полі вирощується озиме жито на силос, а після нього — кукурудза на силос). Завдяки озимому житу можна отримати два врожаї на рік.

Стан посівів озимого жита в ПОСГП ім. Івана Франка на Волині у ІІІ декаді квітня

У деяких господарствах жито сіють після гречки, хоча це не найкращий попередник.

У господарстві «Ім. Лесі Українки» попередником був льон. І це одразу ж дало результати. Жито було значно кращим і вищим. Кажуть, жито менше відчуває ґрунтовтому і хвороби, а тому про цю культуру піклуються менше, аніж, наприклад, про пшеницю.

Обробіток ґрунту та добрива під жито

В однакових кліматично-ґрунтових умовах та після одних і тих самих попередників обробіток ґрунту майже не відрізняється від обробітку під озиму пшеницю.

«Провели оранку трактором John Deere 8295R із плугом Lemken EuroDiamant 10, культивацію та передпосівну культивацію провели культиватором Vaderstad Carrier 650»,

Агроном господарства ім. Івана Франка Володимир Мул розповів, що після збирання кукурудзи вносять 60-70 т/га гною за допомогою причепа-розкидача ПРТ-16. Мінеральне добриво NPK 5-17-30 вноситься в кількості 120 кг/га у фізичній вазі. Основний обробіток ґрунту — оранка на глибину 25-27 см. Плуг Лемкен Euro Diamant 10, трактор John Deere 835R.

«Грунти тут (Хмельницька обл. — Ред.) — чорноземи, але гумусу всього 1,3%. З осені провели тестування, внесли 200 кг/га діамофоски під дискування та посіяли гібрид Пікассо»

Головний агроном «Чернігівське племпідприємство» Михайло Бондар говорить, що вони з осені роблять дискування, вирівнюють поверхню. Навесні вносять 2ц/га КАСу, як і під пшеницю.

Гібриди та сорти жита

На Волині жито вирощують як силосну культуру. Обирають насіння KWS: КВС ПРОГАС, КВС МАГНІФІКО, ці гібриди мають дуже високу продуктивність за вирощування на силос, їх вигідно вирізняє відсутність хвороб, висока поживність і перетравність зеленої маси.

«Гібриди жита в господарстві вирощуємо не один рік. Дуже задоволені гібридом ГУТІННО. З ним отримали рекордну урожайність — 107 ц/га. Також є демо-ділянки, де вирощуємо інші гібриди компанії KWS. Постійно є супровід представників компанії. Якщо потрібно, приїдуть завжди»

Сівба жита

Основний спосіб сівби – звичайний рядковий, із залишенням технологічних колій. Норма висіву залежить від ґрунтово-кліматичних умов, строків сівби, попередників, особливостей гібриду та рекомендацій компанії-виробника насіннєвого матеріалу.

Розпочинати сівбу культури необхідно в оптимальний час. Зважаючи, що рослинам потрібно близько 45 днів осінньої вегетації, цей час вираховують від першого дня сівби до входу в зиму у відповідній місцевості.

Норма висіву жита у господарстві «Чернігівське племпідприємство» становить 70 кг/га або 2 млн/га. Глибина сівби — 2-3 см.

Є певна різниця у розвитку рослин: коли жито глибоко посіяне, воно витрачає набагато більше енергії для того, щоб зійти. Водночас рослини, посіяні на рекомендовану глибину 2 см, зійшли і починають кущитися.

Догляд за посівами жита

Жито є культурою, схильною до вилягання, що може призвести до значних втрат врожайності.

Міжнародний експерт «КВС-УКРАЇНА» Даг фон Каппхер радить аграріям використовувати більше регулятора росту, адже краще витратити трохи більше грошей, аніж потім втратити урожай на житі, що вилягло. Також він порекомендував зменшити використання фунгіцидів на 10-15%.

Окрім цього, експерт зазначив, що потрібно спостерігати за розповсюдженням шкідників колосу.

На прикладі одного з підприємств наведемо таку систему захисту. Навесні після відновлення вегетації внесли 200 кг/га аміачної селітри. Після цього зробили першу обробку — гербіцид, інсектицид і селітра.

Друге обприскування провели у фазу другого міжвузля. Використовували фунгіцид із д. р. тебуконазол, 10 кг/га карбаміду та стимулятор. Третє обприскування здійснювали в фазу прапорцевого листка. Обробили системним фунгіцидом Амістар Екстра, інсектицидом і стимулятором Гумат, а також внесли карбамід.

На полях підприємства «Зерновий Край» після збирання олійного льону провели оранку, передпосівну культивацію і внесення добрив (25 кг фосфору, 25 кг калію та 40 кг діючої речовини азоту з осені). Норма висіву — 2,3 п. о./га.

«Земля тут — пісок, тому я просто побоявся не вгадати з густотою посіву — 2,3 посівні одиниці на гектар. Весною ще раз вносимо 50 кг/га діючої речовини азоту і 1,5 л/га хлормекват-хлориду. Основне, чого боїться жито, це іржастих захворювань. На цей випадок приготували хороший препарат — Альто Супер»

Інтенсивна технологія вирощування жита озимого

Біологічні особливості можна згрупувати у вигляді таблиці 25. Жито менш вимогливе до умов вирощування, ніж пшениця.

У жита добре розвинена коренева система, яка проникає на глибину 1,5-2 м й здатна засвоювати фосфор і калій з важкорозчинних сполук.

Вузол кущіння у жита формується ближче до поверхні ґрунту, ніж у пшениці (1,7-2 см), частіше формує 2-3 вузли кущіння.

Біологічні особливості озимого жита

Абіотичні фактори і біологічні особливості

• – мінімальна температура проростання насіння, °С
• – оптимальна температура проростання насіння, °С
• – мінімальна температура з’явлення сходів
• – температура, що спричиняє пошкодження сходів, °С
• – оптимальна температура росту і розвитку, °С
• – середньодобова температура для відновлення вегетації, °С

• • оптимальна вологість грунту, %
• –кількість вологи в орному шарі грунту для отримання дружніх сходів, мм
• – потрібно для набухання і проростання насіння, %
• – транспіраційний коефіцієнт
• – критичний період за вологістю

• 65-75
• 20-30
• 64-78
• 340-450

Винос елементів живлення, кг/ц основної та побічної продукції:

Вимоги до реакції грунтового розчину

Відношення до світла (довжина дня)

Оптимальна щільність ґрунту, г/см3

Індекс листкової поверхні

Оптимальна площа листкової поверхні на 1 га, тис. м2

Заглиблення коренів у грунт, м Горизонтальне розростання кореневої системи, м

– просторова ізоляція між сортами, м

Тривалість вегетаційного періоду, днів

Глибина залягання верхнього вузла кущіння менше залежить від глибини сівби. Висота рослин жита – 90-200 см, воно схильне до вилягання. Жито менш чутливе до кислотності ґрунту, тому його можна вирощувати на малопридатних для пшениці піщаних підзолистих ґрунтах. Але кращими є родючі структурні чорноземи і сірі лісові грунти середнього та легкого суглинкового механічного складу. Погано росте жито на важких глинах, заболочених, засолених грунтах.

Технологія вирощування

Сучасні сорти озимого жита: На зелений корм рекомендується вирощувати сорт Харківське 55, на зерно – Харківське 95, Харківське 98, Боротьба, Слобожанець, Юр’ївець, Верхняцьке 94, Дозор, Синтетик 38, Сіверець і Хамарка.

Місце культури в сівозміні. Найкращими попередниками для озимого жита інтенсивного типу є багаторічні трави на один укіс, озимі та кукурудза на зелений корм і силос, вико-вівсяні суміші на зелений корм і сіно, горох на зерно, озима пшениця. Добрими попередниками є ріпак, гречка, ранні сорти картоплі. При вирощуванні жита слід враховувати можливість вилягання посівів високорослих сортів при розміщенні їх після багаторічних трав на родючих ґрунтах. У такому разі ці попередники доцільніше використовувати під озиму пшеницю, а озиме жито сіяти після інших рекомендованих попередників.

Обробіток ґрунту аналогічний обробітку грунту під озиму пшеницю.

Під озиме жито після непарових попередників застосовують, як правило, поверхневий або мінімальний обробіток грунту. Проводять його дисковими знаряддями, чизельними або шюскорізними культиваторами, або комбінованими агрегатами.

Після збирання попередньої культури без розриву в часі проводять обробіток ґрунту на глибину 6-8 см дисковими лущильниками ЛДГ-15, ЛДГ-20 і вносять мінеральні добрива. В залежності від фітосанітарного стану поля і механічного складу ґрунту, здійснюють поверхневий обробіток важкими дисковими боронами типу БДТ-7, БД-10 або мілкий безполицевий (безполицеве розпушування) чизель-культиваторами (КЧП-5,4, КЧП-7,2, АПЧ-2,5, АПЧ-4,5) або плоскорізами (КГШІ-9, КПШ-5, КПГ-2,2, КПГ-250) в агрегаті з БІГ-3 і ЗККШ-6А.

Удобрення. Озиме жито, на відміну від інших злакових культур, має потужнішу кореневу систему, тому інтенсивніше поглинає поживні речовини з ґрунту.

Мінеральні добрива вносять під основний обробіток ґрунту, в рядки і в підживлення. Вирощування озимого жита на високому фоні добрив призводить до вилягання. Залежно від типу грунту норми повних мінеральних добрив становлять від 45 до 90кг/га азоту, фосфору і калію. Більш високі дози добрив вносять при сівбі жита після стерньових попередників, при вирощуванні короткостеблових тетраплоїдних сортів, які стійкіші проти вилягання. Після кукурудзи під жито вносять підвищені норми азотних добрив, а після багаторічних трав, гороху, навпаки, їх зменшують.

Калійні добрива повною дозою, фосфорні у кількості 80-85 % норми вносять під основний обробіток, решту 15-20 % фосфору – в рядки під час сівби, оскільки вони найбільш інтенсивно використовуються рослинами в перший місяць вегетації.

Максимальне використання азоту припадає на періоди кущіння – вихід в трубку, стеблування (III-VII етапи органогенезу), тому застосовують його переважно у вигляді прикореневого підживлення у ранньовесняний період.

Підготовка насіння до сівби. Сівба (строки і норми). Для сівби використовують кондиційне насіння рекомендованих сортів високих репродукцій. Протруювання насіння є обов’язковим профілактичним заходом, який зменшує ураження проростків грибковими хворобами.

Найбільш ефективними протруйниками є Вітавакс 200 ФФ (2,5-3.0 л/т), Байтан універсал (2,0 л/т), Вінцит (2,0 л/т), Фундазол (2,0-3.0 кг/т) та інші.

Для створення сприятливих умов росту і розвитку жита в осінній період, запобігання його переростання та зниження морозостійкості, його слід сіяти у другій половині рекомендованих оптимальних строків сівби озимої пшениці. У цьому разі сума ефективних температур, до настання постійного похолодання (4-5°С), досягне оптимальної для жита величини (500-550 °С), за якої формуються найбільш стійкі проти несприятливих умов зимівлі рослини (мають по 3-5 пагонів). З урахуванням конкретних умов вирощування в умовах Лісостепу, озиме жито краще зимує при сівбі в третій декаді вересня. Спочатку слід висівати диплоїдні сорти, а також жито, яке буде розміщене після гірших попередників.

Основний спосіб сівби – звичайний рядковий, із залишенням технологічних колій. Норма висіву залежить від ґрунтово-кліматичних умов, строків сівби, попередників, системи добрив та біології сорту.

Норма висіву диплоїдних сортів 5,0-5,5 млн. схожих зерен на 1 га, тетраплоїдних сортів повинна бути на 0,5-1,0 млн./га зерен меншою.

У степових регіонах оптимальна норма складає 3,5-4,0 млн. схожих насінин на 1 га. Глибина загортання повинна складати 3-4 см, на легких фунтах – 5-6 см, при сухій погоді – 6-7 см.

Догляд за посівами. Після сівби поле обов’язково прикочують кільчасто-шпоровими котками ЗККШ-6.

Для захисту сходів від озимої совки, хлібних жужелиць та злакових мух, при пороговому заселенні ними, проводять обприскування посівів тими ж препаратами, що й озиму пшеницю. Восени проводять боротьбу з мишовидними гризунами. Для попередження вилягання посівів озимого жита ефективним є застосування ретардантів, які вносять у фазі трубкування (V-VІ етапи органогенезу).

Жито добре протистоїть бур’янам, тому потреба в застосуванні гербіцидів на високопродуктивних посівах практично не виникає.

Боротьбу з хворобами та шкідниками проводять за такою ж схемою, як і озимої пшениці.

Збирання врожаю. Жито збирають прямим комбайнуванням у фазі повної стиглості, коли вологість зерна становить 14-15 %. Необхідно мати на увазі, що ця культура дуже схильна до вилягання, осипання і проростання зерна, тому його збирають в короткі строки (за 5-8 днів). На токах господарств зерно відразу ж доводять до базисних кондицій.