Vandens režimas žemės ūkyje

 Įvadas Gamtoje iš stacionarių vandens išteklių tik 2,53% vandens yra gėlo, o prieinama naudoti tik 0,76% visų vandens išteklių. Litosferoje yra apie 1 000 000 000 km3 vandens; jis įeina į mineralų, uolienų sudėtį. Daug jo susitelkę Žemės mantijoje (13 - 15 mlrd. km3); iš jos kasmet į paviršių (per vulkaninius procesus) patenka apie 1 km3 vandens. Gamtinis vanduo turi daug ištirpusių organinių ir neorganinių medžiagų. Vanduo yra gyvosios materijos Žemėje komponentas, svarbiausia terpė, kurioje vyksta organizmų medžiagų apykaita. Manoma, kad vandenyje atsirado gyvybė. Per evoliuciją kai kurie vandens augalai ir gyvūnai prisitaikė gyventi sausumoje, bet vanduo buvo ir yra svarbiausias jų aplinkos veiksnys, daugelio fermentinių reakcijų substratas. Į organizmo medžiagas vanduo įsijungia fotosintezės metu. Organizmų skysčiuose (limfoje, kraujyje, virškinimo sultyse, vakuolių sultyse) vanduo daugiausiai yra laisvas, o ląstelėse, audiniuose - susijungęs su baltymais, kitais organiniais junginiais. Vanduo palaiko ląstelių ir audinių turgorą, išnešioja maisto medžiagas ir jų apykaitos produktus, padeda reguliuoti kūno temperatūrą ir daugelį kitų gyvybės procesų. Dės vandens stokos organizmų gyvybinės funkcijos sutrinka ir jie greit žūva. Tik ramybės būsenoje esančios kai kurios gyvybės formos (pvz. sporos, sėklos) apsieina be vandens. 1. Kritulių kiekis Lietuvoje iškrinta maždaug 650-850 mm kritulių, iš jų šiltuoju metų laiku – 390-580 mm. [3] Tas kiekis įvairiose Lietuvos vietose būna nevienodas: vakariniame Žemaičių aukštumų šlaite jis yra pats didžiausias – 844 mm, o Mūšos lygumoje mažiausias – 509 mm. Be to, lietingais metais jis gali būti net 1,5 karto didesnis, o sausais – perpus mažesnis, negu metinė norma. Apie 60 % metinio kritulių kiekio tenka šiltajam laikotarpiui. Šiltuoju metų laiku kritulių iškrinta du kartus daugiau negu šaltuoju. Per metus būna 160-175 dienos su krituliais. Lietuvoje kartais pasitaiko ir stiprių liūčių, kai per parą iškrinta 100 mm ir daugiau kritulių. Krituliai iškrinta labai netolygiai. Vienuose rajonuose jų būna perteklius, kitur trūkumas. Krituliai ir atmosferos drėgmė augalams yra svarbiausias vandens šaltinis. Pagal kritulių kiekį Lietuva yra perteklinio drėkinimo zonoje, nes ne visas kritulių kiekis gali išgaruoti. Tokius didelius svyravimus sukelia stambių reljefo formų, lygumų ir aukštumų kaita. Lietingiausia Lietuvoje liepa ir rugpjūtis (79-77 mm), rytinėje respublikos dalyje – birželis, o pajūryje – rugsėjis. Mažiausiai kritulių iškrinta vasario, kovo (33-36 mm) mėnesiais. Vidutinis daugiametis (1961-1990 m.) mėnesių kritulių kiekis 1 pav. Biocenozėms svarbu kaip vandens-drėgmės balansas pasiskirsto per metus: pavasarį, vasarą, rudenį ir žiemą. Be to, vandens balansas būna susijęs ir su temperatūros režimu. Pavasarį ir vasarą augalams reikalingas ne tik dirvožemyje esantis vanduo, bet ir atmosferos garai. Gyvajai gamtai daug žalos padaro staigios ir stiprios liūtys, kurios sunaikina augalų daigus. Taip pat žalos padaro ir ilgai užsitęsusi dulksna. [3] Aprūpinant augalus vandeniu nejuodžemių zonoje, didžiausios reikšmės turi lietaus pavidalo krituliai. Daugiausia vandens dirvoje susikaupia rudenį, kai merkia negausūs, bet dažni ir ilgai trunkantys lietūs. Iš rudens kritulių susidaro pagrindinės dirvos drėgmės atsargos kitų metų pavasariui. Pavasarį sniegas dažniausiai anksčiau nutirpsta, negu iš dirvos išeina pašalas, todėl tirpstančio sniego vanduo paprastai negali susigerti į dirvą. Jis nuteka žemės paviršiumi į žemesnes vietas. Kultūriniai augalai ne visą kritulių vandenį panaudoja derliui išauginti. Didelė dalis vandens iš dirvos išgaruoja, nuteka dirvos paviršiumi į reljefo pažemėjimus arba susisunkia giliau į podirvį, kur jo nepasiekia augalų šaknys. Ilgo vegetacijos periodo kultūros paprastai geriau išnaudoja kritulius už trumpo vegetacijos periodo kultūras. Lietuvoje augalai pajėgia sunaudoti vidutiniškai tik apie pusę metinio kritulių kiekio. Kritulių kiekis turi įtakos ne tik kultūrinių augalų derliui, bet ir jo kokybei. Kritulių kiekiui didėjant, keičiasi grūdų cheminė sudėtis. Paptastai grūdai būna mažiau baltymingi. Kultūriniams augalams turi įtakos ne tik kritulių kiekis, bet ir jų pasiskirstymas vegetacijos periodo metu. Kultūrinių augalų vandens poreikiai keičiasi priklausomai nuo augimo ir vystymosi fazių. Ypač daug vandens augalams reikia prieš žydėjimą ir žydėjimo metu. Lietuvoje gegužės mėnesį iškrinta 50-60 mm,birželio mėnesį – 50-70 mm kritulių. Gausiausi krituliai būna liepos mėnesį – 80-94 mm ir tik truputį mažiau, negu liepos mėnesį, jų iškrinta rupgpjūčio mėnesį. Kritulių kiekis rugsėjį sumažėja iki 50-70 mm. Dažniausiai per mažai kritulių iškrenta gegužės mėnesį. Per daug kritulių būna liepos mėnesį. Mūsų klimatui būdingi labai nepastovūs orai, todėl ir kritulių pasiskirstymas ne kasmet palankus. [6] Kalvotose vietose lietingų dienų per metus būna 170-180, pajūryje, šiaurėje ir pietvakariuose – 160-170, o likusioje dalyje – 170-175 dienos. [ 5] Įvairiems augalams vandens reikia nevienodai. Vieni augalai pastoviai turi būti aprūpinami vandeniu (žiediniai augalai), o kiti pakenčia didelį drėgmės svyravimą – dumbliai, kerpės, samanos. Pagrindinis vandens šaltinis yra atmosferos krituliai. [7] Šiltuoju metų laiku kritulių iškrinta du kartus daugiau nei šaltuoju. Biocenozėms labai svarbu kaip vandens-drėgmės balansas pasiskirsto per metus: pavasarį, vasarą, rudenį ir žiemą. Be to vandens balansas būna susijęs ir su temperatūros režimu. Pavasarį ir vasarą augalams reikalingas ne tik dirvožemyje esantis vanduo, bet ir atmosferos garai. Tačiau rudenį ir žiemą lietūs gyvuosius organizmus veikia neigiamai ir dažnai juos pražudo. Žiemą organizmams labai svarbus sniego dangos storis ir jos pobūdis. Pvz.: kai 20oC šalčio po 20 cm puraus sniego danga, prie žemės temperatūra būna maždaug -12oC. Taigi sniegas apsaugo augalus nuo iššalimo. [4] 2. Dirvožemio vandens režimas ir vandens balansas Dirvožemio vandens režimu laikoma vandens patekimo į dirvožemį būdų visuma, jo judėjimas, laikymasis ir išlaidavimas. Į dirvožemį patenkantis vanduo ir iš jo nutekantis per nustatytą laiką vadinamas dirvožemio vandens apytaka. Dirvožemio vandens kiekio kitimas per tam tikrą laiką vadinamas vandens režimu. Reguliuojant vandens režimą, galima didinti dirvožemio potencinį derlingumą, dirvožemio vandens režimą charakterizuoja metų ir sezono vandens balansas. Vandens balansas yra vandens apytaka tarp dirvožemio, dirvodarinių uolienų ir atmosferos. Jis reiškia skirtumą tarp vandens pajamų ir išlaidų per tam tikrą laiką. Vandens balansą galima apskaičiuoti pagal tokią formulę: A + K + G = D + I + P + V + Gn +- b; Čia A – krituliai, K - vandens garų kondensacija, G – gruntinis vanduo, D – desukcija, I – vandens garavimas, P – paviršinis nuotėkis, V – infiltracija į dirvožemį, Gn – infiltracija į gruntinį vandenį, b – vandens kiekio dirvožemyje koeficientas. Dirvožemio vandens balansas būna tada, kai vandens kiekis tyrimų pradžioje ir pabaigoje yra lygus, t.y. dirvožemio drėgnumas nesumažėja ir nepadidėja. Kitu atveju dirvožemio vandens balansas bus teigiamas arba neigiamas. Pagal dirvožemio vandens balansą galima nustatyti augalams naudingą vandens kiekį vegetacijos periodu. Vandens balansas nepertraukiamai ir dėsningai kinta laike ir teritorijoje. Tai žinant, galima numatyti vandens balanso kitimą ir jį reguliuoti melioruojamuose laukuose. Kiekvieno dirvožemio būna metinis ir sezoninis vandens balansas. Galima nustatyti viso dirvožemio profilio vandens balansą ir kiekvieno jo horizonto bei sluoksnio vandens balansą. Vandens kiekį kiekviename dirvožemio horizonte galima apskaičiuoti pagal formululę: V = s * St * H; Čia V – vandens kiekis m3/ha, a – dirvožemio drėgnumas proc.; St – dirvožemio tūrio masė g/cm3, H – dirvožemio horizonto storis cm. Ar augalai aprūpinti vandeniu, galima nustatyti sužinojus, kokį dirvožemio sluoksnį užima augalai ir kokiame gylyje yra gruntinis vanduo. Jei gruntinis vanduo yra labai giliai, tai drėgno dirvožemio sluoksnio storis imamas ne iki gruntinio vandens, bet tik toks, kokį drėkina krituliai. Žemės ūkio gamybai svarbus kiekvieno horizonto bendrasis(B) ir naudingasis (N) vandens kiekis. Jis apskaičiuojamas pagal formulę: B = (a1 * St1 * H1) + (a2*St2*H2) + (an*Stn*Hn); Čia a1 * St1 * H1 – vandens kiekis pirmame horizonte; a2*St2*H2 – vandens kiekis antrame horizonte ir t.t. Norint sužinoti augalams naudingo vandens kiekį, be vandens bendrojo kiekio, reikia sužinotiir augalams sunkiai prieinamą vandens kiekį (S), kuris apskaičiuojamas taip pat, kaip bendrasis kiekis, tik vietoj lauko vandens imlumo imamas augalų vytimo vanduo (V): S = (V1*St1*H1) + (V2*St2*H2) + (Vn*Stn*Hn). Naudingo vandens kiekis dirvožemyje bus toks: N = B – S. Vidutinis metinis vandens balansas lemia dirvožemio vandens režimo tipą, kuris gali būti: plaunamasis, neplaunamasis, garinamasis. Nuo dirvožemio vandens režimo tipo priklauso tirpios ir dispersinės medžiagos, genetiniai horizontai, kokios nors zonos dirvožemio tipas. Dirvožemio vandens režimo tipas susideda iš metinio ir sezoninio vandens režimo tipo. Dirvožemio vandens režimo tipas ir jo elementai būna dinamiški. Klimatas lemia kritulių kiekį ir vandens garavimą iš dirvožemio. Jo įtaka apytikriai nustatoma iš dirvožemio drėgnumo koeficiento, t.y. iš metinės kritulių sumos ir metinio išgaravusio vandens kiekio santykio. Jei išgaruoja mažiau vandens negu būna kritulių, tai dalis vandens sunkiasi gilyn arba nuteka paviršiumi. Tada dirvožemis plaunamas, t.y. plaunamasis vandens režimo tipas. Plaunamojo vandens režimo tipo dirvožemis kasmet drėkinamas iki gruntinio vandens, taigi daug vandens patenka ir į gruntinį vandenį. Šio tipo dirvožemio vandens balanso skaičiavimo formulė: A>D+I+P+V; Čia A – krituliai, D – desukcija, I – garavimas, P – paviršinis nuotėkis, V – infiltracija. Plaunamąjį dirvožemio vandens režimo tipą lemia gravitacinis vanduo, nes jis kasmet plauna visą dirvožemio sluoksnį iki gruntinio vandens. Jis būna tose zonose, kuriose per metus iškrinta daugiau kritulių negu išgaruoja vandens – taigos, pievų, miškų, tropikų. Neplaunamasis dirvožemio vandens režimo tipas būna ten, kur kritulių būna tiek pat kiek išgaruoja vandens. Neplaunamajam dirvožemio vandens režimo tipui svarbus kabantis kapiliarinis vanduo. Gruntinis vanduo yra negiliai. Tarp apatinio kabančio kapiliarinio vandens ir viršutinio kabančio kapiliarinio vandens, kylančio iš gruntinio vandens, yra dirvožemio sluoksnis, kurio drėgnumas beveik lygus augalų vytimo vandens imlumui. Per jį vyksta vandens garų apytaka. Vandens balanso lygtis tokia: A = D + I +P + V. Garinamasis dirvožemio vandens režimo tipas būna įdruskėjusiuose dirvožemiuose, kuriuose svarbus į dirvožemį patekęs gruntinis vanduo. Jame vandens garavimo ir desukcijos suma būna didesnė už metinių kritulių sumą: A

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!