Совокупность поступление влаги, ее передвижения и расхода называется водным режимом почвы. Он играет большую роль в почвообразовании и влагообеспечении растений. Важнейший источник влаги для растений – атмосферные осадки. Залегающая не глубоко от поверхности грунтовая вода тоже может быть источником влаги. Влага атмосферных осадков, поступающая на поверхность почвы, частично стекает по ней, образуя поверхностный сток, который может вызвать смыв и эрозию почвы. Остальная часть проникает и впитывается в почву. Она может расходоваться на десукцию ее растениями и затем возвращаться в атмосферу в процессе транспирации растений. Часть влаги испаряется в атмосферу непосредственно, а часть может стекать в грунтовые воды. В зависимости от относительного развития этих явлений может создаваться водный режим разного типа. Г. Н. Высоцким было установлено три основных типа водного режима почвы: промывной, непромывной и выпотной. При промывном режиме, характерном для почв степной полосы, количество впитавшейся влаги равно количеству , возвратившемуся в атмосферу путем прямого испарения или дусукции и транспирации растениями. При этом корнеобитаемый слой к концу лета сильно просыхает. Под корнеобитаемым слоем образуется постоянно существующий сухой горизонт, влажность которого равна или близка к влажности завядания – так называемый мертвый горизонт иссушения. Выпотной тип водного режима создается при близком к поверхности залегания грунтовых вод и при условии, что количество испаряющейся непосредственно или через растения влаги больше, чем сумма осадков. Разность покрывается за счет поступления влаги из грунтовых вод, которые «выпотевают» в почву. Этот тип водного режима характерен для почв вторичного засоления.

Тепловой режим почвы определяется притоком тепла, важнейший источник которого – солнечная радиация, нагреванием почвы и последующим ее охлаждением. В тепловом режиме наблюдается двойной – суточный и годовой – режим. Как в суточном, так и в годовом режимах имеются две волны (нагрева и охлаждения), причем с увеличением глубины обе они появляются с опозданием тем большим, чем больше глубина. Суточные колебания температур простираются на глубину до 50 – 60 см., а годовые – до 15 – 18 м. В местностях с низкими температурами зимой наблюдается промерзание почвы. Его глубина может варьировать от нескольких сантиметров до нескольких метров, в зависимости от температуры воздуха и толщины снежного покрова. Оттаивание почвы весной может начинаться снизу, еде до схода снежного покрова. По мере освобождения поверхности почвы от снега она начинает оттаивать сверху вниз. В зависимости от глубины промерзания и температуры мерзлого слоя полное оттаивание может завершаться весной или в середине (даже в конце) лета. В северных районах с коротким и холодным летом успевает оттаять лишь верхний слой почвы, под которым находится слой мерзлой почвы (явление вечной мерзлоты).

Засухи наносят огромный ущерб сельскохозяйственному производству. Одними агротехническими мерами преодолеть их негативное влияние не удается. Необходимы комплексные меры. Среди них особая роль принадлежит мелиорации земель. Реальный практический смысл имеют полезащитные лесонасаждения, регулярное орошение.

В зависимости от основного назначения находят применение следующие виды защитных лесных насаждений:

Ø Полезащитные лесные полосы, которые задерживают и распределяют снег на полях, повышают влажность почвы, уменьшают испарение влаги, препятствуют развеиванию почвы ветром, защищают сельскохозяйственные культуры от засухи и суховеев и повышают урожай сельскохозяйственных культур;

Ø Водорегулирующие лесные полосы на склонах, назначение которых – поглощение поверхностного стока талых ливневых вод, равномерное распределение снега и защита полей от ветров.

Полезащитные лесные полосы размещают по границам и внутри полей севооборотов в двух взаимно-перпендикулярных направлениях. Полосы с перпендикулярным направлением по отношению к наиболее вредоносным суховейным, метелистым и пыльным ветрам относятся к категории продольных или основных; поперечные или вспомогательные полосы защищают поля от ветра других направлений.

Чтобы правильно расположить поля севооборотов с учетом рельефа и хозяйственных требований, допускается отклонение продольных полос от направлений, перпендикулярных к наиболее вредоносным ветрам до 30°.

Расстояние между продольными полезащитными лесными полосами на ровной территории или при крутизне до 1,5 - 2° не должно превышать на выщелоченных черноземах 600 м., на обыкновенных черноземах – 400 м. и на темно-каштановых почвах – 300 – 350 м. На всех типах почв, подверженных сильному выдуванию, расстояние между продольными полосами должно быть не более: на черноземах 1500 м., на темно-каштановых и каштановых почвах 1000 м.

Чтобы обеспечить проезд тракторов с прицепными орудиями, в местах пересечения продольных и поперечных полос оставляют разрыв в 35 – 40 м.

Если лесная полоса совпадает с направлением полевой дороги, то последнюю проектируют с наветренной южной или западной стороны.

Основной способ создания защитных лесных насаждений – рядовой. При этом способе посадка осуществляется параллельными рядами.

Полезащитные лесные полосы закладывают из 3 – 5 рядов, преимущественно из одной главной породы, а так же из главной и сопутствующей пород.

К главным относятся породы, образующие верхний ярус насаждения. Сопутствующие породы выполняют вспомогательную роль, они оттеняют почву, уплотняют древесный полог насаждений, способствуют росту главных пород.

Среди организационно-агротехнических мер борьбы с засухой главнейшую роль играет освоение зернопаровых и зернопаропропашных севооборотов. Их общее значение в решении поставленной задачи основано на особенностях климата засушливых областей. Ограниченное количество осадков, значительно колеблющееся по отдельным годам, сопровождается неблагоприятным их распределением в течение вегетационного периода при остром дефиците влажности воздуха. В создавшихся климатических условиях исключительно большое значение имеет накопление глубинных запасов почвенной влаги и рациональное их использование культурными растениями. Достижение этой цели определяется прежде всего установление в севооборотах правильной структуры пашни и посевных площадей применительно к агроэкономическим условиям отдельных природных зон. Плодородие почвы поддерживается и повышается применением удобрений и обработкой почвы.

Среди всех мероприятий, направленных на предотвращение ветровой эрозии, агротехническим противоэрозионным методам принадлежит далеко не последняя роль. От состояния поверхности пашни зависит скорость ветра в приземном слое воздуха, его эродирующая способность. Обработка почвы в значительной мере влияет на противоэрозийную устойчивость верхнего слоя почвы. Большое значение в борьбе с выдуванием мелкозема имеет степень покрытия пашни растительностью или пожнивными остатками.

Для предотвращения ветровой эрозии решающее значение имеет снижение скорости ветра у поверхности почвы, увеличение почвенных агрегатов до размеров, препятствующих скачкообразному перемещению частиц, перехват их и поддержание верхнего слоя почвы во влажном состоянии. Этим условиям наилучшим образом отвечает безотвальная обработка почвы с мульчированием стерней и другими пожнивными остатками.

Стерня и соломистая мульча снижают скорость ветра в приземном слое, благодаря чему уменьшается или совсем не происходит выдувание почвы. По данным наблюдений, скорость ветра в слое 0 – 10 см. над поверхностью почвы во время пыльных бурь на ранней выровненной зяби с полупаровой обработкой была равна 6,8 м/с, на гребнистой поздней зяби – 5,9 м/с, на почве, обработанной плоскорезами – 3,5 м/с. В связи с этим за десять дней ветровой эрозии расход влаги на непродуктивное испарение из слоя почвы 0 – 30 см. составил на вспаханной и выровненной зяби 9,4 мм., на поле, обработанном плоскорезами – 3,4 мм. )