Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Регулирование влагообеспеченности посевов в Зауралье Глухих Мин Афонасьевич

Регулирование влагообеспеченности посевов в Зауралье
<
Регулирование влагообеспеченности посевов в Зауралье Регулирование влагообеспеченности посевов в Зауралье Регулирование влагообеспеченности посевов в Зауралье Регулирование влагообеспеченности посевов в Зауралье Регулирование влагообеспеченности посевов в Зауралье Регулирование влагообеспеченности посевов в Зауралье Регулирование влагообеспеченности посевов в Зауралье Регулирование влагообеспеченности посевов в Зауралье Регулирование влагообеспеченности посевов в Зауралье
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Глухих Мин Афонасьевич. Регулирование влагообеспеченности посевов в Зауралье : Дис. ... д-ра с.-х. наук : 06.01.01 Челябинск, 2005 310 с. РГБ ОД, 71:06-6/77

Содержание к диссертации

Введение

1 Почвенно-климатические условия Курганской области 9

1.1 Климатические условия 9

1.2 Природное районирование 17

1.3 Почвенный покров 19

2 Программа, методика и условия проведение исследований 23

2.1 Исследования на выщелоченном черноземе Центрального опытного поля 23

2.2 Исследования на обыкновенном солонцеватом черноземе Центрального опытного поля 41

2.3 Исследования на Шадринском опытном поле 45

2.4 Исследования на Макушинском опытном поле 49

2.5 Опыты в ОПХ «Южное» 52

2.6 Исследования на Шадринской опытной станции им. Т.С. Мальцева 54

2.7 Агротехника в опытах 58

2.8 Методы изучения и расчеты 59

2.9 Погодные условия в период исследований 59

2.10 Потребность растений во влаге 64

3 Результаты исследований 67

3.1 Водно-физические свойства почвы 67

3.1.1 Плотность и скважность почвы 67

3.1.2 Фильтрационная способность почвы 79

3.1.3 Влагоемкость почвы 87

3.2 Водный режим почвы 89

3.2.1 Остаточное количество влаги, не использованное посевами 89

3.2.2 Изменение влажности почвы в осеннее время 93

3.2.3 Пополнение запасов почвенной влаги в осеннее-зимне весенний период - 100

3.2.4 Эффективность весенних обработок почвы 122

3.2.5 Расход влаги в допосевной период 137

3.2.6 Летние осадки и их использование 145

3.2.7 Расход влаги в период вегетации посевов 151

3.2.8 Развитие корневой системы растений в зависимости отприемов обработки почвы и обеспеченность посевов влагой 158

3.2.9 Роль мульчирования почвы 165

3.2.10 Влага паровых полей 171

3.2.11 Влагообеспеченность и влагопотребление 185

3.3 Оптимизация использования пашни в севообороте 198

3.3.1 Продуктивность культур по предшественникам 198

3.3.2 Продуктивность севооборотов 212

3.3.3 Оптимизация структуры посевных площадей в рыночных условиях 226

3.3.4 Влияние севооборотов на содержание гумуса в почве 227

3.4 Научные основы обработки почвы 228

3.4.1 Продуктивность культур в зависимости от способа обработки почвы 228

3.4.2 Содержание гумуса при разных способах обработки почвы 251

3.4.3 Экономическая оценка способов обработки почвы 253

Выводы 260

Предложения производству 265

Библиографический список 267

Введение к работе

Одним из основных, определяющих факторов развития сельскохозяйственных культур в Зауралье является влагообеспеченность. Высокие температуры в основной период их роста и развития, в мае-июне, небольшое количество осадков сдерживают нормальный рост вегетативных и формирование генеративных органов. Поэтому разработка научных основ регулирования влагообеспеченности посевов играет важную роль в повышении их продуктивности. Комплекс этих мер должен быть максимально адаптированным к природным условиям каждой зоны. В Курганской области их четыре, и каждая имеет свои агроклиматические особенности как гидротермических ресурсов, так и почвенного покрова. Поэтому одна унифицированная система земледелия здесь неприемлема.

В представленной работе на результатах многолетних исследований (продолжительностью до 34 лет) показаны пути повышения эффективности использования природно-ресурсного потенциала области на основе оптимизации использования пашни и севооборотов, рациональной обработки почвы. При этом основное внимание уделено лимитирующему в условиях региона фактору - влаге.

Исследования выполнялись в соответствии с государственными научно-техническими программами ОЦ.32.03.Т1 (К.04.02), 0.2.032.03.01.ТІ (К.04.02) «Разработать системы обработки почв по зонам (минимальная, плоскорезная, комбинированная и др.) на основе современной техники и комплексной химизации при минимальных затратах труда и средств» (№ гос. регистрации 76085239, 01830018350); ОЦ. 032.03.01.Т1а (Tl.K.04.01), 0.51.01.03.02.Н.1 «Изучить специализированные и другие типы севооборотов, обеспечивающие максимальный выход зерна с гектара пашни» (№ гос. регистрации ? 01830018360, 01870088036, 01870088040); с заданием ГКНТ СССР от 08.06.1988 г. № 332 п. 5 «Разработать и внедрить систему биологического земледелия для Зауралья» (№ гос. регистрации 01890076377) в рамках

тематических планов Курганского научно-исследовательского института сельского хозяйства.

Цель исследования - обоснование рационального использования влаги черноземов Зауралья за счет оптимизации использования пашни и систем обработки почвы.

Задачи исследования:

изучить динамику запасов почвенной влаги в осенне-зимне-весенний период и факторы, ее определяющие;

определить влияние весенних обработок почвы на запасы почвенной влаги;

f -выявить роль стерни и мульчирования почвы в накоплении и

сохранении почвенной влаги;

- провести анализ использования посевами летних осадков;
-установить роль чистого пара в обеспеченности посевов влагой в

севообороте;

- установить влияние предшественников и способов обработки почвы на
ее водный режим;

-исследовать влагообеспеченность, влагопотребление посевов, урожайность возделываемых культур и продуктивность севооборотов разной ? специализации;

- дать экономическую оценку способов обработки почвы и оптимизации
использования пашни.

Научная новизна и теоретическая значимость работы. В

длительных стационарных опытах с унифицированными схемами,

заложенных во всех четырех почвенно-климатических зонах Курганской

области, установлено влияние предшественников, севооборотов, способов

обработки почвы, гербицидов, удобрений и их взаимодействия на

влагообеспеченность и продуктивность посевов. Исследована динамика

» влажности черноземов Зауралья на глубину до трех метров и до 11 м, что

позволило установить роль чистого пара во влагообеспеченности посевов

всего севооборота. Выявлены зональные различия в характере исследованных процессов, установлена одинаковая (из-за недостатка влаги) продуктивность сортов с разной продолжительностью вегетационного ? периода в южной почвенно-климатической зоне. На защиту выносятся:

закономерности изменения запасов почвенной влаги под воздействием погодных условий, приемов и сроков обработки почвы, возделываемой культуры, севооборота и уровня химизации;

принципы оптимизации использования пашни и построения севооборотов с максимальным производством зерна и кормов на черноземах Зауралья в зависимости от уровня интенсификации и зональных особенностей;

принципы построения систем обработки черноземов Зауралья, основанные на сочетании и чередовании приемов в севооборотах разной специализации, направленные на снижение трудовых и энергетических

, затрат. ,

Практическая значимость и реализация исследования.

Установленные закономерности позволяют оптимизировать использование

пашни и севообороты на черноземах Зауралья. Предложенные приемы

минимизации обработки почвы способствуют экономии энергетических и

трудовых затрат, повышению производительности труда.

Результаты исследований и теоретических обоснований использованы

при разработке нормативов прибавок урожая зерновых культур, высеваемых

по чистым парам в засушливых районах (Москва, 1979, 1983); рекомендаций

по увеличению производства зерна, кормов, повышению эффективности и

устойчивости земледелия в Западной Сибири и Зауралье (Москва, 1980);

систем ведения сельского хозяйства Курганской области (Новосибирск, 1982,

1988); нормативов прибавок урожая зерновых культур от внедрения

почвозащитных мероприятий в районах, подверженных ветровой эрозии

(Москва, 1983); зональной технологии возделывания, уборки и продажи

сильных и твердых сортов яровой пшеницы для степи и южной лесостепи

Западной Сибири и Зауралья (Новосибирск, 1984, 1987); рекомендаций по

обработке почв в Курганской области (Новосибирск, 1980, 1985);

рекомендаций по интенсивной технологии возделывания яровой пшеницы в Курганской области (Курган, 1984, 1986, Новосибирск, 1987); системы земледелия Курганской области (Новосибирск, 1988); нормативов выноса и коэффициентов использования питательных веществ сельскохозяйственными культурами из минеральных удобрений и почвы (Москва, 1989); рекомендаций по технологии подготовки чистых паров на Южном Урале (Челябинск, 2000); научных основ оптимизации использования пашни и севооборотов в Курганской области (Курган, 2001); научных основ систем обработки почвы в современных условиях (Курган, 2001).

Результаты исследования проверены в опытно-производственных, базовых и передовых хозяйствах Курганской области. Полученные данные могут использоваться проектными организациями при обосновании систем земледелия, а также в учебном процессе при подготовке агрономов и аспирантов по специальности «Земледелие».

Апробация результатов исследования. Материалы диссертационной работы получили положительную оценку на заседаниях Ученого совета Курганского НИИСХ (1975-2001), на агрономических совещаниях Курганской области (1977-2000), Всесоюзной научно-практической конференции, посвященной 30-летию Всесоюзных совещаний в колхозе «Заветы Ленина» и в г. Шадринске Курганской области 1954 года (Курган, 1984), зональной научной конференции Курганского СХИ (Курган, 1994), региональной научно-практической конференции, посвященной 100-летию Т.С. Мальцева (Курган, 1995), Всероссийской научно-практической конференции «Научное наследие Т.С. Мальцева» (Курган, 2000), региональной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения В.Е. Квитко (Курган, 2002), научных конференциях Челябинского государственного агроинженерного университета (Челябинск, 2002-2004),

Публикация результатов исследования. Основные положения

опубликованы в трех монографиях, в сборниках научных трудов, научных и

научно-производственных журналах «Зерновое хозяйство», «Земледелие»,

"Уральские нивы", "Вестник ЧГАУ", материалах международной, региональных и областных научно-практических конференций и совещаний, производственно-технологических и методических рекомендациях. Всего по теме диссертации опубликовано 70 работ общим объемом 68 печатных листов.

' Автор считает своим долгом отдать дань уважения и благодарности ныне покойному товарищу и коллеге, кандидату экономических наук В.И. Овсянникову, некоторые идеи которого реализованы в настоящей работе. В проведении исследований и анализе принимали активное участие Г.Л. Апетенок, А.П. Попов, Р.Н. Сметанина, В.И. Данилов, СМ Овсянникова, Г.П. Попов, Р.И. Токарева, В.П. Новоселов, С.Н. и Т.А. Добрыдины, К.И. Никифорова, А.П. Курлов. Автор благодарен В.И. Волынкину, А.Э1 Панфилову, И.Л. Фрумину за многолетнее научное сотрудничество и методическую помощь, профессору В.А. Липпу - за содействие на й завершающем этапе работы, коллективу Курганского НИИСХ, в котором проработал 27 лет.

Природное районирование

В пределах области подстилающими почвы горными породами І , являются горизонтально залегающие толщи палеогенового, неогенового и четвертичного возраста. Материнские породы до реки Тобола представлены преимущественно четвертичными аллювиальными, озерно-аллювиальными и делювиальными суглинками. Ближе к речным долинам их мощность увеличивается, а гранулометрический состав облегчается. Тяжелые желто-v бурые суглинки и глины на междуречьях зачастую содержат кристаллы гипса и подстилаются плотными водонепроницаемыми глинами неогена. Делювиальные и аллювиальные суглинки, как правило, богаты карбонатом кальция и не содержат подвижных солей сульфатов и хлоридов. Однако на плоских водораздельных пространствах встречается близкое залегание соленосных третичных глин.

Почвообразующие породы, климат и растительность Зауралья благоприятствовали формированию почв черноземного типа, а участие в этом процессе засоленных неогеновых и палиогеновых глин явилось причиной образования солонцовых и солончаковых почв в виде обширных массивов и небольших пятен. Повышенное содержание обменного натрия и магния в иллювиальных горизонтах отмечается даже в выщелоченных черноземах (Бахарева А.Ф., 1959). При близком к поверхности залегании грунтовых вод, временном сезонном переувлажнении за счет верховодки при низкой фильтрационной способности подстилающих пород формировались гидроморфные почвы (Богданов Н.И., 1969). В связи с тем, что черноземы здесь формировались на древнем аллювии 5 и породах морского палиогена без привноса фосфатизированных отложений, они бедны фосфором. Особенно мало валовое содержание фосфора при легком и облегченном механическом составе почвы (Макеев Н.И., 1954; Бахарева А.Ф., Терпугов А.В., 1969; Синявский И.В., 2001).

Сельскохозяйственных угодий в области 5547,0 тысяч гектаров. Из них черноземами занято 44,2 %, серыми лесными почвами - 8,0, лугово-черноземными -4,1, солонцами, солодями и солончаками - 34,2, прочими -9,5 %. Из 3017 тыс. га пашни черноземы занимают 65,3 %, в комплексе с солонцами - 8,7, серые лесные - 5,0, черноземно-луговые и лугово- черноземные - 4,2, солоди - 0,4, солонцы - 14,9, солончаки - 0,3, пойменные и прочие - 1,2 % (табл. 1.3).

В северо-западной зоне по механическому составу 63,8 % всех почв относятся к тяжелосуглинистым, глинистым и тяжелоглинистым, 35,1 - Щ средне- и легкосуглинистым, 1,1 % - к песчаным и супесчаным. Большинство почв имеют низкое содержание фосфора (до 5 мг на 100 г почвы) и высокое - калия (более 9 мг), среднее содержание гумуса - 5,7 %. Минимальное содержание гумуса 3,8 %, максимальное - 6,3 %.

В северо-восточной подзоне по механическому составу 83,3 % почв относятся к тяжелым и средним глинистым; 16,7 - к средне- и легкосуглинистым. Почвы холодные, медленно прогреваются. Содержание подвижного фосфора очень низкое, калия - высокое. Среднее содержание гумуса в Частоозерском районе 5,7 %, Мокроусовском - 5,9 %, Варгашинском - 5,5

В центральной зоне по механическому составу только в Альменевском районе преобладают тяжелые и средние глины, тяжелые суглинки (78 %), в остальных районах около 48 % площади пашни занимают средние и легкие суглинки, 49 - глины, тяжелые суглинки и около 3 % - песчаные и супесчаные почвы. Обеспеченность фосфором в большинстве районов низкая, калием - хорошая. Среднее содержание гумуса в почвах 5,0-5,1 %, w минимальное - 4,3 %, максимальное - 6,3 %.

В восточной зоне очень холодные, быстро уплотняющиеся почвы, 78,2 % из них имеют тяжелый механический состав. Содержание фосфора -от низкого до среднего (5-10 мг на 100 г почвы), калия - высокое. Среднее содержание гумуса в почвах Петуховского района 5,5 %, Лебяжьевского и Макушинского - 5,9 %. Минимальное содержание 4,8 %, максимальное -6,3 %.

Юго-восточная подзона размещается на солонцеватых черноземах (30,5 %) и солонцах (23,1 %). Почвы преимущественно тяжелого " механического состава (78,2 %), медленно прогреваются. Средние и легкие суглинки занимают 21,8 % и находятся в основном в Притобольном районе. Содержание фосфора в почве низкое и среднее, калия - высокое. Среднее содержание гумуса в почвах Притобольного района 4,9 %, Половинского -5,6 %; минимальное содержание 4,0 %, максимальное - 6,1 %.

Исследования на обыкновенном солонцеватом черноземе Центрального опытного поля

С 1973 по 1987 год изучались севообороты: овес - пшеница - ячмень; вика + овес на сено - пшеница - ячмень; подсолнечник (на силос) -пшеница - ячмень; кукуруза - пшеница - ячмень; подсолнечник с викой (на силос) - пшеница - ячмень; кукуруза - ячмень - вика + овес на сено; вика + овес на сено - ячмень - овес; пар - пшеница - ячмень - овес -пшеница - ячмень; кукуруза - пшеница - ячмень - овес; кукуруза - вика + овес на сено; кукуруза - пшеница - вика + овес на сено - пшеница; кукуруза - ячмень; подсолнечник с кукурузой через ряд (на силос) -пшеница - ячмень. Бессменные культуры: пшеница, овес, ячмень. Фоны удобренности в 1, 4, 5 и 8 севооборотах: О, N40P20, во 2, 3, 6, 7, 9-13 -N40P2o. Первые пять севооборотов были заложены В.Г. Безвиконным (руководитель) и В.И. Даниловым в 1973 году, все остальные севообороты и бессменные культуры - М.А. Глухих (руководитель), В.И. Даниловым -в 1981 году. Число полей в натуре 189. Все поля были развернуты в пространстве. Повторность трехкратная, размер делянки 5 х 45 = 225 м2, размещение систематическое.

Руководители: В.Г. Безвиконный (1973-1978 гг.); М.А. Глухих (1978-1987). Исполнители: В.Г. Безвиконный (1973-1978); В.И. Данилов (1973-1987). Почвообразующая порода - желто-бурая делювиальная карбонатная глина со слабым сульфатным засолением. Вскипание, причем сильное, на глубине 56 см, пятна скопления СаСОз находятся на глубине 81 см.

Механический состав - тяжелый суглинок (табл. 2.15). По содержанию гумуса и глубине пахотного горизонта это среднегумусный маломощный чернозем, по присутствию натрия в почвенном поглощающем комплексе — слабосолонцеватый (табл. 2.16).

Морфологическое описание Разрез 1 Ап 0-19 см Темно-серый тяжелосуглинистый комковатый уплотненный, переход постепенный, с множеством корней Bi 19-29 см Темно-серый с бурым оттенком тяжелосуглинистый комковато-ореховый, с небольшим глянцем, плотный, с корнями, переход постепенный Вг 29-41см Темно-серый с сильным бурым оттенком глинистый ореховато-столбчатый плотный, с корнями, есть карбонаты, переход постепенный ВС41-90см Желто-бурый, осветлен карбонатами, глинистый столбчатый, с глянцем, плотный, с карбонатами, переход постепенный, сильное вскипание с 56 см Разрез 2 Ап 0-20 см Темно-серый тяжелосуглинистый комковатый уплотненный, с множеством корней, переход постепенный

В 20-43 см Темно-серый с бурым оттенком среднесуглинистый комковато-ореховый, с глянцем, уплотненный, с корнями, переход постепенный ВС 43-115 Желто-бурый с гумусными кротовинами тяжелосуглинистый см комковато-ореховый, с глянцем, плотный, с корнями, переход постепенный, вскипает с 43 см С 115-150 Желто-бурый тяжелосуглинистый

На этом же участке с 1976 года по 1987 М.А. Глухих и Е.К. Печерских велись исследования по обработке почвы в севообороте пар - пшеница -пшеница - ячмень (табл. 2.17). Повторность в опыте трехкратная, размещение систематическое, в три яруса. Размер общей делянки 10 х 40 = 400 м , учетной - 4 х 40 = 160 м . Все поля были развернуты в пространстве и во времени.

Здесь же М.А. Глухих (руководитель) и Г.Л. Апетенок вели исследования в севообороте подсолнечник в смеси с викой на силос -пшеница - ячмень с использованием гербицидов разного спектра действия (табл. 2.18). Подсолнечник с викой и ячмень высевались в два срока, в период массового посева в регионе (15-20 мая) и после всходов и уничтожения предпосевной обработкой овсюга (1-5 июня). Повторность трехкратная, размещение систематическое, размер общей делянки 3 х 50 = 150 м , учетной - 2 х 50 = 100 м . Дозы гербицидов: триаллата - 1,2; прометрина - 1,5; 2,4-Д на пшенице - 0,9, на ячмене - 0,8 кг/га действующего вещества. Прометрин и триаллат вносились под предпосевную обработку почвы, 2,4-Д - в фазу кущения зерновых культур ручным ранцевым опрыскивателем. Расход рабочего раствора 200 л/ га.

Исследования по изучению взаимодействия севооборотов и удобрений ведутся с 1968 года по программе, разработанной В.И. Овсянниковым. Изучаются севообороты: пар - пшеница - пшеница - пшеница; пар -пшеница - вика + овес на корм - пшеница; кукуруза - пшеница - вика + овес на корм - пшеница; кукуруза - пшеница - горох - пшеница. Бессменные: пшеница и кукуруза. До 1986 года вместо гороха возделывался клевер. Фоны удобренности: О, Р30, N40P30, N80P3o, Ni20P30 В 1977 году дополнительно к этому опыту рядом заложен еще один, где на тех же фонах удобренности сравнивается продуктивность севооборота овес - пшеница - ячмень с бессменными посевами овса, ячменя и пшеницы. Руководители: В.И. Овсянников (1968-1980, 1985-1999 гг.); М.А. Глухих (1981-1984,2000). Исполнители: Г.Н. Харин (1968-1984); СМ. Овсянникова (1985-1986); Ю.Г. Холмов (1987-1995); В.П. Новоселов (1995-2000).

В 1971-1977 гг. здесь же велись исследования по обработке почвы на трех фонах удобренности (О, Р20, N40P20) в севообороте пар - пшеница -пшеница - вика + овес на корм - пшеница (табл. 2.19). Севооборот был освоен в 1962 году. Размер общей делянки 7,2 х 50 м, учетной - 6 х 50 м. Повторность трехкратная, размещение рендомизированное в три яруса.

Исследования на Шадринской опытной станции им. Т.С. Мальцева

За длительный период исследований наблюдался весь спектр погодных условий как по увлажненности вегетационного периода, так и температурному режиму. Были годы с сильной засухой. В 1975 году, например, ГТК вегетационного периода составил всего 0,31, в 1989 г. - 0,46. Среднезасушливыми оказались 1984, 1995 и 1998 гг. (ГТК = 0,57-0,60). Засушливыми были 1987, 1988, 1991, 1996 гг. (ГТК = 0,71-0,79), 1977, 1980, 1981 гг. (ГТК = 0,83-0,87), благоприятными- 1972, 1978, 1982, 1997 гг. (ГТК = 1,04-1,07), влажными - 1968, 1979, 1983 гг. (ГТК = 1,12-1,26), 1971, 1973, 1985 гг. (ГТК = 1,30-1,38), 1969, 1986, 1993, 1994, 2000 гг. (ГТК = 1,40-1,49), 1970, 1990, 1992, 1999 гг. (ГТК = 1,50-1,70).

Засухи были тоже разными. Засушливым, например, считается 1968 год, за вегетационный период выпало 169 мм. Однако первая и вторая декады июня и первая декада июля оказались с дождями. Вегетационный период был коротким. В ночь на 3-4 июня на почве повсеместно наблюдались заморозки.

Потеплело только в третьей декаде июня, но вплоть до сентября погода была неустойчивой. Теплые дни сменялись прохладными, и наоборот. А в начале сентября вновь появились заморозки, на поверхности почвы их интенсивность достигала -5-7 С. Среднесуточная температура сентября оказалась на 2-6 ниже нормы. Интенсивное промерзание почвы началось в конце октября. Конец лета (август) и осень оказались почти без осадков. В начальный период после посева развитие зерновых культур проходило в исключительно благоприятных условиях. Неблагоприятная обстановка (недостаток влаги) была во время цветения, что отразилось на числе зерен в колосе. Налив зерна проходил в благоприятных условиях..

Меньше «нормы» выпало осадков и за вегетационный период 1969 года (170 мм), но годовое количество осадков оказалось даже выше среднемноголетнего (410 мм). В мае среднесуточная температура воздуха на 4 была ниже средней многолетней, в июне - на 1,8. Поэтому при небольшом количестве осадков ГТК за вегетационный период оказался на уровне среднего многолетнего (0,95).

Зима 1968-1969 гг. была очень холодной. В январе среднемесячная температура воздуха оказалась на 17-19 ниже средней многолетней. Морозная погода удерживалась до 23 февраля. Почва промерзла на 120-180 см. Максимальные запасы воды в снеге отмечались в марте (59 мм). Почва от снега освободилась даже чуть раньше обычного, 12-17 апреля. Пахотный слой оттаял к 15 апреля, а полностью почва оттаяла только в первой декаде июня. Особенно холодная погода в период посева наблюдалась в первой декаде мая, среднесуточная температура не поднималась выше 4С. Устанавливался даже снежный покров, подмерзала почва. Только к 15 мая пахотный слой почвы прогрелся до 8-14С. Всходы появились с большим опозданием. Май был дождливым, осадки выпадали часто, но были незначительными. Понастоящему летняя погода установилась лишь 23-29 июня, с опозданием почти на месяц. Последний заморозок отмечался даже 19 июня - это очень редкое явление. Закладка колоса проходила в исключительно благоприятных условиях. Среднесуточная температура в это время была невысокой (10-15 С) при достаточной влажности воздуха. Казалось бы, в благоприятных условиях проходили и остальные периоды роста и развития зерновых культур. Однако зерно было щуплым, так как цветение шло при высокой температуре воздуха (больше 25С) и сильном ветре (больше 10 м/сек). Дефицит влажности воздуха в это время достигал опасных для пшеницы значений (33 миллибара и больше). У слабозакаленных в условиях прохладного влажного июня растений суховейные явления в течение 2-4 дней вызвали недоразвитость части колоса. Чрезвычайным явлением был первый осенний заморозок 16 августа, который нанес огромный ущерб урожаю. Осадков много оказалось в июне, июле и до 15 августа. Переход среднесуточной температуры воздуха через 0С произошел 16 октября. В целом октябрь был холодным, с большим количеством осадков.

В 1969-1970 гг. зима была теплой. Снега скопилось много, максимальный запас воды (87 мм) в нем наблюдался в феврале. Устойчивый переход через 0С произошел в первой пятидневке апреля, на 5-8 дней раньше обычного. Темп нарастания температур в 3-4 раза превышал среднее многолетнее. Почва начала уже подсыхать, но 20-23 апреля вторглись необычно холодные массы воздуха. Температура понижалась до -12-17С, метеослужбой подобное никогда не наблюдалось. Похолодание сопровождалось сильным (до 23-26 м/с) ветром и обильными осадками. Установился временный снежный покров высотой до 2-8 см. Переход через 5С средней температуры воздуха произошел на 2-5 дней раньше обычного. Устойчиво холодная погода сохранялась всю первую половину мая. Среднесуточная температура воздуха была на 3-9 ниже обычного.

Остаточное количество влаги, не использованное посевами

В слое почвы 0-100 см, как это обычно учитывается в полевых опытах, остаточные запасы влаги в условиях Зауралья в среднем слабо зависят от предшественников и приемов основной обработки почвы. На тяжелосуглинистых выщелоченных черноземах северо-западной зоны после уборки зерновых культур в метровом слое почвы при отвальной на 22-24 см обработке в среднем сохраняется 70 мм продуктивной влаги, плоскорезной на 10-12 см - 74; на тяжелосуглинистых обыкновенных солонцеватых черноземах центральной и восточной зон - соответственно 73 и 80; на среднесуглинистых выщелоченных черноземах центральной - 50 и 52, южной - 31 и 38 мм. В засушливые годы эти показатели резко снижаются, и некоторое преимущество по запасам влаги имеют стерневые фоны, во влажные годы запасы повышаются, и преимущество оказывается за вспашкой (М.А. Глухих, 2003).

Наименьшее количество продуктивной влаги в почве к уборке урожая обычно оказывается на юге области. Особенно мало ее в это время на участках, где пшеница высевается по чистым парам, после отвального пара 17 мм в метровом слое почвы, после плоскорезного - 28. Во влажные годы в северо-западной зоне в посевах по отвальной зяби в метровом слое почвы остается до 124 мм не использованной растениями продуктивной влаги, по плоскорезной - до ПО мм. В засушливые годы, например в 1989 и 1995, остаточные запасы влаги в почве на уровне мертвых оказываются не только в южной, но и в центральной зонах, причем по всем предшественникам и независимо от способа основной обработки почвы.

На тяжелосуглинистых обыкновенных солонцеватых черноземах при одинаковых погодных условиях остаточное количество влаги обычно выше, чем на среднесуглинистых выщелоченных. На Центральном опытном поле КНИИСХ, например, в первом случае при уборке посевов пшеницы по чистому пару в среднем за 1977-1987 гг. в метровом слое почвы оставалось 84 мм продуктивной влаги, во втором - 58, после кукурузы - соответственно 86 и 51. Влияние удобрений на остаточное количество влаги в слое 0-100 см невелико. В посевах пшеницы по неудобренному пару на среднесуглинистом выщелоченном черноземе к уборке в среднем сохраняется 45 мм влаги, по удобренному N60P30 - 36 мм, после овса - соответственно 43 и 35 мм.

В более глубоких горизонтах обстановка может быть иной. В слое 0-100 см при уборке зерновых культур в севообороте пар — пшеница — пшеница ячмень в среднем за 1990-2000 гг. содержалось 58 мм продуктивной влаги, овес - пшеница - пшеница - ячмень - 57, в слое 100-200 см - соответственно 40 и 30 мм. Остаточное количество продуктивной влаги после бессменного овса в слое 0-100 см за эти же годы составило 65, ячменя - 63, 100-200 см 77 и 56 мм. В засушливые годы различие в остаточном количестве влаги в глубоких слоях почвенного профиля по предшественникам возрастает.

Причем лучшая обеспеченность посевов влагой в зернопаровых севооборотах отмечается не только первой культуры после пара, но и второй, третьей после него. Остаточное количество влаги в слое почвы 0-200 см после уборки последней культуры в севообороте пар - пшеница -пшеница - ячмень в засушливом 1995 году составило 99 мм, в севообороте овес - пшеница - пшеница - ячмень - 51мм (М.А. Глухих, 2003).

В среднем за 3 года (1969-1971 гг.) к уборке пшеницы по пару в слое 0-300 см сохранялось 236 мм продуктивной влаги, бессменной пшеницы - 180 (табл. 3.2.1).

Похожие диссертации на Регулирование влагообеспеченности посевов в Зауралье