2.1 Почвенно-климатические условия зоны
Полевой опыт был заложен на Ботаническом участке ФГБОУ ВПО «Курганская ГСХА имени Т.С. Мальцева», расположенной в центральной части Курганской области. В целом почвенно-климатические условия этой зоны обеспечивают нормальный рост и развитие сельскохозяйственных культур.
Курганская область занимает юго-западную часть Сибирской равнины и расположена в трех природных ландшафтах – лесном, лесостепном и степном. На севере и северо-западе область граничит со Свердловской, на западе и юго-западе – Челябинской, на востоке и северо-востоке – с Тюменской областями, на юге и юго-востоке с Казахстаном.
Климат континентальный, формируется в результате значительного удаления территорий области от морей. Уральские горы с запада заметно ослабляют влияние Атлантики и препятствуют проникновению теплых и влажных воздушных масс на территорию равнинного Зауралья. Кроме того, характер климата определяет рельеф местности и прямое соседство с обширными степными районами Казахстана.
Основными особенностями его являются холодная продолжительная малоснежная зима, короткое, но жаркое лето, с периодически повторяющимися засухами. Переходные сезоны (весна, осень) – короткие. Для весны характерны частые возвраты холодов. Самый холодный месяц в году январь (-17-19ºС), абсолютный минимум температуры (-49-50оС). Самый теплый – июль (17-19ºС). Абсолютный максимум (39-41ºС). Все это характеризует территорию области как зону рискованного земледелия.
Средняя годовая сумма осадков по территории области изменяется в пределах от 351-422 мм. Количество осадков уменьшается с северо-запада на юг. Летние осадки преобладают над зимними. Максимум приходится на июль – 58-69 мм. Минимальное количество осадков отмечается в марте – 11-15 мм. С апреля по сентябрь относительная влажность воздуха менее 60%, а в мае понижается до 35-40%, в июне 40-45%. Сумма дефицита влажности воздуха за вегетационный период составляет 1000 мм.
Фотосинтетическая активность радиации (ФАР) за период с температурой более 10ºС составляет 24,7 ккал.
Осень чаще всего ранняя пасмурная, не редко дождливая, что затрудняет уборку культур. Температура воздуха в конце сентября до 6-8ºС. Первый снег выпадает 21-25 октября, устойчивый снежный покров устанавливается 12-14 ноября. Высота снежного покрова достигает 29-32 см.
По условиям теплообеспеченности центральная зона сравнительно теплая, средне-засушливая. Период с температурой выше 10оС продолжается с 6 мая по 17 сентября (134 дня). Сумма положительных температур 2194оС. Безморозный период 119 дней. За теплый период выпадает 207 мм осадков, ГТК равен 0,9. Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы на начало полевых работ составляют на легких почвах 110 мм, на солонцеватых 150 мм. Климатические условия данной зоны являются благоприятными для выращивания семян зерновых культур, продовольственного зерна яровой и озимой пшеницы, производства семян подсолнечника. Широко выращивают кормовые культуры и возделывают раннеспелые сорта сои.
Почвенный покров Курганской области представлен многими почвами (черноземы, солонцы, дерново-подзолистые). В основном преобладают черноземы выщелоченные среднемощные, средне - и малогумусные, средне – и тяжелосуглинистые. Распределение гумуса по профилю характеризуется постепенным снижением с глубиной. Максимальное количество его сосредоточено в слое 0-20 см, а в нижних слоях содержание гумуса снижается. Такое снижение объясняется тем, что основная масса растительных остатков и корней располагается в верхнем слое почвы.
Почва Ботанического участка - чернозем выщелоченный маломощный малогумусный среднесуглинистый, рисунок 3.
Рисунок 3 – Почвенный разрез места проведения опыта
Черноземы выщелоченные имеют следующее строение профиля и морфологические признаки горизонтов.
Гумусовый горизонт А имеет однородную серую, темно-серую или черную окраску, зернистую или комковато-зернистую структуру, рыхлое или слабоуплотненное сложение. Мощность его 24 – 27 см, мощность пахотного слоя составляет 23 – 29 см.
Горизонт В1 представляет собой нижнюю часть гумусового профиля. Он имеет обусловленную гумусом окраску, но менее темную, с буроватым оттенком и менее однородную, чем окраска горизонта А. Структура этого горизонта обычно комковатая, уплотненность слабая. Нижняя граница его находится на глубине 36 – 43 см с доминирующими колебаниями от 34 до 46 см.
Горизонт В2 (горизонт гумусовых затеков) выщелочен от труднорастворимых карбонатов. Этот горизонт имеет признаки иллювиальности по отношению к илистой и глинистой фракциям.
Горизонт ВС (переходный к почвообразующей породе) отличается более светлой желто-бурой окраской и слабо выраженной комковатой или мелкоглыбистой структурой. В нижней части этого горизонта наблюдаются скопления карбонатов виде расплывчатых пятен или белоглазки, или же в форме известковой плесени. В легких по механическому составу разновидностях видимые скопления карбонатов обнаруживаются в почвообразующей породе.
По содержанию гумуса пахотные выщелоченные черноземы относятся преимущественно к виду малогумусных. В пахотном слое содержание гумуса чаще всего менее 6 % с колебаниями от 5,9 до 4,5 %.
Физико-химические свойства выщелоченных черноземов благоприятны для сельскохозяйственного использования этих почв. Сумма обменных оснований в пахотном слое 35-45 м.-экв. на 100 г почвы. Физические и водно-физические свойства выщелоченных черноземов по основным показателям благоприятны, что связано со сравнительно высокими степенями гумусированности и оструктуренности [2].
Исходя из рисунка 4 видно, что почва особенно богата калием. Содержание калия в 2-3 раза больше чем содержание фосфора и в 5-7 раз больше чем содержание азота. Для азота этот показатель в гумусовом горизонте (0-20 см) составил 18,3 мг/кг, для фосфора - 42,8 мг/кг, калия 122 мг/кг, в горизонте (20-40) 3,4 мг/кг, 16,5 мг/кг, 95 мг/кг, соответственно. Среди поглощённых оснований до 80% составляет Са, на долю Мg приходится 10 – 16%.Общая пористость в гумусовых горизонтах удовлетворительная (50-55%), но с глубиной постепенно снижается, что характерно для иллювиальных горизонтов.
Влажность устойчивого завядания растений и влагоемкость почвы зависят, прежде всего, от механического состава чернозема и содержания органического вещества. В верхней части разреза (НВ) наименьшая влагоемкость хорошая (30-40%) или удовлетворительная (25-30%), с глубиной обычно снижается. При этом максимально возможные устойчивые запасы общей влаги в слое 0-100 см могут составлять около 3 тыс. м3/га, продуктивной - около 2 тыс. м3/га [2].
Рисунок 4 – Содержание подвижных элементов питания в почве перед посевом, мг/кг (Ботанический участок Курганской ГСХА, 2011г.)