2 Программа, методика и условия проведения исследований

2.1 Погодные и почвенно - климатические условия Центрального Казахстана в годы проведения исследований

Климат Центрального Казахстана резко-континентальный.

Континентальность и засушливость, относительно сухая весна и максимум атмосферных осадков во 2-ой половине лета, короткий безморозный период, сильные колебания всех факторов – основные черты, характеризующие климат зоны.Специфическим признаком климата данного региона является сильная атмосферная засуха наряду с изменчивостью сроков выпадения и количества осадков.

Опытный участок расположен в зоне с резко-континентальным климатом. По данным среднемноголетних исследований в среднем за вегетационный период выпадает 125 - 185 мм осадков. Период со среднесуточной температурой выше +10⁰С длится 135 - 140 дней. Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом составляет 125 - 140 дней, высота снежного покрова составляет 16 - 35 см, а запасы воды в снеге не превышают 40 - 90 мм. Средняя температура воздуха января месяца – 25 - 30 градусов мороза, июля – 25 градусов тепла. Продолжительность теплого периода составляет 194 - 205 дней. Безморозный период – более 100 дней. Зимой нередки снегопады, метели с порывистым, иногда ураганным ветром. Уровень легких осадков характеризуется непостоянством и неравномерностью их распределения. В жаркие летние месяцы дожди нередко сопровождаются грозами.

Биоклиматическая оценка местности проводилось по следующим основным параметрам: среднее многолетнее количество выпадающих осадков и их распределение в течение года, сумма средних суточных температур, даты перехода средних суточных температур воздуха через 0, +5, +10,+15 ⁰С и продолжительность периода с температурами выше этих порогов, дата первого и последнего заморозков, продолжительность беззаморозкового периода с учетом возможной даты наступления ранних осенних и поздних весенних заморозков, оценка почвы по эффективному плодородию и другим показателям, расчет возможной урожайности и др. Одновременно оцениваются требования культур и сортов разных групп спелости в суммах активных температур при возделывании их на корм и семена, устойчивость к заморозкам в разные фазы вегетации и другие биологические особенности их, иными словами, представляется возможным сделать заключение, как может «вписаться» та или иная культура, сорт в конкретные почвенно-климатические условия региона, хозяйства.

В 2015 году на опытных участках Осакаровского района Карагандинской области температура выше 0 ⁰С установилась в первой декаде апреля (5 апреля) и на 25 сентября составило 174 дня. Сумма активных температур выше 0 ⁰С на этот период составило 2886 ⁰С, а по среднемноголетним данным составляет 2602 ⁰С и приходится на период с 10 апреля по 24 октября, в общей сложности 196 суток (рисунок 1, приложение А).

Рисунок 1 – Среднесуточные температуры воздуха 2015 года в сравнении со среднемноголетними значениями, ⁰С

Температура выше +5 ⁰С установилась во второй декаде апреля (15 апреля) и на 25 сентября составило 165 дней. Сумма активных температур выше +5 ⁰С составила 2848 ⁰С, а по среднемноголетним данным составляет 2526⁰С и приходится на период с 22 апреля по 7 октября, в общей сложности 167 суток.

Температура выше +10 ⁰С установилась в третьей декаде апреля (30 апреля) до 22 сентября и составило 149 дней. Сумма активных температур выше +10 ⁰С составила 2644 ⁰С, а по среднемноголетним данным составляет 2295 ⁰С и приходится на период с 5 мая по 20 сентября, в общей сложности 137 суток(таблица 1).

Температура выше +15 ⁰С установилась в третьей декаде мая (27 мая) до 2 сентября и составило 96 дней. Сумма активных температур выше +15 ⁰С составила 1866 ⁰С, а по среднемноголетним данным составляет 1756 ⁰С и приходится на период с 28 мая – 1 сентября, в общей сложности 95 суток.

Период вегетации культур, особенно теплолюбивых, в том или ином регионе ограничивается не только обеспеченностью суммой активных температур, но и продолжительностью беззаморозкового периода, что вносит существенные поправки в продолжительность вегетационного периода, а нередко в производственных условиях приводит к повреждению посевов и даже их гибели в весенний и позднелетний периоды.

Последний заморозок весной в текущем году был зафиксирован 14 апреля и первый заморозок осенью 22 сентября, продолжительность безморозного периода составила 161 день.

Среднесуточные температуры воздуха в течение вегетационного периода в текущем году в сравнении со среднемноголетними показателями изменялись незначительно. Однако в течение суток наблюдались резкие перепады температуры воздуха. В дневное время суток +37,5 ⁰С, а в ночное время суток+6,2⁰С, что оказало отрицательное влияние на формирование вегетативной массы однолетних теплолюбивых кормовых культур (пайза, кукуруза, суданская трава, сорго-суданковый гибрид).

Таблица 1 – Даты перехода и число дней со средне суточной температурой выше 0, 5, 10 и 15 ⁰С и дата последнего и первого заморозков и продолжительность безморозного периода, 2015 год

Даты перехода и число дней со средней суточной температурой выше

Дата последнего и первого заморозков и продолжительность безморозного периода

выше 00С

сумма температур

выше 50С

сумма температур

выше 100С

сумма температур

выше 150С

сумма температур

последний заморозок весной

первый заморозок осенью

продолж-тьбезмороз ного периода, дн

начало

конец

продолжи-тельность

начало

конец

продолжи-тельность

начало

конец

продолжи-тельность

начало

конец

продолжи-тельность

средняя

самая ранняя

самая поздняя

средняя

самая ранняя

самая поздняя

средняя

наименьшая

наибольшая

5 апреля

25 сентября

174 дня

2886

15 апреля

25 сентября

165 дней

2848

30 апреля

22 сентября

149 дней

2644

27 мая

2 сентября

96 дней

1866

10 апреля

4 апреля

14 апреля

22 сентября

22 сентября

-

165

161

169

Атмосферные осадки в течение всего периода выпадали неравномерно (рисунок 2).

Рисунок 2 - Количество выпавших осадков в 2015 году в сравнении с СМКО, мм

В зимние месяцы (январь, февраль) осадков выпало меньше среднемноголетнего показателя на 7,8-13,1 мм. В весение месяцы (март, апрель) количество выпавших осадков было на уровне среднемноголетних показателей. Наибольшее количество осадков - в 2,7 раз больше, выпало в мае. В летние месяцы июне выпало осадков на 16,6 мм больше, а в июле, августе и сентябре в 2,0 - 2,5 раза ниже среднемноголетнего показателя.

В зависимости от количества выпавших атмосферных осадков в осенние и зимние месяцы 2014, 2015 годов и рельефа местности высота снежного покрова в январе-марте месяцев на опытных участках в среднем по трем повторностям составило 22,6 см, плотность 0,294 г/см³,объем 1083 см³.

Если продуктивная влага в метровом слое почвы в начале вегетационного периода перед посевом составило 62 мм, то в последующем за счет выпадения интенсивных осадков произошло повышение запасов продуктивной влаги до 72,2 мм за счет выпадения осадков выше нормы, к середине июля влагозапасы в метровом слое почвы остались на том же уровне 72,8 мм, а в августе произошло снижение запасов продуктивной влаги, так как в июле-августе атмосферные осадки выпали в 2-2,5 раза ниже среднемноголетних показателей. В мае в 2,7 раза выше среднемноголетних показателей, и составила 62 мм перед посевом однолетних культур (рисунок 3, приложение Б).

Рисунок 3 - Динамика продуктивной влаги в метровом слое почвы на экспериментальном участке за теплый период 2015 года, мм

Таким образом, температурный режим в текущем году однолетних кормовых культур в сравнении со среднемноголетними значениями был достаточным, но сильные перепады температур в период интенсивного роста однолетних теплолюбих культур (пайза, суданская трава, кукуруза, сорго-суданковый гибрид) оказали отрицательное влияние для роста и развития. Несмотря на хорошую обеспеченность влагой однолетних культур в весенние месяцы, в июле-августе наблюдался дефицит влаги, так как в этот период в сравнении со среднемноголетними показателями выпало в 2,5 раза ниже атмосферных осадков. В целом, сложившиеся условия за май-август текущего года характеризуются как незначительно засушливые ГТК -0,8.

Почвенный покров в основном представлен темно-каштановыми почвами. Анализ агрохимического обследования почв опытных участков проводились в специализированной агрохимической лаборатории ГУ «РНМЦАС» МСХ РК. Основные показатели плодородия почвы экспериментальных участков по слоям почвы приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Агрохимические свойства темно - каштановой почвы опытного участка

Горизонт, см	Гумус, %	P2O5, мг/кг	К2O, мг/кг	л/г азот, мг/кг	рН
0-20	2,18	14,33	565,5	31,9	7,0
20-40	1,49	7,07	388,5	25,2	7,1

Степень уплотненности по величинеобъемной массы - рыхлая и составляет 1,2 г/см³ (1,0-1,20 и 0,45-1,1 г/см³ для почв с содержанием гумуса выше 4%и ниже 4% по шкале С.И Долгова).Реакция почвенного раствора нейтральная.

Таким образом, темно - каштановые почвы обладают довольно низким потенциальным плодородием, так как содержание гумуса низкое. Они имеют высокое содержание обменного калия и низкое содержание легкогидролизуемого азота и подвижного фосфора. Основным фактором, ограничивающим продуктивность сельскохозяйственных угодий на этих почвах, является дефицит влаги из-за частой повторяемости засух.