Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Агротехника яровой пшеницы в Республике Бурятия. Монография
.pdf
нов страны. Малоплодородные почвы, периодически повторяющиеся
весенне-летние засухи, осенние ранние заморозки, а также недостаточная теплообеспеченность вегетационного периода ограничивают продуктивность посевов зерновых культур [23, 70, 144, 145].
Своеобразие развития почвенного покрова этой территории обусловлено континентальностью климата, резким переходом выровненной поверхности в горный рельеф и выраженным влиянием экспозиций. Почва опытного участка – чернозем обыкновенный, мучнисто-карбонатный, малогумусный, маломощный, легкосуглинистый.
Забайкальские черноземы, в числе которых и черноземы Бурятии, характеризуются следующими особенностями: укороченный
почвенный профиль, небольшая мощность гумусового горизонта,
глубокое промерзание, длительное нахождение в мерзлом состоянии, глубокая промытость их от легкорастворимых солей и гипса,
щебнистость почвенного профиля вследствие значительного распространения массивно-кристаллических пород (Ногина Н.А., 1964).
Реакция среды нейтральная, сумма поглощенных оснований (Са + Мg)
варьирует от 15 до 25 мг-экв. на 100 г почвы. Содержание общего
азота колеблется в пределах 0,14–0,26 %, гидролизуемого – 5,1–9,6 мг,
подвижных форм фосфора – 11–38, калия – 2,6–25 мг на 100 г
почвы (Система земледелия …, 1989, 2018). Основной особенностью
черноземов Бурятии является хорошо выраженный темно-серого с буроватым оттенком маломощный (А + В1 = 30–40 см) гумусовый горизонт с содержанием гумуса в пределах 3,7–4,7 %, который, в основном, сосредоточен в верхнем слое. В составе гумуса преобладают
гуминовые кислоты, и отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот составляет 1,1–1,7 [60].
Здесь можно отметить, что в Конвенции ООН Забайкалье указывается как регион, подверженный опустыниванию. Этому способствовала неумеренная, без соблюдения экологических аспектов распашка степных территорий. Изменение шероховатости и гидрологических циклов привело к усилению ветрового режима и росту частых суховеев, атмосферной и почвенной засух и резкой изменчивости
урожаев по годам и на черноземных почвах.
Территория, на которой развернут опытный стационар, входит
по почвенному районированию Республики Бурятия в ВосточноСибирскую провинцию степей межгорных и горных лесов с малогумусовыми черноземами, каштановыми, серыми лесными и дер-
51
ново-подзолистыми почвами. В данной провинции выделен ТугнуйскоБичурский котловинный почвенный округ межгорных впадин
с черноземами, каштановыми и серыми лесными почвами.
Своеобразие развития почвенного покрова этой территории обусловлено континентальностью климата, резким переходом выровненной поверхности в горный рельеф и выраженным влиянием экспозиций. Широкое распространение в Забайкалье получили чернозёмы
мучнисто–карбонатные. Почвообразующие породы данного вида
черноземов представлены четвертичными отложениями маломощных толщей элюво-делювия плотных пород и слабовыветренным
щебнем [159]. Они развиваются на карбонатных породах в условиях
лесостепи и степи под луговой и лугово-степной растительностью.
В их гранулометрическом составе имеет место высокое содержание
песка и крупной пыли. Количество физической глины составляет 7–
21 %, которое сказывается на физико-химических свойствах почвы.
Забайкальские черноземы обладают неблагоприятными водно-физическими свойствами, почти бесструктурные. В их агрегатном составе превалируют частицы размером 1–0,25 мм. Величина наименьшей влагоемкости невелика и в верхнем слое составляет 16–18 %,
в карбонатном – 28 %. По данным Ц.Х. Цыбжитова [167], запас
продуктивной влаги при влажности, равной НВ в слое 0–50 см, составляет 52 мм в слое 0–100–123 мм.
Зональные закономерности формирования структурно-агрегатного статуса почв, где основная роль принадлежит органическому
веществу, показаны в работах Н.В. Качинского [66] и Н.Б. Ревута
[137]. На почвах Бурятии, подверженных ветровой эрозии, значимость структурно-агрегатных характеристик возрастает. К тому же,
условия региона мало способствуют формированию водопрочных
агрегатов почв [76]. Гранулометрический состав формируется при
доминировании фракций мелкого песка, который не имеет развитой
активной поверхности. Частицы такой размерности легко перемещаются, что указывает на эродированность почв при их использовании.
Реакция этих почв в верхней части профиля слабокислая или
близка к нейтральной, в нижних горизонтах – слабощелочная. Основная часть поглощающего комплекса карбонатного горизонта занята кальцием.
Содержание гумуса в верхнем слое 3–5 %. Количество гумуса
52
по профилю уменьшается резко. Отношение гуминовой кислоты
к фульвокислоте в подпахотном горизонте опускается до 0,41 [167].
Высокое содержание крупнодисперсионных элементарных частиц, не способных к склеиванию и оструктуриванию, обуславливает
плохую выраженность агрегатности почв Западного Забайкалья.
Возврат органического вещества в почву оказывает значительное
влияние на агрегатное состояние почв и режимные процессы, что
очень важно при их сельскохозяйственном использовании.
Рассматриваемые черноземы богаты окисью железа и карбонатом кальция. Содержание подвижного фосфора недостаточное. Слабая его доступность обусловлена тем, что около 50 % содержится
в органической форме, обменного калия – среднее, легкогидролизуемого азота – низкое. Данная почва содержит очень мало легкорастворимых соединений. Величина плотного остатка колеблется от
0,04 до 0,10 %. Обедненность мучнисто-карбонатных черноземов водорастворимыми соединениями послужила основанием для названия их К.А. Уфимцевой [159] «черноземами промытыми».
В микрофлоре данных черноземов активнее, чем в других почвах
региона, протекают процессы трансформации неорганического азота,
что подтверждается значительным преобладанием бактерий и актиномицетов над общей численностью бактерий, утилизирующих органические вещества. В сентябре при увеличении запасов влаги в почве возрастает число бактерий, потребляющих минеральные формы
азота. Следовательно, повышение влажности в почве усиливает процессы минерализации, которые, в свою очередь, улучшают условия
минерального питания микробиоценоза.
Черноземы мучнисто-карбонатные маломощные, по уровню
потенциального плодородия являются малопродуктивными почвами. Поэтому при сельскохозяйственном использовании необходимо
учитывать их специфический состав и сильную диспергированность
органического вещества, высокую миграционную способность.
Почва опытного участка – чернозем обыкновенный, мучнистокарбонатный, малогумусный, маломощный, легкосуглинистый [95]
(Классификация и диагностика почв, 1977) [28]. Его профиль имеет
следующее строение:
А1 0-18 темно-серый, легкосуглинистый, рыхлый, пронизан
корнями, структура непрочнокомковато-зернистая, сырой, не вскипает от НС1, переход ясный по плотности.
53
А
100 г почвы
Н2О КС1 сумма
Са Mg
Р2О5
К2О
018
1829
2946
4668
68140
18-29 темно-серый, легкосуглинистый, уплотненный,
п/п
непрочнокомковатый, сырой, не вскипает от НС1, переход ясный по
цвету и гранулометрическому составу.
В1 29-46 желтовато-коричневый, супесчаный, плотноватый, непрочнокомковатая структура, корневых нитей и камней нет, встречаются вкрапления окисла железа, сырой, переход постепенный,
интенсивно вскипает от НС1.
ВК 46-68 желтовато-коричневый с белесоватым оттенком, супесчаный, непрочнокомковатая структура, корневых нитей нет, плотноватый, сырой, имеются окислы железа, вскипание от НС1 бурное,
переход заметный по цвету.
ВСк 68140 неравномерно окрашенный, белесовато-желтый, супесчаный, уплотненный, непрочнокомковатый, бурно вскипает от
НС1, переход заметный по цвету и гранулометрическому составу.
Ск 140 и ниже красновато-коричневый элюво-делювий коренных пород, уплотненный, бесструктурный, увлажненный, вскипает
от НС1.
Основные агрохимические показатели почвы опытного участка
приведены в таблице 1. Агрохимические свойства мучнисто-карбонатных черноземных почв опытного участка близки к данным, характеризующим в целом тип почвы [167].
Таблица 1 – Агрохимическая характеристика почвы опытного участка
(цитировано по Н.Н. Мальцеву, 2009)
Горизонт
Глубина,
см
рН Гумус,
%
Поглощенные
основания,
мгэкв. на 100 г
почвы
Подвижные
формы, мг/
100 г почвы
А1
А
В1
Вк
ВСк
п/п
7,8 6,8 3,94 20,2 15,1 5,1 32,0 57,6
7,9 6,9 3,82 16,5 12,5 4,0 30,2 57,9
7,8 6,6 1,21 15,2 9,7 5,5 20,7 48,1
7,8 6,6 1,07 13,2 8,7 4,6 8,6 48,3
8,8 8,1 0,27 9,6 6,2 3,4 10,5 48,3
По данным таблицы 1 видно, что почва опытного участка характеризуется низким содержанием гумуса. Содержание гумуса в
пахотном слое 3,94 %, гумусовый горизонт укорочен. Реакция почвенного раствора близка к нейтральной. Сумма поглощенных оснований в верхних слоях почвы невысокая. Содержание подвижных
форм фосфора и калия высокое.
54
По гранулометрическому составу почва опытного участка отно-
2946
сится к легкому суглинку: в пахотном слое (0–20 см) физического
песка 70,5–79,0 %, физической глины – 21,0–29,5 % (табл. 2). Гранулометрический состав мучнисто-карбонатных черноземов формируется при доминировании фракции мелкого песка, которые имеют
развитую активную поверхность. Частицы такой размерности легко
подвергаются воздушной транспортировке, что указывает на высокую вероятность потенциальной эрозии и фактическую эродированность этих почв.
Мучнисто-карбонатные черноземы опытного участка отличаются довольно высокой плотностью сложения. В пахотном слое объемная масса составляет от 1,22 до 1,43 г/см3 в зависимости от подготовки почвы к посеву.
Таблица 2 – Гранулометрический состав почвы опытного участка
(цитировано по Н. Н. Мальцеву, 2009)
Горизонт
А1
А
В1
Вк
ВСк
п/п
Глубина,
см
018
1829
4668
68140
Содержание фракций, в % от абсолютно сухой
почвы
1,00,25
0,25-
0,05-
0,01-
0,005-
<0,001 <0,01
0,05
0,01
0,005
0,001
5,2 40,5 24,8 8,6 9,6 11,3 29,5 легкий суглинок
5,1 53,2 20,7 6,0 7,2 7,8 21,0 легкий суглинок
4,4 53,0 22,3 2,5 6,8 11,0 20,3 легкий суглинок
4,9 44,5 24,7 4,9 9,5 11,5 25,9 легкий суглинок
11,6 43,0 22,7 5,4 8,2 9,1 22,7 легкий суглинок
Наименование
по грануло-
метрическому
составу почвы
Почвенная разность характеризуется низкой влагоёмкостью. При
насыщении до НВ запасы влаги в слое 0-100 см достигают 170,4190,1 мм, из которых на продуктивную влагу приходится 80-95 мм.
На склоновой пашне Бурятии показано [118], что черноземная
почва также отличается небольшой мощностью гумусового горизонта (16-28 см), среднесуглинистым и глинистым гранулометрическим составом и выраженной выщелоченностью карбонатного
горизонта. Признаки сланцеватости не наблюдаются, почвы северного склона имеют более мощный гумусовый горизонт А1, чем южный. Генетические горизонты чернозема мучнисто-карбонатного на
различных склонах отличаются по мощности и по влажности почвенных горизонтов. Северный склон имеет более мощный гумусовый горизонт и увлажненнее, чем южный.
55
Таким образом, рассматриваемая почва имеет типичный для
региона комплекс агрофизических и агрохимических свойств (высокая водопроницаемость, низкая водоудерживающая способность
и низкое потенциальное плодородие). Для повышения их продуктивности и устойчивости к неблагоприятным явлениям следует использовать комплекс мер по стабилизации и поддержанию гумусового состояния, оптимизации физических свойств почвы.
2.3 Метеорологические условия
По данным исследования наибольшее влияние на рост, развитие и формирование урожая в посевах яровой пшеницы оказывает
тепловой режим и влагообеспеченность.
На рисунках 1, 2 показано распределение осадков и температуры
по данным м.с. Мухоршибирь в течение вегетационного периода за
годы исследований (2015-2018). В целом, условия этих лет были
достаточно характерными для климата Республики Бурятия. Однако,
они существенно отличались от среднемноголетних значений этих
показателей.
Следует сказать, количество выпавших осадков в 2015 г. составило 24,7 мм, что существенно ниже среднемноголетней нормы,
а за июнь этого же года выпало 22,9 мм осадков, или 39 % от нормы.
Июль 2015 года характеризовался как достаточно засушливый (при
норме 88,1 мм выпало всего 48,3 мм осадков). На уровне среднемноголетней нормы осадков выпало в августе (106 %), а в сентябре
177 % и следует признать, что август и сентябрь были в достаточной
степени увлажненными. Таким образом, количество выпавших осадков за вегетационный период 2015 г. составило 256,7 мм, что на 27,4 мм
ниже среднемноголетнего значения. При этом температурные условия вегетационного периода сложились на уровне среднемноголетней нормы, и разница по температуре находилась в пределах +1,14,3 °С. Следовательно, можно говорить о том, что первая половина
вегетационного периода 2015 г. оказалась засушливой, а вторая –
достаточно увлажненной.
Посевы яровой пшеницы в 2015 году столкнулись с вызовами
из-за недостатка осадков в начале вегетационного периода. Сухость
почвы в мае и июне могла замедлить начальные фазы роста растений и ухудшить формирование корневой системы. Однако, увлажнение в августе и сентябре сыграло положительную роль, способ-
56
ствуя развитию растений и формированию урожая. Этот год показал,
как важно равномерное распределение осадков в течение всего вегетационного периода для успешного роста и развития пшеницы.
Первые два месяца вегетационного периода 2016 года, в отличие от 2015 года, оказались еще более засушливыми. Так, за май
выпало осадков по сравнению со среднемноголетней нормой на 33 %
меньше, а за июнь – на 31 %, или, соответственно, на 8,3 и 14,1 мм.
В отличие от этих месяцев июль сложился достаточно увлажненным, хотя от среднемноголетней нормы осадков выпало на 108 %,
что составило 94,9 мм выше нормы (88,1 мм). В августе выпало на
188 % осадков больше, чем среднемноголетняя норма. Двукратное
количество осадков выпало в августе (41 мм при норме 78,5 мм).
Таким образом, вегетационный период 2016 года в целом характеризовался как хорошо увлажненный, однако распределение выпадения за вегетационный период сложилось весьма неудовлетворительно
(первая половина вегетации засушливая, а вторая с обильным выпадением осадков, превышающих на 68 мм среднемноголетнюю норму). Вегетационный период рассматриваемого года в целом имел
более высокие температурные показатели воздуха и отличался от
среднемноголетней в пределах +1,1-2,7 °С.
В 2016 году засушливость в начале вегетационного периода стала
дополнительным вызовом для посевов яровой пшеницы. Недостаток осадков в мае и июне мог серьезно затронуть зародыши растений и замедлить их рост. Однако обильные осадки в июле и августе
хотя и способствовали увлажнению почвы, могли вызвать некоторые проблемы, такие как переувлажнение и рост грибковых заболеваний. Этот год подчеркивает важность адекватного управления водным режимом почвы для успешного произрастания культурных растений.
Засушливость вегетационного периода 2017 г. отмечена по всем
летним срокам наблюдений. В первый месяц вегетации осадков выпало меньше от среднемноголетней нормы на 36,3 мм, или на 145 %
от среднемноголетней нормы, в июне выпало 61,4 % осадков. Июль
отличился наибольшей засушливостью, за месяц выпало лишь 56 %
осадков от нормы. В августе засуха продолжалась, за месяц выпало
59 % осадков, или 49,5 мм. В сентябре выпало меньше осадков, чем
в 2015-2016 гг., количество выпавших осадков составило 39,1 мм
при норме 41 мм, что составляет 95 %. В целом, за вегетационный
57
период выпало 203 мм осадков, или 82,1 % от нормы. Засуха в период
июнь-август наблюдалась на фоне повышенных температур. За вегетационный период отклонение от нормы среднемесячной температуры варьировало в пределах от +1,1 до -2,4 °С.
Год 2017 стал еще более вызывным из-за продолжающейся засухи в течение всего вегетационного периода. Недостаток осадков
в мае, июне и июле сильно ограничил доступ растений к воде, что
могло привести к ухудшению их роста и развития. Высокие температуры также могли ускорить испарение влаги из почвы, усугубляя
дефицит влаги. Этот год подчеркивает необходимость разработки
и применения методов сельскохозяйственной практики, которые способствуют сохранению влаги в почве и повышению ее доступности
для растений в условиях засухи.
В 2018 году, в отличие от предыдущих трех лет полевых исследований, выпадение осадков было равномерным по вегетационному периоду, что отразилось на развитие растений и формирование
урожая в посевах яровой пшеницы. Осадков выпало в мае 28,8 мм,
что на 3,8 мм больше от среднемноголетней нормы, в июне также
выпало больше осадков на 130 % от нормы.
Год 2018 принес облегчение сельскохозяйственным производителям благодаря равномерному распределению осадков в течение
всего вегетационного периода. Это способствовало хорошему развитию растений и формированию урожая. Однако необходимо отметить, что даже в условиях достаточного увлажнения растения могут
столкнуться с другими агроэкологическими факторами, такими как
болезни и вредители, которые также могут повлиять на их рост
и урожайность. Таким образом, даже в благоприятные годы важно
продолжать мониторинг и применять адекватные меры по уходу за
культурными растениями.
Исследование климатических условий вегетационных периодов
2015-2018 годов позволяет понять, как различные погодные условия могут влиять на рост, развитие и урожайность яровой пшеницы.
Равномерное и адекватное влагообеспечение в сочетании с умеренными температурами способствует оптимальному развитию растений и формированию высоких урожаев. Однако изменчивость климата требует постоянного мониторинга и адаптации сельскохозяйственных практик для успешного справления с вызовами, связанными с изменениями погоды.
58
Июль характеризовался, как увлажненный. Выпало 123 мм осад-
И
юнь
А
вгуст
2015 0,9 0,5 0,3 0,7 1,5 0,5 2,6 1,1 засушливая
2016 0,3 0,3 0,1 1,5 3,1 1,1 2,5 1,6 **влажная
2017 1,3 0,6 0,4 0,8 1,0 0,4 2,3 1,1 засушливая
засушливая
ков, что на 71 % больше среднемноголетних данных. В августе было
меньше осадков - 40,3 мм. В сентябре количество выпавших осадков составило 53,4 мм. Температура воздуха за вегетационный период варьировала от 8,8 до 17,6°С, отклонение от нормы среднемноголетней температуры было в пределах -0,7 до +3,6°С, что обеспечило лучшую урожайность при более ровных значениях.
Во многих регионах России и за рубежом доказано, что величина урожайности зависит от сроков посева и нормы высева и в большей мере от погодных условий вегетационного периода в годы исследований [47, 116, 154, 170].
Вегетационные периоды в годы исследования характеризовались
различными агроклиматическими показателями. В таблице 3 представлена оценка территории по ГТК Селянинова за годы исследований.
Сумма активных температур и количество осадков определяют
величину гидротермического коэффициента – показателя влагообеспеченности растений в вегетационный период [54].
Таблица 3 – ГТК увлажнения опытного участка за годы исследований.
Год май Июнь
Май
Июль Август
Июль
Сентябрь Май по
сентябрь
Зона
увлажнения
2018 0,8 1,2 0,5 2,3 0,7 0,8 2,0 1,4 незначительно
0,6 очень засушливая (май - до третьей декады июля), **- влажная
*
в целом за вегетацию (май - сентябрь)
ГТК 2016 г. был в целом за вегетационный период влажный,
однако выпадение осадков и их распределение за вегетационный
период яровой пшеницы оказался весьма неравномерным. Так, за
май, июнь и до третьей декады июля выпало всего 69,9 мм (19,9 %),
и ГТК за этот период составил 0,62 – очень засушливый. С последней пятидневки июля до конца вегетации - 282,1 мм (80,1 %).
В целом, условия вегетации 2015 – 2017 гг. оказались нехарактерными для степной зоны Западного Забайкалья и были засушливыми. К тому же, выпадение осадков в эти годы отличалось неблагоприятным распределением в течение вегетации.
59
60
Рисунок 1. Количество осадков за 2015-2018 гг., мм
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]