Влияние минеральных удобрений на урожайность козлятниково-кострецовой травосмеси на лугово-черноземной почве в условиях орошения

Сумма осадков за вегетацию (с мая по сентябрь) в Омске составляет 245 мм, однако эффективность их использования меньше, чем в европейской части России: большинство осадков выпадает в виде в виде кратковременных дождей. Сумма осадков за сутки более 10 мм за период вегетации бывает в среднем 5 раз, более 16 мм – 2 раза, более 20 мм – 1 раз. В основном за вегетацию выпадает осадки менее 5 мм, которые сразу испаряются. Осадки, выпавшие в августе-сентябре (доля их составляет 1/3 от суммы осадков за вегетацию) практически не используются растениями и переходят на следующий год, но уже с потерями. /45,19/ Суммарное за год увлажнение в Омске составляет 367 мм, при этом максимально возможное испарение (Z m) изменяется от 670 до 730 мм. Коэффициент увлажнения при этом составляет Ку= 0,44-0,60, что соответствует зоне недостаточно увлажнения. Если оценивать увлажненность территории по другим классификациям, то получаем несколько отличные результаты: по гидротермический коэффициент (ГТК) составляет  от 0,7 до 1,0, что характерно для засушливых зон, а по более поздним классификациям южная лесостепь Омской области определена как слабо увлажняемая  и засушливая. Таким образом, несмотря  на  различную оценку условий южной лесостепи Омской области, на ее территории наблюдается недостаток естественного увлажнения. Поэтому, как показывает многолетний опыт, для получения высоких урожаев в этой зоне, необходимо проводить ежегодно поливы сельскохозяйственных культур.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Условия проведения опытов

 

Исследования проводили на орошаемых землях ОПХ «Омское» СибНИИСХоза расположенных на правом берегу реки Иртыш, в зоне южной лесостепи Омской области. Почва опытного участка лугово-черноземная тяжелосуглинистая. Содержание физической глины в ней составляет от 40 до 46%, при этом гранулометрический состав по профилю заметно меняется. /9/ Почва участка высоко оструктурена: по данным сухого просеивания в слое 0-20 см содержится 85% агрегатов размером более 0,25 мм, причем около половины этих агрегатов – водопрочные, что свидетельствует о высокой устойчивости почвы к воздействию воды.

Водопроницаемость почвы, определенная на предварительно обработанных вариантах (вспашка 25-27 см) оценивается по шкале Н.А. Качинского (1970) как наилучшая, а по стерне (без обработки) - как хорошая (рисунок 1).

 

1. Водопроницаемость почвы и интенсивность дождя дождевальной машины ДКШ-64 «Волжанка» (ДМ)

 

Водопроницаемость почвы достаточная для проведения поливов нормой 150-450 м3/га дождевальной машиной ДКШ-64 «Волжанка» - при соответствующих поливных нормах время ее работы на одной позиции составляет 1-3 часа.

Объемная масса почвы в вариантах с вспашкой по слоям существенно меняется. В верхнем слое 0-20 см она составляет 0,91 г/см3, а в нижнем (150-200 см) - увеличивается до 1,46 г/см3 (таблица 1).

 

Таблица 1. Объемная масса лугово-черноземной почвы пор слоям перед закладкой  опыта (данные Н. А. Фроленко)

Слой почвы, см	Объемная масса, г/см3	Слой почвы, см	Объемная масса, г/см3
0-20	0,91	80-100	1,35
20-40	1,11	100-150	1,43
40-60	1,23	150-200	1,46
60-80	1,28	200-250	1,40

Содержание гумуса в слое почвы 0-20 см (Апах) составляет 6,4-6,6%, в нижних слоях - резко снижается (таблица 2), что связано со слабой микробиологической деятельностью вследствие плохого прогревания почвы и характером размещения в ней корневой системы травянистых растений в данных местных условиях.

Таблица 2. Агрохимические параметры почвы  исследуемого участка

(данные В.Ф. Гофа, 1996)

Слой          почвы,         см	Содержание гумуса, %	Состав обменных катионов
		Сумма, мг экв/100г почвы	% от суммы
			Са	Mg
0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-100	6,60 6,39 5,75 4,35 2,73 1,52 0,55	34,1 - 44,0 35,2 - 41,8 34,1 - 40,1 29,1 - 36,8 22,5 - 37,9 18,1 - 33,5 не опр.	84,3 - 93,8 87,7 - 93,8 86,3 - 95,2 78,6 - 94,3 75,0 - 92,7 79,1 - 88,5 не опр.	6,3 - 15,7 6,3 - 12,3 4,8 - 13,7 5,7 - 21,4 7,4 - 25,0 11,5 - 20,9 не опр.

 

Содержание подвижных форм фосфора и калия под травами весной в слое о-40 составило в среднем: фосфора 96 кг/га, калия 225 мг/кг. (Таблица 3).

 

 

 

 

 

Таблица 3. Содержание подвижных форм элементов питания весной в слое 0-40 см, мг/кг

Фон обеспеченности фосфором, мг/100 г	2002 год			2003 год
	N-NO3	P2O3	K2O	N-NO3	P2O3	K2O
Низкий (7-8)	3,5	61	250	2,1	65	275
Средний (14-15)	6,9	108	244	2,9	98	213
Высокий (17-18)	4,4	136	200	3,3	125	188

 

 

Содержание обменных катионов Са и Мg в слое почвы 0-30 см по разрезам составляло от 34,1 до 44,0 мг экв/100 г, а в слое 50-60 см оно снижалось до 18,1-33,5 мг экв/100 г почвы. Легкорастворимых солей в почве было мало, в слое 0-70 см не более 0,058%, ниже - до 0,282%. В слое 0-20 см  реакция почвенной среды нейтральная (рН 7,0-7,1), а в нижнем (глубже 60-70 см) - слабощелочная (рН 7,7-8,4). (Приложение А)

 

Водные свойства почвы опытного участка достаточно типичны для лугово-черноземных почв лесостепи Западной Сибири. Количество недоступной влаги, соответствующей влажности устойчивого завядания (ВЗ) составляет в слое 0-100 см 176,8 мм, в 100-200 см –201,0 мм, «мертвый запас» для них находится в пределах 125,9 и 133,5 мм (таблица 4).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4. Гидрологическая характеристика орошаемого участка

 

Слой почвы, см	Максимальная гигроскопич- ность (МГ)	Влажность устойчивого  завядания  (ВЗ)	Влажность разрыва  капилляров (ВРК)	Наименьшая влагоемкость (НВ)	Диапазон активной влаги, (ДАВ)
0-20	26,6	34,7	46,3	66,1	31,4
	0,0	8,1	19,7	39,5
0-60	78,1	106,5	129,2	184,5	78,0
	0,0	28,5	51,1	106,4
0-100	125,9	176,8	205,6	293,7	116,9
	0,0	50,9	79,7	167,8
100-150	65,0	95,0	102,2	146,0	51,0
	0,0	30,0	37,2	81,0
150-200	68,5	106,0	113,6	151,5	45,5
	0,0	37,5	45,1	83,0
200-250	74,0	107,5	113,6	151,5	44,0
	0,0	33,5	39,6	77,5

 

Примечания. 1. В числителе - общие запасы, в знаменателе – продуктивные   запасы влаги, мм;  

  2. ВРК = 70% от НВ

 

Наименьшая влагоемкость почвы, характеризующая максимально возможное количество капиллярно-подвешенной влаги, в слое почвы 0-20 см составляла 66,1 мм, в метровом слое - 293,7мм. В орошаемом  земледелии  особый  интерес представляет влажность разрыва капиллярных связей (ВРК) как предполивной порог влажности. В слое 0-20 см и 0-100 см общие запасы влаги при ВРК составляют соответственно 46,3 и 205,6 мм. По С.А. Вериго и М.С. Кулику для черноземов запасы продуктивной влаги в слое 0-20 см менее 20 мм считаются недостаточными для нормального роста и развития растений. Если оценить почву  по классификациям данных ученых, то в ней недостаточными являются продуктивные влагозапасы менее 19,7 мм (запасы влаги, соответствующие ВРК).

 

 

 

Описание типичного для опытного поля почвенного разреза

(данные  Н.А. Фроленко, 1986; В.Ф. Гофа, 1995)

Апах	0-30 см	Сухой, темно-серый, однородный комковато-пылеватый, рыхлый,  много корней, тяжелосуглинистый, переход в горизонт А1 заметен по цвету и структуре
А1	30-45 см	Сухой, серый, однородный, зернистый, уплотнен. Корни растений по всему горизонту, тяжелосуглинистый, переход к горизонту АВ заметен по цвету.
АВ	45-57 см	Сухой, серый с буроватостью к низу, неоднородный, зернистый, плотный, корни растений реже, тяжелосуглинистый, переход к горизонту В1 заметен по цвету и структуре.
В1	57-68 см	Сухой, грязно-бурый, неоднородный, плотный, зернисто-комковатый, корни растений редко, тяжелосуглинистый, переход в горизонт В2к заметен по цвету и структуре.
В2к	68-118 см	Свежий, буровато-желтый, неоднородный, плотный, пылевато-комковатый, мелкие корешки растений, карбонаты в виде выцветов и мозаики, вскипание от НСl бурное, переход в горизонт В3к заметен по цвету
В3к	118-151 см	Грязно-желтый, неоднородный, свежий, комковато-пылеватый, карбонаты в виде скоплений, вскипание от НСl бурное, тяжелосуглинистый, переход  в горизонт Скг заметен по цвету и структуре.
Скг	151-310 см	Увлажнен, желтый, неоднородный, плотный, скопление карбонатов, бесструктурный, тяжелосуглинистый. После глубины 2,0 м появляются признаки оглеения – сизые мелкие      пятна

Уровень грунтовых вод – 4,54 м. Название почвы: Лугово-черноземная мощная среднегумусовая тяжелосуглинистая.

Подтип: Луговато-черноземная, смешанного увлажнения

Погодные условия в годы исследований были различными, но достаточно типичными для климата южной лесостепи Омской области (рисунки 2, 3). Наибольшее влияние на потребность в орошении, урожайность многолетних трав оказывали метеорологические условия периода их вегетации.

Среднемесячная температура воздуха в южной лесостепи Омской области за вегетационный период (ГМС Омск)

 

Рисунок 3 - Сумма выпавших осадков в южной лесостепи Омской области за вегетационные период (ГМС Омск)

Зима 2002-2003 гг. была более холодной в сравнении с зимой 2001-2002 гг. Апрель и май отличались недобором осадков при высоких среднесуточных температурах в мае. Переход через +10°С произошел в начале мая, что на декаду раньше обычного. Это способствовало быстрому отрастанию и развитию многолетних трав и потребности в поливе уже в третьей декаде мая. В июне наблюдалось превышение температуры на +1,4°С и недобор осадков (86% от нормы). Особенно жаркой была третья декада июня - первая декада июля, но в последующем установилась прохладная дождливая погода. Осадков за июль выпало 207% от нормы. Август был теплым и в первые две декады повышенно увлажненным. В сентябре было тепло и сухо. Переход температуры ниже +5°С произошел 3-4 октября, после чего многолетние травы прекратили вегетацию. За июнь-август выпало почти полторы нормы осадков при превышении температуры воздуха на 1,4°С. В целом вегетационный период 2003 г. был влажным (ГТК - 1,52), близкий по увлажнению к 2002 г., но с более благоприятным распределением осадков в течение вегетационного периода.(Приложения Г, Е).

Таким образом, погодные условия в 2002 и 2003 гг. были влажными, но осадки выпадали неравномерно, поэтому потребность трав в орошении наблюдалась во все годы исследований.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Объект и методика  исследований

 

Объектом исследований являлась  козлятнико-кострецовая травосмесь. Для решения вопросов, поставленных на изучение, был заложен следующий полевой опыт:

1. Действие удобрений на урожайность и ботанический состав смешанных  травостоев козлятника восточного и костреца безостого.