Г.А. Зайцева
ФГОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет», г. Мичуринск, Россия
Введение
По мнению ряда ученых [5, 6] каждое растение обладает определенными требованиями к условиям жизни и свойством, так или иначе, реагировать на изменение этих условий. В полевой обстановке жизнь культурного растения протекает при непрерывно изменяющихся условиях (суточные и сезонные изменения освещения и температуры, изменения влажности, условий питания и др.).
Объекты и методы исследований
Целью наших исследований является сравнительная оценка водно-физических свойств и содержания макроэлементов в черноземе выщелоченном и лугово-черноземной почве типичных агрофитоценозов.
В данной работе представлены отдельные результаты, полученные в 20012007гг. Опыты были заложены на черноземе выщелоченном в насаждениях жимолости ВНИИС им. И.В. Мичурина и черноземе выщелоченном в полевом агрофитоценозе учебно-производственного хозяйства ФГОУ ВПО «МичГАУ» Мичуринского района Тамбовской области – учхозе «Комсомолец».
Целью исследований являлось: изучение влияния погодных условий на изменения уровня урожайности.
В задачи исследований входило:
- определение урожайности ягодных и полевых культур и влияние на них погодных условий.
Объекты исследований – чернозем выщелоченный, ягодные и полевые культуры.
Методика исследований. В исследованиях применялись общепринятые методики по определению КУ [3] и урожайности сельскохозяйственных культур.
Результаты исследований и их обсуждение
Рост и развитие растений, а, следовательно, и урожай культур во многом определяются погодными условиями, которые в годы исследований значительно отличались от среднемноголетних значений (рис. 1, 2, 3 и 4, табл. 1).
По максимальному количеству тепла, значительно превышающие среднемноголетние значения, резко выделяется 2007 год (рис. 1). В начале вегетации достаточно низкая температура (6,7оС) сменилась на более высокую (16,7оС) со значительным повышением, более чем на 10оС. В дальнейшем увеличение температуры было плавным из месяца в месяц, с превышением среднемноголетних значений на 5-6оС. 2001 год характеризовался своими оптимальными значениями, плавно переходящими из месяца в месяц в течение вегетационного периода, но температура воздуха превышала среднемноголетние значения на 3о-7оС, особенно в начале и в середине вегетации. Несколько ниже значения температуры воздуха в 2002 и 2005 годах, но переход температуры из месяца в месяц идентичен 2001 году. В 2004 году показатели температуры воздуха находятся на уровне среднемноголетних значений в начале и середине вегетации, но в конце вегетационного периода превышение среднемноголетних значений было на 2-5оС. В 2003 и 2006 годах в начале вегетационного периода показатели температуры воздуха оптимальные, но в середине вегетации заметно снижение температуры воздуха на 3оС в 2003 году и повышение на 5оС в 20 06 году.
Рис. 1 (см. печатную версию) – Температура воздуха в течение вегетационного периода.
Количество выпавших осадков (рис. 2) наиболее оптимальным было в 2001 году. Эти показатели значительно превышали среднемноголетние, но по периодам вегетации резких колебаний не наблюдалось. Примерно такие же условия по влагообеспеченности складывались в 2004 году, но с более низким уровнем количества выпавших осадков в августе (конец вегетации). Оптимальное количество выпавших осадков в сентябре сгладило нежелательные последствия в условиях увлажнения. 2003, 2005-2007 годы характеризовались низким выпадением осадков в начале вегетации, высоким – в середине и в конце вегетационного периода, что создавало условия переувлажнения почвы. В 2002 году количество выпавших осадков было значительно ниже среднемноголетних значений, что на фоне достаточно высоких температур воздуха создавало условия для засухи, а влажность почвы доходила до показателей ВЗ.
Относительная влажность воздуха (рис. 3) в исследуемые годы также резко колебалась. Рядом авторов [1, 2, 3, 4] установлено, что оптимальная относительная влажность воздуха для большинства полевых, овощных и ягодных культур находится в пределах 70-75%.
Наиболее оптимальные показатели относительной влажности воздуха складывались в 2001 и 2005 годах (на уровне 70%) с небольшими отклонениями в мае и июле. Такая же тенденция складывалась в 2003 и 2006 годах. В 2007 году показатели относительной влажности воздуха были на уровне 60% почти в течение всей вегетации. В 2002 году относительная влажность воздуха имела крайне низкие значения (52-60%), что создавало весьма неблагоприятные погодные условия, способствующие засухе.
Испаряемость в исследуемые годы (рис. 4) также имела скачкообразный характер.
Максимальная испаряемость приходится на 2002 год, где крайне высокие значения испаряемости выделили этот год как засушливый и неблагоприятный для выращивания сельскохозяйственных культур.
Высокие показатели испаряемости были в 2005-2007 годах, но условия для выращивания сельскохозяйственных культур складывались более благоприятные. В 2001, 2003-2004 годах испаряемость не имела резких колебаний в течение вегетации и наиболее высокие значения испаряемости в эти годы приходятся на конец вегетации.
За исследуемые годы наиболее оптимальным был 2001 год. В 2005-2007 годах погодные условия для выращивания сельскохозяйственных культур были хорошими и в 2003-2004 годы – удовлетворительными. 2002 год характеризуется резко отрицательными погодными показателями, т к. был засушливым.
Рис. 3 – Относительная влажность воздуха в течение вегетационного периода.
Рис. 4 – Количество испаряемости в течение вегетационного периода.
Степень влажности или засушливости определяется коэффициентом КУ.
Таблица 1 - Коэффициент увлажнения (Высоцкого-Иванова)
|
Годы |
Апрель |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Сред. |
|
2001 |
0,48 |
0,97 |
1,1 |
0,62 |
0,87 |
0,47 |
0,75 |
|
2002 |
0,13 |
0,22 |
0,34 |
0,12 |
0,02 |
0,85 |
0,28 |
|
2003 |
0,37 |
0,23 |
1,7 |
0,53 |
1,46 |
0,63 |
0,82 |
|
2004 |
0,67 |
0,26 |
0,52 |
0,97 |
0,17 |
0,71 |
0,55 |
|
2005 |
0,6 |
0,5 |
1,9 |
0,1 |
0,3 |
0,3 |
0,60 |
|
2006 |
0,44 |
0,4 |
0,59 |
0,69 |
1,2 |
1,85 |
0,86 |
|
2007 |
0,3 |
0,3 |
0,6 |
0,9 |
0,2 |
1,8 |
0,68 |
Наиболее высокие КУ были в 2003 и 2006 годах, что говорит о высоком переувлажнении. Оптимальными значениями КУ характеризуется 2001 год, характеризующийся, можно сказать, идеальными вегетационными условиями. В 2002 году очень низкий показатель КУ характеризует степень засушливости, которая нарастала и к концу вегетации имела минимальное значение.
Урожайность культур за исследуемые годы представлена в таблице 2, 3.
Таблица 2 - Урожайность жимолости в исследуемые годы
|
Сорта жимолости |
Ц/га |
|||
|
2001 | 2002 | 2003 | 2004 |
||||
|
Чернозем выщелоченный |
||||
|
Синяя птица |
36,3 |
23,1 |
26,4 |
24,5 |
|
Голубое веретено |
26,4 |
19,8 |
23,1 |
22,8 |
|
Камчадалка |
31,4 |
21,5 |
24,8 |
23,8 |
|
НСР05 НСР% |
3,293 13,044 |
|||
На черноземе выщелоченном в насаждениях жимолости в 2001 году урожайность была самой высокой по сравнению с другими годами исследований, а в 2002 году (наиболее экстремальном) - самой низкой. Недобор урожая в 2002 году составил от 3 до 10 ц/га, в 2003 году - 1,5-3,0 ц/га, в 2004 году - 1,5-2,0 ц/га.
Таблица 3 - Урожайность сельскохозяйственных культур в исследуемые годы
2005 год 2006 год 2007 год
|
Культуры |
Урожайнос ть, ц/га |
Культуры |
Урожайнос ть, ц/га |
Культуры |
Урожайн ость, ц/га |
Типичный севооборот на черноземе выщелоченном
|
1. Многолетние травы (злаковые) на |
26,0 |
1. Многолетние травы (злаковые) на |
26,6 |
1. Многолетние травы (злаковые) на |
21,5 |
|
с2 е. нКоу куруза на силос |
112,5 |
с2 е. ноКукуруза на силос |
102,5 |
с2 е. нКоу куруза на силос |
210,5 |
|
3. Ячмень |
27,4 |
3. Ячмень |
26,0 |
3. Ячмень |
28,6 |
|
4. Озимая пшеница |
28,2 |
4. Озимая пшеница |
25,5 |
4. Озимая пшеница |
30,7 |
На черноземе выщелоченном урожайность зерновых культур колебалась от 26 до 31 ц/га, а кукурузы на силос от 102,5 до 210,5 ц3/га. Наиболее высокой она была в 2007 году, где складывались более благоприятные погодные условия.
Выводы
Таким образом, погодные условия являются важнейшим фактором, определяющим выращивание сельскохозяйственным культур и влияющим на их урожайность.
Литература
1. Агробиологические основы производства, хранения и переработки продукции растениеводства /В.И. Филатов, Г.И. Баздырев, М.Г. Объедков и др.; Под ред. В.И. Филатова. - М.: КолосС, 2004. - 724 с.
2. Димо В.Н., Роде А.А. Тепловой и водный режим почв СССР. - М.: Наука, 1968. - 142 с.
3. Вериго С.А., Разумова Л.А. Почвенная влага. - Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 327 с.
4. Качинский Н.А. Почва, ее свойства и жизнь. - М.: Изд-во АН СССР, 1956. - 349 с.
5. Купревич В.Ф. Проблема вида у гетеротрофных и автотрофных растений. - М.-Л.: Изд-во Акад. Наук СССР, 1959. - 47 с.
6. Курсанов А.Л. Взаимосвязь физиологических процессов в растении. - М.: Изд-во Акад. Наук СССР, 1960. - 40 с.
Источник - ВЕСТНИК МИЧУРИНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА, научно-производственный журнал, 2010, № 2, Печатная версия.