Водный режим и урожайность сухой массы на разновозрастных залежах

Водный режим и урожайность сухой массы на разновозрастных залежах

И.Н. Ходячих, соискатель, Оренбургский ГАУ

Из-за сложной экономической ситуации, сложившейся в сельском хозяйстве в 90-е годы XX века, произошли сокращение площади обрабатываемой пашни и резкий прирост залежных земель. Следствием социально-экономического кризиса стало значительное увеличение залежных земель и в Оренбургской области. Около 1,5 млн га пахотных земель области по различным причинам (экономическим, социальным, экологическим) были переведены в залежи и оказались вне хозяйственного использования [1].

Залежные земли — это достаточно неоднородная группа, отличающаяся по флористическому составу, видовой насыщенности, ярусности, доминантным видам, растительной массе, хозяйственной ценности, а также по характеристике почвы, её структуре, водному режиму и почвенному плодородию [2].

Объекты и методы. В период с 2008 по 2010 гг. мы обследовали разновозрастные залежи на территории, расположенной в Беляевском районе Оренбургской области, прилегающей к северной и северо-западной частям заповедника «Оренбургский» (участок «Буртинская степь»).

В работе использовали общепринятую методику геоботанических исследований, изложенную в «Общесоюзной инструкции...» [3]. Определение влажности почвы и влагозапасов проводили термостатно-весовым методом. Пробы почвы брали буром Колесова через 10 см на глубину одного метра в трёхкратной повторности, с последующим высушиванием образцов и расчётом содержания продуктивной влаги по горизонтам почвы и в метровом слое.

Результаты исследований. Весенние запасы продуктивной влаги в метровом слое для сухостепной зоны Южного Урала на южных карбонатных чернозёмах можно оценить как достаточно высокие за все годы исследований.

Вегетационный период 2008 г. по уровню влагообеспеченности был благоприятным для роста и развития растений, как на ненарушенных землях, так и на залежах. Весенний запас продуктивной влаги в слое 0—100 см на целинных участках составил 130—135 мм, на залежах — 135—145 мм. Дожди в конце мая и на протяжении всего июня значительно пополнили запасы влаги, удержав её на уровне весеннего запаса.

За 2009 г. выпало 301 мм осадков против нормы 330 мм. Количество осадков в апреле — мае незначительно превышало норму, поэтому весенний запас продуктивной влаги в метровом

слое на целинных участках составил 138 мм, на залежах — 139—157 мм. В июне — июле из-за отсутствия дождей запас влаги в почве уменьшился. Количество осадков за летние месяцы было значительно ниже нормы: в июне — 4 мм (норма — 40 мм), июле — 9 мм (норма — 41 мм). К концу лета (август) запас продуктивной влаги в метровом слое почвы в зависимости от типа угодий находился на уровне 59—65 мм. Недостаток влаги в почве, сухость воздуха отрицательно сказались на росте и развитии растений.

Из трёх лет наблюдений за водным балансом влаги 2010 г. был самым неблагоприятным. Весь вегетационный сезон прошёл с дефицитом влаги. Весенние запасы были на уровне предыдущих лет, но уже в июне они упали до запасов окончания вегетации растений 2008—2009 гг., а в августе доступной почвенной влаги в почве почти не осталось. Наибольшей засушливостью отличались май — 0 мм (норма — 27 мм), июнь — 3 мм (норма — 40 мм). В июле — августе количество осадков составило соответственно 21 мм и 16 мм, что было также значительно ниже нормы и не пополнило запасы влаги в почве. К концу вегетационного периода отмечено полное высыхание озёр на исследуемой территории.

Недостаток осадков, высокая температура и низкая относительная влажность воздуха в период вегетации угнетали рост и развитие растений в 2010 г. Все это отразилось на видовом составе, ценотических группах, массе залежной растительности. В 2010 г. в составе травостоя в начальный период вегетации не зарегистрированы обычные для этого периода на залежах всходы однолетников из-за пересушенности верхнего слоя почвы. Основу травостоя образовывали, в зависимости от временного срока залежи, стержнекорневые и корнеотпрысковые виды растений.

Анализ видового многообразия разновозрастных залежей и залежей после различных предшественников выявил резкое сокращение видового состава и видовой насыщенности травостоя.

В 2008, 2009 гг. на молодых двух-трёхлетних залежах общее число видов было на уровне 110—120, на пяти-шестилетних — 90—95, в 2010 г. оно сократилось до 49—52 на двух- и трёхлетних и до 35—40 видов на пяти- и шестилетних залежах.

Особенно резко сократилось число видов одно-, двулетников за счёт выпадения из травостоя ранневесенних видов — проломника нитевидного, видов семейства капустные — клоповников, бурачков, пастушьей сумки, ярутки, рыжиков. Практически отсутствовали (ип) всхо-

1. Водный режим разновозрастных залежей

Тип угодия Запас продуктивной влаги в слое 0-100 см, мм

2008 г. 2009 г. 2010 г.

весенний запас запас июля запас сентября весенний запас запас июля запас августа весенний запас запас июня запас августа

Залежи двух- и трёхлетние 140-145 89-92 51-54 157,5 62,1 53,6 152,4 48,2 -

Залежи пяти- и шестилетние 138-140 80-84 47-49 152,4 63,6 59,8 148,6 60,3 4,0

Залежи 10-12 лет 136-138 81-83 46-48 144,3 64,5 63,7 140,5 52,3 9,4

Залежи 15-16 лет 135-138 76-79 44-47 143,8 64,8 63,8 141,2 46,9 17,4

Залежи 20-25 лет 136-139 75-78 41-45 139,7 59,4 62,2 139,7 49,2 10,7

Целинный участок (сенокос) 137-138 76-77 40- 42 138,4 60,2 64,6 136,4 50,9 12,1

2. Биомасса растений на разновозрастных залежах

Тип угодия Масса (воздушно-сухая), ц/га

2008 г. 2009 г. 2010 г.

Целинный участок 10,2 8,6 1,64

Залежь двухлетняя 18,7 17,4 7,48

Залежь пятилетняя 16,9 15,9 9,30

Залежь 10-летняя 12,8 13,6 10,6

Залежь 15-летняя 11,1 12,2 10,17

Залежь 20-летняя (после житняка) 13,7 13,9 7,2

ды видов культурной флоры — проса, ржи, ячменя и сопутствующих им сорняков — мышея, куриного проса.

Резко уменьшилось проективное покрытие — с 90—95% до 65—70%. В связи с исчезновением в травостое значительного количества видов произошли изменения и в строении фитоценозов этих залежей — практически исчезли второй и третий ярусы.

На залежах возрастом 5—6 лет это проявилось особенно наглядно: травостой залежей был сформирован (в зависимости от предшественника) из двух ярусов — верхнегополынного (после зерновых), подсолнечниково-полынного (после предшественника подсолнечника) и нижнего — солянко-кохиевого. Отдельными куртинами на пяти- и шестилетних залежах доминировали многолетние сорняки: бодяк полевой, молочай лозный, молокан татарский.

В 2010 г. резко сократились видовой состав и видовая насыщенность залежей средневозрастных (10—15 лет) — до 35—40 видов. У части этих залежей нижний ярус был сформирован за счёт кохии очитковидной с почти стопроцентным проективным покрытием почвы.

Залежи возраста 20—25 лет оказались более устойчивыми к экстремальным факторам сезона 2010 г., что можно объяснить уже относительно устойчивым видовым составом этого типа фитоценоза, имеющим виды, типичные для степной растительности: ковыли, овсяницы, астровые, яснотковые, гвоздичные и представители других семейств со стержневой корневой системой.

В таблице 1 дана характеристика разновозрастных залежей по динамике влажности почвы.

Влагообеспеченность почвы определила уровень урожайности. На целинном участке средняя урожайность в 2008—2009 гг. была на уровне 8,5—9,5 ц/га воздушно-сухой массы, в 2010 г. — едва достигла 1,5—2,0 ц/га (табл. 2).

Вывод. Таким образом, исследования водного режима разновозрастных залежей в сухостепной зоне Южного Урала показали, что весенние запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы за годы исследований были вполне благоприятными для нормального роста и развития растений. В относительно благоприятные годы (2007, 2008, 2009) баланс влагозапасов залежей и его расходование сопоставимы с целинными участками. В экстремальном по влаго- и термообеспеченности 2010 г. из-за полного отсутствия осадков в период вегетации произошло иссушение не только корнеобитаемого слоя почвы, но и более глубоких её горизонтов, что резко отразилось на продуктивности травостоя. Особенно резко снизилась продуктивность на молодых двух- и трёхлетних залежах и целинных угодьях.

Фактический урожай с 20-летней залежи, по данным учёта хозяйства в 2010 г. (совхоз «Бур-лыкский»), составил 2,8 ц/га сена.

Литература

1. Часовских Н.П. Оптимизация структуры посевных площадей Оренбургской области. Оренбург, 2005. 80 с.

2. Абаимов В.Ф., Грошев И.В. и др. Геоботаническая и хозяйственная характеристика разновозрастных залежей степной зоны Южного Урала // Труды института биоресурсов и прикладной экологии: матер. IV междунар. конф. «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий». Вып. № 7. Оренбург, 2008. С. 16-19.

3. Общесоюзная инструкция по проведению геоботанического обследования природных кормовых угодий и составлению крупномасштабных геоботанических карт. М.: Колос, 1984.