Влияние культур овощекормового севооборота на запасы влаги в среднемощной торфяной почве Северного Зауралья

4. Рабочая шкала для определения биотического индекса

Группа организмов Присутствие или отсутствие вида Биотический индекс при общем количестве присутствующих групп

0-1 2-5 6-10 11-15 >15

Личинки веснянок >1 вида 1 вид 7 6 8 7 9 8 10 9

Личинки подёнок >1 вида 1 вид 6 5 7 6 8 7 9 8

Личинки ручейников >1 вида 1 вид 4 5 4 6 5 7 6 8 7

Бокоплав все вышеназванные виды отсутствуют 3 4 5 6 7

Водяной ослик все вышеназванные виды отсутствуют 2 3 4 5 6

Тубифициды и/или красные личинки хирономид все вышеназванные виды отсутствуют 1 2 3 4

Виды, не требовательные к кислороду все вышеназванные виды отсутствуют 0 1 2

5. Классификация качества воды

Класса качества воды Степень загрязнённости воды Биотический индекс

I очень чистая 10

II чистая 7-9

III умеренно загрязнённая 5-6

IV загрязнённая 4

V грязная 2-3

VI очень грязная 0-1

По биомассе в биоценозе доминируют представители моллюсков: Viviparus viviparus, Unio sp., Sphaerium corneum, Lymnaea palustris, биомасса которых составляет 2,0894; 1,2831 и 2,7570 г соответственно.

Для оценки состояния донных биоценозов использовался индекс Вудивисса. Стандартная разборка бентосных организмов согласно данному методу представлена в таблице 3.

Общее число групп для отобранных проб варьировалось в пределах от 6 до 10.

В таблице 4 представлены виды-индикаторы, которые последовательно исчезают из воды при её загрязнении.

Согласно рабочей шкале для определения биотического индекса в р. Урале ниже сброса стоков представлены красные личинки хирономид, следовательно, биотический индекс равен 5.

В таблице 5 приведены результаты определения качества воды.

Исходя из таблицы 5 вода в исследуемом водоёме относится к III классу качества и характеризуется как умеренно загрязнённая.

Выводы. Вода в реку Урал в пределах городской территории Оренбурга из очистных сооружений поступает с загрязняющими веществами с превышением ПДК для водоёмов рыбохозяйственного значения в 3,9—6,6 раза по фосфору, аммонийному азоту и нитрит-ионам. В пределах значений ПДК находится содержание нефтепродуктов и ионов меди, что свидетельствует о необходимости снижения антропогенного влияния через изменение стоковых характеристик водных объектов и проведения мероприятий дефосфотации сточных вод.

Литература

1. Гидробиология реки Урала / Под общ. ред. Б.С. Драбкина. Челябинск: Южно-Уральское книжное издательство, 1971. 103 с.

2. Система менеджмента качества. Технологический регламент очистных сооружений канализации г. Оренбурга ТР 054.012014. Оренбург, 2014. 135 с.

3. Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения. Приказ Федерального агентства по рыболовству от 18 января 2010 г. № 20.

4. СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод». М., 2000.

5. Шайхутдинова АА., Куксанов В.Ф., Князева А.Н. Исследование эффективности очистки хозяйственно-бытовых сточных вод города Оренбурга // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 4 (66). С. 240—243.

6. О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2015 году. Государственный доклад. М.: Минприроды России; НИА-Природа, 2016. 639 с.

Влияние культур овощекормового севооборота на запасы влаги в среднемощной торфяной почве Северного Зауралья

А.С. Моторин, д.с.-х.н, профессор, ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья

Плодородие торфяных почв в значительной степени определяется её влажностью, с которой тесно связаны тепловой и питательный режимы,

а также урожайность всех выращиваемых культур [1, 2]. Вода в зависимости от её содержания в почве обладает различной подвижностью и разной степенью доступности растениям [3]. В связи с этим очень важно установить диапазон влажности, в пределах которого влага почвы легко доступна и

положительно сказывается на почвенных процессах, обусловливающих плодородие [4]. Для всходов и начального развития сельскохозяйственных культур, пока не окрепла их корневая система, содержание влаги в почве должно быть выше, чем для хорошо развитых, имеющих мощную корневую систему [5, 6]. Наибольший недостаток влаги растения ощущают при глубоком стоянии уровней грунтовых вод, если сухие периоды приходятся на начало вегетации, когда корневая система ещё слабо развита. Во второй половине лета засуха менее губительна, т.к. корневая система обеспечивает растения влагой из глубоколежащих слоев [7, 8].

В связи с различными требованиями культур к влажности почвы проявляется и неодинаковая потребность растений в запасах воды, необходимых для выращивания сельскохозяйственной продукции. Больше всего требуется воды растениям во время нарастания основной массы урожая — в период клубнеобразования у картофеля, завязывания кочанов у капусты. Лишь травы (с учётом отавы) потребляют воду более или менее равномерно в течение всего периода вегетации [9, 10].

Цель исследования — изучить влияние культур овощекормового севооборота на запасы влаги среднемощной торфяной почвы Северного Зауралья.

Материал и методы исследования. Исследование проводили на опытном дренажном участке «Решет-никово», осушенным в 1980 г. гончарным дренажем с междренным расстоянием 24 м и глубиной заложения дренажа 1,5 м. Опытно-мелиоративная система «Решетниково» расположена в центральной части Тарманского болотного массива, занимающего площадь 125,8 тыс. га на второй озёрно-аллювиальной террасе р. Туры. Почвы опытного участка представлены низкозольным (4,7—6,5%) осоково-тростниковым среднемощным торфяником (150 см) со степенью разложения 20—45%.

Овощекормовой севооборот включал картофель, капусту, горохо-овсяно-подсолнечниковую смесь (однолетние травы) и многолетние травы. Ротация культур осуществлялась в пространстве и во времени. Картофель сорта Приобский высаживали в гребни в оптимальные сроки сажалкой СН-4Б с площадью питания 70 х 35 см, нормой посадки 45 тыс. гнёзд на 1 гектар. Капусту сорта Слава 1305 высаживали с площадью питания 70 х 70 см. В течение вегетации поливы не проводили. Однолетние травы высевали нормой 2,5 ц/га (70 кг овса, 150 кг гороха, 30 кг подсолнечника) зерновыми сеялками СЗП-3,6. Скашивали зелёную массу в фазу молочно-восковой спелости овса. Многолетние травы (клевер красный — 12 кг, кострец безостый — 6 кг, овсяница луговая — 4 кг, тимофеевка луговая — 3 кг/га) высевали беспокровно, вручную, разбросным методом и заделывали в почву дисками сеялки СЗП-3,6 с последующим прикатыванием тяжёлым водоналивным катком.

Влажность почвы в течение вегетационного периода определяли термостатно-весовым методом через 10—15 дней на глубину 1,0 м.

Результаты исследования. Многолетние исследования на объекте «Решетниково» позволили определить влагообеспеченность культур овоще-кормового севооборота и их влияние на режим влажности среднемощной торфяной почвы в течение вегетационного периода. Анализ полученных результатов показывает, что влияние культур на влажность почвы определяется фазой их развития и биологическими особенностями.

Рассмотрим первоначально режим влажности почвы под пропашными культурами. В нашем опыте таковыми были капуста и картофель. Следует отметить более сильное иссушение почвы под картофелем. Так, влагозапасы метрового слоя почвы под картофелем за вегетацию в среднем за пять лет по срокам определения были ниже на 14,7 мм по сравнению с капустой (табл. 1). Наблюдения в динамике показывают, что различия во влажности начинают проявляться с момента появления всходов картофеля и достигают максимума в фазе цветения. К этому моменту у растений картофеля заканчивается основной рост ботвы, на формирование которой расходуется большое количество влаги. Необходимо отметить, что ботва картофеля на торфяных почвах значительно больше, чем того же сорта на богарных землях. Способствует этому высокая обеспеченность растений влагой и питательными веществами (особенно азотом). Перед уборкой картофеля различия во влажности уменьшаются.

Минимальное различие в запасах влаги в среднем за пять лет исследования установлено в слое 0,3 м. Под картофелем запасы влаги в 0,3-метровом слое были ниже, чем под капустой, всего на 3,9 мм. На глубине 0,6—1,0 м преимущество капусты увеличилось до 11,4 мм, т.е. в 2,9 раза. Можно полагать, что корневая система у картофеля развивается более активно, чем у капусты. Особенно это заметно наблюдалось при дефиците осадков.

Установлено, что влажность 0,3-метрового слоя почвы под картофелем и капустой в среднем за пять лет составила 0,63—0,65 НВ, т.е. была ниже оптимальной. По годам это выглядит следующим образом: под картофелем влажность изменялась от 0,54 до 0,71 НВ; под капустой - от 0,55 до 0,76 НВ. Кроме осадков и уровня залегания грунтовых вод на влажность почвы существенное влияние оказывали предшественники. Самая низкая влажность под картофелем (0,54 НВ) и под капустой (0,57 НВ) отмечена после горохо-овсяно-подсолнечниковой смеси.

В полуметровом слое почвы средние влагозапасы под пропашными культурами составили 0,74-0,75 НВ, т.е. находились в непосредственной близости от наименьшего оптимального значения. На глубине 0,6-1,0 м запасы влаги изменялись незначительно

и не опускались ниже 0,82 НВ под картофелем, 0,79 НВ - под капустой. В среднем за пять лет влагозапасы на глубине 0,6-1,0 м под картофелем составили 0,88 НВ, под капустой - 0,92 НВ. Полученные многолетние результаты дают основание для вывода, что даже при глубоком залегании грунтовых вод (свыше 1,5 м) влажность почвы под пропашными культурами на глубине 0,6-1,0 м близка к верхнему пределу оптимума.

Сравнительный анализ показал, что горохо-овсяно-подсолнечниковая смесь потребляет влаги даже больше, чем пропашные культуры (табл. 2). Данный факт касается только верхнего полуметрового слоя. В среднем за пять лет содержание влаги в слое 0,1 м под однолетними травами было ниже на 3,2 мм, чем под картофелем, и на 5,8 мм - под капустой. В слое 0,3 м различие становится ещё более существенным. Снижение влагозапасов под однолетними травами по отношению к картофелю достигает 7,5 мм, капусты - 11,4 мм, для верхнего полуметрового слоя - соответственно 10,7 и 14,0 мм. Корневая система однолетних трав активно развивается в 0,3-метровом слое. С этим связано существенное снижение влаги в данном слое. На глубине 0,6-1,0 м различий практически нет. Таким образом подтверждается, что зона активного влагообмена под однолетними травами ограничивается 0,5-метровым слоем. Среднегодовые запасы влаги 0,3-метрового слоя по результатам исследований составили 0,59 НВ, т.е. были ниже оптимальных. С глубиной влажность почвы существенно увеличивалась. В результате запасы влаги полуметрового слоя почвы достигли величины 0,7 НВ, что является нижней границей оптимального значения.

Многолетние травы в первый год жизни развиваются относительно медленно, в связи с чем они потребляют влаги меньше, чем однолетние травы. В полуметровом слое под многолетними травами запасы влаги были на 11,6 мм больше, чем под горохо-овсяно-подсолнечниковой смесью. Необходимо отметить, что под многолетними травами первого года жизни и пропашными культурами запасы влаги в 0,5-метровом слое были практически равны. На глубине 0,6-1,0 м самые высокие запасы влаги среди всех изучаемых культур установлены под многолетними травами. В среднем за пять лет исследования они составили 341 мм (0,95 НВ), что на 12,5 мм больше, чем под однолетними травами, на 24,1 мм -под картофелем и на 12,7 мм - под капустой. Это косвенно указывает на слабое развитие корневой системы многолетних трав в первый год жизни.

Самые низкие влагозапасы в почве отмечены под многолетними травами прошлых лет посева (табл. 3). Снижение влажности полуметрового слоя почвы по отношению к пропашным культурам и однолетним травам проявляется с самого начала вегетационного периода. Объясняется это ранним отрастанием трав. Кроме того, прослеживается сильное иссушение почвы предыдущей осенью ввиду позднего прекращения вегетации трав. Необходимо отметить, что с возрастом увеличивается осушающее действие трав. Так, под травами шестого года запасы влаги в полуметровом слое почвы в среднем за вегетацию были меньше на 66,5 мм, чем под травами первого года жизни. Следует отметить, что максимальное количество осадков 353,5 мм выпало на шестой год жизни трав. Это на 61,2 мм больше, чем в первый год жизни трав. При этом уровень залегания грунтовых вод находился на глубине более

1. Запасы влаги в среднемощной торфяной почве под пропашными культурами в течение вегетационного периода (среднее по срокам определения), мм

Год Картофель Капуста

глубина определения, м

0-0,1 0-0,3 0-0,5 0,6-1,0 0-0,1 0-0,3 0-0,5 0,6-1,0

2005 48,0 139,1 253,5 323,7 49,1 149,4 279,1 384,8

2006 43,7 136,7 254,3 353,8 42,5 131,7 244,0 342,9

2007 32,3 106,0 204,1 294,6 45,5 123,9 226,0 319,7

2008 42,0 125,8 237,1 317,9 36,8 108,2 200,8 311,2

2009 38,8 111,2 202,0 294,6 44,0 125,4 217,5 283,1

Наименьшая влагоёмкость 61,7 196,7 312,8 358,4 61,7 196,7 312,8 358,4

Год Однолетние травы Многолетние травы 1-го года жизни

слой торфа, м

0-0,1 0-0,3 0-0,5 0,6-1,0 0-0,1 0-0,3 0-0,5 0,6-1,0

2005 40,6 123,6 235,8 341,8 47,1 144,1 264,9 348,9

2006 39,4 122,2 226,9 368,7 37,5 110,6 206,1 362,4

2007 38,6 120,2 220,8 319,6 46,6 132,6 238,5 343,2

2008 28,1 97,4 203,0 310,9 39,6 122,5 233,7 348,1

2009 42,3 118,1 210,8 301,4 35,8 114,0 212,5 302,2

Наименьшая влагоёмкость 61,7 196,7 312,8 358,4

2. Запасы влаги в среднемощной торфяной почве под кормовыми культурами в течение вегетационного периода (среднее по срокам определения), мм

3. Запасы влаги в среднемощной торфяной

1,3 м, т.е. не оказывал существенного влияния на влажность корнеобитаемого слоя. Активное развитие корневой системы многолетних трав оказало влияние на формирование запасов влаги на глубине 0,6—1,0 м. На шестой год жизни многолетних трав запасы влаги в этом слое составили 230,2 мм, что было на 23,8% меньше, чем в год их посева. В первый год жизни влагообеспеченность многолетних трав находилась на оптимальном уровне (0,84 НВ). На шестой год вегетации трав она снизилась до 0,64 НВ. Для формирования полноценного второго укоса многолетних трав наблюдался дефицит влаги в отдельные годы. В первую половину вегетации трав дефицита влаги под многолетними травами не наблюдалось во все годы исследования. Пополнению влаги способствовали осенне-зимние осадки и относительно длительное присутствие мерзлоты в верхнем слое почвы.

Нельзя не отметить и то, что под травами практически постоянно сохраняется высокая ёмкость поглощения осадков. Поэтому под ними не бывает сильного и долговременного переувлажнения во влажные периоды года, включая и ранневесенний. Такой режим влажности обеспечивает необходимую проходимость для сельскохозяйственных машин и механизмов, а это позволяет применять индустриальные технологии при выращивании трав.

Выводы.

1. Запасы влаги в слое 0,3 м под картофелем изменялись в пределах 0,5—0,7 НВ, под капустой — 0,6— 0,8 НВ. Самая низкая влажность почвы под картофелем (0,5 НВ) и под капустой (0,6 НВ) отмечена после горохо-овсяно-подсолнечниковой смеси.

2. В полуметровом слое почвы влагозапасы под пропашными культурами соответствовали нижнему

пределу оптимальных запасов (0,7 НВ). На глубине

0.6.1,0 м запасы влаги изменялись незначительно и не опускались ниже 0,8 НВ.

3. Горохо-овсяно-подсолнечниковая смесь в слое 0,3 м снижает влагозапасы по отношению к картофелю на 7,5 мм, капусты — 11,4 мм; в полуметровом слое — соответственно на 10,7 и 14,0 мм. На глубине 0,6—1,0 м различий практически нет.

4. Под многолетними травами первого года жизни запасы влаги в полуметровом слое почвы были на 11,6 мм больше, чем под горохо-овсяно-подсолнечниковой смесью. На глубине 0,6—1,0 м запасы влаги под ними в среднем за пять лет составили 341 мм (0,9 НВ), что на 12,5 мм больше, чем под однолетними травами, на 24,1 мм — под картофелем и на 12,7 мм под капустой.

5. При уровне залегания грунтовых вод 1,3 м в первый год жизни многолетних трав их вла-гообеспеченность находилась на оптимальном уровне (0,8 НВ). На шестой год вегетации трав она снижалась до 0,6 НВ. Для формирования второго укоса многолетних трав отмечается дефицит влаги в отдельные годы.

Литература

1. Зайдельман Ф.Р. Минеральные и торфяные почвы полесских ландшафтов. М.: КРАСАНД, 2013. 440 с.

2. Мелиорация и водное хозяйство. Осушение: справочник / Под ред. академика РАСХН Б.С. Маслова. М.: «Ассоциация Экост», 2001. 606 с.

Михальцевич А.И., Забелло Д.А., Бельский Б.Б. Нижний предел оптимальной для многолетних трав влажности мелкозалежных торфяников Белорусского Полесья // Мелиорация мелкозалежных торфяников Белорусского Полесья. Минск: БелНИИМиВХ, 1972. С. 54-60.

3. Новохатин В.В. Мелиорация болотныхландшафтов Западной Сибири. Тюмень: Изд-во ТГУ, 2008. 200 с.

4. Моторин А.С. Водный режим длительно сезонно-мерзлотных торфяных почв Северного Зауралья // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2017. № 3. С. 5-12.

5. Стариков Х.Н., Бублик В.М. Сенокосы и пастбища в зоне осушения. М.: ВО Агропромиздат, 1985. 159 с.

6. Копысов И.Я., Уланов Н.А. Особенности управления водным режимом выработанных торфяников, используемых в кормопроизводстве // Мелиорация и водное хозяйство. 2017. № 5. С. 7-12.

7. Маслов Б.С. Гидрология торфяных болот. М.: Россельхоза-кадемия, 2009. 266 с.

8. Моторин А.С. Влагообеспеченность многолетних трав на осушаемых торфяных почвах Северного Зауралья // Аграрный вестник Урала. 2017. № 12. С. 48-53.

9. Головко Д.Г. Земледелие на торфяных почвах и осушаемых пойменных землях. Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1975. 232 с.

10. Калинин В.М., Моторин А.С. Водный баланс и режим осушаемых низинных торфяников Западной Сибири. Новосибирск: Изд-во «Наука», 1995. 176 с.

почве в зависимости от возраста многолетних трав (среднее по срокам определения), мм

Год жизни трав Слой торфа, м

0-0,1 0-0,3 0-0,5 0,6-1,0

Первый 35,8 114,0 212,5 302,2

Второй 36,2 106,0 194,4 301,6

Третий 34,2 97,5 170,2 296,9

Шестой 33,6 84,9 146,0 230,2

Урожайность яровой мягкой и твёрдой пшеницы в зависимости от предпосевной обработки семян протравителями

А.А. Кутеева, аспирантка, Г.Ф. Ярцев, д.с.-х.н, профессор, Р.К. Байкасенов, к.с.-х.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ

Урожайность — один из важнейших показателей растениеводства и сельскохозяйственного производства в целом. Урожайность зерновых культур

зависит от многих факторов: качества семенного материала, климата, сорта и других факторов, прежде всего от плодородия почвы и погодных условий. Если недостаток питательных веществ можно компенсировать внесением удобрений, то корректировать погодные условия очень слож-