Рисунок 1 - Климатограмма за 2002 год по данным Бродокалмакской метеостанции
В целом, погодные условия были не очень благоприятные для получения запланированного урожая.
Метеорологические данные за 2003 год отображены в таблице 2, а графически в виде климатограммы на рисунке 2.
В первой декаде мая 2003 года температура превышала среднюю многолетнюю на 2,2 оС, количество же осадков было меньше по сравнению со средне-многолетним значением на 71,6 процента (таблица 2). Во второй декаде мая, при посеве, количество осадков превышало средне-многолетние на 131,4 процента, а температура на 3,3 оС. В третьей декаде мая температура и количество осадков также превышали средние многолетние значения. Это создало благоприятные условия для прорастания семян.
Таблица 2 - Метеорологические данные за вегетационный период 2003 г. (Бродокалмакская метеостанция)
Месяц | Декада | Температура воздуха, оС | Осадки, мм | ||||||
факти-ческая | Средняя много-летняя | отклонени, оС | факти-ческие | Средние много-летние | От, % | ||||
Май | I | 11,3 | 9,1 | 2,2 | 8,6 | 12,0 | 71,6 | ||
II | 13,6 | 10,3 | 3,3 | 18,4 | 14,0 | 131,4 | |||
III | 14,5 | 13,1 | 1,4 | 33,2 | 16,0 | 207,5 | |||
за месяц | 13,1 | 10,8 | 2,2 | 60,2 | 42,0 | 143,3 | |||
Июнь | I | 12,7 | 15 | -2,3 | 41,0 | 16,0 | 256,2 | ||
II | 14,6 | 16,4 | -1,8 | 41,3 | 17,0 | 242,9 | |||
III | 18,9 | 17,9 | 1,0 | 20,9 | 19,0 | 110,0 | |||
за месяц | 15,4 | 16,3 | -0,9 | 103,2 | 42,0 | 245,7 | |||
Июль | I | 20,7 | 17,9 | 2,8 | 30,7 | 26,0 | 118,0 | ||
II | 16,6 | 13,0 | 3,6 | 4,5 | 30,0 | 15,0 | |||
III | 17,7 | 17,9 | -0,2 | 18,3 | 26,0 | 70,3 | |||
за месяц | 18,3 | 16,2 | 2,03 | 53,5 | 82,0 | 65,2 | |||
Август | I | 21,4 | 17,3 | 4,1 | 19,0 | 23,0 | 82,6 | ||
II | 21,5 | 16,2 | 5,3 | 26,9 | 21,0 | 128,0 | |||
III | 19,1 | 14,7 | 4,4 | 11,6 | 18,0 | 64,4 | |||
за месяц | 20,6 | 16,0 | 4,5 | 57,5 | 62,0 | 92,7 | |||
Сентябрь | I | 17,1 | 12,4 | 4,7 | 4,4 | 17,0 | 25,8 | ||
II | 11,1 | 9,8 | 1,3 | 21,1 | 14,0 | 150,7 | |||
III | 7,4 | 2,4 | 5 | 26,5 | 13,0 | 203,8 | |||
за месяц | 11,8 | 8,2 | 3,6 | 52,0 | 44,0 | 118,2 | |||
* - средняя температура, сумма осадков |
Температура в III декаде июня превышала средне-многолетнюю на 1 оС, а за весь июль – на 5,6 оС. Осадков за июль было мало, ниже средне-многолетней на 27,6 мм (таблица 2). Во II декаде наблюдался минимум осадков, однако этот период продолжался недолго. И за счет того, что ранее количество влаги было достаточным, посевы смогли легко перенести данный период без ущерба для своего развития.
Рисунок 2 - Климатограмма за 2003 год по данным Бродокалмакской метеостанции
Таблица 3 Показатели периода с температурой более 10 оС за 2003 год (Бродокалмакская метеостанция)
Дата перехода | Период, дней | ||||
Весна | Осень | Факт.показатель | Ср.-многол.показатель | ||
Факт.показатель | Ср.-многол.показатель | Факт.показатель | Ср.-многол.показатель | ||
15.04 | 4.04 | 11.09 | 22.08 | 88 | 79 |
В августе, количество осадков было чуть ниже средне-многолетних и составило 92 %. Температура превышала средне-многолетние на 13,8 оС. В течение всего сентября температура была выше средне-многолетнего значения, как и количество осадков, за исключением первой декады.
Период со среднесуточной температурой выше 10 оС (оптимальная температура для сои – 10 оС) в 2003 году был гораздо больше среднего многолетнего, однако начался он позже и захватил еще первую декаду сентября (таблица 3). Данные погодные условия создали достаточные условия для посева сои во второй декаде мая, для уборки в сентябре и получения урожая 9,0…17,0 ц/га
2.2 Почвенные условия
Почвенный покров северной лесостепи определяется развитием дернового, солончаково-солонцового и подзолистого процессов почвообразования (И.В. Синявский, 2001).
Ведущим процессом формирования черноземов является дерновый процесс, сущность которого заключается в накоплении гумуса, аккумуляции биофильных элементов и формировании водопрочной структуры под воздействием травянистой растительности (Н.Ф. Ганжара, 2001).
На всей территории преобладают черноземы выщелоченные, на них приходится 17,4 процентов общей площади, 45,5 процентов пахотных земель и 34,6 процентов сельскохозяйственных угодий. Значительная доля почвенного покрова приходится на серые лесные почвы (соответственно 13,6 % от общей площади, 15,3 % пахотных земель и 13,0 % сельскохозяйственных угодий), меньшее распространение имеют черноземы обыкновенные и солонцеватые (А.П. Козаченко, 1997).
Выщелоченные и обыкновенные черноземы являются лучшими пахотными почвами Зауралья. Благодаря сравнительно мощному пахотному (30…50 см) они характеризуются благоприятным для большинства сельскохозяйственных культур водно-физическими и физико-химическими свойствами (И.В. Синявский, 2001). В том числе для сои, так как интенсивная азотофиксация из воздуха происходит за счет достаточного количества воды и воздуха в почве.
В комплексе с черноземами выщелоченными встречаются черноземы обыкновенные солонцеватые и неполноразвитые, а также солонцы.
Азот в почве находится преимущественно в форме органических соединений в составе гумуса, остатков растений и микроорганизмов.
Гидролитическая кислотность в гумусовых горизонтах чернозема выщелоченного на пашне составила 3,15…4,24 мг-экв./100 г (И.В. Синявский, 2001).
Валовое содержание Р2О5 в выщелоченных черноземах Зауралья и Южного Урала колеблется в значительных пределах (И.В. Синявский, 2001). Выщелоченные черноземы средне- и тяжелосуглинистого механического состава в пахотном слое содержит 0,155 ± 0,020 % Р2О5.
Черноземы выщелоченные и обыкновенные Зауралья характеризуются также высокими показателями запаса калия. В почвенном профиле чернозема тяжелосуглинистого состава калия содержится 290…300 т/га на пашне.
Использование черноземов выщелоченных в пашне приводит не только к уменьшению общего калийного фонда, но и к изменению его фракционного состава. Уменьшая количество подвижного и обменного калия. Природный запас калия в черноземах выщелоченных и обыкновенных очень высокий – около 2,0 % (И.В. Синявский, 2001). Богатство черноземов гумусом, интенсивная миграция биогенного кальция определяют их благоприятные физико-химические свойства: черноземы характеризуются высокой емкостью поглощения (30…70 мг-экв.) (И.С. Кауричев и др., 1982).
Соя произрастает на многих почвенных разновидностях, кроме солонцовых, кислых, заболоченных. Лучшими для нее являются высокоплодородные черноземы со слабокислой или нейтральной реакцией (рН 6,5), среднего механического состава, с хорошей аэрацией. Таким образом, большая часть почв северной лесостепи Южного Урала вполне пригодна для возделывания этой культуры.
Почвенный покров опытного поля Института агроэкологии представлен черноземом выщелоченным.
У черноземов выщелоченных прослеживается различная степень развития иллювиального горизонта и глубины залегания карбонатов. Механический состав черноземов выщелоченных зависит от их генезиса и состава почвообразующих пород. Чернозем выщелоченный опытного поля имеет тяжелосуглинистый механический состав (приложение А), благоприятный для большинства сельскохозяйственных культур.
Черноземы выщелоченные опытного поля, как показывает приложение А, с достаточно высоким содержанием илистой фракции, то есть частиц менее 0,001 мм, поэтому имеют благоприятное для сельскохозяйственных культур сложение и общую пористость биологически активного слоя 57…60 %, то есть такую, которая обеспечивает оптимальный воздушно-водный режим. Объемная масса пахотного слоя колеблется в пределах 1,06…1,25 г/см3.Устойчивость сложения обусловлена высоким содержанием водопрочных агрегатов более 0,25 мм.
Физико-химические свойства почвы оцениваются по показателю кислотности почвы и составу обменных оснований. Как видно из приложения А, выщелоченный чернозем опытного поля в пахотном горизонте имеет слабокислую реакцию (pH сол. 6,55). Степень насыщенности основаниями превышает 90%. В составе поглощенных катионов преобладает кальций.
Отличительной особенностью почвы опытного поля является сравнительно высокое содержание гумуса в пахотном слое – 7,6% (приложение А).
Определение содержания и запаса в почве азота подтверждает известную связь между количеством в почвах этого элемента и гумуса. Черноземы выщелоченные на опытном участке обладают высоким содержанием азота. Мощность гумусового горизонта 20…40 см и иногда достигает 70 см, содержание гумуса 5,0…8,0 %. Со снижением содержания гумуса вниз по профилю почв следует соответственно снижение содержания азота. В пахотном слое азота содержится 0,26 % (20,0 мг/кг) или 7,8 т/га. Однако только 3,1…4,3% этого количества приходится на легкогидролизуемую фракцию, которая наиболее доступна для растений (И.В. Синявский, 2001).
Азот черноземов выщелоченных имеет очень низкую подвижность и доступность почвенным микроорганизмам, поэтому слабо влияют на режим минерального питания растений азотом. В то же время, низкоподвижный гумус обеспечивает водопрочность почвенной структуры, более высокую устойчивость к эрозионным процессам.