Наименьшее количество осадков выпадает в январе – феврале, наибольшее в июле. Однако такое явление непостоянно. В отдельные годы максимум осадков приходится не на июль, а на июнь, иногда на август, в некоторые же годы летние осадки распределяются по месяцам более или менее равномерно. Случается, что сумма летних осадков превышает многолетнюю среднюю по области или отмечается явный недобор осадков. Чаще всего засушливым оказывается период май-июнь. Причем при недостаточном количестве осадков чрезвычайно низко падает относительная влажность воздуха, что резко увеличивает испарение как с поверхности почвы. Все это усиливает воздействие суховеев [2].
Интенсивность засух обычно характеризуется высоким термическим режимом, увлажненностью, длительностью периода без дождей и т.п. Чаще всего засушливыми оказываются май и июнь. Причем характеризуются они повышенной температурой и малым количеством осадков. Случаются засухи и при пониженных температурах в мае.
Летние дожди в Зауралье чаще выпадают в виде ливней, неглубоко промачивают почву и не создают в ней значительных запасов продуктивной влаги. Однако около 60 % годовой суммы осадков выпадает в июне-августе. Это позволяет вести зерновое хозяйство при низкой годовой сумме осадков (300-350 мм). Чередование засушливых лет с нормальной и повышенной увлажненностью обусловливает особенности почвенных биологических процессов. Создается различный режим азотного питания растений за счет почвенных нитратов. После засушливых лет в почве обычно остается много нитратов, не использованных растениями. Поэтому возделываемые культуры имеют повышенную обеспеченность азотом. В таких условиях повышается эффективность фосфорных удобрений, снижается действие азотных.
Зима холодная продолжительная малоснежная, с частыми метелями.
Самый холодный месяц в году – январь (минус 17-19 °С) абсолютный минимум температуры составил минус 47-50 °С. Переходные сезоны (весна, осень) короткие. Устойчивый снежный покров разрушается 5-10 апреля, 12-19 апреля от него полностью освобождаются поля. В это же время (8-10 апреля) происходит переход среднесуточной температуры воздуха через 0 °С. Средний из наибольших запасов воды в снеге 65-100 мм. К концу апреля почва оттаивает на глубину 20-30 см, во второй декаде мая полностью.
Особенно жаркой и сухой бывает первая половина летнего периода. Июль, август более благоприятны для роста и развития растений. В это время высокие дневные температуры сочетаются с достаточным количеством влаги для возделываемых культур. В отдельные годы дневная температура некоторых дней июля достигает 34-38 °С, а максимальные температуры поверхности почвы повышаются до 42-50 °С.
Осень ранняя пасмурная, нередко дождливая, что затрудняет уборку зерновых и силосных культур. Температура воздуха к концу сентября понижается до 6-8 °С [2].
Первый снег выпадает 21-25 октября, снежный покров устанавливается 3-11 ноября. Наибольшее количество зимних осадков выпадает в первой половине зимы. Высота снега увеличивается постепенно, наибольшего размера достигает в конце февраля – начале марта. Годовое количество осадков на равнине колеблется от 330 до 470 мм. Их распределение по периодам неравномерно: 20-30 % приходится на холодное время, 70-78 % на теплое. С апреля по сентябрь относительная влажность воздуха менее 60 %. В мае она понижается до 35-45 %, в июне до 40-45 %.
Из древесных пород в регионе преобладают береза, осина; сосна образует так называемые островные или ленточные боры. Из кустарниковых встречаются ива, черемуха, рябина и др. Травянистая растительность представлена чаще всего сложнейшими комплексами. На черноземных и лугово-черноземных почвах распространены лугово-степные и степные ассоциации, на переувлажненных – луговые, чаще всего осоковые, на засоленных наряду с укосными встречаются и типичные галофиты. К югу и юго-востоку лесные колки постепенно уменьшаются в размерах и переходят в степь. В местах с избыточным увлажнением, но без открытого зеркала воды развивается болотная растительность.
Зауралье – зона возделывания злаковых культур, так как у них более высокая засухоустойчивость, им требуется меньше воды на единицу продукции. Злаковые растения господствуют и в естественных травостоях. Бобовые культуры менее приспособлены к климатическим условиям региона, хотя в отдельных случаях они дают неплохую продуктивность. С ориентиром на повышенную засухоустойчивость ведутся подбор сортов и селекционная работа. Средняя продолжительность периода с температурой выше 10 °С в регионе 122-134 дня. Сумма положительных температур 1800-2000 °С характерна для северной лесостепи.
Для весны характерны частые возвраты холодов. Последние весенние заморозки на ровном открытом месте прекращаются после 1 июня, в отдельные годы они случаются в конце июня. Безморозный период длится от 105 до 120 дней. Первые осенние заморозки в северных районах наблюдаются 9-13 сентября.
Недостаток тепла сказывается на качестве получаемой продукции. Зерно яровой пшеницы, например, часто бывает со слабой клейковиной и пониженным ее количеством, а при ранних осенних заморозках – морозобойным, особенно в северной лесостепи при поздних посевах. Короткий вегетационный период, недобор тепла и недостаток влаги сужают набор возделываемых культур и сортов для выращивания. В то же время климатические условия очень благоприятны для сорняков. Приходится повышать расход семян при посеве, так как сорняки быстро занимают любое свободное от растений пространство. Борьбу с ними осложняют короткий послеуборочный период и почти полное отсутствие их всходов осенью.
Нечастые влажные годы преподносят свои сюрпризы. При дождливой и теплой погоде культурные растения угнетаются болезнями, при дождливой и холодной – резко снижается качество получаемой продукции, при засухе весной и в первой половине лета в сочетании с поздними осадками посевы зарастают сорняками, особенно поздними злаковыми.
Равнинный характер местности и континентальный климат способствуют постоянному движению воздушных масс. Дней с тихой погодой очень мало. Преобладающими являются ветры западного и юго-западного направлений. Средняя скорость передвижения воздушных масс – 4-5 м/с, но резкие порывистые ветры достигают 15-20 м/с. Большое число ветреных дней отмечается в марте, апреле, мае, июне.
Глобальное потепление климата, происходящее в настоящее время, обусловило изменение климата и в Зауралье, причем более существенно потеплело в зимнее время [2].
Почвенный покров территории северной лесостепи Челябинской области определяется развитием дернового, солончаково-солонцового и подзолистого процессов почвообразования, поэтому для зоны характерно разнообразие почв (таблица 1). На всей территории преобладают черноземы выщелоченные. На них приходится 30,8 % пахотнопригодных и 38 % пахотных земель, в том числе 54,8 % пашни северной лесостепной зоны. Значительные площади почвенного покрова занимают лесные осолоделые почвы (соответственно 6 %; 4,7 и 18,85 %), меньшее распространение имеют черноземы обыкновенные и солонцеватые.
Черноземы выщелоченные – лучшие пахотные земли не только зоны, но и области. Они обладают достаточно мощным перегнойным горизонтом (30-50 см) с содержанием гумуса 6-9 %. Реакция почвенного раствора слабокислая или близкая к нейтральной. Содержание доступного растениям фосфора в черноземах выщелоченных бывает, как правило, недостаточным для получения высоких урожаев.
Обеспеченность растений азотом зависит от процессов минерализации и нитрификации азотистых соединений почв. На парах они активны, поэтому в почве накапливается много доступного растениям минерального, преимущественно нитритного, азота. После других предшественников запас этого элемента в черноземах выщелоченных к посеву сельскохозяйственных культур бывает недостаточным.
Калием черноземы выщелоченные в большинстве случаев обеспечены в полной потребности растений и гарантируют урожайность зерновых 22-25 ц/га.
Таблица 1 – Структура почвенного покрова пахотнопригодных земель северной лесостепи Челябинской области
| Почвы | Весь фонд пахотнопригодных почв | Пахотные земли по природно-климатическим зонам | ||
| северная лесостепная | ||||
| тыс. га | % | тыс. га | % | |
| Серые лесные оподзоленные | 67,8 | 1,2 | 23,0 | 3,10 |
| Серые лесные осолоделые | 333,8 | 6,0 | 138,6 | 18,85 |
| Чернозёмы выщелоченные | 1713,6 | 30,8 | 402,9 | 54,80 |
| Чернозёмы обыкновенные | 834,5 | 15,0 | 50,0 | 6,80 |
| Чернозёмы обыкновенные солонцеватые | 295,2 | 5,3 | 33,1 | 4,50 |
| Чернозёмы неполно-развитые | 247,4 | 4,4 | 3,7 | 0,50 |
| Солонцы чернозёмные | 436,6 | 7,8 | 18,8 | 2,56 |
| Солонцы лугово-чернозёмные | 106,3 | 1,9 | 9,8 | 1,33 |
| Солончаки | 70,0 | 1,3 | 1,0 | 0,14 |
| Солоди | 150,1 | 2,7 | 5,5 | 0,75 |
| Лугово-чернозёмные | 85,5 | 1,5 | 14,7 | 2,01 |
| Лугово-болотные | 113,2 | 2,0 | 11,1 | 1,51 |
| Пойменные | 136,6 | 2,5 | 0,7 | 0,10 |
Второе место по распространению занимают серые лесные осолоделые почвы. Они формируются в условиях промывного водного режима. В отличие от серых лесных оподзоленных почв этот почвенный подтип северной лесостепи находится в ближайшем соседстве с солонцеватыми черноземами и солонцами и имеет с ними генетическую связь – возникает в процессе осолодевания ранее солонцовой почвы. Сходные свойства у серых лесных оподзоленных и осолоделых почв: кислая реакция почвенной среды, низкие запасы питательных веществ и неудовлетворительные физические свойства.