Представленные метеоданные свидетельствуют о ежегодном отклонении температуры воздуха в сторону повышения от средних многолетних показателей. Что касается осадков, то в различные отрезки времени они резко колебались как в сторону увеличения, так и уменьшения.
Сумма температур воздуха за период с температурой выше 10 °С составляет 1800–2000 °С. Продолжительность периода с температурами выше 10 °С составляет по району 120–125 дней, а периода с температурами выше 15 °С – 70–80 дней.
Средняя продолжительность безморозного периода 100–110 дней. Устойчивый снежный покров устанавливается в конце первой – начале второй декады ноября и лежит 145–150 дней. Средняя из наибольших декадных высот снежного покрова составляет 30–40 см.
По геоморфологии лесостепная часть Челябинской области представляет возвышенную равнину с грядово-холмистым рельефом, дренированную речной сетью. В долинах рек выделяются низкая пойма и серия надпойменных террас.
Почвообразующими породами лесостепной зоны чаще всего являются четвертичные отложения плейстоценового возраста: карбонизированные делювиально-элювиальные желто-бурые тяжелые суглинки, глины, опесчаненные суглинки [19].
Почвенный покров пахотных угодий СПК «Митрофановское» представлен в основном зональными почвами – черноземами выщелоченными.
Черноземы выщелоченныеобладают достаточно высоким естественным плодородием. Они имеют высокую насыщенность основаниями, сравнительно высокое содержание гумуса 6–9%, обладают хорошими водно-воздушными и физико-химическими свойствами, благоприятной для большинства сельскохозяйственных культур слабокислой реакцией почвенного раствора. Однако имеют низкую обеспеченность подвижным фосфором. На этих почвах при надлежащем уровне агротехники и внесении удобрений можно выращивать хорошие урожаи зерновых и кормовых культур [19].
Встречаются и серые лесныепочвы. Они характеризуются значительной насыщенностью основаниями и кислой реакцией, невысокими, как правило, запасами питательных веществ, а также неблагоприятными физическими свойствами, связанными со слабой оструктуренностью пахотного слоя. Поэтому, главным направлением повышения плодородия этих почв является их окультуривание: систематическое применение органических и минеральных удобрений, известкование, углубление пахотного горизонта, посев бобовых растений – азотонакопителей. Применение органических удобрений улучшает физические свойства этих почв. Систематическое применение навоза способствует снижению кислотности[19].
Темно-серыелесные почвы по сравнению с серыми лесными отличаются повышенным содержанием гумуса и, следовательно, большим потенциальным запасом элементов пищи, менее кислой реакцией, лучшими агрофизическими свойствами [19]. Они характеризуются повышенной нитрификационной способностью, но более слабой растворимостью фосфатов. Для этих почв также основной метод повышения их плодородия – систематическое внесение органических и минеральных удобрений. На темно-серых почвах, имеющих повышенную гидролитическую кислотность, хорошие результаты дает применение фосмуки.
Исследования проводились с помощью полевых и лабораторных методов. Агрохимическое обследование почв в СПК «Митрофановское» проведено на площади 530 га.
Полевой опыт – исследования в полевой обстановке для установления действия удобрений на рост, развитие и урожайность культур, качество получаемой продукции и показатели плодородия почв. Это биологический метод изучения реакции возделываемых культур на испытываемые виды, дозы, сроки и способы применения удобрений в различных почвенно-климатических и агротехнических условиях, без точной характеристики которых результаты опыта не могут быть распространены на другие, аналогичные по указанным признакам территории [20].
Результаты полевых опытов используют не только в науке, но и в практике для внедрения в сельскохозяйственное производство и определения объемов, видов и форм минеральных удобрений, мелиорантов и других химических средств, применяемых в сельском хозяйстве, а также машин и механизмов для качественного применения удобрений и мелиорантов.
Полевые опыты проводят на специально выбранных участках (опытных полях) научно-исследовательских учреждений и хозяйств для углубленного познания действия отдельных факторов, приемов и комбинаций их на растения [20].
При полевом обследовании почв были использованы почвенная карта и план землепользования масштаба 1:25000. Площадь полевого элементарного участка составила в среднем 15 га, а овощного – 5 га. Каждый смешанный образец составлен из 15–20 проб с глубины пахотного слоя. Индивидуальные почвенные образцы отбирались с пахотного и подпахотного горизонтов.
В лабораторных условиях почвенные образцы проанализированы на содержание подвижного фосфора и обменного калия по методу Чирикова, кислотность почв потенциометрически в солевой вытяжке, содержание гумуса – по методу Тюрина, на содержание суммы поглощенных оснований и гранулометрический состав – по методу Качинского. Лабораторные исследования проводились по общепринятым методикам [21, 22, 23, 24].
Рекомендации по применению удобрений под овощные культуры составлены на основе полевых и лабораторных исследований почв СПК «Митрофановское».
В работе дана эколого-экономическая оценка исследуемых почв.
Методика почвенно-экологической оценки разработана в Почвенном институте РАСХН. Цена почвы определяется потенциальным плодородием, которое характеризуется путем расчета почвенно-экологического индекса.
Почвенно-экологическая оценка проводится на основании свойств почв и климатических показателей. В основу положен расчет почвенно-экологического индекса (ПЭи) по формуле предложенной Л.Л. Шишовым и другими [25]. Почвенно-экологический индекс как комплексный показатель свидетельствует о состоянии почв в данное время. Мы определяли его у изучаемых черноземов выщелоченных, расчеты приведены в приложении А.
Почвенно-экологическая оценка позволяет оценить состояние почв различных угодий. Технология выполнения работ по данной методике состоит в следующем:
– подготовка почвенно-агрохимических и агроклиматических данных;
– расчет почвенно-экологического индекса.
Почвенно-экологическая оценка проводится на основании свойств почв и климатических показателей. В основу положен расчет почвенно-экологического индекса (ПЭи) по формуле (1), предложенной Л.Л. Шишовым и другими (Д.Н. Дурманов, И.И. Карманов, 1991):
, (1)
где: ПЭи – почвенно-экологический индекс;
V – плотность (объемная масса) почвы в среднем для метрового слоя, г/см3;
2 – максимально возможная плотность г/см3;
П – «полезный» объем почвы в метровом слое;
Дс – дополнительно учитываемые свойства почвы: содержание гумуса, рН, степень эродированности и другие;
t>10 – среднегодовая сумма активных температур;Р – поправка к коэффициенту увлажнения;
КК – коэффициент континентальности;
А – итоговый агрохимический показатель содержания элементов питания.
Расчет почвенно-экологических показателей
Множитель 12,5 является постоянным для всех типов почв.
Величина 2-V рассчитывается на основании объемной массы метрового слоя почвы с учетом поправки на коэффициент увлажнения (КУ-Р).
Коэффициент П позволяет учитывать полезный объем почвы различного гранулометрического состава.
Среди дополнительных свойств почв (Дс) важнейшим является содержание гумуса.
Коэффициент на содержание гумуса (Кг) рассчитывается следующим образом. Фактическое содержание гумуса в конкретной почве сравнивается со средним содержанием по региону в почве того же типа. Отношение выражается в процентах, и по его величине находят Кг.
Определение климатических показателей
Коэффициент увлажнения КУ-П определяется по формуле (2):
КУ=
, (2)где Дк – дополнительный коэффициент; Дк=5,1 для лесостепной зоны,
Дк=4,9 для степной зоны.
Ос – среднегодовая сумма осадков, мм
Σt>10 – среднегодовая сумма активных температур.
Рассчитанные по этой формуле величины КУ, превышающие 1,10, принимаются 1,10. Поправку к коэффициенту увлажнения берут в соответствии с таблицей.
Коэффициент континентальности КК рассчитывается по формуле (3):
(3)где tmax – среднемесячная температура самого теплого месяца;
tmin – среднемесячная температура самого холодного месяца;
φ – широта местности.
Агрохимические показатели характеризуют, прежде всего, содержание элементов питания – подвижного фосфора и обменного калия. Коэффициенты взяты из литературных источников [19].
В таблицах 1 и 2 видно, что содержание подвижных форм фосфора и калия группируются по шести классам, а степень кислотности – по семи.
Таблица 1 – Группировка почв СПК «Митрофановское» по обеспеченности подвижными формами питательных веществ в зависимости от требований возделываемых культур
Группы | Р2О5 мг на 100 г. почвы | К2O в мг на 100г почвы | Степень обеспеченности почвы питательными веществами | ||
зерновые | пропашные | овощные | |||
1. | < 2,0 | < 2,0 | Оч. низкая | Оч. низкая | Оч. низкая |
2. | 2,1–5,0 | 2,1–4,0 | Низкая | Оч. низкая | Оч. низкая |
3. | 5,1–10,0 | 4,1–8,0 | Средняя | Низкая | Оч.низкая |
4. | 10,1–15,0 | 8,1–12,0 | Повышенная | Средняя | Низкая |
5. | 15,1–20,0 | 12,1–18,0 | Высокая | Высокая | Средняя |
6. | > 20,0 | > 18,0 | Оч. высокая | Высокая | Высокая |
Таблица 2 – Группировка почв СПК «Митрофановское»по степени кислотности и содержанию питательных веществ