Переход среднесуточной температуры через +5°С приходится на 18 апреля и 13 октября, а продолжительность периода с температурой выше +5°С составляет 174 - 177 дней. Из приведенных данных видно, что теплом могут быть здесь обеспечены все сельскохозяйственные культуры. Переход среднесуточной температуры воздуха через +10°С приходится на 3 мая и 16 сентября, а продолжительность периода составляет 135-138 дней. Весенние заморозки на ровных открытых местах заканчиваются в среднем 6-10 мая, а осенние начинаются 24 - 27сентября. Продолжительность безморозного периода составляет 135 - 146 дней. Полное оттаивание почвы наблюдается 23 - 24 апреля. По влагообеспеченности район поля можно отнести к зоне достаточного увлажнения. Сумма осадков за период с температурой выше +10°С составляет 300 -320мм, испаряемость за тот же период 195 - 210мм.
По природно-географическому районированию Калужской области земельная площадь учебно-опытного поля относится к Угринско-Суходревскому району Смоленско-Московской провинции. Территория учебно-опытного поля делится ложбинами стока на несколько слабоприподнятых участков. Здесь сформировались дерново-подзолистые почвы супесчаные по механическому составу на водно-ледниковых отложениях, подстилаемых мореной. Грунтовые воды подходят ближе к поверхности в ложбинах стока, а так же здесь происходит застой дождевых и талых вод, в результате этого происходит процесс оглеения почв. Здесь сформировались дерново-подзолистые глеевые почвы. К ложбинам стока примыкают слабопониженные участки равнины, где сформировались дерново-среднеподзолистые слабоглееватые почвы. Более половины территории учебно-опытного поля занято лесами.
В геологическом строении территории учебно-опытного поля большая роль принадлежит четвертичным отложениям. Почвообразующие породы на данной территории представлены водно-ледниковыми отложениями, которые на различной глубине подстилаются мореной суглинистой. Водно-ледниковые отложения представлены рыхлыми, слоистыми песками. Эти породы крайне бедны зольными элементами. В механическом составе водно-ледниковых отложений преобладают фракции песка.
В химическом отношении водно-ледниковые отложения характеризуются невысокой суммой поглощенных оснований (3,8-5,2 мг-экв/100 г почвы), гидролитическая кислотность так же низкая (0,35-0,28 мг-зкв/100 г почвы). Степень насыщенности основаниями от 81,2 до 93,6 °/о. Реакция почвенной среды от сильнокислой до близкой к нейтральной (рН 4,5-6,4). Содержание фосфора в среднем 16,25 мг на 100 г почвы, калия 13,6 мг на 100 г почвы.
Подстилание водно-ледниковых отложений мореной оказывает существенное влияние на формирование почвенного профиля.
При подстилании водно-ледниковых отложений мореной резко меняется водный режим, так как морена является хорошим водоупором, задерживает влагу, которую при сильном иссушении верхних горизонтов могут использовать растения. Подстилание верхних супесчаных и песчаных горизонтов суглинистой мореной имеет свои и отрицательные свойства, так как в весеннее время, и во влажные годы морена держит верховодку, что сильно затрудняет своевременную вспашку и дальнейшую обработку почвы.
Почвенный покров учебно-опытного поля представлен дерново-подзолистыми почвами нормально увлажнения. По рельефу данные почвы приурочены к слабоповышенным водоразделам. Пахотный горизонт (Апах) имеет светло-серую окраску, часто с белосоватобурыми пятнами припашки нижнего горизонта и характеризуется комковатой структурой или бесструктурные. Мощность пахотного горизонта колеблется от 24 до 34 см.
Ниже замечают хорошо выраженный оподзоленный горизонт Аг, мощностью от 9 до 20 см с буровато-белесой окраской. Далее, как правило, переходный подзолистый горизонт А2В с белесой окраской. Иллювиальные горизонты В1 и В2 представлены бесструктурными песками буровато -белесого цвета. Данные химического состава почв учебно-опытного поля, на котором расположен экспериментальный севооборот, приведены в таблице
Химический состав дерново-среднеподзолистой песчаной почвы по генетическим горизонтам
| Показатели | Номер почвенного профиля | |||||
| 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | |
| Горизонт | А1 | А2 | А2В | В1 | В2 | В3 |
| Глубина, см | 0-28 | 28-38 | 40-50 | 65-75 | 85-95 | 130-140 |
| Гумус,% | 1,21 | 0,17 | - | - | - | - |
| Сумма поглащенных оснований мг-экв./100г почвы | 5,8 | 4,8 | 5,9 | 8,3 | 10,0 | 13,0 |
| Гидролитическая кислотность, мг-экв/1ООг почвы | 0,58 | 0,58 | 0,88 | 2,28 | 4,03 | 4,2 |
| Степень насыщенности основаниями, % | 91,6 | 80,0 | 87,0 | 78,4 | 78,2 | 75,6 |
| рНсол | 6,5 | 6,0 | 5,3 | 3,9 | 3,4 | 3,4 |
| Р2О5,мг/100г почвы | 26,25 | 6,02 | 2,83 | - | - | - |
| К2О5,мг/100г почвы | 8,5 | 8,5 | 2,5 | - | - | - |
Супесчаные почвы отличаются низким естественным плодородием, они сыпучи, легко водо - и воздухопроницаемы, маловлагоемки, имеют низкую поглотительную способность. Органические вещества в таких почвах хорошо разлагаются и минерализуются, а минеральные (нитратные формы) вымываются в нижележащие горизонты. Поэтому при внесении органических удобрений необходимо увеличивать нормы и запахивать на глубину 18-22см. Для ускоренного повышения плодородия данных почв необходимо применять целый комплекс агротехнических мероприятий.
Метеорологические условия вегетативного периода 2007 года
| Месяц | Декада | Количество осадков, мм | Среднесуточная t воздуха °С | ||||
| средние многол. | 2007 | % к норме | средние многол. | 2007 | % к норме | ||
| Апрель | II | 13 | 5 | 38 | 4,8 | 5,9 | 123 |
| III | 15 | 11 | 73 | 8,2 | 7,0 | 88 | |
| за мес. | 41 | 21 | 51 | 4,7 | 5,4 | 115 | |
| Май | I | 21 | 24 | 114 | 5,2 | 14,5 | 95 |
| II | 17 | 9 | 53 | 12,3 | 16,1 | 131 | |
| III | 20 | 0 | - | 13,8 | 22,1 | 160 | |
| за мес. | 58 | 33 | 57 | 13,8 | 17,6 | 128 | |
| Июнь | I | 21 | 20 | 95 | 15,2 | 15,9 | 105 |
| II | 23 | 30 | 130 | 16,2 | 17,7 | 109 | |
| III | 25 | 4 | 16 | 17,2 | 16,5 | 96 | |
| за мес. | 69 | 54 | 78 | 16,2 | 16,7 | 103 | |
| Июль | I | 30 | 16 | 53 | 17,8 | 16,3 | 92 |
| II | 30 | 11 | 37 | 18,1 | 19,5 | 108 | |
| III | 31 | 39 | 126 | 18,1 | 17,2 | 195 | |
| за мес. | 91 | 66 | 73 | 18,0 | 17,7 | 98 | |
| Август | I | 26 | 26 | 100 | 17,8 | 17,7 | 99 |
| II | 25 | 7 | 28 | 16,5 | 20,8 | 126 | |
| III | 24 | 7 | 29 | 15,1 | 18,1 | 120 | |
| за мес. | 75 | 40 | 53 | 16,5 | 18,9 | 115 | |
| Сентябрь | I | 19 | 22 | 116 | 13,0 | 12,1 | 93 |
| За вегет. период | 353 | 236 | 67 | 14,6 | 15,8 | 108 | |
Из таблицы 8 можно заметить, что динамика осадков за вегетационный период 2007г. сильно отличается от средних многолетних. Осадков выпало только 67% от средней нормы. Меньше всего влаги наблюдалось в апреле, мае и августе. В первые месяцы осуществлялся полив с целью компенсировать нехватку почвенной влаги. Также в этой таблице представлена динамика изменения среднесуточной температуры. Как мы видим, она в целом соответствовала средним многолетним данным.
2.2 Схема опыта и ее обоснование
Научно - исследовательская работа проводилась на опытном поле КФ МСХА на экспериментальном участке кафедры сельскохозяйственной радиологии и экологии в 2007 году.
Объекты исследований.
1 .Активный ил с иловых площадок г. Калуги(АИ);
2.Дерново — подзолистая легкосуглинистая почва, с плотностью загрязнения цезием – 137 в 4,3 Ки/км2 или 158,5 Кбк/м2
3 .Сельскохозяйственная культура - ячмень, сорт – Привет .
Схема опыта:
1. Контроль(возделывание с/х культур без АИ);
2. АИ в дозе 10т/га по СВ
3. АИ в дозе 20т/га по СВ
4. АИ в дозе 30т/га по СВ
АИ был внесён в 2006 году. В 2007году исследовали его последействие.
Расположение и размещение повторений и вариантов опытов представлено на рисунке 1
| 0 | 10 | 20 | 30 |
| 30 | 0 | 10 | 20 |
| 20 | 30 | 0 | 10 |
Рисунок 1. Схема расположения опытных делянок (опытное поле КФ МСХА, 2007год)
Опытзаложенв3-хкратномповторении.Расположение делянок трехярусное. Размер опытной делянки 0,2x0,2м. Общая площадь делянки 0,04м2. Общее количество делянок - 12.
2.3 Характеристика методов исследования
Полевой опыт с растениями, почвами АИ проводилась в соответствии с методикой полевого опыта (по Б. А. Доспехову, 1985)
Влажность почвы определяли термостатно-весовым способом. Высушивание образцов производилось в сушильном шкафу в течение 6 часов при температуре 105 С.
Фазы развития ячменя отмечались глазомерно при появлении у 75 % растений признаков наступления данной фазы развития.
Учет засоренности производился подсчетом количества сорняков на делянке.
Измерение роста растений по основным фазам развития производилась с помощью линейки.
Площадь листьев измерялись по методу В.П. Беденко. Измеряли длину и ширину каждого листа с последующим пересчетом на коэффициент 0,75. Площадь листьев определялась по формуле: d x h x 0,75.
Учет урожая проводился сплошным методом с учетной делянки.
Анализ АИ проводился лабораторией Академии коммунального хозяйства. Содержание тяжелых металлов в растениях, продукции, почвах и осадках определяли гостированными методами в лаборатории массового анализа и лаборатории токсикологии Калужского центра «Агрохимрадиология». При этом использовались различные вытяжки, в которых определялось содержание тяжелых металлов методом атомно-адсорбционного анализа.