Содержание агрономически ценных водопрочных агрегатов (10-0,25 мм) в пахотном горизонте среднесуглинистых черноземов 24%, тяжелосуглинистых - 46%. В подпахотном горизонте их количество увеличивается и составляет 36% и 53% соответственно. Низкая устойчивость почвенной структуры к размыванию водой является главной причиной низкой эрозионной устойчивости черноземов.
Плотность пахотного слоя среднесуглинистых черноземов обычно выше, чем тяжелосуглинистых. С глубиной величина объемной массы увеличивается, достигая максимума в материнской породе, что свидетельствует о росте плотности ниже лежащих горизонтов. В оптимальном интервале плотность пахотного горизонта, в тяжелосуглинистых черноземах сохраняется на протяжении всего вегетационного периода, а в среднесуглинистых только до конца июня. Вторая половина вегетации протекает при плотности значительно большей, чем оптимальная (1,10 - 1,25 г / см3).
Удельная масса твердой фазы почвы в пахотном слое 2,56 - 2,60 г / см, в ниже лежащих горизонтах - 2,64 - 2,70 г / см.
Скважность среднесуглинистых черноземов в верхних гумусовых горизонтах составляет 49 - 51%, а в тяжелосуглинистых - 47-22% от объема почвы. В горизонтах материнской породы скважность остается достаточно высокой - 42-46% от объема почвы. При увлажнении почвы до НВ содержание воздуха в профиле среднесуглинистых черноземов достаточное для растений - 16-22%". В тяжелосуглинистых черноземах оно понижается до 12-17%.
Более половины объема общей скважности занимают поры диаметром менее 3 мкм. Значительную долю объема порозности составляют капиллярно-активные поры среднего размера и около 14% некапиллярные поры (микропоры) размером более 600 мкм.
Средне - и тяжелосуглинистые черноземы заметно различаются по водоудерживающей способности. В верхних гумусовых горизонтах величины НВ соответственно составляют 24-26 и 26-32% от массы почвы. В метровом слое среднесуглинистых черноземов удерживается 290-320 мм влаги, тяжелосуглинистых - 340-360 мм, из них на недоступную для растений влагу (запас при ВЗ) приходится 120-140 мм, или 37-43% общего запаса влаги. Запас недоступной влаги в тяжелосуглинистых черноземах выше, чем в среднесуглинистых. Разница обусловлена содержанием гумуса и гранулометрическим составом. Выщелоченные черноземы Приобья обладают удовлетворительной водопроницаемостью, которая с поверхности составляет 50 мм и более за 1-й час впитывания. Снижение водопроницаемости во времени связано с разрушением водопрочных агрегатов почвы, заиливанием почвенных пор и набуханием почвенных коллоидов.
Нижний горизонт В, обладающий текстурной трещиноватостью, имеет среднюю или высокую водопроницаемость, которая составляет 114-159 мм в 1-й час впитывания и 64-38 мм за 3-й час наблюдений.
Выщелоченные черноземы прогреваются слабее, чем южные. Водный режим их гораздо благоприятнее, но оптимальным он бывает только в годы с достаточным количеством атмосферных осадков за вегетационный период. Однако в засушливые и сухие годы для влагообеспеченности растений большое значение имеют запасы влаги, накопленные в почве к началу вегетации. В этих почвах запасы влаги соответствуют НВ, только в начале вегетации в пахотном горизонте. Дефицит влаги возникает, вследствие неполной аккумуляции влаги осенне-зимне-весеннего периода, малого накопления снега, что сказывается на развитии растений в июне-июле. Потери на сток составляют 50-60, иногда 70% осадков. Кроме того, весной велики непроизвольные потери влаги на физическое испарение.
Агрометеорологические условия 2010 года, по данным Барнаульской гидрометеорологической станции складывались следующим образом: первая и вторая декады мая характеризуются низкими температурами в пределах 8.8 - 7.5оС, что ниже на 1.5-2.8оС среднемноголетних данных. Незначительным количеством осадков ниже среднемноголетних данных, которые составили 6-8 мм.
Третья декада мая характеризуется преобладанием неравномерным температурным режимом, а также неравномерным выпадением осадков ниже среднемноголетних на 22 мм (табл.2).
Таблица 2. Метеорологические данные Барнаульской ГМС 2010 г.
Месяц | Температура воздуха, °С | Осадки, мм | ГТК | ||||||||
Декады | за месяц | Средняя много-летняя | Декады | Sза месяц | Средняя много-летняя | ||||||
1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | ||||||
Апрель | -2.7 | 1.4 | 11.1 | 3.3 | 3.3 | 1.0 | 11.0 | 6.0 | 18.0 | 24.0 | |
Май | 8.8 | 7.5 | 14.2 | 10.3 | 11.7 | 6.0 | 8.0 | 4.0 | 18.0 | 40.0 | 0.7 |
Июнь | 17.2 | 20.9 | 15.9 | 18.0 | 17.8 | 5.0 | 1.0 | 39.0 | 45.0 | 44.0 | 0.8 |
Июль | 17.6 | 19.4 | 15.4 | 17.4 | 19.4 | 21.0 | 60.0 | 39.0 | 120.0 | 64.0 | 2.2 |
Август | 18.0 | 15.3 | 19.5 | 17.7 | 16.7 | 1.0 | 9.0 | 2.0 | 12.0 | 45.0 | 0.8 |
Сентябрь |
Запасы продуктивной влаги в слоях 0 - 5 см, 0 - 10 см составили 3 и 11 мм, что также оказалось ниже среднемноголетних данных (табл.3).
Переход через 10оС наблюдался 25 мая, но похолодание с 18 по 23 мая привело к задержке всходов, роста и развития растений.
Таблица 3. Запасы продуктивной влаги в почве (мм), 2010 год.
Декады | Запасы продуктивной влаги в слое (см) | |||
0 - 100 | 0 - 50 | 0 - 20 | 0 - 10 | |
Май | ||||
I | - | - | - | - |
II | - | - | - | - |
III | 154.0 | 71.0 | 26.0 | 11.0 |
Июнь | ||||
I | 89.0 | 28.0 | 10.0 | 5.0 |
II | 102.0 | 63.0 | 25.0 | 12.0 |
III | 75.0 | 24.0 | 12.0 | 8.0 |
Июль | ||||
I | 108.0 | 43.0 | 19.0 | 7.0 |
II | 100.0 | 55.0 | 20.0 | 10.0 |
III | 137.0 | 83.0 | 37.0 | 20.0 |
Август | ||||
I | 43.0 | 18.0 | 9.0 | 4.0 |
II | 50.0 | 19.0 | 8.0 | 7.0 |
III | 76.0 | 33.0 | 12.0 | 6.0 |
Метеорологические особенности июня 2010 года заключались в неоднородности погодных условий: от аномально холодной до аномально жаркой и сухой.
В первой декаде июня погодные условия по температурному режиму складывались неоднородно: аномально холодно было по всему краю. Особенно холодно было 1 июня. Температура воздуха составила 1 июня от 1 - 3оС, ночные температуры опускались до 3 - 6оС. Заморозки были отмечены только один раз за декаду. Сумма осадков за декаду составила 1 - 5 мм, или 5-10% от среднемноголетней.
Вторая декада характеризуется отсутствием осадков, повышенной температурой в комплексе с суховеями в большинстве дней декады. В этой декаде отмечено сильное иссушение почвы, местами до почвенной засухи. Поэтому агрометеорологические условия для роста и развития растений были напряженными на грани удовлетворительных и неудовлетворительных в районе опытного участка в учхозе "Пригородный". Запасы влаги в пахотном слое составили от 6 до 8.5 мм, которой было недостаточно для получения полноценных всходов кормовых культур. Увлажнение почвы недостаточное, весь метровый слой охвачен почвенной засухой.
В третьей декаде июня было преимущественно пасмурно, холодно и аномально холодно. Ливневые дожди в отдельные дни сильные с грозами, но особого увлажнения почвы не произошло из-за сильных ветров, влага быстро испарилась с поверхности почвы. Средняя температура воздуха составила +14.5 - 18оС, что ниже среднемноголетних данных на +3 - +4оС, но выше прошлогодних на +1 - +2оС. Ночные температуры составили +7 - +10оС. Дневная температура 21 июня составила +28 - +32о. Агрометеорологические условия для формирования репродуктивных органов зерновых, зернобобовых, складывались в пределах удовлетворительного.
По температурному режиму июль характеризуется преобладанием холодной и аномально холодной погодой. Третья декада июля оказалась самой холодной за последние 75 лет, с частыми крайне неравномерными осадками, местами значительными.
Погода первой декады июля была холодной, в конце декады аномально холодной с крайне неоднородными ливневыми осадками, с градом. Средняя температура воздуха составила +16 - 19оС, что ниже на +2 - +3оС среднемноголетней. Сумма осадков с 1 по 10 июня на большей территории составила 70-110% от суммы многолетних данных. Агрометеорологические условия первой декады июля были не лучше удовлетворительных для формирования урожая сельскохозяйственных культур. Погода второй и третьей декады июля в большинстве дней была пасмурной и аномально холодной, с частыми значительными ливневыми осадками. Средняя температура воздуха составила 14 - 16оС, что ниже среднемноголетних на +3 - +5оС. Для декады характерно повышенная влажность воздуха. Сумма осадков за вторую декаду составила 60 мм, за третью - 39 мм. Условия роста, развития и формирования урожая сельскохозяйственных культур приближались к удовлетворительным.
Погодные условия августа по температурному режиму были неоднородными от очень холодной, до очень теплой, в основном без осадков. Среднесуточная температура воздуха составила +17 - + 19оС, что теплее на +2 - +5оС среднемноголетних наблюдений.
Запасы продуктивной влаги в почве из-за отсутствия осадков значительно снизились, как в пахотном слое, так и в метровой толще.