UDC 631.432.2
CSCSTI 68.31
Russian Classification of Professions by Education 35.06.01
Russian Library and Bibliographic Classification 41
Russian Library and Bibliographic Classification 40
Russian Trade and Bibliographic Classification 5611
Russian Trade and Bibliographic Classification 5607
BISAC TEC003050 Agriculture / Irrigation
Floodplain soils, represented by alluvial peat-gley soils, are widespread in the valleys of the Bely and Cherny Iyus rivers in the Republic of Khakassia, and the fund of these lands is about 23 thousand hectares. These lands are mainly used as natural hayfields and pastures, and there are also cultivated pastures with a stall system of grazing and sown hayfields. The soils have high potential fertility, but in dry years, crop yields are low. Regulation of the water regime of these soils by taking water from sources – rivers will optimize the water balance and increase crop yields. For lands located in river floodplains, flood irrigation by checks is an effective method of irrigation or as it is called by estuary irrigation. One of the main advantages of this type of irrigation is that up to 100–200 hectares can be irrigated in one day, which is of significant practical importance given the labor shortage. Not – the abundance of estuary irrigation is a onetime nature of soil moisture, heavy norms and duration of flooding, irregularity of humidification of the irrigated area, etc. Despite the high norms of spring flooding, soil moisture on many estuaries by mid ¬ summer decreases to the lower threshold of optimal moisture and below, which negatively affects the growth and once ¬ occurrence of plants. These disadvantages are eliminated by natural and artificial estuaries in the area of reservoirs, irrigation and drainage systems, ponds and other sources that can feed irrigated land during the growing season as soil moisture decreases and thereby regulating the water balance for optimal plant growth and development
irrigation, floodplain soils, fertility, water regime, flooding, regulation, perennial grass mixtures, yield
Аллювиальные торфянисто-глеевые почвы формируются в притеррасной части поймы и в других пониженных элементах рельефа, являются длительно-сезонно-промерзающими и характеризуются хорошо выраженным перегнойно-торфянистым горизонтом и значительной оглеенностью профиля. Гранулометрический состав различный – от супесчаного до легко- и среднесуглинистого, причем в сухостепной зоне заметна определенная заиленность профиля из-за возрастания в этой зоне роли поемно-аллювиального фактора и процесса лессиважа в пойменном почвообразовании, которое проявляется в при вносе, осаждении и перемещении по профилю мелкодисперсных частиц. Значения рН в основном варьируют в слабокисло-слабощелочном интервале, а в сухостепной зоне бывают и щелочными [4]. При поливе затоплением большое значение имеют сроки начала затопления, продолжительность затопления и норма полива, т. е. режим полива затоплением. Вопросам режима затопления различных видов сельскохозяйственных культур посвящены исследования [6, 9, 10, 12]. В исследованиях, по разработке режима затопления, проведенных в европейской части Российской Федерации установлено, что слишком раннее затопление приводит к непроизводительной затрате воды, так как в начале вегетации растения в ней не нуждаются. Наиболее оптимальны такие сроки затопления, которые позволяют наилучшим способом совместить сроки спада воды с лимана и начала активной вегетации трав [3, 5]. Сроки начала затопления многие исследователи приурочивают к среднесуточной температуре воздуха и это особенно актуально для длительно-сезонно промерзающих почв Сибири [8, 13].
Особенность лиманного орошения состоит в том, что увлажняющий слой почвы ограничен снизу сезонно-мерзлотными, в некоторых местах многолетне-мерзлотными почвогрунтами. Процесс увлажнения в данных условиях протекает одновременно с процессами протаивания, поэтому мощность слоя полного насыщения на затопляемом лимане определяется глубиной протаивания. Оптимальный режим затопления для получения высокого урожая трав с качественным кормом и сохранения мелиоративного состояния угодий заключается, прежде всего, в своевременной подаче воды нормами, обеспечивающими требуемую для луговых трав продолжительность затопления (период стояния воды на поверхности лиманов). Наиболее высокая урожайность трав на лиманах получается при затоплении с 5 мая по 20–25 мая, т. е. в течение 15…20 дней. При этом под водным покровом в почве создаются условия высокой влажности, поддерживается ровная низкая температура, необходимая для первой стадии развития корневищных и рыхлокустовых злаков. На лугах, предназначенных для лиманного орошения, при изреженном травостое, а также при коренном улучшении следует производить посев многолетних бобово-злаковых травосмесей. [11].
Цель исследований. Разработать режим затопления многолетних сеяных бобово-злаковых травосмесей в годы различной обеспеченности осадками. Методы и схема исследований. Режим влажности почвы и водно-физические свойства изучались по общепринятым методикам почвенных исследований [1, 2, 7]. Полевые опыты закладывались по схеме: ● 1‑й вариант – без затопления (контроль); ● 2‑й вариант – одноразовое весеннее затопление нормой 250 мм; ● 3‑й вариант – весеннее затопление нормой 250 мм+подпитывание в вегетационный период нормой 150 мм. Площадь опытных участков под каждым вариантом – 0,48 га. На каждом варианте режима затопления проводились опыты по подбору травосмесей. Каждый вид травосмеси состоял из трех компонентов (1 бобовый и 2 злаковых).
Результаты и их обсуждение. Вегетационные периоды трехлетнего исследования по обеспеченности осадками охватили: влажный год (25% обеспеченности осадками), полузасушливый (50% обеспеченности) и засушливый (75% обеспеченности). Исходные запасы влаги во влажный год (25% обеспеченности осадками) в полуметровом слое почвы составили от 181,6 мм до 205,2 мм, или 70…75% НВ. На контроле в течение вегетации трав до второго укоса влажность почвы варьировала в пределах 70…77% НВ. В этот период осадков выпало 112,5 мм, но они были частыми и незначительными и поэтому не оказали существенного влияния на запасы влаги в почве. Но, тем не менее, в фазе стеблевания трав в результате осадков отмечалось повышение влажности до оптимального уровня – 91% НВ.
Совершенно иное положение сложилось в период вегетации трав до второго укоса. Частые осадки, выпавшие с середины июля до конца августа, способствовали постепенному повышению влажности. Так, к концу июля отмечалось насыщение почвы влагой до уровня наименьшей влагоемкости. При одноразовом затоплении влажность почвы до проведения поливов варьировала в пределах 70…80% НВ, что недостаточно для нормальной вегетации многолетних трав. В фазе ветвления трав проведен полив затоплением нормой 250 мм. Продолжительность стояния воды на участке составила 14 сут, т. е. с момента затопления в течение 14 сут почва была насыщена влагой до уровня наименьшей влагоемкости. Такому длительному стоянию воды на участке способствовали и часто выпадающие осадки. В дальнейшем отмечалось некоторое снижение запасов влаги до 89% НВ, но к первому укосу влажность была на уровне 98% НВ. В период вегетации трав до второго укоса в результате выпавших осадков и на фоне весеннего затопления запасы влаги в полуметровом слое почвы были высокими и колебались в пределах 96…100% НВ. При двухразовом затоплении запасы влаги в почве до полива были невысокими – 74…76% НВ, даже несколько ниже, чем при одноразовом затоплении. Полив проведен нормой 250 мм, продолжительность затопления составила 14 сут, и в дальнейшем шло снижение влажности, но в целом она держалась на уровне 92…100% НВ. При формировании трав до второго укоса во влажный год дополнительного затопления не потребовалось. В условиях полузасушливого вегетационного периода (50% обеспеченности осадками) влажность почвы по вариантам составила от 118,5 до 154,6 мм, или 42…56% НВ, что недостаточно для роста и развития растений. На контроле влажность почвы в начале вегетации трав составила 140,9 мм, или 54% НВ. Но в результате осадков, выпавших 11–15 июля, наблюдалось повышение влажности до 65…69% НВ. К первому укосу трав (8 июля) влажность почвы повысилась до 71% НВ.
Совершенно другая картина отмечалась во втором укосе. В начале вегетации трав до второго укоса влажность составляла 61% НВ. В фазе ветвления трав в результате осадков влажность повысилась до 76% НВ, затем при переходе в фазу ветвления-стеблевания произошло ее понижение до 65…68% НВ. Обильные осадки, выпавшие в первой декаде августа, обеспечили оптимальный уровень влажности (88…98% НВ). При одноразовом затоплении исходные запасы влаги в начале вегетации трав составили 154,6 мм, или 56% НВ, что недостаточно для роста и развития многолетних трав. В фазе отрастания-ветвления (31 мая) проведен полив затоплением нормой 250 мм, что позволило увлажнить полуметровый слой почвы до величины наименьшей влагоемкости. Продолжительность затопления составила 10 сут, после чего вся влага впиталась в почву. В дальнейшем шло постепенное снижение влажности почвы, и к первому укосу она составила 229,1 мм, или 86% НВ. В начале отрастания трав до второго укоса в результате выпавших осадков (32 мм) отмечалось повышение влажности почв от 86 до 90% НВ, затем шло постепенное ее снижение, и в фазе ветвления и начале стеблевания она была ниже оптимальных значений – 77…75% НВ. В последующие фазы развития растений осадки способствовали варьированию влажности в пределах 90…94% НВ. При двухразовом затоплении исходные запасы влаги были очень низкими – 118,5 мм, или 44% НВ. Полив, проведенный в начале фазы ветвления многолетних трав, нормой 250 мм, обеспечил насыщение полуметрового слоя почвы до наименьшей влагоемкости. Продолжительность стояния воды на участке составила 9 сут. На этом варианте до первого укоса наблюдалась аналогичная ситуация с динамикой влажности, отмеченная с одноразовым затоплением, т. е. шло постепенное ее снижение – от 94 до 82% НВ. При формировании трав до второго укоса наблюдалось уменьшение влажности почвы до 77% НВ. Затопление, проведенное 13 июля нормой 150 мм, позволило поддерживать оптимальную влажность почвы в течение вегетации трав до второго укоса в пределах 85…100% НВ. В очень засушливый год (75% обеспеченности осадками) исходные запасы влаги в условиях естественного увлажнения, т. е. на контроле, были низкими – 139,8 мм, или 54% НВ. Травы до первого укоса вегетировали в неблагоприятных условиях. В фазе отрастания-ветвления трав отмечалось снижение влажности почв до 52% НВ. Затем в результате незначительных осадков влажность почв повысилась до 63…69% НВ. Но к первому укосу трав вновь отмечалось ее понижение до 62% НВ. Всего за этот период выпало 66,8 мм осадков. В течение вегетации трав до второго укоса влажность почвы была в пределах 63…76% НВ. За этот период выпало 106,5 мм осадков.
При одноразовом затоплении исходные запасы влаги в почве были 154,6 мм, или 59% НВ, и к началу весеннего затопления составили 140,8 мм, или 54% НВ. В фазе ветвления проведен полив затоплением нормой 250 мм, продолжительностью 13 сут, затем отмечалось понижение влажности, и к первому укосу она составила 212,5 мм, или 80% НВ. В этот период наблюдалось кратковременное повышение влажности до 97% НВ. В течение вегетации трав до второго укоса наблюдалось снижение запасов влаги, по сравнению с периодом до первого укоса трав. Динамика влажности варьировала в пределах 74…88% НВ, а к концу вегетации трав, перед укосом – до 72…74% НВ. При двухразовом затоплении складывалась ситуация, аналогичная с одноразовым затоплением в период формирования трав до первого укоса. Следует отметить, что запасы влаги в почве к началу весеннего затопления были еще ниже, чем на варианте с одноразовым затоплением, и составили всего лишь 52% НВ. Полив затоплением, проведенный 28 мая нормой 250 мм, обеспечил оптимальную влажность почвы до начала фазы бутонизации, а затем к первому укосу отмечалось ее понижение до 75% НВ. Для поддержания оптимальной влажности почвы под травы второго укоса 4 июля проведен полив нормой 150 мм, что способствовало поддержанию оптимальной влажности почвы в полуметровом слое в течение вегетации трав до второго укоса.
Заключение. Таким образом, в полузасушливый и очень засушливый год осадки не обеспечивают оптимальную влажность почвы для роста и развития многолетних трав. Одноразовый весенний полив способствует поддержанию оптимальной влажности почв при формировании трав до первого укоса. Для нормальной жизнедеятельности трав до второго укоса необходимо дополнительное увлажнение. Исключение составил влажный год, где обильные и частые осадки, особенно во второй половине вегетации, позволили повысить запасы влаги в почве до необходимого для вегетации трав уровня
1. Agrofizicheskie metody issledovaniya pochv. – M.: Nauka, 1966. – 259 s.
2. Agrohimicheskie metody issledovaniya pochv. – M.: Nauka, 1975. – 656 s.
3. Badmaeva S.E. Optimizaciya agrolandshaftov po pokazatelyam teplo- vlagooobespechennosti. – Nauka i obrazovanie. Mat. Mezhd. nauchno-prakt. konf. Krasnoyarsk, 2020. – S. 3 – 5.
4. Badmaeva S.E., Merkusheva M.G. Nauchnye osnovy racional'nogo ispol'zovaniya oroshaemyh agrolandshaftov Vostochnoy Sibiri – Krasnoyarsk: KrasGAU- 2014. – 412 s.
5. Badmaeva Yu.V. Meliorativnye meropriyatiya po optimizacii svoystv agrolandshaftov// Melioraciya i vodnoe hozyaystvo. – 2023. – № 3. – S.20-24.
6. Bulahtina G.K. Vliyanie razlichnyh sposobov poliva na produktivnost' mnogoletnih kormovyh travosmesey / G. K. Bulahtina, N. I. Kudryashova, A. V. Kudryashov// Puti povysheniya effektivnosti oroshaemogo zemledeliya. – 2017. – № 1(65). – S.142-144.
7. Vadyunina A.F. Metody opredeleniya fizicheskih svoystv pochv i gruntov / A.F. Vadyunina, Z.A. Korchagina. – M.: Vyssh. shk., 1973. – 398 s.
8. Vozhegova R. A. Agrometeorologicheskoe obosnovanie rezhimov orosheniya sel'skohozyaystvennyh kul'tur / R. A. Vozhegova, I. N. Belyaeva, S. V. Kokovihin // Puti povysheniya effektivnosti oroshaemogo zemledeliya. – 2017. – № 1(65). – S.187-192.
9. Dobrachev Yu.V. Ocenka sostoyaniya proizvodstvennyh uchastkov risovyh orositel'nyh sistem meliorativnogo kompleksa Nizhney Kubani// Melioraciya i vodnoe hozyaystvo. – 2023. – № 5. – S.32-38.
10. Ivanyutin N.M. Analiz ispol'zovaniya i perspektivy razvitiya razlichnyh sposobov orosheniya, primenyaemyh v Krymu/ N. M. Ivanyutin, S. V. Podovalova// Puti povysheniya effektivnosti oroshaemogo zemledeliya. – 2017. – № 1(65). – S.6-11.
11. Mnogoletnie bobovye travy pri oroshenii – garant ustoychivogo kormoproizvodstva v Nizhnem Povolzh'e / N. I. Burceva, E. I. Molokanceva, E. S. Bahtygaliev, I. P. Ivina // Melioraciya i gidrotehnika. – 2024. – T. 14, № 3. – S. 165–180. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2024-14-3-165-180.
12. Semenenko S.Ya. Povyshenie effektivnosti ispol'zovaniya sistem limannogo orosheniya na osnove gosudarstvenno-chastnogo partnerstva / S.Ya. Semenenko, I.A. Manzhikova // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: Nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. – 2015. – №2 (38). – S. 252–256.
13. Churakov D. S. Vliyanie vesennego zatopleniya i zim¬nego orosheniya na produktivnost' poymennyh lugov basseyna r. Aley /D. S. Churakov, A.I. Medvednikov // Me¬lioraciya poymennyh zemel' Sibiri. - Krasnoyarsk, 1986. - S. 119-125.
