Содержание к диссертации
Введение
1 Влияние деградационных процессов на плодородие почв (обзор литературы) 6
1.1 Факторы определяющие развитие эрозии 11
1.2 Характеристика качественного состояния земель и деградационные процессы в России 20
1.3 Деградация почв Ростовской области 27
2 Объект и методика исследований 36
2.1 Характеристика хозяйства 36
2.1.1 Климат 38
2.2 Рельеф местности 43
2.3 Растительность 44
2.4 Почвенный покров 45
2.5. Методика проведения исследований 47
3 Процессы эрозии и дефляции на темно-каштановых почвах 50
3.1 Влияние ложбин на контрастность почвенного покрова 58
4 Лесные полосы и процессы дефляции 63
5 Эколого-генетическая оценка гумусного состояния темно-каштановых почв 79
5.1 Корневые системы сельскохозяйственных культур и содержание гумуса 86
5.2 Расчет баланса гумуса в полевом севообороте 94
6 Эколого-экономические аспекты применения почвозащитных мероприятий 105
Выводы 112
Список использованной литературы 115
Приложения 129
- Характеристика качественного состояния земель и деградационные процессы в России
- Деградация почв Ростовской области
- Влияние ложбин на контрастность почвенного покрова
- Корневые системы сельскохозяйственных культур и содержание гумуса
Введение к работе
Актуальность исследований. Изучение деградационных процессов, оказывающих дестабилизирующее влияние на окружающую среду в целом, и поиск путей по их нейтрализации являются наиболее актуальной задачей экологии.
Ростовская область располагает обширными земельными угодьями, ко торые различаются природно-экологическим разнообразием. Деградация <ж почв сухостепной зоны Ростовской области за последние 50 лет достигла уг- рожающих размеров. Особенно заметны изменения в экологически неустойчивых агроландшафтах сухостепной зоны с резко выраженным дефицитом осадков, постоянными суховеями и засухами. Здесь в наибольшей степени проявляются процессы дефляции, а особенности рельефа местности привели к развитию линейного и плоскостного смыва и резкой дифференциации структуры почвенного покрова.
В результате эрозии ухудшаются экологические, физические, химиче- ские и биологические свойства почвы. Снижается содержание и запас гумуса, часто ухудшается и его качественный состав, снижаются запасы элементов питания (азота, фосфора, калия и др.) и содержание их подвижных форм. Ухудшаются структурное состояние и сложение, уменьшается пористость и увеличивается плотность, что приводит к снижению водопроницаемости, увеличению поверхностного стока, снижению влагоемкости и запасов доступной для растений влаги. Потеря верхнего наиболее гумусированного и 'ф оструктуренного слоя ведет к снижению биологической активности почв: уменьшается численность микроорганизмов и мезофауны, снижается микробиологическая и ферментативная активность почв.
Кроме того, водная эрозия сопровождается рядом других неблагоприятных явлений: потерей талых и дождевых вод, уменьшением запасов воды в почве, расчленением полей, заилением рек, оросительных и дренажных систем, других водоемов, нарушению дорожной сети и т.д.
Цели и задачи исследований. Целью настоящей работы являются изучение особенностей проявления эрозионных процессов каштановых почв
Ростовской области, их влияние на плодородие и продуктивность сельскохо- ф зяйственных культур, разработка мероприятий по их нейтрализации.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: установление степени влияния хозяйственной деятельности человека на почвенный покров и интенсивность развития основных деградационных процессов; изучение особенностей развития процессов дегумификации, эрозии и дефляции и поиск путей воздействия, направленных на их устранение;
Ф - уточнение природоохранной и почвозащитной роли системы лесных насаждений, почвозащитных агротехнологий с точки зрения их эколого-экономической эффективности.
Научная новизна исследований. Наиболее масштабными процессами, снижающими плодородие каштановых почв являются эрозия, дефляция и де-гумификация. Наличие значительного количества ложбин в данной зоне и интенсивное развитие в них эрозионных процессов усиливает пестроту почвенного покрова. Эффективными мерами борьбы с дефляцией являются сис- тема полезащитных лесных полос с межполосным расстоянием 350 м и поч- возащитная технология возделывания сельскохозяйственных культур. Залу-жение ложбин предохраняет почву от размыва и обеспечивает безопасный сброс талых и дождевых вод. Выявлена дифференциация урожайности озимой пшеницы в зависимости расстояния от лесной полосы.
Производство сельскохозяйственной продукции в современных поле вых севооборотах сопровождается потерей органического вещества почвы. Ф Практическая значимость работы. Для борьбы с эрозией и дефляци- ей рекомендуется применять комплекс мероприятий состоящий из системы лесных полос (при межполосном расстоянии 350 м), почвозащитных, с оставлением на поверхности стерни и растительных остатков, способов обработки почвы, залужение водотоков (ложбин). С целью сохранения и воспроизводства гумуса необходимо увеличить нормы внесения органических и минеральных удобрений, рекомендуется ежегодно вносить не менее 6-8 т/га органических и 5-6 т/га в физическом весе минеральных удобрений.
5 Положения, выносимые на защиту
1. Современное состояние каштановых почв Ростовской области, характеризуется интенсивным развитием различных деградационных процессов, среди которых наиболее опасны водная эрозия и дефляция.
Микрорельеф в сухостепной зоне Ростовской области, обусловленный эрозией, влияет на пестроту почвенного покрова, неоднородность земель по плодородию и продуктивности сельскохозяйственных культур.
Снижение интенсивность эрозии, дефляции и дегумификации может быть обеспечено оптимальным размещением лесополос, почвозащитной технологией, залужением ложбин и т.д.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на заседаниях кафедра МПиЗ, на научно-технических конференциях и семинарах: Новочеркасск, НГМА «Проблемы орошаемого земледелия и лесоразведения Юга России» (Межвузовская конференция (15-16.11.2003г); п. Рассвет, ДЗНИИСХ «Разработка адаптивных систем природоохранных технологий производства сельскохозяйственной продукции в аридных районах России» (13-14.05.2003г); п. Персиановский, ДонГАУ «Проблемы развития аграрного сектора экономики и пути их решения» (03-07.02.2003); г. Курск «Оптимизация агроландшафтов и адаптивно-ландшафтных систем земледелия» (2003г.); Новочеркасск, НГМА «Повышение эффективности использования орошаемых земель Южного Федерального округа» (Шумаковские чтения совместно с заседанием секции РАСН (30.09.2005г).
Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 9 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 137 страницах текста, содержит 31 таблицу, 9 рисунков. Список использованной литературы включает 167 наименований, в том числе 8 иностранных авторов.
Автор благодарит своих руководителей доктора сельскохозяйственных наук, профессора Е.В. Полуэктова и доктора сельскохозяйственных наук А.А. Новикова за постоянную помощь и поддержку при выполнении работы, а также Д.Б. Латария за помощь оказанную при проведении полевых опытов.
Характеристика качественного состояния земель и деградационные процессы в России
Сложные природные условия на территории Российской Федерации обуславливают низкое качество земель, которое характеризуются невысоким естественным плодородием почв, повышенным режимом увлажнения в та-ежно-лесной зоне и пониженным увлажнением в степной и сухостепной зонах, неудовлетворительным культуртехническим состоянием, неоптимальными природно-технологическими свойствами (Волков, 1998).
Оценка сельскохозяйственных угодий России по режиму увлажнения, термическим ресурсам и солнечной радиации, неблагоприятным климатическим условиям показывает, что большая часть территории Российской Федерации находится в зоне рискованного земледелия. На эффективность использования сельскохозяйственных угодий отрицательно влияют неблагоприятные агроклиматические явления (засухи, суховеи, высокие температуры, заморозки, низкие зимние температуры и другие негативные природные явления). В большей или меньшей степени под воздействием этих явлений находятся земли сельскохозяйственного назначения почти всех субъектов Российской Федерации.
Природный биоклиматический потенциал основных земледельческих районов страны для главных сельскохозяйственных культур по своему уровню в 2,5 - 3,2 раза уступает потенциалу стран Западной Европы и Северной Америки. Основной пахотный земельный фонд Российской Федерации составляют черноземные почвы - 50 %, на которых производится почти 75 % валовой продукции зерновых культур и 50 % продукции животноводства. Черноземные почвы имеют наиболее высокий запас гумуса, характеризуются большой емкостью его поглощения, близкой к нейтральной реакции почвенного раствора. Они отличаются хорошей структурой, рыхлым слоем, высокой влагоемкостью и водопроницаемостью, обладают большим запасом азота, фосфора, калия, имеют повышенную нитрификационную способность, обладают благоприятными химическими, физико-химическими и водно-физическими свойствами.
Темно-каштановые почвы занимают 12,8 % сельскохозяйственных угодий и 10,6 % пашни. У них в целом удовлетворительные химические и физико-химические, а также водно-физические свойства, они содержат в пахотном слое 2,4-4 % гумуса, имеют слабощелочную реакцию среды, значительную емкость обмена при небольшом содержании поглощенного натрия, их потенциальное плодородие достаточно высокое.
Солонцы, солончаки и солоди - низкоплодородные почвы, не пригодные для сельскохозяйственного использования без коренного улучшения, занимают 21,3 % площади пашни (Сельскохозяйственные угодья Российской Федерации, 2001).
Данные условия усугубляются нерациональным использованием земель, которое из-за бесхозяйственной деятельности приводит к ухудшению экологической ситуации и снижению экономической эффективности производства, выбытию ценных сельскохозяйственных угодий из оборота. В целом, из-за бесхозяйственной деятельности за 25 лет выбыло из оборота и переведено в разряд неиспользуемых земель 33,5 млн. га. (Государственный (национальный) доклад о состоянии и использовании земель Российской Федерации, 1993). Антропогенное воздействие на земли интенсивно возрастают, их негативные последствия выражаются в количестве нарушенных земель, утративших в связи с бесхозяйственностью первоначальную ценность и являющиеся источником отрицательного воздействия на окружающую среду (табл. 1.1).
Характерным является резкое ухудшение состояния почв пашни и других сельскохозяйственных угодий, состава растительного покрова сенокосов и пастбищ, это является следствием расточительного использования почвенного плодородия, что привело к развитию процессов ветровой и водной эрозии, нарушению в почве положительного баланса гумуса, загрязнению земель химическими веществами (ядохимикатами, гербицидами, нитратами и т. д.). По данным землеустроительной службы страны развитие эрозионных процессов, подтопление и заболачивание земель, зарастание кустарником и мелколесьем, а также предоставление их для несельскохозяйственных целей привели к тому, что за 25 лет (с 1965 по 1990 годы) площадь сельскохозяйственных угодий сократилось на 12,6 млн. га.
Тенденция увеличения земель с признаками деградации вызвана в первую очередь, бесхозяйственным использованием земель, отсутствием финансирования на разработку и реализацию мероприятий по охране и рациональному использованию земельных ресурсов, сокращением проведения мероприятий по улучшению земель. Осуществляемые в большинстве субъектов Федерации мероприятия по предотвращению негативных процессов не адекватны степени и размерам их проявления. Кроме того, для снижения степени деградационных процессов и обоснования мероприятий по улучшению земель необходимо систематическое наблюдение за состоянием почвенного и растительного покрова. Однако за последние годы работы по мониторингу земель, почвенному и геоботаническому обследованию из-за отсутствия финансирования практически повсеместно свернуты.
По состоянию на 1 января 2004 года общая площадь эрозионно-опасных и эродированных земель сельскохозяйственного назначения Российской Федерации составляет 124,7 млн. га. (49 %), в том числе эродированных - 54,1 млн. га. (21,2 %). Из общей пощади сельскохозяйственных угодий подвержено эрозии 51,1 млн. га (23,1 %), в том числе 35,1 млн. га пашни (27,2 %), 1,6 млн. га сенокосов (5,9 %), 14,4 млн. га пастбищ (23,0 %).
Наиболее опасными в эрозионном отношении являются Поволжский (44,8 %), Центрально-Черноземный (40,4 %), Северо-Кавказский (36,2 %) экономические районы, в дефляционно-опасном - Северо-Кавказский (67,9 %) и Поволжский (51,5 %) экономические районы.
Дефляция почв наиболее интенсивно проявляется в регионах, находящихся в пустынной, полупустынной, сухостепной и степной зонах, где распространены почвы легкого гранулометрического состава. Дефляция преобладает на территории Республики Калмыкия и Астраханской области, на частях территории Республики Дагестан, Ставропольского края, Волгоградской и Ростовской областей, Республики Хакасия, Республики Тыва, Омской области и ряда других субъектов Федерации.
По данным научно-исследовательских учреждений, в следствии эрозии ежегодно теряется около 3 млрд. тонн плодородного слоя почв (13,5 тонн на 1 га сельскохозяйственных угодий), что соответствует 38-40 млн. тонн удобрений и превышает ежегодные объемы их поставок сельскому хозяйству. Прирост оврагов достигает 26 тыс. км. в год, а недобор продукции на эродированных землях достиг 40 млн. тонн кормовых единиц. Поэтому борьба с эрозией и дефляцией становится одной из главных задач современного сельскохозяйственного производства.
Деградация почв Ростовской области
Характерным является резкое ухудшение состояния почв пашни и других сельскохозяйственных угодий, состава растительного покрова сенокосов и пастбищ, это является следствием расточительного использования почвенного плодородия, что привело к развитию процессов ветровой и водной эрозии, нарушению в почве положительного баланса гумуса, загрязнению земель химическими веществами (ядохимикатами, гербицидами, нитратами и т. д.). По данным землеустроительной службы страны развитие эрозионных процессов, подтопление и заболачивание земель, зарастание кустарником и мелколесьем, а также предоставление их для несельскохозяйственных целей привели к тому, что за 25 лет (с 1965 по 1990 годы) площадь сельскохозяйственных угодий сократилось на 12,6 млн. га.
Тенденция увеличения земель с признаками деградации вызвана в первую очередь, бесхозяйственным использованием земель, отсутствием финансирования на разработку и реализацию мероприятий по охране и рациональному использованию земельных ресурсов, сокращением проведения мероприятий по улучшению земель. Осуществляемые в большинстве субъектов Федерации мероприятия по предотвращению негативных процессов не адекватны степени и размерам их проявления. Кроме того, для снижения степени деградационных процессов и обоснования мероприятий по улучшению земель необходимо систематическое наблюдение за состоянием почвенного и растительного покрова. Однако за последние годы работы по мониторингу земель, почвенному и геоботаническому обследованию из-за отсутствия финансирования практически повсеместно свернуты.
По состоянию на 1 января 2004 года общая площадь эрозионно-опасных и эродированных земель сельскохозяйственного назначения Российской Федерации составляет 124,7 млн. га. (49 %), в том числе эродированных - 54,1 млн. га. (21,2 %). Из общей пощади сельскохозяйственных угодий подвержено эрозии 51,1 млн. га (23,1 %), в том числе 35,1 млн. га пашни (27,2 %), 1,6 млн. га сенокосов (5,9 %), 14,4 млн. га пастбищ (23,0 %).
Наиболее опасными в эрозионном отношении являются Поволжский (44,8 %), Центрально-Черноземный (40,4 %), Северо-Кавказский (36,2 %) экономические районы, в дефляционно-опасном - Северо-Кавказский (67,9 %) и Поволжский (51,5 %) экономические районы.
Дефляция почв наиболее интенсивно проявляется в регионах, находящихся в пустынной, полупустынной, сухостепной и степной зонах, где распространены почвы легкого гранулометрического состава. Дефляция преобладает на территории Республики Калмыкия и Астраханской области, на частях территории Республики Дагестан, Ставропольского края, Волгоградской и Ростовской областей, Республики Хакасия, Республики Тыва, Омской области и ряда других субъектов Федерации.
По данным научно-исследовательских учреждений, в следствии эрозии ежегодно теряется около 3 млрд. тонн плодородного слоя почв (13,5 тонн на 1 га сельскохозяйственных угодий), что соответствует 38-40 млн. тонн удобрений и превышает ежегодные объемы их поставок сельскому хозяйству. Прирост оврагов достигает 26 тыс. км. в год, а недобор продукции на эродированных землях достиг 40 млн. тонн кормовых единиц. Поэтому борьба с эрозией и дефляцией становится одной из главных задач современного сельскохозяйственного производства.
Другим не менее масштабным явлением деградации почвенного покрова является проблема дегумуфикации почв. Гумусовое состояние почв - важнейший показатель количественной оценки плодородия. Это связано с тем, что гумус выступает как интегральный показатель плодородия, объединяющий в себе ряд свойств почв. С гумусовыми веществами связаны многие условия жизни растений, которые отражаются в свойствах почвенного профиля: мощность и богатство гумусового профиля, пригодность к сельскохозяйственному использованию, реакция среды, физическое состояние почвенной массы, ее биохимическая активность и т.д. Поэтому, оценивая гумус почв, мы оцениваем сразу многие почвенные характеристики. Разный качественный состав органического вещества характеризует гумусовое состояние почвы (Понамарева и Плотникова, 1980, Вальков и др., 2004, Безуглова, 1987, 2001, Щербаков и др, 2000, Казеев и др, 2004).
Анализ качественного состояния пахотных угодий свидетельствует об уменьшении содержания гумуса и питательных веществ в почвах на значительных площадях. По данным Госкомзема в 1999 году с урожаем и сорняками с пашни было вынесено 118,5 кг/га питательных веществ в переводе на минеральные удобрения, а компенсировано всего 21,5 кг/га (18 %). Интенсивный вынос питательных веществ, истощительное использование земель при резком сокращении внесения минеральных и органических удобрений, уменьшение объемов проведения агрохимических и мелиоративных мероприятий значительно снизили уровень плодородия почв пашни. При статистической обработке аналитических данных гумусового состояния почв установлено, что содержание гумуса в почвах пашни резко сокращается. (Государственный (национальный) доклад о состоянии и использовании земель Российской Федерации за 1999 год). За последние 12-30 лет содержание гумуса в почвах России уменьшилось на 0,4 - 0,6 %. Изменение содержания гумуса в пахотном слое почвы в различных регионах России представлено в таблице 1.2.
Влияние ложбин на контрастность почвенного покрова
Интенсивность проявления эрозии во многом обусловлена распределением земель по уклонам. В Ростовской области преобладают углы наклона поверхности до 2 — таких почв около 80 % всей площади, на склоны крутизной от 2 до 5 приходится примерно 17 % и на крутосклоны более 10— 2% (Полуэктов, 1984). При этом имеет значение длина, форма, экспозиция склона и ряд других факторов.
Результаты почвенного обследования Южгипроземом свидетельствуют, что общая площадь эродированных земель в области составляет 5,5 млн. га, или более 59 % всей площади. Более 3 млн. га эродированных почв — пашня. Количество почв, подверженных водной эрозии, свыше 3 млн. га, в том числе почти 2 млн. га пашни. Из них слабосмытых почв 1,6, среднесмы-тых — 0,3 млн. га, сильносмытых — 28 тыс. га.
Вследствие смыва на пашне ежегодно теряется 54 тыс. т азота, 27 т фосфора и 542 т калия (Грызлов, 1975). Это больше того количества удобрений, которое получала область даже в годы наивысшего их внесения. С полей сбрасывается более 200 млн. т воды в год, а в засушливых условиях Нижнего Дона это — лимитирующий фактор нормального роста и развития сельскохозяйственных культур, получения высоких урожаев.
Главную роль в проявлении дефляции почв играет ветер, его скорость и продолжительность. Основное направление ветров — восточное. Только в летний период небольшое преобладание получают ветры западные. Максимальная скорость ветров — 20—30 и даже 40—45 м/с — чаще наблюдается в холодное время года. И если им предшествует длительное отсутствие осадков, то возникновение пыльных бурь является естественной закономерностью. С высокой сухостью воздушных потоков связано усиление дефляционного эффекта весной. В летний период пыльные бури носят очаговый характер и не наносят большого вреда растениям.
При скорости ветра более 15 м/с воздушным потоком на большую высоту поднимаются мелкие частицы почвы, разрушая слой земли до 5—10 см и более. На значительных площадях повреждаются или даже полностью уничтожаются культурные растения, мелкозем засыпает шоссейные и железные дороги, оросительные каналы, поселки и хозяйственные строения.
Количество переносимой ветром массы зависит не только от скорости ветра, но и от рельефа местности, целого ряда свойств почвы, ее комковатости, шероховатости поверхности. Частицы диаметром 0,5 мм катятся по почве, 0,5—0,1 — скачут, 0,1 — переносятся по воздуху.
Дефлированной пашни насчитывается 1,7 млн. га, т. е. 29 % общей площади, в т. ч. слабодефлированной — 1,6 млн. га, среднедефлированной — 265 тыс. га и сильнодефлированной — 4,6 тыс. га. Кроме того, имеется около 440 тыс. га оврагов и балок протяженностью около 40 тыс. км.
Исследованиями установлено, что восстановление почвы в результате естественного почвообразовательного процесса в наших условиях не превышает 1,5—3,5 т/га ежегодно (Полуэктов, Чешев, 1990, Лобанов и др., 1997). Таким образом, на землях, подверженных эрозии и дефляции, без применения почвозащитных мероприятий почва разрушается в 3—5 раз быстрее, чем восстанавливается. И именно этот показатель сохранности почв— 1,5-3,5 т. в год — можно применять в качестве контрольного, определяющего эффективность того или иного противоэрозионного приема, комплекса в целом.
Еще В.В. Докучаевым (1892) было замечено, что сплошная распашка полей, уничтожение гутой растительности, дерна, задерживающих большое количество снега и воды, и защищающих почву от воздействия морозов и ветров, а также уничтожение, свойственной черноземам, благоприятной для удержания влаги, зернистой структуры обусловили усиление испарения степных вод, уменьшение количества почвенной влаги, понижения уровня грунтовых вод, чрезвычайное усиление водополей (весенних и дождевых) в открытой степи и реках при сокращении их продолжительности и уменынения количества летнего запаса воды как в реках, так и на степных водоразделах.
Все это в равной степени относится и к суховейной зоне каштановых почв, где влага является определяющим показателем их плодородия. Большое количество исследований проведенных в 20 веке (Соболев, 1948, 1961, Козьменко, 1949, 1954, Арманд, 1961, Заславский, 1966, Захаров, 1971, Каштанов, 1983, Миронченко, 1963, Скородумов, 1973, Сурмач, 1976, Бараев, 1976, Брауде, 1959, Альбенский, 1967, Павловский, 1997, Барабанов, 1993, Конке, Бертран, 1962, Полуэктов, 1984, Armbrust, 1987, Blongh, 1990, Davis, 1989, Fryrear, 1987, Munawar, 1990 и др.) позволили создать стройную систему почвозащитных мероприятий, основа которых в настоящее время заключается на ландшафтной основе. В качестве основополагающего момента данной системы выступает противоэрозионная (противодефляционная) организация территории. Важнейшее значение в противоэрозионной организации территории имеет правильное размещение полезащитных и водорегулирующих лесных полос не только как регуляторов влаги, но и как долговременных организаторов территории. Применительно к зоне каштановых почв одним из простейших и дешевых приемов защиты пахотных земель от паводковых и ливневых вод является создание буферных полос и залужение водотоков. Это не требует специальной техники и серьезных изменений в агротехнике возделываемых культур. Буферные полосы создаются на склонах крутизной более 1 . Они создаются из культур сплошного сева (многолетние и однолетние травы, озимые, яровые зерновые) (Грызлов, 1975, Полуэктов, 1984, 2004). Буферные полосы используются для задержания стока талых вод на озимых и зяби в зимне-весенний период. В зимний период они задерживают снег, уменьшают скорость ветра в приземном слое, а в весенне-летний - задерживают и распыляют сток, уменьшают его скорость, способствуют повышению влажности почвы. Границы полос размещают с максимальным приближением к направлению горизонталей. Полосы создают временные или постоянные. Временные, засеваются зерновыми культурами сплошного сева, а постоянные из многолетних трав. При наличии ложбин или промоин для предотвращения их дальнейшего размыва следует отвести под залужение, что позволит в определенной степени добиться снижения интенсивности эрозии и повышения урожайности выращиваемых культур.
Корневые системы сельскохозяйственных культур и содержание гумуса
В связи с тем, что наши исследования проводились в период 2000 по 2003 г.г остановимся более подробно на агроклиматической характеристике этих лет. (2000 - 2001 сельскохозяйственный год) В 2000 г. за период с сентября по ноябрь выпало 72,4 мм осадков, что несколько меньше среднемноголетне-го количества (78 мм). Первые два месяца осени были довольно теплыми, а в ноябре уже были зафиксированы морозы до - 10С, тогда же выпали первые осадки в виде снега. Затем морозы сменились оттепелями. Зима этого года оказалась аномально теплой и малоснежной, нечастые короткие периоды морозной погоды сменялись продолжительными оттепелями. Почва в течении зимы промерзла на глубину до 28 см. Снежный покров мощностью 9-13 см сформировался всего 1 раз. В течение зимы выпало всего 43 мм осадков, преимущественно в виде дождя. За три весенних месяца и июнь выпало 303 мм, вместо среднемного-летних 137 мм, что привело к уменьшению влаги в почве.
В июле осадки не выпали, и только лишь в августе выпало 43 мм осадков. (2001-2002 сельскохозяйственный год) Характеризуется теплой и дождливой осенью. По данным, полученным Д.Б. Латария (2004) в начале сентября запасы доступной влаги в пахотном слое почвы в зависимости от вариантов опыты колебались в пределах от 30 мм до 36 мм, чего было достаточно для получения дружных всходов и дальнейшего развития озимой пшеницы. В сентябре выпало 62 мм осадков, а всего за осенние месяцы 128 мм, при среднемноголетней норме 78 мм. Почва ушла в зиму в переувлажненном состоянии. Зима была малоснежной и мягкой. Осадки выпадали преимущественно в виде дождя и мокрого снега, который быстро таял. При среднемно-голетних 80 мм осадков их было 132 мм. Снежный покров мощностью в среднем 14 см сформировался всего 1 раз. Максимальная глубина промерзания почвы составила 8 см. В феврале средняя температура воздуха была +3,1 С, что выше среднемноголетней температуры этого месяца на 9,2С. После 20 февраля произошёл переход температуры воздуха через +5С в сторону повышения. Почва полностью оттаяла. Осадков в основном в виде дождя выпало чуть больше нормы - 26,7 мм.
В конце марта в метровом слое почвы максимально доступные запасы влаги составили 119 мм. Теплая погода (средняя температура марта +5,8С, апреля +9С) позволила озимой пшенице активно развиваться после перезимовки. Но, будучи в фазе выхода в трубку, 9 10 апреля посевы были в значительной степени прихвачены ночными и утренними заморозками (до -10С). За апрель, май и первую половину июня вместо среднемноголетних 90 мм выпало около 20 мм (в 4,5 раза меньше). Около 65 мм осадков, выпавших во второй половине июня, не столько помогли исправить положение в формировании урожая, столько помешали в проведении его своевременной уборки. Июль и август были относительно сухими (22,8 мм, при норме 77 мм) и жаркими (средняя температура июля + 27С, августа +21,6С).
(2002-2003 сельскохозяйственный год) Сентябрь был сухим (17,2 мм), поэтому посеянная озимая пшеница всходила в течении 20-25 дней. Но в октябре выпало 101,7 мм, что в три раза превышало среднемноголетний показатель. В ноябре также выпала двойная норма осадков - 40,4 мм. В то же время декабрь был сухим 5,8 мм. Январь 2003 года характеризовался частой сменой тёплых и холодных воздушных масс, но в целом характеризовался среднемноголетними данными. Среднемесячная температура воздуха составила 2,2С. Минимальная температура в отдельные дни понижалась до -1.8С, а максимальная повышалась до +8С. Осадки выпадали в основном в виде дождя и мокрого снега (58,9 мм при норме 25 мм). Снежный покров был неустойчивым и ни разу не превысил 3-х сантиметрового уровня. Почва промерзала на глубину до 80 см. Чередование морозной и оттепельной погоды способствовало образованию на поверхности почвы притёртой ледяной корки, которая сохранялась в течении второй половины января. Толщина корки составляла 3-11 мм. В феврале выпало 14,8 мм осадков в виде дождя и мокрого снега. Март в целом был умеренно холодным с недобором осадков.
Средняя месячная температура составила 0,4С, что на 1,1 С ниже обычной. Переход температуры воздуха через 0С произошло в начале марта. Осадки выпали в виде мокрого снега и дождя (7,6 мм). Апрель характеризовался пониженным температурным режимом, недобором осадков, сильными ветрами и заморозками в последней пятидневке месяца. Средняя месячная температура воздуха 8,1 С была ниже нормы на 0,6С. Устойчивый переход средней суточной температуры воздуха в сторону повышения произошел через + 5С - 5-7 апреля; через +10С - 28-29 апреля. Осадков выпало 8,1 мм, против нормы в 27 мм. В период с 14 по 21 апреля наблюдались сильные ветры восточных румбов со скоростью до 10 м/с, с порывами 20-22 м/с. Они стали причиной пыльной бури. К этому времени уже начались полевые работы (боронование, культивация, посев, прикатывание). Верхний 0-3 см слой почвы на этих полях был распылён и высушен до величины влажности завядания растений. 26-27 апреля наблюдались заморозки до -5С. Май характеризовался умеренно жаркой погодой со значительным недобором осадков. Средняя месячная температура воздуха (19,4С) была на 3,2С выше нормы. Осадки в виде ливней выпали в количестве 18,6 мм, что в два раза меньше нормы (38 мм). Июнь по температурному режиму оказался прохладнее обычного (среднемесячная температура + 19С). Осадков выпало 24,6 мм, что является половиной нормы. Июль также был прохладнее обычного (среднемесячная температура 23С), характеризовался частыми сильными осадками (выпало 58,6 мм), иногда с градом. В августе средняя месячная температура воздуха составила 22,8С. Осадки в количестве 63,5 мм, выпадали в виде ливней.
