Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Состояние вопроса по возделыванию озимых культур ... 8
1. Площади и урожайность озимых культур. 8
2. Условия, необходимые для получения высоких урожаев озимых культур 9
3. Условия для выращивания озимых в Алтайском крае 16
4. Влияние кулис на накопление снега, температуру, запас влаги в почве и формирование урожая 23
Глава II. Природно-климатические условия, объекты и методика проведения опытов 26
1. Климат 26
2. Характеристика почв 30
3. Метеорологическая характеристика 1975-1980 гг 32
4. Методика проведения исследований 37
Глава III. Рост и развитие кулисных растений и их влияние на накопление снега, его структуру, плотность 42
1. Рост кулисных растений , 42
2. Накопление и распределение снега в различных кулисах .. 43
3. Плотность снега 56
4. Структура снежного покрова
Глава ІV. Влияние кулис на температуру и промерзание почвы .. 64
1. Температура почвы на глубине узла кущения 64
2. Промерзание почвы 70
Глава V. Влажность почвы и содержание питательных веществ под озимыми культурами 77
1. Запас воды в снегу и степень впитывания почвой талых вод 77
2. Запас продуктивной влаги в почве 82
3. Содержание подвижных питательных веществ по фазам роста и развития озимых культур 92
Глава VІ. Засоренность посевов озимых культур 100
Глава VII. Нормирование урожайности озимых культур 105
1. Продолжительность межфазных периодов озимых культур..105
2. Перезимовка 112
3. Выживаемость 118
4. Урожайность 118
5. Структура урожая 130
Глава VIII. Шизико-химические, хлебопекарные свойства зерна озимых культур 137
Глава IX. Экономическая эшктивность выращивания озимых культур 144
Выводы 148
Предложения производству 150
Список литературы 151
Приложения 167
- Влияние кулис на накопление снега, температуру, запас влаги в почве и формирование урожая
- Метеорологическая характеристика 1975-1980 гг
- Накопление и распределение снега в различных кулисах
- Содержание подвижных питательных веществ по фазам роста и развития озимых культур
Введение к работе
Продовольственная программа страны является центральной проблемой пятилетки. Она определена решениями ХХУІ съезда КПСС, "Основными направлениями экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года". Одной из основных задач сельского хозяйства является увеличение производства зерна. За одиннадцатую пятилетку планируется довести среднегодовое производство его до 238 - 243 млн.тонн. В зерновом балансе страны важную роль играют озимые зерновые культуры: рожь и пшеница. Озимая пшеница - культура больших потенциальных возможностей. При удовлетворительной перезимовке и внесении удобрений под ее посевы урожаи значительно увеличиваются. Создание тритикале - нового типа зерновых культур, обладающего рядом выдающихся качеств, в том числе значительно зимостойкого - одно из важнейших достижений селекции за последние десятилетия (83,140,145,165,197,198,201] . В настоящее время посевные площади тритикале в Европейской части Союза занимают 74 тыс.гектаров, а в Алтайском крае - 1350 гектаров. Озимая пшеница и рожь в настоящее время занимают в структуре посевных площадей Алтая 320 тыс.гектаров.
Цель исследования: установить оптимальные варианты вида, конструкции кулис и расстояния между ними, обеспечивающие накопление снежного слоя для удовлетворительной перезимовки озимых и достаточного увлажнения метрового слоя почвы, необходимого, в конечном счете, для получения устойчивого урожая озимых культур.
В задачи исследования входило: I) выявить возможность возделывания озимых культур в условиях умеренно засушливой КОЛОЧНОЙ степи по бескулисному пару; 2) исследовать действие кулис на накопление снега, его структуру и плотность; 3) изучить влияние
кулис на температуру и промерзание почвы,перезимовку растений; 4) выяснить влияние кулис на запас влаги в почве под озимымы культурами^) определить оптимальный вариант кулис для умеренно засушливой колочной степи,который обеспечивал бы хорошую ежегодную перезимовку растений и получение обильного урожая озимой пшеницы и тритикале с хрошими физико-химическими и хлебопекарными качествами; 6) дать сравнительную характеристику озимой пшеницы Мироновской 808 и озимому Тритикале 435/2 по зимостойкости,урожайности,физико-химическим и хлебопекарным качествам; 7)дать экономическое обоснование возделывания озимых культур в кулисном пару.
Новизна исследования. Изучались 2-3-4-строчные конструкции кулис с межкулисными расстояниями 3,6,7,2,10,8 м из горчицы и подсолнечника и новая кулисная культура для данной зо-ны-конопля,их влияние на перезимовку,накопление влаги в почве,урожай и качество зерна озимых культур.Снежный покров равномерно распределяется с начала зимы в кулисном пару из горчицы с межкулисными расстояниями 3,6 и 7,2 м,конопли (7,2м) и к концу зимы высота его достигает 38-82 см.В пару со сближенными кулисами из горчицы (3,6 и 7,2 м),конопли (7,2 м),подсолнечника (3,6 м) общие запасы снеговой воды в малоснежные, зимы составляют 51-70 мм,в снежные -150-320 мм.
Условия для перезимовки и выживаемости озимой пшеницы Мироновская 808 и Тритикале 435/2 в умеренно засушливой колочной степи в лучших вариантах по накоплению снега по кулисному пару дают возможность получать урожаи озимой пшеницы Мироновской 808 до 30 ц с I га,с хорошими хлебопекарными качествами,урожай Тритикале 435/2-28 ц с I га,с повышенным содержанием белка до 15,2-19% и удовлетворительными хлебопекарными качествами.
Разрабатывалась технология возделывания районированного с
1975 г.в крае сорта озимой пшеницы Мироновская 808 и ржанонпшенич-ного амфидиплоида (Тритикале 435/2 ) селекции АНИИЗиС.
На защиту выносятся следующие основные науч -ные положения:1)Влияние видов,межкулисных расстояний и конструк -ций на накопление снега,перезимовку и выживаемость озимых культур , обеспеченность их влагой в процессе вегетации.
Возможность возделывания в условиях умеренно засушливой колоч-ной степи озимой пшеницы и ржано-пшеничного амфидиплоида - Тритикале 435/2.
Пути реализации. Результаты исследования внедрены в производство: в совхозах Ордена Дружбы народов "Урожайный" бо-ветского района на площади 3770 га с экономическим эффектом в 250 тыс.рублей,в колхозе им.Н.К.Крупской Топчихинского района на площади 240 га с экономическим эффектом 27,6 тыс.рублей,в совхозе "Барнаульский" Первомайского района на площади 400 га с экономическим эффектом 53 тыс.рублей,в колхозе ордена В.И.Ленина им.И.Я. Шумакова Змеиногорского района на площади 1215 га с экономическим эффектом 310,7 тыс.рублей.
Апробация диссертации: Материалы диссертации доложены на научной конференции преподавателей агрономического факультета Алтайского сельскохозяйственного института в 1975,1977, 1978,1980 и 1981 гг.; на заседаниях ученого совета АНИИЗиСа в 1977 и 1980 гг.;а также опубликованы в информационных листках Алтайского ЦНТИ №№ 376-78,421-78,311-80 и в трудах АСХИ (вып.31, 1978),сборниках: "Агротехнические приемы повышения урожайности сельскохозяйственных культур в условиях Алтайского края"(Барнаул, 1980 ),"Водно-пищевой режим почв и его регулирование при возделывании сельскохозяйственных культур в Алтайском крае? (Барнаул,1981), "Научно-организационные вопросы охраны окружающей среды в Алтайском крае" (Барнаул,1980 ).
По материалам диссертации защищено б дипломных работ 2 из которых рекомендованы Госодарственной экзаменационной комиссией производству.
Исследования выполнены в Алтайском сельскохозяйственном институте І 1975-1980 гг.на базе Алтайского научно-исследовательского института земледелия и селекции сельскохо -зяйственных культур(АНИИЗиС).
Автор непосредственно принимала участие во всех полевых исследованиях , выполнила многие лабораторные анализы,обработала данные всех материалов исследований.Автор глубоко и искренне благодарна кандидату с.-х.наук,доценту кафедры плодоовощеводства и лесоводства АСХИ Антонине Владимировне Четошниковой за реальную помощь в полевых исследованиях и при написании работы,кандидату с.-х.наук,заведующей лабораторией плодородия почв АНИИЗиСа Марие Михайловне Горобченко,кандидату с.-х.наук,заведующему лабораторией техноло -гии и биохимии зерна Алексею Васильевичу Амелину за оказанную помощь в проведении анализов почв и зерна.Автор выражает признательность всем сотрудникам АНИИЗиСа и студентам СХИ за оказанную помощь в проведении опыта и анализов.
Влияние кулис на накопление снега, температуру, запас влаги в почве и формирование урожая
При посеве в кулисном пару растения меньше страдают от низких температур [69,701. Кулисы - наилучший способ снегозадержания. По данным В.И.Пономарева [І25І, без кулисных растений может погибнуть до 80$ озимой пшеницы. Сейчас в нашей стране на посевах озимых для снегозадержания широко используют кулисы из подсолнечника, горчицы и конопли 5,14,30,31,54,71, 73,75,98,99,124,126,127,128]. При большей неравномерности снежного покрова увеличивается вероятность вымерзания озимых. Существует тесная корреляционная связь между высотой снега и количеством сохранившихся растений после перезимовки [178,1821. Гибель озимых может наступить в различные периоды зимы. По мнению В.И. Пономарева [125], зимостойкость культур снижается во второй половине зимы. При постепенном нарастании температуры весной повреждения менее значительны. А.И.Коровин и другие [901 считают, что наивысшая морозостойкость растений озимых проявляется в начале зимы. Продолжительные морозы в середине зимы влияют на перезимовку более пагубно, чем в начале зимы. В первую половину зимы наблюдается наибольшая устойчивость к низким температурам (до минус 21С) на глубине узла кущения.
Для условий Алтайского края опасны зимы с малоснежным декабрем. С.Т.Богомяков и В.Р.Волков [lb\ считают, что к моменту наступления сильных морозов кулисный пар должен иметь слой снега не менее 50 -- 60 см. Снежный покров в колочной степи Алтайского края не устойчив. В малоснежные зимы высота снежного покрова не превышает 15 --20см, в многоснежные - 50-60 см. Промерзание почвы и степень впитывания талых вод находится в прямой зависимости от мощности снегового покрова. Даже слой снега в 1,5 см уменьшает охлаждение почвы и создает разность температуры почвы и воздуха до Ю 14С [98,99,101,185]. Как малый, так и большой снежный покров отрицательно влияет на озимые. По данным А.М.Шульгина [Ї85] , оптимальный снежный покров для Западной Сибири - до 40 см и более, который обычно накапливается к концу зимы.
Конструкция кулис также играет определенную роль в накоплении снега и распределении его по полю. И вопрос о конструкции кулис в Алтайском крае пока не решен, причем он должен быть изучен дифференцированно для каждой зоны края. От конструкции зависит количество накапливаемого снега и равномерность его распределения по полю. В Алтайском крае применяют кулисы с интервалом через каждые 10 м, лента состоит при этом из трех строчек подсолнечника, расстояние между ними - 15 см. Такие кулисы располагаются в посевах яровой пшеницы. В засушливых районах Кулунды оставляют полосы стерни шириной 2,1 м через каждые 21 м. Трехстрочные ленты кулис из подсолнечника здесь высевают по пару на расстоянии 10-12 м друг от друга. Применяют кулисы и из горчицы.
В лесостепи и предгорьях Алтайского края для создания кулис под озимые культуры лучше использовать горчицу, сеять ее трехстрочной лентой, сокращая расстояние между ними до 6 м. Вышеописанные конструкции кулис и межкулисные расстояния способствуют хорошему снегонакоплению и равномерному отложению его на полях, а также позволяют вести подготовку почвы и уход за кулисными растениями современными почвообрабатывающими орудиями. В Рубцовском, Алейском и других районах Алтайского края (степи и лесостепи) с помощью кулис можно накопить снеговой покров слоем до 50-60 см.
Наблюдения, проведенные в 1943-1946 гг. в Барнауле, показали, что летний высев кулис не только уменьшает охлаждение почвы на парах, но и значительно увеличивает запасы почвенной влаги в метровом слое. Прибавка влаги с осени до весны на кулисных парах составляет 44-95 мм, а без кулис - 7-25 мм.
По кулисному пару получают высокие урожаи озимых культур. Урожай озимой пшеницы в 1949 г. на Большереченском сортоучастке Омской области в северной лесостепи по кулисному пару составил 39,9, а без кулис 18-37,4 ц с гектара. На кулисном пару можно накопить слой снега в 2-2,5 раза выше, чем без снегозадержания.
Для нормальной перезимовки озимых важны не только динамика накопления снега, но и равномерность распределения его по полю. По данным А.М.Шульгина [I82J, при расстояниях между кулисами 3,6 м снег не сносится с полей и распределяется на посевах более равномерно, чем при межкулисном пространстве 7,2 м, а тем более при расстоянии между ними 10,8 м. Г.Т.Руденко 136] отмечает также, что для озимой пшеницы межкулисные расстояния не должны превышать б м, а для ржи - 8-Ю м. В Барнаульской госсемстанции за 10 лет урожай по кулисам с межкулисными расстояниями 3,6 м получен до 17,6 ц с гектара, а без кулис - 2,8 ц с гектара. Бийская госсемстанция за 5 лет получила по кулисному пару 14,6, а без кулис 4,7 ц с гектара. По данным А.В.Четошниковой и других [176,177], в предгорной зоне Алтайского края в кулисах из горчицы с размещением лент через 8 м урожайность озимой ржи получена 17,3 ц с гектара, при межкулисном расстоянии II м - 7,3, без кулис - 6,3 ц с гектара; с кулисами из подсолнечника соответственно 10,8; 7,8; 6,3. В среднем за 4 года (1974-1977 гг.) по кулисному пару получена урожайность озимой ржи 25,7, а без кулис - 9,5 ц с гектара; озимая пшеница по кулисному пару дала 12,3 ц/га, а без кулис все растения вымерзли.
Метеорологическая характеристика 1975-1980 гг
Критическими для озимых в зиму 1979/80 г. оказались третья декада января, первая и вторая декады февраля. Минимальная температура на глубине узла кущения в эти периоды опускалась до минус 16,5С (рис.5 прилож.4). Почва к концу зимы промерзла до 181 см.
Количество выпавших осадков за зимние месяцы в 1975-1980 гг. было ниже нормы, поэтому эти зимы считаются малоснежными, особенно зима 1975/76 г. с суммой за октябрь-март - 109,5 мм (52$ средней многолетней). Более снежной оказалась зима 1976/77 г. с суммой осадков, составившей 82$ средней многолетней (рис.2, прилож.2,3).
Выпавшие зимние осадки перераспределялись сильными ветрами. Так, в зиму 1977/78 г. в декабре и январе отмечено 26 дней с сильными ветрами, скорость которых достигала 15 м/с и более, в 1978/79 г. в течение всей зимы было 140 ветреных дней; в зиму 1979/80 г. - 37 дней (табл.6). Весна. Апрель-май 1976 и 1980 гг. были очень засушливыми, с суммой осадков соответственно 30 и 20$ нормы. Средняя месячная температура воздуха превышала среднюю многолетнюю на І,4-І,9С. В течение остальных трех лет исследования осадков за весенний период выпало выше нормы. Средняя месячная температура воздуха в 1977 и 1978 гг. превышала среднюю многолетнюю величину на 1,4 - 2,3С и только в 1979 г. она оказалась ниже на 1,бС.
Лето. За июнь-июль 1976 г. осадков выпало 9 нормы (это самый низкий показатель за все годы), но первые две декады июня были очень засушливыми, и только в третьей декаде месяца осадков выпало больше месячной нормы. Средняя месячная температура воздуха превышала среднюю многолетнюю на 3,9С. Летние периоды 1977-1980 гг. были дождливыми - с I,5-месячной нормой осадков и повышенным температурным режимом. 1979 г. Среднесуточные температуры воздуха превышали на 2,6С среднюю многолетнюю. Осадки не оказали существенного влияния на урожай озимых культур, так как выпали в конце июля, вегетация их уже закончилась (р ис.2, прилоа.2,3). Таким образом, из пяти лет исследования с 1975/76, 1976/77 и 1979/80 гг. были наиболее неблагоприятными, а 1977/78 и 1978/79 гг. - удовлетворительными для перезимовки, роста и развития, а также формирования урожая озимых.
Опыт по выявлению влияния кулис на перезимовку и урожайность озимых культур был заложен в 1975 г. на опытных полях АНИИЗиСа. Кулисы из подсолнечника высевались с 6 по 10 июля (3 кг/га), из горчицы (0,3-0,4 кг/га) и конопли (1,5 кг/га) - 15-21 июля. Расстояние между кулисными лентами равны 3,6, 7,2, 10,8 м; конструкции кулис - 2-, 3-, 4-строчные ленты. Для изучения были взяты озимая пшеница Мироновская 808 и пшенично-ржаной гибрид селекции АНИИЗиСа - Тритикале 435/2. Посев озимых культур проводился 20 августа по кулисному пару сеялкой CH-I6. Тритикале 435/2 нормой 4 млн. всхожих зерен на I га, Мироновская 808 - 5 млн. на гектар. Повторность опыта четырехкратная. Размер опытной делянки общей -57,6 м2 (28,8 х 1,65 м), учетной - 46,2 м2 (28,0 х 1,65 м). Опыт систематический с последовательным размещением вариантов в три яруса (рис.4.).
Удобрения вносились весной в виде подкормки нитроаммофосом в дозе N 30Р30. Обработка почвы проведена по типу черного пара, принятая для данной зоны. Кулисы из горчицы, подсолнечника и конопли размещали перпендикулярно господствующему ветру. В качестве кулисных растений использовали горчицу сорта Неосыпающаяся 2, подсолнечник ВНИИМК-8883, коноплю среднерусскую. Динамика роста и развития кулисных растений изучена путем измерения высоты 25 растений через 10 дней в 3-кратной повторности. Отдельно отмечали рост и развитие растений в кулисах крайних и внутренних рядков. Количество кулисных растений! сохранившихся перед уходом в зиму на погонном метре подсчитывали. Учитывали при этом количество поломанных, пригнутых растений и их восстановительную способность впоследствии. Характер снегонакопления изучали путем замера высоты снежного покрова по маршрутам. Замеры проводились через 10 дней. Перед снеготаянием определяли плотность снега и его структуру. Плотность измеряли с помощью весового плотномера. Запасы воды в снеге рассчитывали путем умножения высоты его на плотность. Промерзание почвы измеряли мерзлотомером Данилина, который устанавливали с осени на каждом варианте опыта. Температурный режим почвы измеряли с помощью электротермопар, которые устанавливали на глубине залегания узла кущения; осенью и зимой через 10 дней, весной - через 5 дней. Влажность почвы определяли весовым методом. Почву для анализа отбирали через каждые 10 см до глубины І м в трехкратной повторности на постоянных площадках по типу замкнутого треугольника. Пробы отбирали по фазам роста и развития озимых культур: посев, кущение (уход в зиму), возобновление вегетации, колошение и восковая спелость. Определение азото-нитратов, подвижных соединений фосфорной кислоты и обменного калия в почве под озимыми культурами определяли путем отбора образцов почвы с горизонта распространения корневой системы по слоям 0-20 см, 20-40 и 40-60 см. Образцы почвы отбирали смешением из трех индивидуальных точек на выделенных участках делянок, в которых производился отбор проб на влажность почвы в основные фазы роста и развития озимых культур. Нитратный азот определяли по методу Грандваль-Ляжу: с дисуль-фофеноловой кислотой, подвижный фосфор и обменный калий - по методу Чирикова в водной вытяжке, нитратный азот и подвижный фосфор - путем колориметрирования, обменный калий - на пламенном фотометре. Засоренность посевов учитывали в начале восковой спелости озимых культур количественно-весовым методом по трем площадкам 0,25м2 на первом и втором повторении. Процент сорняков подсчитывали по отношению сорных растений к общему количеству их. Для определения густоты стояния озимых культур закладывали учетные площадки размером I м2. На них проводился подсчет всходов растений, количество их перед уходом в зиму, после перезимовки и перед уборкой. На учетных площадках подсчитывали живые растения озимой пшеницы Мироновской 808 и Тритикале 435/2,успешно перезимовавшие.
Накопление и распределение снега в различных кулисах
В Алтайском крае снег на полях накапливают с помощью кулис из высокостебельных растений. Все кулисные растения, изученные в опыте, имеют ряд положительных и отрицательных сторон.
Подсолнечник обладает способностью прорастать даже при пересыхании верхнего горизонта почвы, быстро растет, не поражается вредителями и болезнями. Кроме того, налажено производство его семян. Недостаток этой культуры в том, что она сильно иссушает почву, требует раннего посева (не позднее первой декады июля).
Горчица - культура более позднего срока посева (конец второй декады июля). Она хорошо очищает почву от сорняков, устойчива к раннеосенним заморозкам, но слабо всходит при пересыхании верхнего горизонта почвы, сильно поражается вредителями,при раннем севе осыпается и засоряет посевы весной, сильно затеняет растения озимых культур.
Конопля обладает наименьшим оттеняющим свойством. Не-яс-но, будет ли эта культура засорять посевы падалицей? Кроме того, в крае не налажено производство семян конопли.
Посев кулис из подсолнечника проводился в первой декаде июля (6-І2/УЩ, из горчицы и конопли - в конце второй декады июля (15--2І/УП). Хорошее увлажнение почвы в период посева обеспечивало появление всходов через 6-7 дней. Высота кулис подсолнечника на конец вегетации составила при 2-строчном посеве 100-139 см, при 3-строчном - I0I-I44, при 4-строчном - 93-133 см. Высота кулис из горчицы была розна 30-136 см, 30-135 и 30-131 см, из конопли соответственно I00-II7 см, II0-I33 и 99-136 см. Таким образом, высота подсолнечника и горчицы была выше в 4-рядных, чем в 2- и 3-рядных лентах, а у конопли - в трехрядных. Низкими (до 30 см) кулисы из горчицы всех конструкций оказались в 1977 г., так как 20-21 октября температура воздуха опускалась до минус 17С. Кроме того, понижение температуры сопровождалось сильными ветрами, скорость которых достигала 14 м/с, что способствовало полеганию подмерзших растений горчицы. Наклоненные кулисы не достигали защитной высоты. Это привело к тому, что в вариантах с кулисами из горчицы на посевах озимых накопилось мало снега.
Подсолнечник в годы исследования уходил в зиму в фазе цветения, горчица и конопля - в момент образования семян в нижней части растения, но в недозрелом состоянии, поэтому засорения полей горчицей и коноплей во все годы исследований не наблюдалось. Количество кулисных растений на I погонном метре достигало: горчицы - 35-40; подсолнечника - 25-33; конопли - 16-26 (табл.7). После прохода сеялки при посеве озимых поперек кулисных лент на I погонном метре оставалось; горчицы - 25-27 штук, подсолнечника - 18-25, конопля сохранялась вся. Следовательно, кулисы из подсолнечника, посеянные в первой декаде, а также кулисы из горчицы и конопли, посеянные во второй декаде июля, к моменту наступления зимних холодов достигали защитной высоты и удовлетворительно накапливали снег на посевах озимых культур, предохраняя последние от вымерзания.
На большей части Западной и Восточной Сибири вследствие преобладания циклонической погоды, сопровождаемой ветрами юго-западного направления и обильными снегопадами, в первую половину зимы выпадает около 70$ всего количества осадков. Следовательно, снежный покров формируется за счет осадков первой половины холодного периода. Формирование снежного покрова зависит не только от количества осадков, выпавших в течение холодного периода, но и от пространст венно-временной изменчивости осадков, особенностей теплового баланса, подстилающей поверхности и ветрового режима. На большей части территории Западной Сибири снежный покров образуется в период между датами перехода температуры воздуха через ноль и минус 5 [I4IJ.
В течение зимы в умеренно засушливой колочной степи Алтайского края (по данным Барнаульской метеостанции) выпадает 160 мм осадков (30% годовой нормы). Воздействие снега на озимые культуры многократно и проявляется длительное время. Изменяя тепловой и водный режим почвы и воздуха, снег влияет на растения. Особенно велика роль снега в защите растений от низких температур. Снег уменьшает колебания температуры почвы как абсолютно, так и относительно, а температура почвы оказывает большое влияние на перезимовку растений. Кроме того, снег -это источник влаги для почвы 32,38,44,53,125]. Для характеристики влияния кулис на накопление и распределение снега по полю в различных кулисах были проанализированы данные пяти зим. Снег устойчивым покровом отмечен в зимы 1975/76 г., 1978/79 и 1979/80 гг. в ноябре; в 1976/77 г. - в начале октября, а в 1977/78 г. - в декабре. Снежное укрытие в различных кулисах за эти годы складывалось по-разному. Значительный снежный покров накапливался в зимы 1976/77 и 1978/79 гг. Высота снега в эти зимы колебалась в кулисах от 41 до 74 см, на поле без кулис от II до 15 см. В зимы 1975/76 и 1979/80 гг. снежное укрытие было несколько тоньше: от 27 до 52 см, на контроле от 3 до 8 см. Самой малоснежной оказалась зима 1977/ 78 г., когда высота снега в кулисах составила 14-23 см , на контроле - 7 см (табл.8).
Содержание подвижных питательных веществ по фазам роста и развития озимых культур
Выпавший на поверхность земли слой снега создает совершенно своеобразную прослойку между поверхностью земли и атмосферой, резко изменяя взаимоотношения между ними. Этот изолирующий слой благодаря малой теплопроводности и газопроницаемости нарушает тепло-и газообмен между атмосферой и почвой, создавая своеобразный "подснежный климат". Под мощным слоем снега, предохраняющим почву от промерзания, биохимические процессы в почве будут продолжаться. И в том случае, когда рыхлый мощный снежный покров ложится на непро-мерзщую почву, растительность и бактерии под ним продолжают свою жизнедеятельность. Развиваясь в темноте, растения гоглощают кислород, невозобновляемый фотосинтезом, в процессе дыхания выделяют углекислый газ. Пересыщение им приводит к гибели растений. Кроме того, вегетируя под снегом, растения расходуют запасы углеводов и, не имея возможности их возобновлять, погибают от голода. Снежный покров затрудняет газообмен почва-воздух, ограничивая доступ к почве кислорода, необходимого для биохимических процессов [І4Ї] .
Основные физические свойства снежного покрова, определяющие условия подснежной зимовки растений (теплопроводность, свето- и воздухопроницаемость и др.)?зависят от состояния и структуры снега. С увеличением снежного покрова теплопроводность и светопроницаемость увеличиваются, газопроницаемость же уменьшается. Особенно большое значение имеют разнообразные поверхностные и глубинные ледяные корки и насты, образующиеся в результате процессов, протекающих в снежном покрове. Поверхностные ледяные корки и насты оказывают сравнительно малое влияние на зимующие растения. При их образовании и нарушается нормальный газообмен, что нередко приводи по исследованиям А.А.Рихтера и А.И.Гречишниковой (1932), к спиртовому самоотравлению и гибели злаков. Ледяные корки, залегающие внутри снежного покрова, кроме нарушения газообмена наносят нередко и механические повреждения растениям, особенно в период оседания снега.
Особенно опасна для зимующих растений ледяная корка, образующаяся при малоснежье у самой поверхности почвы ("притертая корка"). Прежде всего она приводит к выпиранию растений из грунта и к разрыву корневой системы. Кроме того, она изменяет прохождение солнечного луча и дает явление так называемого "тепличного эффекта". Притертая ледяная корка,свободно пропуская световые лучи, препятствует прохождению теплового излучения нагретой почвы. В результате даже при отрицательных температурах воздуха под ледяной коркой температура почвы может повышаться очень значительно. Явление нагревания почвы подо льдом наблюдается даже при пасмурной погоде за счет рассеянного света. В весенние дни разница в температуре почвы и воздуха особенно велика. Под ледяной коркой, как под стеклом, растительность развивается, несмотря на отрицательные температуры воздуха, возобновляет свою жизнедеятельность. Аэробные бактерии в почве, которые могут развиваться и при отрицательных температурах, и пробудившиеся растения без достаточного доступа воздуха быстро расходуют запасы углеводов, теряют закалку и погибают от "задушения" или после стаивания снега от первого же заморозка [141].
Сложение и структура снежного покрова в зиму 1975/76 г. складывались по-разному. В кулисном пару из горчицы и подсолнечника с 3,6 м между лентами кулис, из горчицы и конопли (7,2 м) наблюдалось слоистое сложение снега всего два-три слоя. Темные слои (10-12 см) сменялись светлыми, мелкозернистыми и в кулисах из горчицы (3,6 и 7,2 м межкулисные пространства) наблюдались рыхлые светлые прослойки. Основная масса (30-40 см) снежного покрова была светлой, что не нарушало воздушно-теплового режима и освещения озимых культур. В межкулисном пространстве кулис из горчицы и подсолнечника (10,8 м) в течение зимы снег часто перемещался. В этих вариантах сложилось от четырех до шести слоев с темными плотными слоями, что существенно отразилось на перезимовке озимых. На контрольном варианте снег сносился ветрами.
Снег в зиму 1976/77 г. лег на талую почву очень рано - 17 октября. Кроме того, в первую половину зимы не наблюдалось сильных ветров. Поэтому структура снега была хорошей во всех вариантах. Первый слой был относительно однородным-светлосерым. Хороший был и второй слой, особенно, в вариантах с кулисами из горчицы (3,6 и 7,2 м) и подсолнечника (3,6 м) с высотой 30-40 см, светлосерый, среднеэернистый. Такая же характеристика снежного покрова наблюдалась в кулисном пару с посевом конопли. Во всех остальных вариантах сложение и структура снега были значительно хуже, особенно с 10,8 м расстоянием между лентами кулис, просматривалось 5-6 слоев, снег перемещался и перемешивался с пылью, что наблюдалось во вторую половину зимы (в феврале). На контрольном варианте снег перемещался в течение всего зимнего периода, озимые периодически оставались открытыми.
Особенно сложную структуру имел снег в зиму 1977/78 г. в кулисном пару из горчицы во всех межкулисных пространствах. Он был светлым крупнозернистый и темным крупнозернистый без ледяных прослоек, а в 7,2 - и 10,8- метровом расстоянии между лентами из горчицы возникла ледяная прослойка толщиной 0,5-1 см на высоте 10-17 см от растений озимых культур, что грозило гибелью от "притертой" корки. В кулисах из подсолнечника с размещением лент через 3,6 м имел следующую структуру: белый слой с крупнозернистым строением чередовался с серым мелкозернистым, в 22 см от растений отмечена прослойка льда толщиной I см, которая не представляла особой опасности для озимых. В межкулисных пространствах кулис из подсолнечника (7,2 и 10,8 м) не было ледяной прослойки. Отсутствовала она и в кулисном пару из конопли при размещении лент через 7,2 м. Структура в кулисном пару из конопли в этом году была значительно лучше, чем в кулисном пару из горчицы и подсолнечника.
