CC BY
60
сурс]. — Режим доступа: http://dlsu.ru/fiziologiya-polevyh-kultur/1197-poleganie-pshenicy-chast-1.html (дата обращения: 06.08.2012).
ПИНКАЛЬ Анна Викторовна, ассистент кафедры селекции, генетики и физиологии растений, младший научный сотрудник лаборатории селекции пшеницы и озимого тритикале.
Адрес для переписки: e-mail: [email protected] КРИВКО Юлия Владимировна, старший лаборант, аспирантка кафедры селекции, генетики и физиологии растений.
Адрес для переписки: e-mail: [email protected]
КРОТОВА Людмила Анатольевна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры селекции, генетики и физиологии растений.
Адрес для переписки: e-mail: [email protected] КАЗЫДУБ Нина Григорьевна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, заведующая кафедрой селекции, генетики и физиологии растений.
Адрес для переписки: e-mail: [email protected] ОМЕЛЬЯНЮК Людмила Валентиновна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (Россия), доцент кафедры землеустройства.
Адрес для переписки: 644012, г. Омск, пр. Королева, 26, каб. 439.
Статья поступила в редакцию 01.10.2012 г.
© А. В. Пинкаль, Ю. В. Кривко, Л. А. Кротова, Н. Г. Казы-дуб, Л. В. Омельянюк
УДК 6*551.5.001.57:911.6 е. Я. СЕМЕРХАНОВА
В. и. ШМАКОВ А. В. СЕЛЕЗНЕВ
Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина
ДИНАМИКА ДЕФИЦИТОВ УВЛАЖНЕНИЯ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ ОМСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ
Важным аспектом, способным повлиять на развитие сельского хозяйства, являются водные ресурсы, так как вода играет огромную роль при возделывании сельскохозяйственных угодий, а нехватка или переизбыток воды оказывает влияние на биологическое разнообразие, и в особенности на биоразнообразие влагозависимых экосистем. Работа посвящена определению распределения в Омском Прииртышьи запасов влаги и выявления районов с острыми дефицитами увлажнения для выбранных групп растений.
Ключевые слова: дефициты увлажнения, тепло- и влагообеспеченность.
Высокие и устойчивые урожаи возделываемых культур формируются лишь при полном удовлетворении биологической потребности растений в необходимых факторах внешней среды (свет, тепло, воздух, вода, питательные вещества, благоприятное сложение корнеобитаемой среды и т.д.) и оптимальном их сочетании. При большом разнообразии в Омской области почв по уровню плодородия, где в одних зонах значительно не хватает влаги, а в других ее бывает в избытке, продуктивность культурных растений, а также валовые сборы сельскохозяйственной продукции чаще всего зависят от этих факторов, что заметно влияет на экономику и продовольственные ресурсы. Поэтому регулирование водного режима как в искусственных, так и естественных агрофитоценозах было постоянной целью многочисленных исследователей-агрономов, физиологов, почвоведов, мелиораторов и др.
Зональное определение параметров влагообе-спеченности имеет исключительно важное значение для разработки оптимальных мер, обусловливающих получение высоких урожаев сельскохо-
зяйственных культур хорошего качества и с низкой себестоимостью, целенаправленного повышения эффективного плодородия почвы.
Водный режим почвы, в сравнении с ее плодородием, наиболее изменчив во времени и находится под влиянием выпадающих атмосферных осадков и природных энергетических ресурсов зоны [1].
В современных условиях для управления водным режимом в посевах крайне необходимо иметь сведения об элементах водного баланса, взаимосвязи между поступлением и расходом воды, формировании влагозапасов и их расходе на испарение с поверхности почвы и растительным покровом.
Для получения такой информации и последующего ее анализа авторами была сформирована база исходных данных:
— физико-географические характеристики территории, гидрологические, гидрогеологические и другие природные условия;
— метеорологические характеристики (по репрезентативным метеостанциям Калачинск, Пав-лоградка, Черлак, Исилькуль, Муромцево, Омск за
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012
38-летний (1971—2007 гг.) ретроспективный период), включающие средние декадные температуры воздуха, скорость ветра, сумму декадных атмосферных осадков за период вегетации [2];
— сведения об агрогидрологических свойствах почвы — величины естественных влагозапасов для пяти почвенных слоев: 0—10 см, 0 — 20 см, 0 — 50 см, 0 — 70 см и 0—100 см для трех групп растений — многолетние травы, однолетние травы и зерновые яровые за период вегетации.
По сформированной базе данных расчетами установлены параметры природной тепло- влаго-обеспеченности территории для декадных интервалов времени для каждого почвенного слоя: 0—10 см, 0 — 20 см, 0 — 50 см, 0 — 70 см и 0—100 см для каждой группы растений.
В зоне орошения, с учетом органических ресурсов тепла и состояния мелиоративной обстановки важнейшим вопросом интенсификации технологического процесса выращивания культур в условиях регулируемого земледелия является оптимизация режима влажности почвы, которая зависит от глубины распространения корневой системы культур, в исследуемом варианте: это многолетние травы — люцерна, зерновые — пшеница, однолетние травы — вика посевная в различные фазы роста, что позволит правильно планировать нормы полива и глубину промачивания с учетом естественных запасов влаги в почве.
1. Уточнение величины расчетного слоя увлажнения.
2. Оценка аккумулирующей емкости почвогрун-тов на предмет рационального использования выпадающих осадков и оросительной воды без производственных потерь на фильтрацию в грунтовые воды.
3. Определение дефицитов увлажнения и оптимизация режимов орошения культур с учетом естественных влагозапасов в расчетном слое почвы.
Направленность полевых опытов заключалась в изучении требований многолетних трав и пшеницы к влажности почвы и установлении режима орошения культур по критическим фазам вегетации и в течение периода вегетации, а именно:
— уточнении величины расчетного слоя увлажнения с учетом естественных влагозапасов в нем;
— оценке аккумулирующей емкости почвогрун-тов на предмет рационального использования выпадающих осадков и оросительной воды без производственных потерь на фильтрацию в грунтовые воды.
Проведенные авторами ранее исследования в СПК «Пушкинский» Омского района Омской области на производственном поле показали:
— выпадающие атмосферные осадки и оросительная вода активно влияют на изменение влагоза-пасов в почве под пшеницей в слое о 0 до 60 см и под люцерной и викой посевной от 0 до 70 см;
— в слое 60 — 70 см под пшеницей и в слое 70 — 80 см под люцерной и викой посевной происходит стабилизация и приближение к естественным вла-гозапасам;
— в слоях глубже 70 см под пшеницей и слоях глубже 80 см под люцерной и викой посевной наступает уменьшение влагозапасов, поэтому глубина расчетного слоя при оптимизации режимов орошения находится в слое 60 см для пшеницы и 70 см — для люцерны и вики посевной.
Проведенные исследования показали, целесообразность увлажнения почвы не на максимальную глубину проникновения корневой системы в почву,
а только лишь на глубину 60 — 70 см для пшеницы и 70 — 80 см — для люцерны и вики посевной.
Выпадающие атмосферные осадки, влияющие на изменение влагозапасов почвы, также аккумулируются в слое 0 — 70 см и 0 — 80 см [3].
Природная тепло- и влагообеспеченность определялась по коэффициенту природного увлажнения Ку за период вегетации.
Коэффициент Ку устанавливался согласно методике по зависимости:
К=(^ + КХ)ЛЕ0,
(1)
где Ку — коэффициент природного увлажнения за период ta)5°C;
W — активные влагозапасы почвы ;
а '
КХ — атмосферные осадки за расчетный интервал времени, мм;
Е0 — испаряемость (максимально возможное испарение) за тот же расчетный период, мм.
Испаряемость была определена по районированному методу гидролого-климатического расчета профессора В. С. Мезенцева по зависимостям:
Еп=А-
ЕрЮ0
1000
+ 1,5-
4
а0/5
(2)
где Е0 — испаряемость (максимально возможное испарение) за расчетный период, мм;
А — коэффициент, равный 7,8 для декады;
Е{>Ю°С — сумма среднесуточных температур воздуха выше 10°С;
ё. — средние декадные дефициты влажности воздуха, мб;
ёг— среднегодовой дефицит влажности воздуха,
мб.
Дефицит увлажнения определяем по разности максимально-возможного испарения и суммы начальных влагозапасов и атмосферных осадков, то есть:
D=E0-(KX + W^) (3)
При отношении данного выражения к максимально-возможному испарению оно преобразуется в следующее [4]:
я=а-к)-Ео.
(4)
Полученные значения дефицитов влажности для каждого из пяти слоев — 0—10 см, 0 — 20 см, 0 — 50 см, 0 — 70 см, 0—100 см нанесли на карту Омской области для объектов Калачинск, Павлоградка, Черлак, Исилькуль, Муромцево для культуры — многолетние травы.
Для люцерны необходимо достаточное увлажнение пахотного слоя почвы, который располагается на уровне слоев 0—10 см, 0 — 20 см, так как корневая система (около 80%) размещается в этом слое [5]. Слой 0—10 см, культура — многолетние травы (люцерна). Наблюдаем значительный дефицит увлажнения в почве, который для Калачинска составляет — 35 мм, Муромцево — 16,1 мм, Омска — 25 мм, Павлоградке — 25 мм, Исилькуля — 33,2 мм и Черла-ка 26,1 мм (рис. 1).
Слой 0 — 20 см, на большей глубине наблюдается небольшое увеличение влаги, но ее также недостаточно, чтобы компенсировать дефицит увлажнения. Для Калачинска дефицит увлажнения в почве составляет — 24,8 мм, Муромцево — 0 мм, Омска —
Рис. 1. Многолетние травы, слой 0—10 см
Рис. 2. Многолетние травы, слой 0—20 см
Рис. 3. Многолетние травы, слой 0—50 см Рис. 4. Многолетние травы, слой 0—70 см
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012
Рис. 5. Многолетние травы, слой 0—100 см
15 мм, Павлоградке — 16,4 мм, Исилькуля — 20 мм и Черлака 21,6 мм (рис. 2).
Слой 0 — 50 см. Для Калачинска дефицит увла-жения в почве составляет — 4,4 мм, Муромцево —
— 3,3 мм, Омска----4,5 мм, Павлоградки------2,4 мм,
Исилькуля — 0 мм и Черлака — 8,6 мм (рис. 3).
Слой 0 — 70 см. Дефициты увлажнения в почве уменьшаются. Для Калачинска дефицит увлажнения в
почве составляет---20,6 мм, Муромцево------32,5 мм,
Омска-------27,7 мм, Павлоградки----9,8 мм, Исилькуля -------------------------------32 мм и Черлака-9,75 мм (рис. 4).
Слой 0—100 см. Дефицит увлажнения в почве: для Калачинска составляет — —33 мм, Муромцево — —47,2 мм, Омска — —39,4 мм, Павлоградки ------53,8 мм, Исилькуля---45,6 мм и Черлака —
— 19 мм (рис. 5).
Получены дефициты увлажнения почвы для зерновых яровых (яровая пшеница) и однолетних трав (вика посевная).
Яровая пшеница требовательна к почвенной влаге. При прорастании семена мягкой яровой пшенице поглощают 50...60% воды от массы сухого зерна, семена твердой яровой пшеницы на 5.7% больше, так как они содержат больше белка. Критическими периодами по отношению к влаге являются выход в трубку — колошение, то есть периоды образования репродуктивных органов. При весенних запасах продуктивной влаги в слое 0—100 см менее 100 мм создаются неблагоприятные условия, а при наличии менее 60 мм невозможно получить даже удовлетворительный урожай зерна [5].
По полученным нами данным, дефициты увлажнения почвы для яровой пшеницы составили в слое 0—10 см: для Калачинска — —39,9 мм, Муромцево — —1,0 мм, Омска — —23,5 мм, Павлоградки -----22,7 мм, Исилькуля------39,6 мм и Чер-
лака — —29,9 мм. В слое 0 — 20 см: Калачинск — 31,9 мм, Муромцево-------7,4 мм, Омск------15,1 мм,
Павлоградка — —15,5 мм, Исилькуль — —32 мм и Черлак------25,4 мм. В слое 0 — 50 см: Калачинск —
— 12 мм, Муромцево — —32 мм, Омск — —1,2 мм, Павлоградка — —5,3 мм, Исилькуль — —10,2 мм и Черлак — —16,3 мм. В слое 0 — 70 см: Калачинск —
— 12,2 мм, Муромцево — —46,8 мм, Омск —
— 16,4 мм, Павлоградка — —35,5 мм, Исилькуль —
— 1,8 мм и Черлак-----5,9 мм. В слое 0—100 см: Калачинск --------------24,5 мм, Муромцево-53 мм, Омск
-----23 мм, Павлоградка-----50,6 мм, Исилькуль —
— 26,3 мм и Черлак----17 мм. Динамика дефицита
влаги в почве снижается к каждому последующему слою и с юга на север.
Вика посевная — культура длинного дня, требовательная к влаге [5]. По полученным нами данным, дефициты увлажнения для неё составили: в слое 0—10 см: для Калачинска — —35 мм, Муромцево — —0,63 мм, Омска — —20,2 мм, Павлоградки ----27,7 мм, Исилькуля-----35,5 мм и Черлака —
— 28,8 мм. В слое 0 — 20 см: Калачинск----26,8 мм,
Муромцево — —9,6 мм, Омск — —10,2 мм, Павлоградка -----25,2 мм, Исилькуль----24,2 мм и Черлак
-----26,5 мм. В слое 0 — 50 см: Калачинск-4,3 мм,
Муромцево-------28,9 мм, Омск-10,3 мм, Павлоградка — 17,9 мм, Исилькуль---13,6 мм и Черлак —
— 18,9 мм. В слое 0 — 70 см: Калачинск----23,4 мм,
Муромцево — —55,7 мм, Омск — —36,9 мм, Павлоградка — 7,4 мм, Исилькуль — —65,6 мм и Черлака — —0,48 мм. В слое 0—100 см: Калачинск —
— 35 мм, Муромцево------69,2 мм, Омск-----41 мм,
Павлоградке — —2,2 мм, Исилькуль — —71,8 мм и Черлак------10,2 мм.
На основе анализа природно-климатических условий лесостепной зоны Омской области для рассматриваемых культур можно сделать следующие выводы.
Расположение изолиний дефицитов увлажнения в вегетационный период свидетельствует о зональной взаимосвязи этого показателя со степенью природной тепло-влагообеспеченности территории лесостепной зоны Омского Прииртышья. Значения его варьируют в зависимости от культуры и расчетного слоя почвы соответственно: от —16,7 до +8,7 мм на севере и северо-западе от +13,2 и до + 15,5 мм на юге и юго-востоке, т.е. территориально наблюдается увеличение дефицитов увлажнения от её северной границы к южной.
Наибольшие значения дефицитов увлажнения характерны для активного слоя почвы 0—10 см. С увеличением глубины активного слоя почвы наблюдается уменьшение дефицитов увлажнения.
Для рассматриваемых культур наблюдается «нулевой» дефицит увлажнения при глубине активного слоя почвы 0 — 70 см.
Первыми, кто воспринимает на себя воздействие поступление воды в почву, являются корни растений. Они поглощают воду и минеральные вещества из почвы и обеспечивают ими надземные органы, работая за счет энергетических веществ, поступающих из листьев. Особенно важно знать, на какую глубину распространяются корни отдельных культур в различные фазы роста, в зависимости от типа почвы и ее влажности, что позволит правильно планировать нормы полива и глубину промачивания. (Кружилин А. С., Биологические особенности и продуктивность орошаемых культур, 1977).
Библиографический список
1. Семерханова, Е. Я. Некоторые аспекты устойчивого развития сельских территорий Польши / Е. Я. Семерханова,
Ю. Мосей // Сибирская деревня: история, современное состояние, перспективы развития : сб. науч. тр. / Омск, 2010. — С. 268-276.
2. Агроклиматические ресурсы Омской области. — Л. : Ги-дрометеоиздат, 1971. — 106 с.
3. Семерханова, Е. Я. Динамика влагозапасов и дефицитов увлажнения активного слоя почвы в условиях южной лесостепи Омского Прииртышья / Е. Я. Семерханова, В. И. Шмаков, А. В. Селезнев // Омский научный вестник. — 2011. — № 1(104). — С. 199 — 203.
4. Семерханова, Е. Я. Природная тепло-влагообеспечен-ность — основа рационализации водопользования на агроландшафтах / Е. Я. Семерханова // Геосистемы: факторы развития, рациональное использование, методы управления : сб. науч. тр. / Туапсе, 2008. — С. 199 — 203.
5. Посыпанов, Г. С. Практикум по растениеводству / Г. С. Посыпанов — М. : Изд.-во Мир, 2004. — С. 256.
СЕМЕРХАНОВА Екатерина Яковлевна, аспирантка кафедры природообустройства и мелиорации.
Адрес для переписки: e-mail: [email protected] ШМАКОВ Виктор Иванович, кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент кафедры природообустройства и мелиорации.
Адрес для переписки: e-mail: [email protected] СЕЛЕЗНЕВ Александр Владимирович, аспирант кафедры природообустройства и мелиорации.
Адрес для переписки: e-mail: [email protected]
Статья поступила в редакцию 17.05.2012 г.
© Е. Я. Семерханова, В. И. Шмаков, А. В. Селезнев
УДК 63186 А. Ф. СТЕПАНОВ
А. В. МИЛАШЕНКО Н. А. ПРОХОРОВА
Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина
Администрация Полтавского муниципального района Омской области
ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН,
РОСТ И РАЗВИТИЕ ВАЙДЫ КРАСИЛЬНОЙ
Мивал-Агро, Фитоп А и Фитоп Б стимулируют рост и развитие проростков обработанных семян (плодов) вайды красильной, повышают энергию прорастания и всхожесть семян на 3—7%, а также улучшают формирование корневой системы и надземной части растений.
Ключевые слова: вайда красильная, биологические препараты, энергия прорастания и всхожесть семян, корневая система, надземная часть растений.
Введение. В настоящее время достаточно широко ведется поиск приемов улучшения роста и повышения урожайности сельскохозяйственных культур. В мировой и отечественной практике все шире начинает применяться искусственное регулирование развития и роста растений за счет воздействия на них активными веществами — регуляторами роста.
Регуляторы роста, проникая в растительные клетки, изменяют активность физиологических процессов — интенсивность фотосинтеза и дыхания, накопление хлорофилла, активность ферментов. При их применении улучшается рост и развитие растений, повышается урожайность, улучшается качество и снижается себестоимость получаемой продукции [1].
Использование синтетических и природных регуляторов роста, а также бактериальных препаратов для активации метаболических процессов растений и повышению их продуктивности, может стать од-
ним из приоритетных направлений современного растениеводства. В ближайшем будующем регуляторы роста растений будут пользоваться на рынке не меньшим спросом, чем гербициды и минеральные удобрения [2].
Воздействие регуляторов роста и бактериальных препаратов на растения возможно на разных этапах их роста и развития. Степень их воздействия на растения во многом зависят от химического состава препарата. Однако наиболее эффективный прием — обработка семян перед посевом, которые в период прорастания обладают высокой пластичностью и восприимчивостью к изменениям условий внешней среды. Поэтому использование препаратов в этот период может оказывать полифункциональ-ное действие. В условиях Западной Сибири работ по изучению влияния регуляторов роста на прорастание семян, формирование и продуктивность растений вайды красильной ранее не проводилось.
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
