CC BY
25
УДК 631:57(075) С.В. Макарычев,
И.В. Гефке,
А.И. Регер
ГИДРОТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЛУКА В УСЛОВИЯХ АЛТАЙСКОГО ПРИОБЬЯ
Ключевые слова: лук, почвенный профиль, генетический горизонт, влагозапа-сы, сумма температур, чернозем выщелоченный, теплопотоки, водно-физические свойства, плотность, гидрорежим.
Введение
Известно, что овощи являются незаменимым источником ценных витаминов, аскорбиновой кислоты, количество которой при хранении повышается на 30-40% [1]. Репчатый лук издавна используют как лекарство от многих болезней. Фармацевтическая промышленность вырабатывает из лука различные препараты, действие которых основано на его бактерицидных и фунгицидных свойствах [2].
Репчатый лук распространен почти во всех районах земного шара. Выращивают его в теплицах и парниках, в открытом грунте под пленочными укрытиями и без них. Корневая система лука представлена струновидными, слабоветвящимися корнями, покрытыми большим количеством нежных корневых волосков. Основная масса корней располагается в пределах пахотного слоя, поэтому его возделывают на плодородных, достаточно увлажненных и даже орошаемых почвах.
В этой связи знание особенностей формирования режимов влаги и тепла при возделывании лука оказывается весьма актуальным.
Объекты и методы
Исследования были организованы на территории Западно-Сибирской овощной опытной станции ВНИИО (ЗСООС). Объектами явились чернозем выщелоченный среднемощный малогумусный среднесуглинистый и лук репчатый. Опытные участки размещаются на южной окраине г. Барнаула, на высоком левом берегу реки Оби. Высота участка над уровнем моря 190-212 м.
Температура почвы измерялась с помощью полевого электротермометра на глубинах 0, 5, 10, 15, 20, 50 и 100 см [3]. Влажность, общие физические и воднофизические свойства — общепринятыми в агрофизике методами.
Обсуждение результатов
Результаты изучения общих физических свойств и содержания органического вещества в профиле чернозема представлены в таблице 1.
Таблица 1
Общие физические свойства и гумусированность чернозема выщелоченного
Горизонт Глубина взятия образца, см Плотность, кг/м3 Плотность твердой фазы, кг/м3 Общая пороз-ность, % от объема почвы Гумус, %
Ап 0-10 1100 2620 58,02 4,56
10-20 1150 2610 55,94 4,50
А 20-30 1310 2640 50,38 3,31
30-40 1290 2690 52,04 3,19
АВ 40-50 1360 2710 49,82 2,38
50-60 1360 2650 48,68 1,87
В, 60-80 1370 2705 49,35 0,80
Вк 80-100 1405 2735 48,63 0,31
Из таблицы 1 следует, что плотность сложения генетических горизонтов чернозема с глубиной возрастает с 1100 кг/м3 до 1405 кг/м3. Аналогично, но в меньших пределах, изменяется и плотность твердой фазы. Общая порозность довольно велика. По содержанию органического вещества в верхнем гумусово-аккумулятивном горизонте чернозем относится к малогу-мусному виду. При переходе к почвообразующей породе количество гумуса уменьшается.
Максимальная гигроскопичность (МГ) в профиле чернозема варьирует от 4,7% от весовой владности в горизонте Вк до 6,4% в пахотном слое Ап (табл. 2).
При расчете влажности завядания по МГ обычно пользуются переводным коэффициентом, величина которого в зависимости от типа почвы, ее химических и физических показателей, состояния и свойств растительности колеблется от 1,34 до 2,14. В то же время имеются работы, в которых отмечено, что для овощных культур на черноземах следует принимать
более высокий переводной коэффициент, т.к. влажность завядания (ВЗ) их характеризуется более высокими значениями, чем зерновых, в силу меньшего осмотического давления клеточного сока корневых волосков. Мы приняли его равным 2
[4].
Наименьшая влагоемкость (НВ) в верхних горизонтах чернозема имеет высокие значения (до 30% от массы почвы), что обеспечивает хорошую аэрацию в зоне корневой системы лука. В горизонте Вк она снижается до 21,9%.
Любая овощная культура, в том числе и лук, оказывают непосредственное влияние на формирование режимов тепла и влаги в почвенной толще, особенно в ее корнеобитаемом слое. Для его выявления в течение вегетации 2006 года нами проводились сопряженные наблюдения за температурой и влажностью в профиле исследуемого чернозема. Они показали, что наиболее существенные различия в температуре имели место в его верхних слоях (рис. 1).
Таблица 2
Водно-физические свойства чернозема выщелоченного
Горизонт Глубина взятия образца, см МГ ВЗ ВРК НВ ПВ Паэр
% от массы сухой почвы
Ап 0-10 6,2 12,4 21,0 30,0 52,7 28,02
10-20 6,4 12,8 20,7 29,5 48,6 26,44
А 20-30 6,4 12,8 20,1 28,7 38,5 21,68
30-40 6,1 12,2 18,4 26,3 40,3 25,74
АВ 40-50 5,7 11,4 17,5 25,0 36,6 24,82
50-60 5,5 11,0 16,7 23,9 35,8 24,78
В1 60-80 4,9 9,8 15,8 22,5 36,0 26,85
Вк 80-100 4,7 9,4 15,3 21,9 34,6 26,76
Как оказалось, влияние лука невелико и не позволяет выявить существенных особенностей в процессе распространения тепла в почвенной толще. Поэтому нами были рассчитаны суточные суммы температур на пару и под луком на отдельных глубинах (табл. 3).
Только в конце июня сумма температур на участках, занятых луком, оказалась ниже парового участка на 450С. В июле и в конце вегетации 2006 г. сумма суточных температур на пару оказалась ниже, чем под луком. Это свидетельствует о том, что растения лука слабо затеняют почву, уменьшая в то же время скорость движения воздушных масс в припочвенном слое, тем самым увеличивая приток тепла. В итоге, в конце июля в метровой толще на луковом участке сумма суточных температур оказалась выше, чем на пару, на 200С.
Таблица 3
Суточная сумма температур в профиле чернозема в 2006 г.
(числитель — лук, знаменатель — пар)
Глубина, см 27-28 июня 25-26 июля 8-9 сентября
п 177,2 138,2 123,7
0 187,8 137,2 128,5
г 167,7 131,1 115,7
5 176,0 129,4 118,7
1 П 160,9 128,0 109,5
10 169,5 127,4 114,9
155,7 126,2 107,9
15 166,8 125,5 109,2
156,5 126,1 106,0
20 163,1 108,7 86,7
X 818,0 649,6 562,8
863,3 628,2 557,4
Таблица 4
Общие (числитель) и продуктивные (знаменатель) запасы влаги в черноземе выщелоченном летом 2006 г., мм
Толщина слоя, см Сроки наблюдений
31 мая 26 июня 25 июля 23 августа 8 сентября
лук пар лук пар лук пар лук пар лук пар
0-20 42,41 14,06 32,96 4,60 37,26 8,90 17,25 -11,11 52,04 23,68 50,74 22,38 45,84 17,48 37,99 9,62 40,93 12,56 39,84 11,49
0-50 125,84 49,49 118,05 41,68 80,13 3,76 65,21 -11,15 137,62 61,25 130,69 54,33 137,84 61,47 103,14 26,76 116,51 40,13 108,07 31,70
0-100 252.25 134.26 244.83 126.83 157,01 39,00 147,65 29,64 260,32 142,30 257.94 139.94 256,21 138,2 216,50 98,49 235,81 117,80 223.92 75.92
При сравнении влагозапасов на этих вариантах (лук и пар), которые приведены в таблице 4, также можно сделать вывод о слабой гидрологической роли чистого пара как влагонакопителя на выщелоченных черноземах Алтайского Приобья, что отмечали и другие исследователи [5, 6].
Следует отметить, что теплообмен в почве определяется не только приходом солнечной радиации, но и вертикальными градиентами температур, влагосодержа-нием и физическими свойствами почв. Эти показатели определяют теплопотоки в верхнем слое (20 см) исследованного чернозема. Как оказалось, 27-28 июня потоки тепла под луком составили 63,9, а на пару 68,5 Вт/м2. Большее количество тепла поступило в почву по чистому пару и в конце вегетации.
Заключение
Таким образом, репчатый лук оказывает определенное воздействие на гидротермический режим, который определяется повышенной суммой температур по сравнению с чистым паром. В то же время влагозапасы в черноземах, занятых этой культурой, зависят от проводимых агромелиоративных приемов, таких как полив.
Кроме того, чистый пар на черноземах среднесуглинистого гранулометрического состава обладает невысокими влаго- и теплоаккумуляционными свойствами.
Библиографический список
1. Казакова А.А. Лук / А.А. Казакова. Л.: Колос, 1970. 360 с.
2. Ершов И.И. Лук / И.И. Ершов. М.: Московский рабочий, 1973. 88 с.
3. Макарычев С.В. Теплофизика почв: методы и свойства / С.В. Макарычев, М.А. Мазиров. Суздаль, 1996. 231 с.
4. Федоровский Д.Ф. Зависимость коэффициента завядания от вида растений и осмотического давления почвенного раствора / Д.Ф. Федоровский // Почвоведение. 1948. № 10. С. 15-21.
5. Лешков А.П. Водно-пищевой режим почв и эффективность удобрений в условиях Бийско-Чумышской зоны и предгорий Салаира Алтайского края: автореф. дис. канд. с.-х. наук / А.П. Лешков. М., 1970. 31 с.
6. Руденко Г.Т. Плодородие почвы и урожай в освоенных севооборотах / Г.Т. Руденко, М.М. Горобченко, О.П. Левцова и др. Барнаул, 1978. 87 с.
УДК 631.445.24:630*43:630*17:582.475.4(571.15)
Ю.В. Беховых, А.А. Малиновских
ВЛИЯНИЕ ГИДРОТЕРМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ ЛЕНТОЧНЫХ БОРОВ СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЫ АЛТАЙСКОГО КРАЯ, ПОДВЕРГШИХСЯ ПИРОГЕННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ НА ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ СОСНЫ
Ключевые слова: ленточные боры, сосна, лесной пожар, температура почвы, влажность почвы, гидротермический режим, сухостепная зона.
Введение
Сосновые ленточные боры Алтайского края — уникальные памятники природы. Уникальность этих боров заключается и в их происхождении, и в их протяженности, и в природно-климатическом расположении. Лентами леса шириной от 5 до 40 км и протяженностью до 400 км пересекают они Алтайский край с северо-востока на юго-запад, уходя далеко за ареал естественного произрастания сосны — в зону сухой и засушливой степи. Именно за ареалом своего естественного произрастания сосна подвержена сильному воздействию множества негативных факторов, главный
из которых — неблагоприятные климатические условия с высокими летними температурами и очень маленьким (от 110 до 250 мм) количеством годовых осадков [1]. Ленточные боры, произрастающие на юго-западе Алтайского края в зоне сухой и засушливой степи, благополучно справляются со всеми этими факторами, являясь примером саморегулирующейся экологической системы. Однако есть фактор, который может повлиять на факт существования ленточных боров в этом районе. Этот фактор — лесной пожар.
Огромные по масштабу пожары прокатились по ленточным борам Алтайского края в период с 1997 по 2001 гг. При пожаре 1997 г. только в степной зоне выгорело более 70000 га леса [2]. В настоящее время ситуация практически не изменилась. Боры в степной зоне горят регу-
