CC BY
21
УДК 631.45:631.58
СНЕГОЗАДЕРЖАНИЕ И ФОРМИРОВАНИЕ ВОДНОГО РЕЖИМА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ РОССИИ
ШИТИКОВ Н.В.,
аспирант, ФГБОУ ВО Курская ГСХА, e-mail: nikita_shitikov@inbox.ru. ПИГОРЕВ И.Я.,
доктор экономических наук, профессор, профессор кафедры растениеводства, селекции и семеноводства, ФГБОУ ВО Курская ГСХА, e-mail: igoigo4@mail.ru.
Реферат. Приводятся сведения о формах воды и ее запасах на планете Земля. Авторы акцентируют внимание на роли воды в сельскохозяйственном производстве. Представлены данные об использовании пресной воды в условиях недостаточного увлажнения территорий сельскохозяйственного назначения. С целью улучшения водного режима черноземных почв авторы рассматривают тему накопления осадков холодного периода (ноябрь-март). Двукратное снегозадержание снегопа-хом-валкователем (СВУ-7) способствует увеличению слоя снега на глубокой зяби на 72%. Весенние влагозапасы на черноземе типичном увеличиваются за счет осадков холодного периода на 170% на контроле и на 208% в условиях снегозадержания. Анализ промачивания и влагонакопле-ния почвы показал, что при снегозадержании дополнительной влагой увлажняются подпахотные горизонты, увеличивая количество влаги в слоях 90-120 см и 120-150 см на 22 и 19%. В результате снегозадержания запасы влаги полутораметрового слоя к началу полевых работ переходят из категории удовлетворительной в категорию с хорошей и очень хорошей влагообеспеченностью.
Ключевые слова: запасы воды, водный режим, снегозадержание.
SNOW RETENTION AND FORMATION OF WATER REGIME OF AGRICULTURAL LAND IN THE CENTRAL CHERNOZEMIA OF RUSSIA
SHITIKOV N.V.,
Postgraduate student, Kursk State Agricultural Academy, e-mail: nikita_shitikov@inbox.ru PIGOREV I. Ya.,
Doctor of Agricultural Sciences, Professor of the Department of Crop Production, Breeding and Seed Production, Kursk State Agricultural Academy, e-mail: igoigo4@mail.ru
Essay. Information is given about the forms of water and its reserves on the planet Earth. The authors focus on the role of water in agricultural production. Data on the use of fresh water in conditions of insufficient moistening of agricultural territories are presented. In order to improve the water regime of chernozem soils, the authors consider the topic of precipitation accumulation during the cold period (November-March). Double snow retention by a snow-felling machine (SVU-7) contributes to an increase in the snow layer in deep cold by 72%. Spring moisture reserves on typical chernozem increase due to precipitation of the cold period by 170% at the control and by 208% in conditions of snow retention. Analysis of soil soaking and moisture accumulation showed that with snow retention, additional moisture moistens the sub-arable horizons, increasing the amount of moisture in layers 90-120 cm and 120-150 cm by 22 and 19%. As a result of snow retention, moisture reserves of a one-and-a-half-meter layer by the beginning of field work are moving from the category of satisfactory to the category with good and very good moisture supply.
Keywords: water reserves, water regime, snow retention.
Введение. Присутствие воды на планете предполагает наличие биологической формы жизни, и Земля тому подтверждение. Роль воды невозможно переоценить, ибо все живое на
земном шаре в первую очередь обязано воде и состоит в большей части из воды. Из трех состояний воды (жидкое, газообразное и твердое) ведущее место отведено жидкой ее форме. В
таком качестве она находится в живых организмах, морях и океанах, почве. В свою очередь, парообразная и твердая формы участвуют в круговороте воды в природе и поддерживают ее общий баланс [1; 2; 3].
На Земле, имеющей статус водной планеты, только часть запасов воды используется человеком и растениями. При небольших запах пресной воды основная ее часть (до 70%) пребывает в твердой форме ледников и снежных масс. Экономический интерес человека простирается на грунтовые воды и пресные водоемы, в которых сосредоточено до 30% всех запасов пресной воды. Соотношение между жидкой, твердой и газообразной водой в гидросфере постоянно меняется, подчиняясь законам сезонности и обмену воды между водными объектами земли и атмосферой.
Круговорот воды в природе происходит благодаря энергии солнца и не зависит от человека, но в последние годы хозяйственная деятельность стала оказывать определенное влияние на водный баланс регионов планеты. Человек не только предъявляет требования к качеству и количеству используемой воды, но и существенно изменяет ее химические и физические свойства. Переходя из одного состояния в другое, вода является транспортом вещества и энергии, формируя при этом органическое вещество. Влаго-оборот подчиняется континентальным, геологическим и планетарным закономерностям разных временных циклов. В условиях биосферы он наиболее интенсивен, и в зоне атмосферы протекает в течение 8-12 дней, водных источников - 15-20 дней, поверхностного слоя почвы - 1,5-2 месяцев [4].
Сельское хозяйство как сфера управляемого и интенсивного производства органической продукции зависит от многих биотических факторов. Одним из них является водный режим зоны возделывания полевых культур. Сельскохозяйственные угодья, являясь основным средством производства растениеводческой продукции, служат звеном круговорота воды в природе. Вода в почве определяет состояние педоце-ноза и урожайность растений. Главным источником воды в почве богарного земледелия являются атмосферные осадки, величина которых изменяется от 3240 мм в Колумбии до 51 мм в Египте, от 300 до 600 мм в России.
Для устойчивого ведения сельского хозяйства в условиях недостаточного увлажнения используется орошение с расходом пресной воды более 2,8 тыс. км3, или 70 % мирового потребления. Орошаемые земли компенсируют потребность в продовольствии до 40%. Недоста-
ток влаги в почве требует увеличения орошаемых земель, площади которых уже сегодня достигают в Китае 68%, Японии - 57%, Израиле -38%. В Европе, где среднее количество осадков колеблется в пределах 750 мм, доля орошаемых земель достигает 15% (Греция).
Расходование пресной воды ведет к удорожанию продукции, поиску рациональных способов полива, эффективному использованию атмосферной и почвенной влаги в сельскохозяйственном производстве.
В Центрально-Черноземном регионе при среднеконтинентальном климате выпадает осадков в пределах 450-550 мм в год. При сумме активных температур в степи 2800-3000 0С и лесостепи - 2300-2400 0С с продолжительностью безморозного периода от 150 до 165 дней создается неустойчивое, а порой недостаточное увлажнение почв в вегетационный период [1].
Исследуя гидротермический режим Центрального Черноземья России за последние 30 лет, Е.П. Новикова и др. (2017) отмечают потепление на 1,0-1,3 0С и изменение продолжительности сезонов года. Зима как самый продолжительный период сократилась на 10-12 дней, увеличив на 6-7 дней весенний и на 3-5 дней осенний периоды [5].
В докладе института глобального климата и экологии имени Ю.А. Израэля Росгидромета прогнозируется сокращение в течение 100 лет количества осадков до 70 % в ряде областей Черноземья.
По данным метеостанций Курской области аномалии с количеством осадков имеют сезонный и годовой характер. В 2019 г. осадков выпало в пределах 402-567 мм, или 66-90% от нормы, в 2020 г. эти значения составили 414533 мм, или 66-84% от нормы. В 2021 году соответственно 498-662 мм, или 80-109 % от нормы.
Большую проблему для земледельцев создает неравномерность поступления осадков по сезонам года и периодам вегетации растений. Повышение влагообеспеченности черноземных почв сегодня является важной задачей роста продуктивности сельскохозяйственных культур и эффективности растениеводства в богарных условиях [6]. Одной из эффективных мер является удерживание и сохранение осадков холодного периода, выпадающих в виде снега, града, ледяной крупы [7; 8; 9; 10]. В лесостепной зоне на их долю приходится более трети годовой суммы осадков. Доказано, что снегозадержание способствует не только влагонакоплению, но и сокращению глубины промерзания почвы, уве-
личению периода биологической активности почвенного слоя.
В этой связи ставилась цель установить роль снегозадержания в процессе влагонакопления и распределения воды в слое почвы 0-150 см чернозема типичного.
Материалы и методы. Работы проводились в ООО «Золотой Колос» Пристенского района Курской области в структуре зернопропашного севооборота на участке юго-восточного склона крутизной 2 градуса. Опытный участок представлен среднесуглинистым, среднегумусным черноземом типичным на лесовидных отложениях, подстилаемых породами мелового периода с непромывным типом водного режима. Плотность почвы в изучаемом профиле изменялась от 0,11 в верхнем слое 0-30 см до 1,42 г/см3 на глубине 120-150 см. Плотность твердой фазы также с глубиной возрастала с 2,54 до 2,70 г/см3. Коэффициент фильтрации, определенный через 30 см, свидетельствовал о максимальных значениях в верхнем слое (3,4 мм/мин.) и снижении (1,1 мм/мин.) в слое 120-150 см. Почва имела высокие показатели агрономически ценной структуры, а уровень плодородия обеспечивал значения максимальной гигроскопичности 7,9%, влажности завядания - 11,8%.
Содержание гумуса колебалось от 6,3 до 2,1%, динамично убывая по профилю с глубиной. Реакция почвы пахотного слоя нейтральная (рН - 6,0) с тенденцией подщелачивания нижележащих горизонтов. Почва опытного участка имела среднее содержание щелочногидроли-зуемого азота и обменного калия, повышенное -подвижного фосфора.
Предшественником была озимая пшеница. После уборки культуры через 7 дней использовали лущение стерни и в конце августа - глубокую отвальную вспашку на глубину 28-30 см плугом ПЛН-5-35 в агрегате с МТЗ-1221.
Снегозадержание проводили двукратно сне-гопахом-валкователем универсальным (СВУ-7) в агрегате с трактором МТЗ-1221. Первое снегозадержание проводили в первой декаде января с расстоянием между центром прохода 20 м, второе - в первую декаду февраля между проходами. Работы снегопахом проводились поперек господствующих ветров.
Влажность определяли послойно измерителем влажности почвы ТР 46908. Мощность снежного покрова учитывали снегомерной рейкой М-46.148, плотность снега и запасы воды в нем - снегомером снеговым ВС-43.151. Периодичность работ осуществляли согласно методическим указаниям гидрометеослужбы [11].
Результаты и обсуждение. Изучение водного режима чернозема типичного в формате пахотных земель сельскохозяйственного назначения проводилось в силу важности воды для биологических процессов и продуктивности полевых культур сельскохозяйственного назначения. В условиях Центрального Черноземья увлажнение почвы осадками носит сезонный характер. Высокая испаряемость с мая по август компенсируется ежемесячными осадками в виде дождей в количестве 53-78 мм. При этом расход влаги из почвы в летние месяцы на физическое испарение и транспирацию всегда больше величины их поступления, что создает почвенную засуху и недобор урожая.
В холодный период осадки, выпадающие в твердой форме, часто компенсируют дефицит почвенной влаги. Проведенные наблюдения за поступлением осадков в холодный период (ноябрь-март) с 2019 г. по 2022 г. показали, что количество осадков в форме снега, крупы, града с образованием снежного покрова зависит от условий года. Для 2019-2020 гг. характерно небольшое количество осадков в холодный период (ноябрь - 66%, декабрь - 66%, январь - 83%, февраль - 176% и март - 45%). Дефицит осадков прослеживался во все месяцы холодного периода, кроме февраля. Частые осадки с низкой интенсивностью (2-9 мм) выпадали в твердой и жидкой форме. Формирование снежного покрова в условиях опытного участка началось с 3 декабря, но под действием оттепелей снег стаял, а повторное его образование отмечено на 2-3 недели позже средних многолетних сроков. В дальнейшем его мощность при аномально теплой погоде была неустойчивой и в январе не превышала 9 см. Непродолжительные, но интенсивные метели во второй и третьей декаде февраля увеличивали мощность снежного покрова в условиях естественного снегоотложения до 12 см. Активное снеготаяние отмечено с февраля, а к 27-29 февраля снег с контрольного участка наблюдений сошел полностью.
На участках снегозадержания при использовании снегопаха СВШ-7 снежный покров имел волнистый рельеф с чередованием рядов через 13 метров при первом проходе (первая декада января). К этому периоду в 2020 г. формировался слой уплотненного снега 10-12 см с чередованием в своем профиле ледяных корок и наледей. Формирование валов из снежной массы, армированной включениями льда и смерзшихся снежинок, исключал снос снега при кратковременных и продолжительных снегопадах мете-левого характера. Повторное снегозадержание проводили в период устойчивого снежного по-
крова 11 февраля параллельно первым проходам между уже сформированных валов. Расстояние между прежними и вновь образованными валами составляло 3 метра. Такие спаренные валы практически исключали снос снега с поверхности поля. Оценка снежного покрова на контрольном участке и в условиях снегозадержания показала, что в условиях двукратного снегозадержания высота снежного покрова возрастала с 12 до 29 см (таблица 1). При этом возрастала и плотность снега на 0,05 г/см и достигала 0,23 г/см3. Общий запас воды в снеге участка со снегозадержанием возрастал до 66,7 мм, или в 3,3 раза по сравнению с контролем.
В период 2020-2021 гг. характер осадков холодного периода типичен для среднемного-летних значений. Осадков с ноября по март выпало 212 мм, и большая часть из них выпала в твердой форме. Наиболее частыми и обильными они были в январе (197%) и феврале (228%). Снежный покров образовался 29 ноября, что на две недели раньше средних многолетних сроков. В декабре редкие осадки в виде крупы и изморози увеличили мощность снежного покрова до 7-8 см. Обильное накопление снега характерно для января и февраля, когда при частых осадках метелевого характера мощность снежного покрова на глубокой зяби достигала 28-30 см и превышала многолетние значения. Кратковременные оттепели в феврале способствовали подтаиванию и уплотнению снега.
Интенсивное таяние снега началось с первой декады марта. Сход снежного покрова на учетных площадках отмечен 21 марта, что на неделю раньше обычного. Приемы двукратного снегозадержания позволили увеличить запасы снега в слое 42 см. Снежный покров 2021 г. имел повышенную плотность по сравнению с 2020 годом и достигал 0,19 г/см3 на контроле и 0,27 г/см3 на участке снегозадержания. Наблюдения за снежным покровом выявили как пространственную, так и временную неоднородность твердых осадков холодного периода.
Снежная масса в проходе снегопаха имела уплотненное состояние в ходе перераспределения его низовыми метелями. В валах первого и второго прохода снегопаха снежная масса представлена более разнообразными видами осадков в твердой форме. Метаморфизм снежной массы под воздействием оттепелей и дождей способствует образованию ледяных корок, чередующихся с уплотненными слоями снега и изморози. Соотношение льда и снега в снежной массе изменчиво в течение зимнего периода, а в условиях 2020 г. характерно повышенное содержание льда, что способствовало росту плотности снега. Мощный снежный покров с высокой плотностью обеспечивал максимальный за три года наблюдений запас воды как на контроле, так и в условиях снегозадержания, величина которой составляла соответственно 53,2 и 113,4 мм.
Третий год наблюдений (2021-2022 гг.) за количеством поступающей воды в почву с ноября по март показал, что наиболее щедрым на осадки был январь (172%) и март (166%). В ноябре и феврале выпало чуть больше месячной нормы осадков (68 и 59%). Теплая погода ноября с устойчиво положительными температурами формировала осадки в жидкой форме и в виде мокрого снега. С затянувшимся предзимьем зимний режим погоды в условиях наблюдений установился с третьей декады декабря с устойчивым снежным покровом мощностью 6-8 см. Несмотря на теплый с периодическими оттепелями январь осадки этого периода носили продолжительный характер в форме снега и крупы (4-5 января). Обильные снегопады во второй и третьей декаде января увеличили мощность снежного покрова на контрольном участке до 28-29 см. Повышенный температурный режим января (на 3,6 0С) и февраля (на 6,6 0С) приводил к подтаиванию и оседанию снега. В третьей декаде февраля при положительных температурах прошли обильные снегопада с величиной осадков до 12 мм.
Таблица 1 - Снегонакопление на глубокой зяби по годам наблюдений
Годы Высота снежного по- Плотность снега, г/см3 Запас воды в снеге, см
крова, см
без снего- снегоза- без снегоза- снегоза- без снего- снегоза-
задержания держание держания держание задержания держание
2019-2020 12 29 0,17 0,23 20,4 66,7
2020-2021 28 42 0,19 0,27 53,2 113,4
2021-2022 27 44 0,15 0,21 40,5 92,4
Среднее за 2019-2022 22,3 38,3 0,17 0,24 38,0 90,8
НСР05 2,4 3,9 0,01 0,02 3,2 4,7
В силу положительных мартовских температур и дождей снег подтаивал, уплотнялся и достигал мощности в учитываемые сроки на контроле - 27 см. К концу второй декады марта (19 марта) контрольный участок освободился из-под снега, чему способствовало обилие дождей разной интенсивности в первой половине марта.
Снежный покров 2022 г. характеризовался поздним своим появлением и неоднородностью в ходе формирования и таяния. Повышенные температурный режим зимнего периода накладывает свою индивидуальность на состояние снежного покрова как на контрольном участке, так и в условиях снегозадержания. Буквально через 8-10 дней после выпадения осадков снег терял свою первичную структуру и обретал состояние лежалой (уплотненной) массы. Проходы снегопаха, нарушая сложание снежного покрова, увеличивали его плотность с 0,15 до 0,21 г/см .
Рассматривая 2022 г. по высоте снежного покрова и запасам воды в нем, были отмечены максимальные значения мощности снежного покрова в условиях снегозадержания (44 см). Запасы воды в снеге достигали 92,4 мм, что в 2,3 раза больше, чем на контроле.
В ходе трехлетних наблюдений за снежным покровом естественного снегоотложения и в условиях снегозадержания отмечено, что снежная масса как твердая форма воды в условиях Центрального Черноземья пребывает в других своих состояниях - жидком и газообразном. Погодные условия и непосредственный контакт с почвой способствуют перекристаллизации снега. При постоянных перепадах температуры в слое снега поверхность кристаллов, округляясь, становится крупнозернистой. Перекристаллизация снежной массы идет постоянно, но наиболее выражен этот процесс при перепадах температуры в слоях атмосферного и приземного воздуха.
В условиях снегозадержания снежная масса более разнообразна по структуре и размерности снега. Больший запас снега в ходе работы снегопаха способствует не только формированию крупных кристаллов льда у поверх-
ности почвы, но и контрасту температур по снежному профилю. Это, в свою очередь, снижало глубину промерзания почвы и способствовало более быстрому ее оттаиванию в период схода снега (таблица 2). Наблюдения за глубиной промерзания имели результаты. При средней за три года - 19 см - глубине промерзания почвы на контроле снегозадержание снижало этот показатель до 13 см, или на 6 см. При больших запасах снега (вариант снегозадержания) это способствует оттаиванию почвы снизу и лучшему водопоглощению талой воды. Опасения по поводу формирования поверхностного стока и эрозии на участках снегозадержания не подтвердились. Исследуемая почва имела в 2020 г. и 2021 г. низкое, а в 2019 г. - среднее предзимнее увлажнение с большим дефицитом полевой влаго-емкости и, как следствие, активно поглощала влагу снежного покрова.
Водный режим почв включает механизмы поступления, аккумуляции и расхода влаги. Общеизвестно, что изменяя приходные и расходные статьи водного баланса, можно изменять режим водоснабжения фитоценозов сельскохозяйственного назначения.
Осадки зимнего периода интересны с позиций пополнения влагозапасов сельскохозяйственных земель. С этой целью был составлен водный баланс слоя 0-150 см чернозема типичного за период с ноября по март (таблица 3). Точкой отсчета были осенние запасы влаги трехлетнего периода, величины которых колебалась от 57,4 мм в 2021 г. до 94,2 мм в 2019 г. и оценивались как плохие и очень плохие. Это отмечали в своих исследованиях О.В. Крымская и М.Г. Лебедева (2011), указывая на снижение продуктивной влаги к осени в почвах Белгородской области до 5-10 мм [12].
Осадки холодного периода колебались от 154,2 мм в 2019-2020 гг. до 245 мм в 20202021 гг., что составило 31,4 и 48,4% от годового их количества. Количество осадков в твердой форме колебалось от 20,4 в 2019-2020 гг. до 53,2 мм в 2020-2021 гг. и составляло соответственно 13,2 и 21,7% от всего количества осадков в этот период.
Таблица 2 - Глубина промерзания почвы при снегозадержании
Годы Глубина промерзания, см
контроль снегозадержание
2020 24 см 18 см
2021 19 см 14 см
2022 15 см 8 см
Таблица 3 - Водный баланс слоя почвы 0-150 см холодного периода года, мм, слой 0-150 см
Период Вариант Осен- Осадки Запасы Весен- Добав- Потери Коэффициент
(годы) ние за- холодно- влаги в ние за- ленные влаги в усвоения осад-
пасы го перио- снеге пасы запасы период ков холодного
влаги да влаги влаги сева периода
2019- контроль 94,2 154,2 20,4 200,3 106,3 47,7 0,69
2020 снего-
задержание 94,2 200,3 66,7 228,1 134,0 66,3 0,67
2020- контроль 74,1 245,0 53,2 223,5 149,5 95,5 0,61
2021 снего-
задержание 74,1 305,2 113,4 257,1 183,1 122,1 0,60
2021- контроль 57,4 212,3 40,5 184,2 127,2 84,8 0,60
2022 снего-
задержание 57,4 263,9 92,4 210,1 153,1 109,9 0,58
Сред- контроль 75,2 203,7 38,0 202,7 127,7 76,0 0,63
нее за снего-
20192022 задержание 75,2 256,5 90,8 231,7 156,7 99,8 0,61
В условиях двукратного снегозадержания общая величина осадков выросла на величину дополнительно задержанного снега и максимальной была в 2021 г. (305,2 мм). Запасы влаги на период начала сева колебались на контроле по годам в пределах 184,2-223,5 мм, а на участке снегозадержания возрастали до 210,1-257,1 мм. Оценивая приращенную влагу холодного периода к осенним влагозапасам, можно отметить, что величина ее была различной и колебалась от 106,3 до 149,5 мм на контроле и от 134,0 до 183,1 мм на участке снегозадержания. Влагозапас холодного периода достигал 58,7% в 2020 г., 71,2% - в 2021 г. и 72,9% - в 2022 г.
Наиболее высокий коэффициент усвоения почвой воды холодного периода был в 20192020 гг. и составлял 0,69 на контрольном участке и 0,67 - в условиях снегозадержания. Увеличение запасов снега в ходе снегозадержания несколько снижает усвоение влаги почвой, что подтверждается коэффициентами по годам исследований и в среднем за период наблюдений.
Курская область находится в зоне неустойчивого увлажнения, и по многолетним данным сумма осадков эквивалента величине испаряемости. Однако количество осадков в наблюдаемые годы колебалось в пределах 411542 мм, обеспечивая коэффициент увлажнения менее 1, что дает основание вести речь о недостаточном увлажнении территории и сельскохозяйственных угодий [13]. По данным В.М. Смольянинова и П.П. Стародубцева
(2011), коэффициент увлажнения территории Курской области колеблется от 0,67 до 0,87
[14].
Степень увлажнения, как и величина запасов продуктивной влаги, в изучаемые годы представлена в таблице 4. В весенний период (наступление физической спелости почвы) максимально увлажнен пахотный слой (0-30 см), где величина продуктивной влаги колебалась по годам от 42,3 до 52,9 мм. С глубиной степень увлажнения на контрольном участке снижалась, а наибольшие запасы были сосредоточены в толще 0-60 см, величина которых составляла 65,7% от запасов метрового слоя и 46,6% - полуметрового слоя. Запасы влаги в слоях 90-120 см и 120-150 см разнились несущественно и колебались в пределах 30,4-34,6 мм. По количеству влаги полутораметровый слой почвы в 2021 г. имел хорошую обеспеченность, а в 2020 г. и 2022 г. - удовлетворительную. В среднем за три года в черноземе типичном запасы продуктивной влаги составляли 131,8 мм в метровом слое и 186,8 мм - в полутораметровом слое.
На участке снегозадержания снеготаяние было продолжительным, а промачивание почвы - более глубоким. Во все годы было устойчивое промачивание подпахотных горизонтов до глубины 150 см. Если верхний слой имел равное увлажнение с контролем (а в 2022 г. -даже ниже), то все последующие горизонты имели большие запасы продуктивной влаги в почве, чем на участке без снегозадержания.
Таблица 4 - Продуктивные запасы влаги чернозема типичного в условиях снегозадержания
на начало полевых работ, мм
Слой почвы, см 2020 г. 2021 г. 2022 г. Среднее за 2020-2022 гг.
контроль
0-30 42,3 52,9 43,2 46,1
30-60 41,4 45,8 34,2 40,5
60-90 33,9 36,7 32,1 34,2
90-120 32,8 34,6 31,8 33,1
120-150 32,3 33,2 30,4 31,9
0-150 182,7 203,2 171,7 185,8
снегозадержание
0-30 45,9 52,0 40,6 46,2
30-60 44,1 50,3 39,6 44,7
60-90 41,3 47,7 38,5 42,5
90-120 39,3 44,9 37,4 40,5
120-150 38,0 39,9 36,1 38,0
0-150 208,6 234,8 192,2 211,9
В среднем прирост запасов продуктивной влаги от снегозадержания составлял в слоях: 3060 см - 10,4%, 60-90 см - 24,3%, 90-120 см -22,4% и 120-150 см - 19,1%. Увеличение запасов продуктивной влаги в результате снегозадержания позволило отнести почву в 2021 г. в категорию с очень хорошей, а в 2020 г. и 2022 г. - с хорошей влагообеспеченностью. Увеличение влагозапасов чернозема типичного за счет снегозадержания в подпахотных горизонтах актуально для влаголюбивых культур с глубоко проникающей корневой системой (подсолнечник, сахарная свекла).
Выводы.
1. Водный режим почв Центрального Черноземья формируется с отрицательным балансом, и для устойчивого растениеводства требуются агротехнические мероприятия по его изменению приемами влагонакопления и влагосбере-жения.
2. Снегозадержание на глубокой зяби чернозема типичного позволяет в отдельные годы дополнительно увеличивать запас воды в снеге на 60,1 мм, или на 52,8 мм в среднем за три года. Запас влаги в почве под воздействием снегозадержания изменялся в сторону увеличения воды осадков холодного периода на 26,1-28,0% при коэффициенте их усвоения из снежной массы 0,58-0,69.
3. Увеличение влагозапасов почвенного слоя за счет двукратного снегозадержания на 29 мм позволило перевести изучаемую почву в категорию с хорошей и очень хорошей влагообеспе-ченностью. В варианте снегозадержания установлено промачивание подпахотных и подпочвенных горизонтов с увеличением запасов продуктивной влаги в слоях: 90-120 см - на 22,4%, 120-150 см - на 19,1%.
Список использованных источников
1. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Калужская, Тульская, Тамбовская, Брянская, Липецкая, Орловская, Курская, Воронежская, Белгородская области. - Вып. 28. -СПб.: Гидрометеоиздат, 1990. - 356 с.
2. Формирование снежного покрова в зависимости от ландшафта местности и оценка подвижности транспортно-технологических машин в течение зимнего периода / В.С. Макаров, В.В. Беляков, Д.В. Зезюлин и др. // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. - 2013. - № 1. - С. 155-160.
3. Узлов В.А., Шишков Г.И., Щербаков В.В. Основные физические параметры снежного покрова // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. - 2014. - № 1. - С. 119-129.
4. Лебедева М.Г., Крымская О.В., Котова М.Н. Климатические характеристики вегетационного периода в конце ХХ века в Центрально-Черноземном регионе // Метеоспектр. - 2007. - № 1. - С. 146-151.
5. Вариации гидротермического режима в Черноземье за последние 30 лет на фоне глобального климата / Е.П. Новикова, Г.Н. Григорьев, И.Ю. Вагурин, А.С. Чумейкина // Научные ведомости. Серия «Естественные науки». - 2017. - № 11. - Вып. 39. - С. 105-113.
6. Сурова Г.А. Повышение влагозапаса дерново-подзолистых почв за счет эффективного использования зимних осадков: дис. ...канд. с.-х. наук. - М., 2003. - 225 с.
7. Шекихачев Ю.А. Снегозадержание как эффективный способ повышения урожайности сельскохозяйственных культур в Кабардино-Балкарской республике [Электронный ресурс] // Novainfo. - 2016. - № 48. - С. 159-166. - Режим доступа: https://novainfo.ru/article/7143 (дата обращения: 20.03.2022).
8. Шекихачев Ю.А., Шекихачева Л.З. Исследование процесса «армирования» снежного покрова снегоуплотняющей машиной // В кн.: Проблемы развития АПК Саяно-Алтая: материалы Международной научно-практической конференции (12 дек. 2014 г.). - Абакан, 2014. - С. 227229.
9. Поздеев Е.А. Повышение эффективности процесса снегозадержания посредством образования широкополосных стерневых кулис при уборке зерновых культур: дис. ... канд. техн. наук. - Троицк, 2019. - 175 с.
10. Жуков А.Л. Интеллектуальный прогноз и классификация состава свежевыпавшего снега // Доклады Адыгейской (Черкесской) международной академии наук. - Т. 12. - № 2. - Нальчик, 2010. - С. 99-103.
11. Антоненков А.Г. Мониторинг снежного покрова: метод. указания. - СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2003. - 16 с.
12. Крымская О.В., Лебедева М.Г. Запасы продуктивной влаги в агроценозах Белгородской области // Научные ведомости. Серия «Естественные науки». - 2011. - № 15. - Вып. 16. - С. 180-187.
13. Чуйкова И.Д., Сысенко В.И. Оценка необходимости и условия проведения орошения земель Курской области // Ученые записки. Электронный научный журнал Курского государственного университета. - 2012. - № 1. - С. 318-324.
14. Смольянинов В.М., Стародубцев П.П. Комплексная мелиорация и орошение земель в Центрально-Черноземном регионе: Состояние, условия развития. - Воронеж: Истоки, 2011. -179 с.
Spisok ispoFzovanny'x istochnikov
1. Nauchno-prikladnoj spravochnik po klimatu SSSR. Kaluzhskaya, Tul'skaya, Tambovskaya, Bryanskaya, Lipeczkaya, Orlovskaya, Kurskaya, Voronezhskaya, Belgorodskaya oblasti. - Vy'p. 28. -SPb.: Gidrometeoizdat, 1990. - 356 s.
2. Formirovanie snezhnogo pokrova v zavisimosti ot landshafta mestnosti i ocenka podvizhnosti transportno-texnologicheskix mashin v techenie zimnego perioda / V.S. Makarov, V.V. Belyakov, D.V. Zezyulin i dr. // Trudy' Nizhegorodskogo gosudarstvennogo texnicheskogo universiteta im. R.E. Alekseeva. - 2013. - № 1. - S. 155-160.
3. Uzlov V.A., Shishkov G.I., Shherbakov V.V. Osnovny'e fizicheskie parametry' snezhnogo pokrova // Trudy' Nizhegorodskogo gosudarstvennogo texnicheskogo universiteta im. R.E. Alekseeva.
- 2014. - № 1. - S. 119-129.
4. Lebedeva M.G., Kry'mskaya O.V., Kotova M.N. Klimaticheskie xarakteristiki vegetacionnogo perioda v konce XX veka v Central'no-Chernozemnom regione // Meteospektr. - 2007. - № 1. - S. 146-151.
5. Variacii gidrotermicheskogo rezhima v Chernozem'e za poslednie 30 let na fone global'nogo klimata / E.P. Novikova, G.N. Grigor'ev, I.Yu. Vagurin, A.S. Chumejkina // Nauchny'e vedomosti. Seriya «Estestvennye nauki». - 2017. - № 11. - Vy'p. 39. - S. 105-113.
6. Surova G.A. Povy'shenie vlagozapasa dernovo-podzolisty'x pochv za schet e'ffektivnogo ispofzovaniya zimnix osadkov: dis. .. .kand. s.-x. nauk. - M., 2003. - 225 s.
7. Shekixachev Yu.A. Snegozaderzhanie kak e'ffektivny'j sposob povy'sheniya urozhajnosti sel'skoxozyajstvenny'x kul'tur v Kabardino-Balkarskoj respublike [E'lektronny'j resurs] // Novainfo.
- 2016. - № 48. - S. 159-166. - Rezhim dostupa: https://novainfo.ru/article/7143 (data obrashheniya: 20.03.2022).
8. Shekixachev Yu.A., Shekixacheva L.Z. Issledovanie processa «armirovaniya» snezhnogo po-krova snegouplotnyayushhej mashinoj // V kn.: Problemy' razvitiya APK Sayano-Altaya: materialy' Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii (12 dek. 2014 g.). - Abakan, 2014. - S. 227-229.
9. Pozdeev E.A. Povy'shenie e'ffektivnosti processa snegozaderzhaniya posredstvom obrazovaniya shirokopolosny'x sternevy'x kulis pri uborke zernovy'x kul'tur: dis. ... kand. texn. na-uk. - Troiczk, 2019. - 175 s.
10. Zhukov A.L. Intellektual'ny'j prognoz i klassifikaciya sostava svezhevy'pavshego snega // Doklady' Ady'gejskoj (Cherkesskoj) mezhdunarodnoj akademii nauk. - T. 12. - № 2. - Nal'chik, 2010. - S. 99-103.
11. Antonenkov A.G. Monitoring snezhnogo pokrova: metod. ukazaniya. - SPb.: SPbGTI (TU), 2003. - 16 s.
12. Kry'mskaya O.V., Lebedeva M.G. Zapasy' produktivnoj vlagi v agrocenozax Belgorodskoj oblasti // Nauchny'e vedomosti. Seriya «Estestvenny'e nauki». - 2011. - № 15. - Vy'p. 16. - S. 180187.
13. Chujkova I.D., Sy'senko V.I. Ocenka neobxodimosti i usloviya provedeniya orosheniya zemel' Kurskoj oblasti // Ucheny'e zapiski. E'lektronny'j nauchny'j zhurnal Kurskogo gosudarstvennogo universiteta. - 2012. - № 1. - S. 318-324.
14. Smol'yaninov V.M., Starodubcev P.P. Kompleksnaya melioraciya i oroshenie zemel' v Cen-tral'no-Chernozemnom regione: Sostoyanie, usloviya razvitiya. - Voronezh: Istoki, 2011. - 179 s.
