Научная статья на тему 'ВЕСЕННИЙ СТОК ТАЛЫХ ВОД НА ЮГЕ НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ'

ВЕСЕННИЙ СТОК ТАЛЫХ ВОД НА ЮГЕ НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
66
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОЧВА / ЭРОЗИЯ / СНЕГОТАЯНИЕ / ПРОМЕРЗАНИЕ / ОСАДКИ / СТОК ТАЛЫХ ВОД / КОЭФФИЦИЕНТ СТОКА / ВОДНЫЙ БАЛАНС / SOIL / EROSION / SNOW MELTING / FREEZING / PRECIPITATION / MELTWATER RUNOFF / RUNOFF COEFFICIENT / WATER BALANCE

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Петелько А.И., Барабанов А.Т., Выпова А.В.

Эксперименты выполняли с целью выявления причин и закономерностей формирования поверхностного стока талых вод на различных агрофонах, а также их влияния на эрозионно-гидрологические процессы на склоновых землях. Теоретические основы и практические рекомендации по повышению эффективности адаптивно-ландшафтного земледелия в Орловской области Нечерноземной зоны разрабатывали в 1991-2016 гг. Исследования проводили водно-балансовым методом на стоковых площадках на делянках с зяблевой вспашкой поперек склона и с уплотненной пашней (многолетние травы, озимые). Снегоотложение на разных агрофонах, промерзание и влажность почвы, сток талых вод во время весеннего снеготаяния учитывали ежегодно. Ведущими природными факторами весеннего стока оказались глубина промерзания, влажность почвы и запасы воды в снеге. За 26 лет наблюдений (1991-2016 гг.) слой стока на зяблевой вспашке в среднем составил 4,0 мм, на уплотнённой пашне - в 2 раза больше (8,3 мм). Очевидно более значительное влияние зяблевой вспашки на гидрологический режим, по сравнению с уплотнённой пашней. В годы с высоким поверхностным стоком (1991, 1994-1997, 2000, 2003) на фоне зяблевой вспашки он был несколько меньше и варьировал от 0,3 до 37,0 мм. Величина этого показателя на уплотненной пашне в указанные годы находилась в пределах 1,9...50,0 мм. За весь период наблюдений интенсивный сток отмечен только в 1994 г., когда на зяби он составил 37мм, что на 13 мм меньше, чем на фоне с уплотненной пашней.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Петелько А.И., Барабанов А.Т., Выпова А.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SPRING RUNOFF OF MELTWATER IN THE SOUTH OF THE NON-CHERNOZEM REGION

The experiments aimed to identify the causes and regularities of the formation of surface meltwater runoff against various agricultural backgrounds, as well as their influence on erosion-hydrological processes on slope lands. The theoretical foundations and practical recommendations for improving the efficiency of adaptive landscape agriculture in the Orel region of the Non-Chernozem zone were developed in 1991-2016. The studies were carried out by the water-balance method on the runoff plots with autumn ploughing across the slope and with compacted arable land (perennial grasses, winter crops). Snow deposition against different agricultural backgrounds, freezing and soil moisture, meltwater runoff during spring snowmelt were measured annually. The leading natural factors of spring runoff were the depth of freezing, soil moisture and water reserves in the snow. Over 26 years of observations (1991-2016), the runoff layer on autumn ploughing averaged 4.0 mm, on compacted arable land it was 2 times more (8.3 mm). A more significant influence of autumn ploughing on the hydrological regime, compared to compacted arable land, is obvious. In years with a high surface runoff (1991, 1994-1997, 2000, 2003) against the background of autumn ploughing, it was somewhat less and varied from 0.3 to 37.0 mm. The value of this indicator on compacted land in the indicated years was in the range of 1.9-50.0 mm. Over the entire observation period, an intense runoff was noted only in 1994, when it was 37 mm in the autumn plough, which was 13 mm less than against the background with compacted arable land.

Текст научной работы на тему «ВЕСЕННИЙ СТОК ТАЛЫХ ВОД НА ЮГЕ НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ»

ПЛОДОРОДИЕ

doi: 10.24411/0044-3913-2021-10104 УДК 631.617:631.11

Весенний сток талых вод на юге Нечерноземья

А. И. ПЕТЕЛЬКО1, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник (e-mail: zaglos@mail.ru) А. Т. БАРАБАНОВ2, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник (e-mail: a.barabanov2011@ yandex.ru)

А. В. ВЫПОВА1, зам. директора (e-mail: vypova@gmail.com)

1Новосильская зональная агролесомелиоративная опытная станция - филиал Федерального научного центра агроэкологии РАН, ул. Семашко, 2А, Мценск, Орловская обл., 303035, Российская Федерация

2Федеральный научный центр агроэкологии РАН, просп. Университетский, 97, Волгоград, 400062, Российская Федерация

Эксперименты выполняли с целью выявления причин и закономерностей формирования поверхностного стока талых вод на различных агрофонах, а также их влияния на эрозионно-гидрологические процессы на склоновых землях. Теоретические основы и практические рекомендации по повышению эффективности адаптивно-ландшафтного земледелия в Орловской области Нечерноземной зоны разрабатывали в 1991-2016 гг. Исследования проводили водно-балансовым методом на стоковых площадках на делянках с зяблевой вспашкой поперек склона и с уплотненной пашней (многолетние травы, озимые). Снегоотложение на разныхагро-фонах, промерзание и влажность почвы, сток талых вод во время весеннего снеготаяния учитывали ежегодно. Ведущими природными факторами весеннего стока оказались глубина промерзания, влажность почвы и запасы воды в снеге. За 26 лет наблюдений (1991-2016 гг.) слой стока на зяблевой вспашке в среднем О составил 4,0 мм, на уплотнённой пашне N -в2 раза больше (8,3 мм). Очевидно 1более значительное влияние зяблевой z вспашки на гидрологический режим, по ^ сравнению с уплотнённой пашней. В годы ■jj с высоким поверхностным стоком (1991,

4 1994-1997, 2000, 2003) на фоне зябле-ле вой вспашки он был несколько меньше и

5 варьировал от 0,3 до 37,0 мм. Величина е

¿у) этого показателя на уплотненной пашне 16

в указанные годы находилась в пределах 1,9...50,0 мм. За весь период наблюдений интенсивный сток отмечен только в 1994 г., когда на зяби он составил 37мм, что на 13 мм меньше, чем на фоне с уплотненной пашней.

Ключевые слова: почва, эрозия, снеготаяние, промерзание, осадки, сток талых вод, коэффициент стока, водный баланс.

Для цитирования: Петелько А. И., Барабанов А.Т., Выпова А. В. Весенний сток талых вод на юге Нечерноземья // Земледелие. 2021. № 1. С. 16-19. doi: 10.24411/0044-3913-2021-10104.

Эрозия почв - одна из основных и наиболее распространённых форм деградации почв на планете. В России ежегодно с пахотных склонов смывается более 500 млн т верхнего, наиболее плодородного, горизонта [1].

Воздействие водных потоков на поверхности суши, перемещение ими веществ и энергии по длине гидрографической сети, накопление наносов на этом пути - основной механизм эрозионно-аккумулятивных процессов: эрозии почв, овражной (линейной) эрозии, русловых процессов (главный фактор денудации материалов), формирования флюви-ального рельефа, накопления рыхлых отложений. При этом все водные потоки в пределахводосборныхбассейнов, начиная от первичных склоновых, возникающих при таянии снега или выпадении стокоформирующих дождей, представляют собой единую систему эрозионно-аккумулятивных процессов [2].

Почва приобретает неустойчивое состояние при утрате 30...40 % своего качества, что впоследствии вызывает неустойчивость всего агро-ландшафта [3].

В связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства резко обостряется проблема защиты почв от водной эрозии. На Новосиль-ской зональной агролесомелиоративной опытной станции (ЗАГЛОС) разработан комплекс противоэро-зионных мероприятий, предусматри-

вающий соответствующую организацию территории, агротехнические, лесомелиоративные, лугомелиоративные меры и гидротехнические сооружения. Отдельные элементы этого комплекса находят применение в хозяйствах. При этом правильно проанализировать элементы водного баланса в весенний период на различных угодьях возможно только при проведении многолетних наблюдений [4].

Цель исследования - выявление причин и закономерностей формирования поверхностного стока талых вод на различных агрофонах, а также их влияния на уменьшение эрозионно-гидрологических процессов на склоновых землях.

Работу выполняли на Новосильской ЗАГЛОС в 1991-2016 гг. Почвенный покров представлен преимущественно серыми лесными почвами (70,4 %) и оподзоленными черноземами (19,1 %), из них несмытые - 1513 га (29,9 %), слабосмытые - 1001 га (19,8 %), среднесмытые - 1051 га (20,8 %), сильно- и очень сильносмытые - 988 га (17,5 %), намытые - 603 га (12 %). Таким образом, более 2/3 почвенного покрова в той или иной степени подвержено водной эрозии. Комплекс противоэрозионных мероприятий был реализован в натуре в 1958 г

Почвы многофакторного стационарного опыта, в котором проводили многолетние исследования, серые лесные средне- и сильносмытые. Содержание нитратного азота (по Грандвалю-Ляжу) в пахотном слое составляло 1 мг/100 г почвы, гумуса (по Тюрину) - 2,7 %, фосфора и калия (по Кирсанову) - 11,0 и 7,9 мг/100 г почвы соответственно, сумма поглощенных оснований (по Каппену) -19,4 мг-экв./100 г почвы, рН солевой вытяжки - 5,5 ед.

Определение формирования поверхностного стока, увлажняющей и противоэрозионной роли агротехнических приемов выполняли согласно методике ВНИАЛМИ (Сурмач Г. П. Методика изучения водорегулирующей и противоэрозионной роли лесных полос и агротехнических приемов. Волгоград: ВНИАЛМИ, 1967.39 с.), методическим рекомендациям ВАСХНИЛ (Изучение водопоглощаю-щего и противоэрозионного влияния защитных лесонасаждений в комплексе с другими мероприятиями: метод. рекомендации / Г. П. Сурмач, А. Т. Барабанов, Е. А. Гаршинёв и др.

М.: ВАСХНИЛ, 1975. 96 с.) и другим действующим методикам [5].

Результаты исследований свидетельствуют, что при неглубоком промерзании почвы (меньше 50 см) создаются благоприятные условия для просачивания талой воды. Поэтому независимо от снегозапасов и влажности почвы формирования поверхностного стока талых вод не происходит. Зная рольосновных природных факторов (снегозапасы, влажность и промерзание почвы), можно управлять эрозионно-гидрологическим процессом. При изучении весеннего

стока использовали современные подходы к защите почв от водной эрозии [6]. Интенсивность стока определяли по шкале Г. П. Сурмача: стока нет - 0,0 мм, очень слабый - до 7 мм, слабый - 8...20 мм, умеренный - 21.40 мм, сильный - 41.75 мм, очень сильный - 76.115 мм, чрезмерно сильный - более 115 мм.

Каждый год осенью в системе защитных лесных полос на склоновых землях закладывали стоковые площадки размером 20^100 м. Изучали влияние противоэрозионных агротехнических приёмов зяблевой вспашки

и уплотнённой обработки почвы на водопоглощение и сток талых вод. Схема опыта включала следующие варианты: зяблевая вспашка поперек склона; уплотненная пашня (многолетние травы, озимые). Повторность двукратная. Между вариантами опыта оставляли промежутки, чтобы исключить боковое влияние.В качестве основного метода исследований использовали водно-балансовый, обеспечивающий высокую точность результатов.

Оценивали снегоотложение, промерзание, влажность и оттаивание

Показатели стока и влияющих на него факторов на различных агрофонах

Год Сток, мм Запас вод ы, мм Глубина промерзания почвы, см Продолжительность снеготаяния, сут Осадки за период снеготаяния, мм Коэффици-ент стока

в почве 0.50 см в снеге

Зяблевая вспашка

1991 3,0 171,6 58 10 5 17,3 0,052

1992 0,0 169,4 54 17, местами талая 14 15,9 0,000

1993 9,0 139,5 40 45...83 10 22,2 0,225

1994 37,0 263,4 119 75 12 17,1 0,310

1995 0,3 228,0 107 25 21 10,4 0,002

1996 29,0 165,8 73 70...80 16 8,3 0,397

1997 1,1 227,3 56 38...53, местами талая 2 5,0 0,019

1998 0,0 188,0 48 18...20 18 11,9 0,000

1999 0,0 166,5 144 20...25, местами талая 11 7,1 0,000

2000 0,5 209,4 57 7...25 12 0,0 0,007

2001 0,0 198,0 81 2...5, местами талая 12 21,3 0,000

2002 0,0 183,8 81 8...10 10 40,4 0,000

2003 24,1 211,6 97 41...70 13 24,7 0,249

2004 0,0 189,5 58 10...18 6 14,3 0,000

2005 0,0 203,0 71 5...12 12 14,5 0,000

2006 0,0 211,7 109 0... 3 5 21,0 0,000

2007 0,0 225,4 51 0 13 29,6 0,000

2008 0,0 208,0 67 20...31 8 14,0 0,000

2009 0,0 201,6 105 12...25 21 33,0 0,000

2010 0,0 261,9 89 30...40 15 22,0 0,000

2011 0,0 155,7 119 0 15 14,0 0,000

2012 0,0 168,0 61 18...40 18 25,2 0,000

2013 0,0 170,9 108 5...15, местами талая 12 18,0 0,000

2014 0,0 202,7 26 14...17, местами талая 15 14,0 0,000

2015 0,0 263,4 43 15...20 13 20,0 0,000

2016 0,0 235,2 54 1...5, местами талая 15 25,0 0,000

Среднее 4,0 193,7 76 19...31 12 17,9 0,050

НСР05 10,4 6,7

Уплотненная почва

1991 21,0 171,6 53 77...84 7 17,3 0,396

1992 0,0 179,4 66 5...30 14 15,9 0

1993 22,0 144,9 42 83 12 22,2 0,524

1994 50,0 213,1 127 68...75 13 17,1 0,393

1995 4,0 210,2 114 25...30 21 10,4 0,035

1996 26,0 160,3 81 77 17 8,3 0,320

1997 26,0 207,4 71 25...45 8 5,0 0,367

1998 0,0 171,0 47 15...24 19 11,9 0,000

1999 1,9 157,2 114 37 7 7,1 0,016

2000 2,0 204,0 26 26...37 13 0,0 0,076

2001 0,0 179,4 71 5...10, местами талая 24 21,3 0,000

2002 0,0 170,5 66 3... 4 10 29,9 0,000

2003 37,0 201,7 66 56...73 11 24,7 0,560

2004 0,0 178,6 97 20...25 7 27,7 0,000

2005 5,3 243,8 109 15...50 12 14,5 0,095

2006 0,0 162,1 133 20 10 25,2 0,000

2007 0,0 157,7 80 1... 5 13 41,2 0,000

2008 0,0 190,1 71 10...30 9 14,0 0,000

2009 0,0 195,0 92 20...25 14 33,0 0,000

2010 21,7 250,3 100 51...65 17 22,0 0,154

2011 0,0 149,2 107 0 15 11,0 0,000

2012 0,0 137,1 78 35...45 17 25,2 0,000

2013 0,0 163,7 144 0 13 18,0 0,000

2014 0,0 191,2 25 18...20 17 14,0 0,000

2015 0,0 221,6 42 22...29 18 21,0 0,000

2016 0,0 210,7 56 2...15, местами талая 16 25,0 0,000

Среднее 8,3 185,5 80 28...35 14 18,6 0,11

НСР„5 12,4 7,4

(О Ф

Ш, ь

Ф

д

ф ь

Ф

М О м

почвы. Перед снеготаянием высоту снега на стоковых площадках измеряли по двум снегомерным ходам через 2.4 м в 3.5-и кратной повтор-ности, плотность снега - весовым снегомером ВС-43 в 6-и точках в 2-х кратной повторности, глубину промерзания определяли по наличию кристаллов льда при бурении. Образцы почвы на влажность отбирали с глубины 0.3, 10, 20, 30, 40, 50, 75, 100 см. Ее измерение проводили термостатно-весовым методом. В период снеготаяния наблюдения за оттаивание почвы осуществляли с использованием металлической шпильки в 5-и кратной повторности в верхней, средней и нижних частях стоковых площадок. Математическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа.

В среднем за 26 лет наблюдений сток на зяби составил 4,0 мм, запасы воды в снеге - 76,0 мм, запасы воды в слое почвы 0.50 см - 193,7 мм, глубина промерзания почвы - 19.31 см, длительность снеготаяния - 12 суток, коэффициент стока - 0,05. За этот же период наблюдений на уплотнённой пашне стокувеличился, по сравнению с зябью, на 4,3 мм, продолжительность снеготаяния - на 2 суток, снегозапасы - на 4,0 мм, коэффициент стока - на 0,01, при этом глубина промерзания достигла 35 см, а почвенные запасы воды уменьшились на 13,2 мм (см. табл.).

Таким образом, в противоэрозион-ном отношении у зяблевой вспашки есть определенные преимущества, по сравнению с уплотнённой почвой. Анализ полученных материалов показывает большее гидрологическое влияние зяблевой вспашки на улучшение инфильтрации талой воды в почву, по сравнению с уплотнёнными угодьями.

Величина поверхностного стока и другие элементы весеннего водного баланса по годам отличались большой изменчивостью, чередованием вёсен от очень маловодных до многоводных. Почва, промерзавшая до 50 см, независимо от увлажнения обладала высокой впитывающей способностью и обеспечивала поглощение всей талой воды. При глубине промерзания более 50 см формировался весенний сток. В годы со стоком (1991, 1993, 1994, 1995, £ 1996, 1997, 2000, 2003) при зябле-® вой обработке промерзание почвы достигало 45.83 см, запасы воды ^ в снеге - до 119 мм, влагозапасы в о» 0.50 см слое почвы - 263,4 мм, на | уплотненной пашне в сточные годы £ (1991, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, ® 2000, 2003, 2005, 2010) величины 5 этих показателей составляли 77. $ 84 мм, 53 мм, 171,6 мм соответствен-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

но. В целом формирование стока талых вод в весенний период зависело, в первую очередь, от глубины промерзания почвы.

За период исследований умеренную интенсивность стока на зяби наблюдали 3 года (1994, 1996, 2003 гг.), слабую - 1 год (1993 г.), очень слабую - 4 года (1991, 1995, 1997, 2000 гг.), 18 лет стока не было.

На уплотнённой пашне (многолетние травы, озимые и др.) сток за указанный период не формировался 15 лет (1992, 1998, 2001, 2002, 2004, 2006, 2007, 2008, 2009, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016 гг.). Сильный сток (50 мм) наблюдали в 1994 г., умеренный - 6 лет (в 1991 - 21,0 мм, в 1993 г. - 22,0 мм, в 1996 г. - 26,0 мм, в 1997 г. - 26,0 мм, в 2003 г. - 37,0 мм, в 2010 г. - 21,7 мм), очень слабый -4 года (в 1994 г. - 4,0 мм, в 1999 г. -1,9 мм, в 2000 г. - 2,0 мм, в 2005 г. -5,3 мм).

Весенний сток талых вод по годам наблюдений изменялся в значительной степени. В годы со стоком талых вод его величины на уплотненной пашне варьировали от 1,9 до 50,0 мм, на рыхлой зяби - от 0,3 до 37,0 мм.

В исследуемых вариантах есть различия в просачивании стока талых вод в почву в весенний период. Это связано с появлением на зяблевой вспашке вследствие неровности рельефа ранних проталин во время оттепелей, которые способствуют впитыванию талой воды. Из-за более высоких снегозапасов на уплотнённой пашне, по сравнению с зябью, для образования проталин необходимо дополнительное количество тепла. Следует также отметить большее водопоглоще-ние после зяблевой обработки, по сравнению с уплотненной пашней. Отсюда и меньший коэффициент стока талых вод на зяби, по сравнению с уплотнённой пашней,который достиг максимума на этом угодье в 2003 г. - 0,56 (см. табл.).

Знание показателей поверхностного стока открывает возможности для построения системы мер по защите почвы от водной эрозии. На их основе необходимо создать нормативную базу для гидрологических расчётов и прогнозирования поверхностного стока с целью разработки системы противоэрозионных мероприятий и управления эрозионно-гидрологическим процессом.

Таким образом, за 26 лет наблюдений (1991-2016 гг.) формированию повышенного стока способствовало промерзание почвы на глубинуболее 50 см. На зяби его наблюдали в 1993, 1994, 1996, 2003 гг., на уплотнённой пашне - в 1991, 1993, 1994, 1996, 2002, 2010 гг. Сложившиеся гидро-

метеорологические условия зимнего периода с частой сменой отрицательных и положительных температур, неглубокое промерзание почвы перед снеготаянием, медленное таяние снега днём при пасмурной погоде и другие факторы обеспечили впитывания всей талой воды в почву на зяби 18 лет, на уплотнённой пашне - на 3 года меньше. В остальные годы его интенсивность варьировала от очень слабой до умеренной и только в 1994 г. на уплотнённой пашне сформировался сильный сток (50 мм).

Среднегодовой сток за период наблюдений на зяби составил 4,0 мм, коэффициент стока - 0,05, на уплотнённой пашне - соответственно 8,3 мм и 0,11. В сточные годы показатели стока на зяби не превышали 37 мм и были меньше, чем на уплотнённой пашне, на 1,6.13,0 мм.

Приведённые в статье результаты многолетних исследований дают представление об особенностях формирования стока и о гидрологической роли зяблевой вспашки. Они необходимы для гидрологических и эрозионных расчётов и прогнозов при проектировании противоэро-зионных адаптивно-ландшафтных систем земледелия.

Литература.

1. География динамики земледельческой эрозии почв на европейской территории России / Л. Ф. Литвин, З. П. Кирюхина, С. Ф. Краснов и др. // Почвоведение. 2017. № 11. С. 1390-1400.

2. Голосов В. Н., Сидорчук А. Ю., Чалов Р. С. Эрозионно-русловые системы: теория, методология, практика: материалы V Всероссийской научной конференции с международным участием, объединённой с XXXIV пленарным совещанием Межвузовского научно-координационного совета по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2019. С. 21-29.

3. Червань А. Н. Типологический анализ устойчивости почвенных комбинаций агроландшафтов к деградации в условиях проявления водной эрозии: материалы V Всероссийской научной конференции с международным участием, объединённой с XXXIV пленарным совещанием Межвузовского научно-координационного совета по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова. 2019. С. 30-34.

4. Сурмач Г. П. Эрозия почв и борьба с ней. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 254 с.

5. Поверхностный сток и инфильтрация в почвах талых вод на пашне в лесостепной и степной зонах Восточно-европейской равнины / А. Т. Барабанов, С. В. Долгов, Н. И. Коронкевич и др. // Почвоведение. 2018. № 1. С. 62-69.

6. Современные подходы к защите почв от эрозии / В. В. Коломейченко, В. И. Сав-кин, И. А. Тимашов и др. Орел: типография «Труд», 2003. 30 с.

doi: 10.24411/0044-3913-2021-10105 УДК 633.88:631.81.036 (571.13)

Оценка элементного химического состава лекарственного сырья Achillea millefolium L. и Echinacea purpurea L. при внесении в почву цинка и меди

Spring runoff of meltwater in the south of the Non-Chernozem region

A. I. Petel'ko1, A. T. Barabanov2, A. V. Vypova1

1Novosil'skaya Zonal Agroforestal Experimental Station, branch of the Federal Scientific Center of Agro-ecology, Russian Academy of Sciences, ul. Semashko, 2A, Mtsensk, Orlovskaya obl., 303035, Russian Federation

2Federal Scientific Center of Agro-ecology, Russian Academy of Sciences, prosp. Universitetskii, 97, Volgograd, 400062, Russian Federation

Abstract. The experiments aimed to identify the causes and regularities of the formation of surface meltwater runoff against various agricultural backgrounds, as well as their influence on erosion-hydrological processes on slope lands. The theoretical foundations and practical recommendations for improving the efficiency of adaptive landscape agriculture in the Orel region of the Non-Chernozem zone were developed in 1991-2016. The studies were carried out by the waterbalance method on the runoff plots with autumn ploughing across the slope and with compacted arable land (perennial grasses, winter crops). Snow deposition against different agricultural backgrounds, freezing and soil moisture, meltwater runoff during spring snowmelt were measured annually. The leading natural factors of spring runoff were the depth of freezing, soil moisture and water reserves in the snow. Over 26 years of observations (1991-2016), the runoff layer on autumn ploughing averaged 4.0 mm, on compacted arable land it was 2 times more (8.3 mm). A more significant influence of autumn ploughing on the hy-drological regime, compared to compacted arable land, is obvious. In years with a high surface runoff (1991, 1994-1997, 2000, 2003) against the background of autumn ploughing, it was somewhat less and varied from 0.3 to 37.0 mm. The value of this indicator on compacted land in the indicated years was in the range of 1.9-50.0 mm. Over the entire observation period, an intense runoff was noted only in 1994, when it was 37 mm in the autumn plough, which was 13 mm less than against the background with compacted arable land.

Keywords: soil; erosion; snow melting; freezing; precipitation; meltwater runoff; runoff coefficient; water balance.

Author details: A. I. Petel'ko, D. Sc. (Agr.), chief research fellow (e-mail: zaglos@ mail.ru);A. T. Barabanov, D. Sc (Agr.), chief research fellow (e-mail: a.barabanov2011@ yandex.ru), A. V. Vypova, deputy director (e-mail: vypova@gmail.com).

For citation: Petel'ko AI, Barabanov AT, Vypova AV. [Spring runoff of meltwater in the south of the Non-Chernozem region]. Zemledelie. 2021;(1):16-9. Russian. doi: 10.24411/0044-3913-2021-10104.

H. Н. ЖАРКОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (e-mail: nn.zharkova@ gmail.com)

В. В. СУХОЦКАЯ, аспирант Ю. И. ЕРМОХИН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпина, Институтская пл., 1, Омск, 644008, Российская Федерация

Исследования проводили в 2012-2018 гг. на лугово-чернозёмной почве в Омской области. Цель работы - определить содержание и особенности накопления цинка и меди в лекарственных растениях при внесении в почву микроудобрений (цинковых и медных) для установления оптимальных уровней и соотношений микроэлементов. Объектами исследований служили тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolium L.) сорта White Beauty и эхинацея пурпурная (Echinacea purpurea L.) сорта Знахарь. Предшественник - чистый пар. Полевые опыты с тысячелистником обыкновенным проводили в 2012-2015 гг., с эхинацеей пурпурной - в 2016-2018 гг. Схема опыта включала следующие варианты: под тысячелистник цинк вносили в дозах 20; 40; 60; 80 кг д.в./ га, медь - 2,4; 4,9; 7,2; 9,7 кг д.в./га на фоне N135P45K45; под эхинацею цинк - 10,7; 21,4; 32,4; 442,8 кг д.в./га; медь - 2,3; 4,7; 7,0; 9,4 кг д.в./га на фоне N125, контроль -без удобрений. Использование цинковых и медных удобрений в основное внесение под изучаемые лекарственные культуры способствовало повышению накопления в их продукции подвижных форм цинка и меди. В среднем за годы исследований в опытах с тысячелистником обыкновенным и эхинацеей пурпурной 1 кгZn удобрений повышал содержание этого элемента в растениях на 0,30 и 0,38 мг/кг соответственно, Cu - на 0,07 и 0,03 мг/кг; а 1 кг Cu удобрений увеличивал концентрацию Cu - на 0,47 и 0,23 мг/кг, Zn - на 1,40 и

I,26 мг/кг соответственно. В целом между изучаемыми микроэлементами отмечали синергические отношения.

Ключевые слова: тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolium L.), эхинацея пурпурная (Echinacea purpurea L.), химический состав, лекарственное растительное сырье, микроэлементы, цинк, медь.

Для цитирования: Жаркова Н. Н., Сухоцкая В. В., Ермохин Ю. И. Оценка

элементного химического состава лекарственных растений Achillea millefolium L. и Echinacea purpurea L. при внесении в почву цинка и меди// Земледелие. 2021. № 1. С. 19-22. doi:10.24411/0044-3913-2021-10105.

Практически все микроэлементы, включая Zn и Cu, присутствующие в почве в небольших количествах, стимулируют рост и развитие растений, участвуют в физиолого-биохимических процессах в составе многих ферментов [1, 2]. Основные их функции связаны с метаболизмом углеводов, белков, процессами фотосинтеза и др. [3, 4]. В связи с этим необходимо поддерживать оптимальные уровни их содержания в почве для предотвращения возможного дефицита питания растений [5].

Формирование урожая и качество продукции зависят от химического состава растений, поэтому важно знать какое влияние на него оказывают микроудобрения. Особый интерес представляет изучение воздействия на растения тех элементов, которые участвуют в биосинтезе биологически активных веществ.

В отличие от почвенного анализа метод растительной диагностики, отражает накопление макро- и микроэлементов в растениях, позволяет определять потребность культур в элементах питания в основные периоды их роста и развития. Результаты химического анализа растений характеризуют уровень их минерального питания, эти данные можно использовать для уточнения доз удобрений с целью повышения эффективности их применения [6].

Цель работы - определить содержание и особенности накопления цинка и меди тысячелистником ы обыкновенным (Achillea millefolium е L.) и эхинацеей пурпурной (Echinacea л purpurea L.) при внесении в почву ми- Д кроудобрений (цинковых и медных) л для установления оптимальных уров- е ней и соотношений микроэлементов z в лекарственных растениях. 1

Полевые эксперименты с тыся- м челистником обыкновенным (Ac- 2 hillea millefolium L.) сорта White

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.