Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ГИДРОТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ОРОШАЕМОГО МЕРЗЛОТНОГО ЧЕРНОЗЕМА ПОД ПОСЕВАМИ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "ГИДРОТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ОРОШАЕМОГО МЕРЗЛОТНОГО ЧЕРНОЗЕМА ПОД ПОСЕВАМИ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР"



НАУК СССР;

аишрсков оодгамв инсвдгут аовдввдвж и агрохшмг .

; , На правах рукмвкж

ООРЯДШ ВИКТОР ШХЛЯЮЕИЧ ^ '

гмдротершчЕсний РЕШИ оршАаюго ксрзлопюго

^ ^ЙИН^ИИ ПОД ПОСВВШ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР V

{Специальность - 06.01.03 - почвомдаюн»)

■.. Автореферат ; : диссертация на соисканке ученой степени кандидата Аологнческмх наук

Новосибирск - 1981

\ , .V' ли-?-;,

Работа вшкмнана в лаборатории почвоведения Института •' Ц биологии Якутсного}$»инала Сибирского отделения

v. Академии наук ООСР.;^:,^ ; */"".'

Йцучный руководитель - Заслуженный деятель науки РСФСР / . . . и ЯАССР, доктор сельскохозяйственных наук, \ : !

; ■ V ■' профессор Ело веха л Л, Г. ;. . ; ■ ■; - í'-y'c

- Официальные оппоненты - ; доктор биологических. наук ■ . ' : !

• ; ' ' ; : - ПАНФИЛОВ В.П. • ' ; V/.

' : .кандадаг биологических'наукг-гфЛ

:гсф вл. :.: v..;-*,;*. -Jy.-'':;.]/:::..'-'

;. Ведущее учреждение - - ВДстатут биологии СС

СО АН СССР -••"•.. .

■ ' .

Vi i» . я ..■■

'-'■-••■ 1981 года на даевдл- ; >

; Зшцита: состоится .

' •"•',• НИИ (кюдаализироаанногЬ Совете Н-СЮ2.15,01. при Институте ''^^Д/'ш^оЦпвния'Й^ег^хюши-СО;^ СССР.'-.; • . .

Адресу 630099»; г.Новосибирск-99, ул.Советоквя, IQ.' • :

v . С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института . ; почвоведения и агрохимии СОАНСССР ; ■ :; ч ■} ':

'"' ■.■ V^;-/Автореферат, разослан ;

/. .. Ученый секретарь ""•••'."г- „•'.':< • - -'¿ '■ . • V'-':!-. *•* •

Специалиэированного Совета 1 ,V>,''J г? •

ИЛА 00 АН СССР, • , ч . ; • Г : ' / Зайцева T. t.. .

вввдшге

".;■ Актуальность проблемы. Ведущей отраслью сельского хоэяй-, ства Якутской АССР является животноводство, Всевозрастающий ; рост населения в связи с бурши развитием промышленности в Якутии ».освоением зоны ВАМ требует значительного увеличения ■ производства мяса,молока и других продуктов сельского хоэяй-;.>'.' ства;■■-'■ : ■' - . . ."■'/

Решающим условием увеличения продуктивности хнвотновод-: . ства является создание прочной кормовой базы ее счет повыше- ' . ния урожайности не только трав, но кормовых и зерновых культур» Основные'площади лещ пропашными и зерновыми культурами : сосредоточены в районах Центральной Якутии, отличающихся резко континентальным аасулшнвым климатом* Поэтому наиболеэ оф- -фективнш и перспективным мероприятием по поевдению урожай: ности сельскокозййствешшх культур считается орошение (Елов-- екая,. 1964; Еяовская, Коноровский, Саввинов»19бб| Вогушев-ский, 1974; Гаврильеп» Цандеров, 1976); :

Известно», что правильная оценка оптимальных условий вла-гооб еспеченно от и растений, выявление как положительных, так -/■ " и отрицательных воздействий орошения на почву невозможна без •/",- изучения гидротершческого режима и физических свойств'почв . орошаемых вемель. ' " ." ■

Около 38& площади всех пашен Центральной Якутии и 70£ лу-. гов к пастбищ заняты мерзлотными черноземно-луговыми, луг^во-черноземными почвами и черноземами (Кповокая, Головных, 1974). Однако, режимы этих почв при.орошении изучены еще недостаток- , но, особенно это касается гидротершпеского ¡режима мерзлотных черноземов, который до нас нипемнеис следовая ся» Актуальность 7' исследований еще более возрастаем если учесть, что практичес-' км все овощеводство, картофелеводство и кормопроизводство в . . зоне распространения мерзлотных черноземов планируется перевести на орошаемое земледелие. , ; : ; Т." . |1ая^и задачи исследований. Работа посещена изучении фа-' ■аических свойств и гидротермического режима маломощных мерз- *

и.*.;. I..1о.'/з а гд. V м. V. н:йг?£:а

лоток черноземов Центральной Якутии, выявлении закономерно- V-'-стев влияния на них орошешиг^а теш обоснованию практичес-; кой возможностиулучшения и напраменногорегулирования гад- L ротермического режима мерзлотных чернозеиов при их свльско- • хозяйственном использовании. 'Д 1 '-..-' :.•'•'• ;; , - . ' ".'• .

В: соответствии ■ с поставленной цель» предусматривалось ре-■ениесдедуюцихвадач.

- * ^Определить фиэические'свойства мералотногЬчврнозема г по генетическим горизонтам, выявить юс Изменения вэависимос-тиотмвханичёс!ЮГОСостава,оротенияи наличия близкоподсти-лавщего экрана многолетней мерзлоты. . • ■.^-■^¿■■■.лГ , - 2. Изучить ©собенноста формирования годротермического ре-„' жима мерзлотного чернозема в условиях богарного и орошаемого 7/ земледелия* .V. '■■'^-í:'-'V^V^v/v"'

'■". 3» Выявить ] зависимость продуктивности исследуемых культур ; (пшеница, подсолнечник) от величины водопотребления. ¿ > ^

г, 4. Теоретически "обосновать и' практически разработать параметры расчете норм н сроков ороинзния воаделываемых на 'мерзлот-? кых черноземах кормовых. культур. /С-^, i '

Уеореуичвру!^ уклад и научная. новизна, Получены первые экспериментальные данные о физических свойствах, - температуре и ■ влажности почвы под' посевами кормовых и зерновых культур в условиях богары и орошения, раскрывающие особенности-их распределения ño всему профилю сезогаюпротаивиощей толщи мерзл очного чернозема, у •

Яри втом установлено,; что гидротермический режим мерзлот-? ныгчерноэемов формируется в-условиях малой глубины проникло-; вения суточной температуркой волны (25-30 см), высокого гра -i дмента температуры: в пахотном слое (до: Z ДрД) ( резкого' й боль

moró колебания температуры пакотного гориэонта как в суточном, так и в'сезонном циклах, сильной иссушенности всего корнеоби-таемого слоя (вплоть до ВЗ) и. наибольшего охлаждения в зимнее время (до -25-Э0°С). • ; V. : . ..'•*- Указаны особенности и количественные параметры переноса маги в мерзлотных черноземах, обусловленные наличием многолет ' ней мерзлоты существенно/отличаюцие их от черноземов немерз-лотныхоблас-»«.- ■'■■- ..■.:.■'У"*^.-

■'■ -.-ViНа основе сопряженных: исследований впервые установлена ~ -"

связь температуры, влажности,; физических свойств почв как I' :между«>бой,\танисхарактероы распространениякорневой си-V;, ^ стеш» дюшоаой роста'и р^вятия, конешш хоэяйе«8«нны1(Л ¿ урожаем возделываемых пультур, : Ч1 ■ 1 'Впервые: выявлены ааконоыерности влияния орошения: различ- /

— ншинормаминагндротермическийрежимукааанной почвы и на \ , структуру урожая в зависимости от биологических особенностей : ~

" культур. Дано теоретическое обоснование параметров расчета; ~ ,, норм и сроков орошения подсолнечника*';';':.Л';4.'^":

Практическая иенность. Выявленные закономегности гшгоо- ■ : термического реэшма и особенностифиэичвскихсвойств оротае- : ,. * ыого: мерзлотного .червдзема иогут. служить Теоретической осно-.»ойддя разработки мер рационального использования орошаемых .'*.. веыель^Результаты исследований позволили установить оптималь-^ные ре«ими орошвтм: кормовых, н зерновых нультур в Центральная ' Якутии ^ разработать некоторые пути улучшения и рехулирования ' .. гидротермического, режималри мелиорации почв* . ■ , - - -

- : Разработанные режимы ороленияподсолнечнида, данные фнэи--

чёскнх свойств почвы использованы кнститутоы^Якутгшгроводасоэ" , Ьдо обошовашогпдок™^

" систем в долине р. Амги Якутской АССР» ' '• . / "Л: - ' .: Зашкшаемрё положение, Выявление особенностей фиаичесялс *',; свойствн гидротермического режима иерзлотных черноземов, обусловленные влиянием многолетней мерзлоты и обоснование возмг*-кости №с улучшения и направленного регулирования» - ;' ;* ''■--'■-■ Апробация и публикация веруяьтатоу исс^рдовак^Й. Работа '; выполнена о соответствии о планом исследований лаборатории по> чвоведения Института биологии Нкутокого филиала; СО АН СССР я : является честь® темы £ 71055572» проблемы 2»25.7,1.

Основные соложения диссертации доложены на У1. и УП Всеоо~ мных снышэиумах 'Биологичесвяе проблемы Севера" (Якутск, . •] , -1974} Петрозаводск» 1976), на Республиканской научной сессии, Г-посвященной 60-летио: Великой Октябрьской революции (Якутск, 1977),¡на заседании Ученогосовета ИПА СО АН СССР (Новосибирск,' -1978), на.заседании Якутского отделения D00 (Якутск,1978), нд ■ Всесоюзной конференции "Прогнов изменения криогенных почв под. ¿влиянием хозяйственного освоения территорий" (Пущино» I9S0)» -

К ■ Л'.." 5 " '"> . ■ ,

lio материалам диссертации опубликовано 7 статей и одна монография (в соавторстве).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, вести глав и общих выводов. Изложена на 159 страницах машино-' : доеноготекста, содержит 31 таблицу» 26 рисунков. Список литературы включает 159 источников, из них б работ иностранных авторов^ .'■ ■ ■■.■'' ■ " ' ■■ -

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИГОДШХ УСЛОВИЙ

' ... .РАЙОНА ИКЭДО0АНИЙ

; ■ Район стационарных исследований расположен на второй над- . пойменной терраса левобережья среднего течения р.Леиы, Поверхность террас имеет увалисто-лощинный мезорельеф^ Надпойменные террасы аккумулятивные. Строение их обычно двухчленное, представленное суглинисто-супесчаными отложениями. Климат рай-онареэкоконтиненталькый,засушливый. Средняя температура самого холодного месяца ~42°С, самого теплого +16°-19°С. Продолжительность безморозного периода колеблется в Пределах 6G-IOO дней. Годовая сумма осадков - около 200 мм, из них в теплый : период-выпадает около 130 км. Сумма активных температур Íвыше 10°С) 1400-1£00°С. Период с устойчивым смежным покровом составляет 200-220 дней. Высота снежного покрова 30-35 см.. ; Погодные условия эа годы.наших наблюдений (1972-1975 гг.) бьгаи различными, .По термическим условиям .безморозный период 1972 года был,прохладнее среднего.многолетнего показателя, 1973 год - теплым. Последующие два. годе были близки.V средней мно-"олетней норме. До количеству атмосферных осадков 1972 год был типичным, 1973 - еасушшвым и 1974-75 - плажными. ■:

На надпойменных террасах преобладают'степнойи лугово-степ-нойтапы растительности, представленные пырейно-разнотравной, типчаково-разнотравной ассоциациями на увалах и луговыми - в оепадинах. На положительных элементах'рельефа под степной и лу-гово-степной растительностыэ развиты мерзлотные черноземы, на склонах - мерзлотные лугов^>-черноэемные, 'в ложбинах и западинах - мерзлотные черноземно-луговые почвы. ■ ^ Объектом наших исследований быки мерзлотные черноземы, которые а комплексе с указанными почвами занимают одно из первых

пест ,ср«ди почв Якутии попотенциальному плодородию и являются основным резервом для расширения площадей орошаемых пахот-; них угодий (Еловсш л, 1974)* .-.>■.. V''V . \~.'г В морфологическом профиле мерзлотных черноземов вццеляет-ея:.гумусовый горизонт А непрочнокомковатой структуры мощность» 15-25 см¡переходный горизонт АВ с характерной языкооато~ сть» гучуса^ идущего до глубины 30-40 сы; горизонт Вкмощнос-тьо 25-30 см, пористый, с гуьгусовыми потеками; ниже горизонт Ссхарактершшгагатчато-слоистым строениеы. Исследуемые почвы иыеит по всему пробив слабощелочную реакцию, содержат вакку-цулятивном гориэонте б-6!б гумуса, 0,1-0,3*валового азота и 0,16-0,2556 валового фосфора. Но в них,' как и в других мерзлотных почвах мало подвижных форм питательных элементов* Оки насыщены основаниями, в которых Са преобладает над М} и 1/а . ' • Опксываемыепочвы содержат незначительное количеств о водорастворимых солей.В верхних горизонтах преобладают бикарбонаты йальцкя, а в ни*шк - сульфаты и хлориды натрия и магния*

■;'>/■ ; VМЕЛОДИКА ИССЯВДОВАНИИV'С'.;.

,, Исследования воднофизических свойств и гндротермического . режима почв проводилисьна территории Ботанического садаИнститута биологии Якутского'филиала СО АН СССР под посевами силосных (подсолнечник, сорт "Маяк") » верновых (шендар, сорт Т1обвда*,ивСкороспелкаулучшенная")куяьтур в трех вариантах! I вариант - контроль.' Исследуемые цультуры выращивались вус-

; ловиях богары. ■ . ; ' :.:-. Л вариант - в слое почвы 0-60 с« обеспечивалась влажность не

—;" ниже 0,6 ив. / ' -

Ш вариантопытные делянки поливались один раз в начаяеве-гетации. Исследования по етоцу варианту проводи--лись толысо о пшеницеД в течение последнвх двух ..■■■':'.■, лет. •: ..'.-' 4 V ;;:г-- ; •* _ V ;

Площадь каждой опытной деляшш составляла 200 Все. полевые наблюдения и лабораторные сналиаы выполнены в соответствии о общепринятыми методами почвенных исследований (Роде, 19601 Ка-чинский, 1958; Вадшика и КОрчагина,1961;Агрофизичеокив методы исследования почвы,-1966гДтт,'Мбб). т^'-

Поливы осуществлялись с помоадо дождевальной установки КДО . 55М.' Сроки очередного полива устанавливались периодическим . .' . 7 определенней влажности почва вислое 0-50' см/При\этой ; для / ; - ч -приближенной оценки 'запаса почвенной^влаги использовались- Х- . /.: электрометрические влагомеры, установленные на.глубинах 20 и :; ; ( ^ ' 40 'см. Нормы полива били рассчитаны по формуле Костикова >; „ • (1966).

Наблюдения над температурным режимом почвы проводились на ' -'глубинах 5, 10, 15 , 20 , 40,'60» 60, 100,:120, .140» 160 сы»'/• -■.> Температура верхних слоев почвы (5~20;см) аашрялась почБеины- : ; ^:' ми каленч&тыми термометрами С&ввинова, а глубже - тер»мсторны-• - • -V■■ми'установками..В.качестве датчиков при ©том применялись полу- : ■ ■-.■; проводниковые торморезисторы, вмонтированные в медные патрон- ; ; , . чики с гидроизоляцией. Для измерения температуры на поверхнос-.. *.".•• ти почвы использовались ртутные срочные термометры« Глубина ' ; . . протаивания почвы 'устанавливалась непосредственно при взятии . _ ." / образцов на влажность. Автором самостоятельно выполнены все ; лабораторные и полевые экспериментальные исследования,.связан- ; о тою с температурой, влажность!) и физическими свойствами' почвы, ; / , • ;;; Фенологические наблюдения,учет урожая были проведены; сот- , -. V рудниками лаборатории физиологии' и биохимии.растений Института ■... ... биологии ЯФ СО, АН СССР с участием автора/ Химические ' анализы / . почвенных образцов. выполнялись в лаборатории почвоведения.

- • >' ^ВДДНО-ФИЭИЧБСКИЕ 'СВОЙСТВА ЬЕВДОтОГО;ЧЕРНОЗЕМА Ко

г V Ваянейгаши5 показателями для мелиоративной оцегнки: почвы яв- V .' ляются ее водоо-физичесхие свойства. '"•..[ • 1 .^г/о 1 ■■■¡Г

, • ;;. Механический состав"исследуемого мерзлотного чернозема по . ~ : профилп неоднороден. Верхние/горизонты (А, АЗ) пылевато-легко- .'•:'-;' ^ суглинистые, нижние (В,' С) - супесчаные. По всецу профилю поч-О; ;, вы отмечено сравнительно низкое содержание илистых фракций ; '' . (2,83-10,15$) и преобладание-4>ракций мелкого песка (0,25-0,05 мм). , ' Фактор дисперсности метрового слоя почвы колеблется в пределах . Л • -;.' I »5-6,556 > что свидетельствует, о достаточной водопрочности мик- '.01.

роагрегатов.Ь&кроагрегАТыневодопрочны. - • : '

; • • / Для мерзлотного чернозема, код и для многих мврзлотньк 1, . ' * почв/характерно.своеобразное изменение объемной;массы (плот-" •

V . ности) по- почвенномупрофилю. Уже на глубине '40^50 си она • т; •'• : Й увеличивается до! ,4: г/си® ,': в ' средней чмти* Ъезоннснтыого -V-.- , слоя; (50-130 см) остаётся почти ?постоянной \{I,33-I,4" г/см3), - _ ■У нижних сдоях (130-150 см) уменьшается до - Г ,35:г/си®,-что не -.: совпадаете явлением постепенного повышения плотности почвы •;-•: вниз по профилю. Уменьшение плотности Нижних горизонтов свой* ■*:%ственно слоям,' имеющим повышенную" влажность.'•что объясняется * посткриогенной текстурой мерзлотных почв. Наиболее четко " .- • : . ' уменьшение плотности проявляется в почвах тяжелого механичес-'" кото состава (Бловская»", 1974; Коноровский, 1974)»." •.'•••'-:•:•.'. . ..' V"; Установлено, что на оротаемых участках наибольшее измено-. ниё плотности наблвдается.в пахотном горизонте почвы» Весной) ч непосредственно после вспашки,-она равна 0,9&-Х,0 г/см3, Лос-■ ле первого же полива нормой 2&-Э0 мм плотность указанного .С •. ; слоя повышается до 1*25 г/см®. В дальнейшем в зависимости от частоты и нормы полива происходит ее постеленное увеличение* ^> При■ систематическом рыхлении' почвы средняя плотность пахот."'.' жого горизонта составляет 1,20-1,22 г/см\ без рыхления к се- -'л,- родине вегетационного периода достигает 1,4 г/см®Изменение ;■-ллотнооти подпахотного и нижних слоев почвы при орошении несущественно,' что иокет быть объяснено:.высокой водопрочносты) ; Г. микроагрегатов. Увеличение же плотности.пахотного слоя до 1,4 ■■.'• г/см9 является одной из основных причин резкого снитлкия водо-.';проницаемости почвы» Поэтоцу оптимальной плотностью пахотного-горизонта легкосуглинистых почв Центральной Якутии следует •' д.-' - считать плотность;*' равнуп 1,20-1,22 г/см®. Ч./;^ : - д?-'-Ъ --.^Удельная масеапочвывгуцуенхюва^ . 2,65-2,66," а в нижележаэдох 2,68-2,72 г/см®, ,* -'.'Л. г : ; -. ' ; ч.. " Общая порозность почвы имеет.' наибольшее значение в верх: них гумусовых горизонтах В средней части почвенно-^ /го профиля изменение ее незначительно (48-49,650. . .. :.. '; д Полная влагоемкость почвы, установленная опытыым путем, •. Ч^ ; несколько меньше расчетной порозности почвы (на , что ..обусловлено зацеияекием почвенного воздуха и некоторой усад^ ; д. кой почвы при увлажнении. . -Ч; ^ •

; Наименьшая влагоемкость.в верхнем метровом слое-колеблется в пределах 18-23%, а в слое 100-150 см • в пределах 22,8-д 28,8£ от объема почвы. Количество воды, удерживаемое данной.';

почвой в слое 0-50 си, равно 102 мм, а в метровом слое -211 мм. .. . ^у^У-У^У.' . .уДу-Д^Д'.-"-'--'

У,. Хорошая пороэмость аэрации (£0-25%) обусловлена слабой во- -. доудерживающей способность» почв легкого механического состава. У:*у :: ■■;■ ■>::'■^Ду^уМ^'у-"^^

Наблюдения за режимом влажности почв под чистым паром по: казшш, что величина влажности разрыва' капилляров (ВРК) для. - . ■ почв легкосуглинистого механического состава равна 0,6 НВ, не 0,7 Ш, как это принято считать. '-.'У^' УчУУ'У.'

; Ду.У У исследуемой почвы низка также влажность эавядания (ВЗ) -. 3-6?,' благодаря чему увеличивается диапазон доступной влаш для растений (153 мм в метровом слое)^ !;.••• '.■ ;:УУ;'|1''--У^/У^ V При максимальном иссушении (как показывают опыты) влажность .',' в корнеобитаемом слое почвы весьма близка к показателю ВЗ. Следовательно, для мерзлотных черноземов легкого механического -. состава вполне справедяи вакоррелятивная сэяз ь^между максимальной гигроскопичностью и влажностью заведения (В3*1,34 МГ). . _ Наш исследования показали,, что величина водопроницаеиос-ти (значение ее приведено к Ю°С) сильно варьирует в вависимос-ти от изменения плотности пахотного слоя, степени иссушеиности почвы и способа подачи поливной воды. Наибольшей водопроницае-. ыостью (76 мы/час) обладаетсвежевспаханный пар при влажности ;

кориеобитаемого слоя 0,65 НВ. Снижение влагозапаса до 0,5 1Ш в -; слое 0-50 см и увеличение плотности пахотного слоя до 1.4 г/см9 ■ У приводят к уменьшению водопроницаемости до 43 мм за первый час, а при безнапорной подаче воды-до£8мм. Своевременное рыхл е- -ние верхнего (7-10 см) ^слоя поддерживает нормальную водопрони- У."., цаемость почвы за вегетационный период (65-62 мм/час).

Д , ^ ; гтемпературнш таим МЕРакогаого чейюзема •

У'у! :, В в о^е распространения многолетней мерзлоты температура почвы, как результирующий показатель ее теплового состояния, формируется в результате теплообмена в системе: приземный слой "воздуха - слой сезонного протаивакия - верхняя толща многолет-. ней мерзлоты. • • . • ; ' . . ^уу. -^'У^.-У-*.^ -'X 'У---У

' На открытые пространства долины р.Лены за год поступает около 97 ккад/см^ епла солнечнойрадиации. Радиационный баланс составляет 35£ суммарной лучистой энергии. Тепловой поток в

. . .поч8у;зв теплый сезон-года" равен 4,7 ккад/см*%" что соответст-о - • вует 1Э& радиационного баланса за.это же время (Говрилова, ' '¿г*

■ '1972);.В свопочередьтешюпроводш»" своЯствапочвы зависят *V■;;от: нх;мё«аштавС1ЮГО:состав и от харак- "

, / тёра'растительного покрова <Щульгин,1967{ Димо, 1972; Павлов, -,1975 и др.);

'■'•. : ^емпера^ушнд режим почв на (¡¡огаре г; Дотасгоование темпера» ; ; турного режима мерэлотнш: черноземов происходит при следующих • тевдофнзических характеристиках пахотного слоя почви: по рас-^ ' четам, • полученным на основе формулы Каганова-Чудновского , / ' (1959). температуропроводность почвы.при влажности 0,6 НВ рзв- ; ' л 0,21*10ч' »^'с; удельная теплоемкость ври укаэанной влажное--.', ти равна 1,35*10 Дя/кг*°К (Гаврильев, 1970); при плотности пахотного слоя 1,13 т/с»Р объемная теплоемкость и теплопровод' кость соответственно будут равны 1,6*10° и 0,360 ;!

"^■'г"-^"":-./"-'-'^^'Г-'^А-!.-1

":Полученные данные показывает, что исследуемая почва:обла-; .даетнизкими теплопроводными свойствами, что отрекается в" рас^ - ; пределении температуры по профшш сеэонно-ПЕЮтаиващеЙтаоди. * •' ' По средним многолетним данным, почти до 30 апреля почва находится в мерзлом состоянии. На 4-5 день после схода снега > протаивает пахотный слой и к началу посева (20*^25 мая) - 70-80- .. г '; сантго<етромя толща. Однако частые похолодания и промерзание верхнего слоя ночь» существенноэаыедлявт процесс ее прогрева- ния. По этой причине лишь к1-цу июня пахотный слой устойчиво 1 нагревается до Ю°С. '■. ",.'Г- Ч--^-;^\ ■ Установлено,, что характерной особенностью температурного -.и режима мерзлотных черноземов являются резкие колебания температуры в верхних.слоя почвы как.в суточном (до 15°С), так и в . „ сезонном (до 25°С) циклах. Наибольшее суточное колебание тем-иературм наблюдается на поверхности почвы и в верхнем 10«сан~ • ": тиметровом слое..-. •< ■У--; ■/ ^ ^-У ■

,,'>. ./.-;. Накс1шадьная амшштуда суточной температурной волны на по- ■ -верхности почвы наблпдается в июне и достигает 40°С, в июле ' '^она уменьшается в основном за счет роста температуры в ночное 1: время, в августе - за счет снижения солнечной радиакфш и зате-У ненности поверхности /почвы." Ночью ^температура на поверхности : / ' V ;-; почвы ниже,-чем в пахотном горизонте.: ; • - • • •

. Несмотря на высоки© температуры на поверхности почвы в / У дневное время (до 55^С), наибольшее проникновение суточного; теплообмена по профилю почвы под посевами подсолнечника и пшеницы отмечено лишь до глубины 25-30 см, вследствие чего •/очень высок градиент температуры в пахотном слое (0-20 см). <• В часы максимума температуры на поверхности почвы градиент ;'/

- в пахотном горизонте может достичь значения 2 град/см. За сут-. ' ки существенной разницы температуры почвы между посевами,подсолнечника и пшеницы не обнаружено. . - ^

Накопление большого количества холода в зимнее время» низкие теплопроводные свойства мерзлотных черноземов обусловли--"/. вант слабое протаивание и прогревание нижних слоов почвы. Опы-- ■ ТЫ показали, что величина сезонного протаивания почвы к концу ... вегетации (I сентября) составляет 170-200 см в зависимости от : метеорологических условий года» ^ 'Г'

Температура 15°С проникает До глубины 25-40 см; Ю°С - до 60-60 см и 5°С - до 110-130 см.При этом максимум проникнове- -,ния температуры 15®С вниз по профилю приурочен к середине юо-: ля, Ю°С - к концу июля или началу августа, Ь°С - к середине авхуста. В сезонном ходе активной температуры 10°С до середины лета особых отклонений в различные годы не наблюдалось.

Заметная разница отмечена во второй половине лета. В кор-необитаемом слое активная температура Ю°С более устойчиво \ сохраняется с последних чисел мая до третьей декады августа. Следовательно, длительность периода с температуройЮ°С в мерзлотных черноземах Якутии составляет около трех месяцев, тогда как в черноземах Западной Сибири - более четырех, а в черноземах европейской части страны - более семи месяцев.

Температурные условия деятельного слоя почвы ниже 100-120 Г- емгоризонта остается "холодными" на протяжении почти всего вегетационного периода, -.у/ • ..".„'■■.

'; Тем.не менее мерзлотные черноземы среди мерзлотных почв

- Якутии является наиболее "теплыми".

У пшеницы фаза цветения заканчивается во второй декаде ■,',-'-..■■: июля, у подсолнечника - 10-15 августа. Продолжительность нали-■ ва и созревания зерна пшеницы в условиях Якутии в большей сто- • : пани определяется температурными условиями приземного слоя воздуха* Резкое снижение температуры воздуха и почвы в конце ;

; фазы цветения подсолнечника бесспорно действует , отрицатель- :

но на фондирование: егорепродуктивннх оргшов.Нопосхолму _ " . у в уеловияхгЯкутии'подсолнечник выращивается на силос и ска- -- . шивается в фазе цветения, то существующий температурный ре- ^ ч "'жим почвы вполне обеспечивает возможность получения высоких урожаев зеленой "массы подсолнечника и возделше»«я ра йониро- ' - ванных сортов пшеницы не только на зеленку« но и на зерно. ,-■ Влияние орошения на температурный режим почвы, В неших V ' опытах фактором; регулирующим температуру почвы, было ороше-: \ние дождеванием^ поддерживающее влажность слоя.0-60 см в ггре-: делах 0,6 НВ'в течение почти всего вегетационного периода, у На орошаемых участках вследствие интенсивного испарения V влаги,' лучшей затененности поверхности почвы растениями, на- -■ . блодвлось'заметное снижение температуры верхних слоев почвы ■ (0-20 см) и приземного сдоя шэдуха. уменьшнке аыплитуды суточной температурной волны, что создавало более умеренный У температурный режим в корнеобитаемом слое почвы,, благоприят-•ный для нормального роста и развития возделываемых культур. -Влияние орошения на температурный режим нижележащих слоев было неодинаковым и зависело от стспени;увлажнения их в преды---■"-' дуп^й год. .-, V;--'-Vл . ' ; ■ . .. '.■ ■

В первый год орошения (1972) заметной разницы между средними температурами второй метровой толщи почв поливного и , богарного участков не обнаружено» хотяпосла каждого очеред-~ -.у лого полива температура верхних слое почвы на орошаемых участ-" ках снижалась."В нижних слоях почвенного профиля температура. ; почвы под поливными культурами;наоборот оказалась несколько выше. Такое явленно объясняется увеличением теплового потока _ в почву при орошении. По данным Н.К.ГавриловоП. орошение^ож- -„:деваниеы увеличивает тепловой поток в почву в 1,5-2 раза; Од-*~,нако просачивание поливной/води в нижние слои и накопление ' ее в них за период орошения в предыдущем году уже' в последу»-щийгод вызывает .уменьшение температуры и глубины протаквания - почвы на орошаемых участках, что связано с повышением льдис- ' О тости в этих слоях при промерзании почвы. Повышение льдистос-ти в свою очередь, требует значительного- расхода .тепла на фа- ' ' ;эовые превращения:льда при протаивании почвы, которое полно- , -: стью не компенсируется тепловым потоком в почву. ;" : ~

. /Выявлено, что при увеличении влажности слоя лочвы 50-180

...-* он: до Ш глубине протаиваыия ее на следующее лето уменьшает-^ : ..ся примерно на 10^15 см по сравнению с неорошаемым участком» -• . ..'Яде влажность указанного сдоя во все годы исследований в ;: ,.:'.'.; среднем составляла около 0,85 НЗ. Если эе лето происходит пе- *

•, реувлажнение надмерзлотного слоя (сверх НВ) на 20-25 мм, то 'О -;у. на следующий год уровень многолетней мерзлоты может подняться •. .;. на 2в см. Поднятие уровня многолетней мерзлоты соответствен- .

но уменьшает глубины проникновения температур 15, 10'и 5°С'.■/.< ; на 10-20

Таким образом,. бесконтрольное многолетнее глубокое про-- ; ~ ' мачивание орозшемых земель может привести к заметному подня- • ■ •. тию уровня многолетней мерзлоты, т.е./ к:еще большему охлаж- . " дени» мерзлотных почв. .. • - " . ;..'•'•'•' .' • \ : - : • .-.'Х.-\ Из вышеизложенного следует, что наиболее благоприятный : "'Г-V; температурный режим мерзлотных почв. может быть создан при по- -ливех, обеспечивающих увлажнение только верхних слоев.почвы ':■•'■} • . ' . (но глубже 50 см)..

..." - Vу;.. • вбдаыа режим мерэлопюго чернозема , '' ^ г*?

.'••'.;, . - Режим влажности неорошаемо^„по^эц.-ЦегалотныЙ чернозем ! 7 . является характерной автоморфной почвой, увлажняемой только ' за счет атмосферных осадков. '."';•';,'

Сход: снега и.начальный процесс протшвания почвы в уело—Д ' • вшсс Центрально й Якутии ■ происходит в первых числах мая.' На : Л 5-6 день протаивания влажность пахотного слоя равнаГ ШГ (мес-•-- теми болысе Н3)а в слое 20-50 см - 0,7-0,8 НВ. -'■'-."= V"\ Частые возвраты холода, вплоть до отрицательных темпера- Лу; ' , *УР«. медленное прогревание почвы оттягивают сроки посева до/: .: -С'Л 20-25 мая,, что обусловливает больше потери влаги на $«зи-;■ ческое испарение и сток. • / ;- V - '¿.Л'¡'V '"■'■^■у^/'А-Результаты исследований показывают, ^то в момент посева, •в почве"остается лишь 20£ осеНне-зимне-весенних осадков. При-1 \":мерно 15-16?,осадков зимнего времени испаряется • (Саввинов, %

.1965; Павлов, 1975)* Более 60? осенне-зимне-весенних осадков .': : У теряется за счет стока талых вод и физического испарения. С ''••' ■ .• • момента про"ливония почвы до посева, из пахотного слоя' испа-• ряется не менее 25 мм воды, вследствие чего влажность пахот—"

; ного слоя уже в момент посева не: превышает BFK. (28 мм), а * в',-. -: . . слое'20-50 cti - 0»8 НВ (45 ш)

, Известно, что/растеш<я развиваются удовлетворительно в период всходов при наличии не менее 15 мм продуктивной вла- . / \ги в пахотном слое ^(Bepitro, Разумова, 1963)* У исследуемого - ' ; , мбрзлот<4огогчерноэ°ема запасы продуктивной влага в ото время -

не бол ее; 14 ш. •"•■''•••; "■■. V-'' S^v й;

^Д'лХ Дефщ^т влагиужев начала вегетации^ растений может соо--' тавлять в слое 0-50 см 28-40 мм, в в'слое 0-70 см - 36-65 мм , в зависимости от метеорологических условий« • '

Режим влажности в летнее время определяется количеством - / осадков и характером растений* В условиях Центральной Якутии - ■ ^ •за июнь' выпадает незначительное: количество осадков (29 мм) и

• малыми нормами (не более &-№ мм) , поэтому почвы быстро иссу-

УУ£Й Осадки:второй половины лета редко .промачивает почву на . / - :' ^глубину.20-40 см, за исключением особо влажных лст.Поэтому . / . дефидот ыап« в нижележащих слоях летними осадками не уотра- [ .' •: няется. .; f "'•'.'. : V 'у'' .".'• ' / •• ';.

. '.. ; В засушливые годы уже к I июля пахотный слой иссушается / ; ' - до ВЗ. Повышенное исаушендо поч&ы под посевами подсолнечни- . ' * ка и пшеницы наблюдается до глубины 70-80 см.' Влажность" ука- : J-. зонной толщи в зависюлости от метеорологических условий опус-:; /• кается вплоть до ВЗ. В период критических фаз развития выше-• v;' ^указанных культур временный острый дефицит влаги в пахотном У

• слое наблюдается и в сравнительно влажные годы.' - • •'• : .

; : v . : Запас влаги в слое 80-130 см под посевадо'возделываемых : . ..' "культур почти, не.меняется й составляет 0,6-0,7 НВ« С глубины ' 130-140 см влажность почвы постепенно увеличивается я приближается к. НВ в недмерзлотном слое. ;.':.' • ' : " ч// Таким образом характерной чертой режима влажности мерэлот-. них черноземов, отличаицей их ст других мерзлотных почв, яв- . • ляется низкая исходная влажность почвы к началу вегетации и , \ ■ У быстрое ее иссушение за июнь месяц. Повышение эффективности.';-К- использования мерзлотных черноземов возможно при оптимизации } . водного режима,v особенно в весенне-летний период. Для этого ' необходимо применение агротехнических приемов, обеопечивакгтс

• наибольшую аккумуляцию влага в^ почве' (енегозадертание/соот-/>Уг

ветствувдая обработка почвы и т^д.), е..также орошение в аа-суяишвые

Режим вланяости орошаемой, да»? вы. , Многочисленными опшаыи . Шетинов, 1966; Аляатьев, 1966; Шебалин и Яблоково;.1966; Ус-ков, Панков, 1966; Багров и Бокдарекков, [974 к др.) доказа- > -но, что наибольший урожай кухьтурньссрастекиЯщимо получить при влажностикорнеобмтаемого скок почвы ненккё 60^80^ наименьшей влагоемкости (НВ). Учитывая подвижность к доступность почвенной влаги нижний предел оптимального увлажнения почвы-соответствует влажности разрыва капилляров '(Роде, 1965). ■ ■ -: В наших опытах (П вариант) поливной режим обеспечивал влажность почвы в слое 0-50 см как под посевами подсолнечника, так и пшеницы"не ниже 0,6 НВ. Причем такой режим влажности быд установлен для подсолнечника с начала массовых;всходов до фазы массового цветения (уборки), а дня пшеницы - с начала всходов ' до цветения включительно. ': ^ ■

Для обеспечения принятого режима влажности почвы под посевами ~ возделываемых культур потребовалось от двух*до семи поливов с оросительной нормой 650-1740 мР/га в зависимости от метеорологических условий года.

Установлено, что на орошаемых участках Ш вариант) активный влагообмен происходит лишь в верхнем полуметровом слое, хотя влажность нижележащих слоев постоянно высокая. После каждого очередного полива расход влаги идет очень интенсивно и : при малых осадках аа 8-12 дней налагая вода-в слое 0-50 см опускаются до ВРК. При »том наибольшее исоушение наблюдается в па- -хотном горизонте и в слое 140-50 см.

Благодаря интенсивному расходу воды на'орошаемых участках влажность верхнего полуметрового слоя к концу вегетации под исследуемыми культурами на богаре и на поливе почти выравнивается. Слабый расход влаги из нижележащих слоев, постоянное ежегодное пополнение их за счет поливной воды приводят' к посте- . пенному увеличению влажности их до НВ. Глубокое промачивакие почвы в сочетании с осенними дождями приводят к переувлажне- ; нию недмерзлотного слоя. Такое явление, наряду о ухудшением температурного режима, может привести {особенно почв среднего: и тяжелого механического состава) таксе.к заболачиванию и вторичному засолению почв. ■'■ ■

- Ч : : Особенности увлажнения почвц гит' орошении! Ороаениэдож-• даванием будет эффективнш лишь' в том случае,' если интенсив- . ;; ность искусственного дождя будет соответствовать водопронм- ' < цаемости почвы, т.е. в процессе поливе расчетный слой будет д увлажняться ДО НВ, / '!'}:Л

; . Известно, что в однородных почвах при увлажнении сверху : : ; профили влажности следуют линий НВ (Роде ^ 1965;' Качинский, . * 1970). ■";. V дч

- В начале вегетационного периода водопроницаемость иссле- \: дуемой почвы аа первый час, приведенная к Ю°С, составляет ... • : 70 мм и интенсивность дождя в I им/мин практически вполне:

соответствует водопроницаемости почвы. Ч .'.--/ - ^ ',■""'■>■

. _ . ,'- Полив нормой 40-50 мм за один цикл происходит без замет- . -' ного поверхностного стока. ' /

Легко промачивается весь расчётный сдой, наблюдаются по- ; тери воды за счет стока в нижележащие слои. В дальнейшем сни-. женио влажности в слое 35-50 см, усиленный расход влаги на десукцют,- уплотнение и иссушение пахотного слоя почвы приво- V дит^к уменьшению водопроницаемости почвы (до 50-43 мм/ч), вследствие чего поливы с интенсивностью дождя в I мм/мин уже через 20 мин. вызывают усиленный поверхностный сток. ; , : л , Поливы отдельными циклами вызывают пореувлажнение верхних

слоев. Результаты исследований показывают, что наилучшая во- . допроницаемость почвы устанавливается,.если влажность слоя \ ^ , 0-50 см порядка 0,65 НВ и плотность пахотного слоя не вше . 1,25 г/смэ. Однако, в производственных условиях это трудно

осуществимо', особенно во второй период вегетации растений. Не- ч обходимыЯ режим влажности можно обеспечить путем регулирова- ; : , кия интенсивности искусственного дождя. Установлено, что для о 1 • бессточной подачи поливной воды интенсивность дождя должна

меняться от'I.мм/мин. до 0,4 мм/мин. за первый час.- ■. " -'

, ■ Таким образом,-в мерзлотных черноземах легкосуглинисто-еупесчоного механического составав первой половине вегетации ■ растений (особенно п начале) возможно переувлажнение нижних , . -. . слава почва, г>о второй половине лета, наоборот, возможен уси-■ ■'■ленный поверхностный сток. ': /'V .: V д .- ■."■;■ ':■'■ '■.'■.; ч'-;'-: •","" -'л . ■..'■■ .■■■■'; ■ .0 миграции влаги при оденне-зимнем промер?янии почвы( К,-гостно, что миграция влаги из нижних слоев почвы при ее про- ■

"О' V'■-■ '■■■'Л-'-."' ¿^'^Ф-т/■■"■:■ -д

мерзании мохе« играть определенную роль V ее < водном "режиме -Í ; ^(Качинский, 1927;. Орловский," 1955; Сребрянская,"1954; Пан$и~ .

' ЛОВ,' 197Э( Зольников, 19541' Дутаров,": 1965; ?Еловская"и др., ,. . - - 1966; Павлов,1 1965; Богушевский,-'1974; 1&«5житов; 1971; Гав-*•

.. Результаты наших наблццений показывают, что в почвах лег- Г косуглинисто-супесчаного механического состава при' влажности . в слое 0-100 сы ниже ВИС.и в слое 100-200 см 7 0,7 JJB- НВ.п'е- . ренос влаги в верхний 0-60 см слой почти не происходит. Незначительное повышение влажности (Íb6 мм)наблюдается вслое 70100 см. Даже при влажности;, близкой к НВ, по всецу почвенному ." профилю (в нижних слоях несколько бодьшеНВУвлагонакопление * . в саоеЧС^О см в процессе передвижения влаги ооставлявт 7 мм, ^ в слое 60-100 см - 19 мм. Такая слабая интенсивность передвижения влаги при промерзании почвы, по-видимому .'объясняется ■' .■„■■'. _' легким механическим составом почвы (супесь), высокой скорос-. . тью промерзания слоя 0-50 см, i на богарном участке*еще ее У низкой начальной глажностью. .'v."-У*У--!",."'■

^ ' Восходящий поток влаги за осенне-эиыний период наблюдает- .

ся примерно с глубины 160 см. Влага, сосредоточенная ниже . ' указанного горизонта, склонна к нисходящему потоку. Какотме-: /,.', ■,'-:' чеш ранее, нисходящий поток влаги при протаиваним почвы происходит по всему профилю деятельного, слоя. • v ■ -.'.; - -V'ulvv Таким образом, в надмерзлотном слое почвы нисходящий по/ ток влаги происходит Как при протаиваши,; так и при проыерза-. . нии почвы, за счет чего влажность этого .слоя несколько повышается (в многолетнем цикле), даже когдазапасы влаги по всему профилю почвы заметно ниже НВ./..;'.У■ " . Бодопотреблекие и связь его о продуктивностью исследуемых' культур. Количество воды, потребляемое растениями, во многом ..:.-'. зависит от характера распространения их.корневой системы. Исследованиями В.НЛохунаева (1963) *у«'аяовлено, что на углуб- ; ление корней в почву основное влияние оказывают-физико-хими- , 'ческие свойства почвы. Он считает, что придостатке влаги и. - питательных веществ корки,пшекицыхорошо усваивают их даже при"' температуре +5°С. По данным З.П.Дедыкийа (1952), глубина про- • никновения корневой системы культурных растений в условиях Се- , вера не опускается ниже распространения температуры Ю°С,- ;В

:■. . ' 18 ■■"■'■ 'V ■ ..;.:

(наших опытах на^богаре основная масса корней подсолнечника , V.: локализована в пределах 0-70 см толщи-почвы.гюеницы - в.пре- '; делах 0-60 см. В условиях орошения массовое-распространение, корневой системы подсолнечника отмечено в ^еделах 0-40 см»у ; .пшеницы 0-30 см. Даже максимальное углубление отдельных кор- * ■ ней рассматриваемых: культур не доходит до метрового горизон-:; та. Сябдовательно наши опыты подтверждает, что•основная масса ; ; ;•• корневой системы действительно не опускается ниже границы рас- . . пространения Ю°С.

'г " Из анализа водного бманса следует, что при периодических 'поливах исследуемых культур расход влаги преимущественно про-С исходит из верхнего полуметрового 1 слоя почвы. '• Количество; воды, -использованное из слоя 50-100 см, составляет лишь 1-5% общего . расхода. Слабый расход влаги из этого слоя наблюдается и на бо- > гарных участках. Такое явление, объясняется обилием влаги и ли- '

• тательных веществ в слое 0-50 см на орошаемых участках и их недостатком в слое 50-100 см на неорошаемых. По нашим данным \ при однократном поливе пшеницы Ш вариант)р«сход влаги из ' слоя 50-100 см выше, чем на других вариантах. у '

Водопотребление исследуемых культур на богаре сильно ко' леблется в зависимости от метеорологических условий года (100/ 174 мм). На поливном (П вариант) участке эти показатели гораэ-: до выше и более стабильны (220-252 мм у подсолнечника). ' ■Л '1 ^ ; Результирующим показателем всех факторов является яонеч-ный урожай исследуемых культур. Опыты показали, что наибольший ■урожай зеленой массы подсолнечника получен при влажности слоя '• ; почвы 0-50 см в пределах 0,6 НВ-НВ. Подсолнечник, выращиваемый - , при орошении, отличался интенсивным ростом и имел наиболее

высокие показатели среднесуточного роста. Урожай его зеленой • .. массы был на 62-250% выше по сравнению с урожаем на богарном ' участке и зависел от суммы и распределения осадков в течение . вегетационного периода (тябл.1). ■>;■V:'У'' -ч

Анализ данных;продуктивности пшеницы в условиях орошения показывает, что нет;прямой связи между недопотреблением рас-У "*

• тений и урожайностью зерно. В условиях орошения Ш вариант)у " ..■••. растений наблюдается значительное удлинение соломины и'коло-"; ' -

са,{увеличение числа колосков' и зерен в колосе; а также чис . . лэ растений на единицу площади. Рост растений при орошении :'■

' Высокая водообеспеченность растений в течение всего веге-. тационного периода удлиняет период колошение-созревание; А ьы- ; К;сокая полегаемость районированных сортов пшеницы приводит'к • pi '> еще большему удлинению периода налива и созревания верна'(8-12 •

дней); Последнее особенно опасно в условиях короткого якутской ^iS го лета, так как ухудшает условия созревания э^рна, создает; * ; ■ v£ угрозу'повреждения,: а в отдельных;случаях*полного уничтоженияi: : зерна осенними заморозками. ; . ' * - 'А--hV.y £/V С —^

'• При прекращении полива после фазы колошения, растения пше-■;;-х. ницы,. сформировавшие листовую поверхность с i мезофильным анато-.мо-ыорфологическим строением, в период налива зерна иссушают ■ . корнеобитаемые, горизонты почвы и начинают испытывать недоста-■ ток влаги. При^ этом регуляторные механизмы фиэиолого-биохшн-,. чесиих процессов поливных растений оказываются неподготовлен-юми к недостатку влаги, В результате даже кратковременные I1"-, ; . "перебои";в обеспечении активно функционирующих органов таких Х'О' растений влагой . сов"(Иванов и др., 1977}, снижению продуктивности (щуплость > Vrл ^^'^rj- iv.г.^^' ■>: ;:;На основе опытов выявлено, что нормальный.рост и развитие- ■ ^/районированных сортов пшеницы происходит в более шфоком диа-; ^ • позоне.влажности. Они относительно хорошо переносят заметный А .—•..'•дефицит влаги после фазы прорастания семян во все последующие 0: фазы "их развития. Поэтому одной из причин низкой урожайности ; ' .пшеницы в ыерзлотнык черноземах считаем низкий начальный за- V Vr4': пас" влаги в почве, не; обеспечивающий дружное прорастание се- ^ г

• • , МЯН, . . ' • ' •.. .-';■ ■■"=:Ii--Т"V ^■ ^:-^■ v -."-"itj*:

Й: iv При однократном поливе, за последние два года, влажность '. ;. слоя 0-60 см почвы временами снижалась до от КВ.. Несмотря V . ,". "- на это, именно такой режим влажности почвы способствовал по- -, - лучению высокого и устойчивого урожая зерна этих сортов'пае-

-^i'--^.!/vV'I:^'Г'Ii''^ V""'■ - V-И

' .; - Таким образом,.орошение районированныхсортов пшеницы при

выращивании ее на зерно в течение всего вегетационного перио- V •-' •. \да нецелесообразно.' Ноддяполучения;более устойчивых урожаев йу:-зерна' в засушивые года необходим однораэовый: влагоэаредковый . •!' полив в начале вегетации нормой 250-350 мэ/га. o r.'V-'^ :'-^''" '

. ": \ ; НОШ и ОЧЛШ ОРОШЕНИЯ ПОДСОЛНЕЧНИКА ^г -V

Расчет норм и сроков орошения проделан с учетом изменчи-ч вости квтворологичвскнх условий, механического состава почвы -■ и 'фаз развития;' растений.:-У V- '¿■■^ч'X' ' V" ^'

\ величина суммарного испарения рассчитана на основе, эмпи-', . ■ , рическнх формул, полученных и.г.Бусл8евым (1966)'и П.П.Гав-

рильевьк (£9Г7£), В этих формулах радиационный баланс выражен / . через сумцу температур воздуха выше Ю°С и 5°С, Следует отметить, что су4ественное влияние ва ведичину оросительной нормы Ч оказывает изменчивость теплоэнергетических ресурсов. В средний ю метеорологическим условиям год"(50? обеспеченности осадкам и теплом) норма орошения подсолнечника составляет -- . 1550 м3/га. При ВО и 203»; 95 и обеспеченности теплоэнергетическими ресурсами отклонение нормы орошения от средней ее величины соответственно составляет +15-16? и:+32-30%. Следовательно, оросительная норма в зависимости от изменения теплоэнергетических ресурсов может меняться от 1110 до 2030 м3/ га. а при средних термических условиях оросительная норма меняется в зависимости от количества выпадающих осадков от 440 * до 2200 ма/га, т.е. отклонение от среднего показателя в5; 20^80, 95® обеспеченности соответственно составляет -1X3, -49 и +36* *б5 ш. ■ ■ '

В самый холодный и влажный год орошение не требуется, а в • самый теплый и сухойтод оросительная норма достигает 2660 и3/ га (табл.З). Таким образом, Изменчивость метеорологический условий может привести к большим колебания*оросительной нормы, что обязательно должно сыть учтено в практике орошаемого земледелия. " , ч'

Кроме метеорологических условий, расход почвенной влаги определяют фазы рдзвитш растений* '

Исследованиями установлено, что если влажность слоя 0-50 см устойчиво дерштся в пределах 0,6НВ-Н3, то водопотребление растений в среднем ва поливной период Составляет 80$ возмож- ■ ' * него суммарного испарения. Доя оценки влияния фая развития > ... ,подсолнечника на режим потребления воды построена биологичес-• как кривая водопотреблення, которая показывает суточное испа- .-. реки« влаги ее вегетацию расте**ня в средний по метеорологи; чеекмм условиям ГОД*. V'.---''.

' . Таблица 3'.

Кормц орошения подсолнечника (ми) в года ; / ,■■■/■■' различной обеспеченностью метеорологических условий i V - u/н-ю.ую у.;.:.-;.;; ;

температуры S1.: 188 . .' 124 75 ■ 39 .'■ 124

выше 5°С gsfL |lsu • .5 . 20 50 80 ' 95

"t ' 5 . 350 280 • 92 . 156 ' '205 . 241 268

20 .323 260 " 72 136 . 185 221 248

' v 50 291 232 , 44 108 ~ 157 193 220

' 80 262 210 22 ' 86 135 . 171 196 '

95 - 234 188 0 64 ■ 11Э 149 .176

Отклонение суточного расхода вода в зависимости от метео- _ v ; рологических условий прямо пропорционально изменении величины испарения.С учетом вышеуказанного, рассчитаны нормы орошения : и суточный, расход влаги под посевами подсолнечника для основных земледельческих районов Центральной Якутии в'различные по . обеспеченности осадками и тепчом годы. Величина поливной нор. мы выражается как разность наименьшей влагоемкое таи влажнос-• ти разрыва капилляров (ПН=НВ-ВН£). Глубина промачивания почвы ■■■; составляет не более 0-50 см. Для легкосуглинистых почв макси.' мелькая поливная норма равна 400 м3/га. Анализ гкдротармичес- у кого режима исследуемой почвы показывает, что первый полив >

- должен быть произведен непосредственно после посева нормой 3Ü0-3b0 ff'/ra. Сроки последующих поливов рассчитываются не основе следующей простой зависимости: Л ' ' .'.':.■ ■'.-:>

V; . H,-J¡üifi.

; ■ • вс ■. v-

где К - - число суток, в течение которых влажность расчетного .!

;■-■ ^ слоя снижается до нижнего предела; :■ " " . .

ПИ - поливная норма, М3/га, /.'' .'.■

- ■■; 0 - количество осадков, м3/го;

,' ¿а - суточный расход влаги, ма/га.

С''"'о;'>. • •^он№ юшсда" ^^

Проведетще. исследования позволяю; сделать слвадтачи« ; ^ ^ Л .-„.'^ вывода.-'

I. Мерзлотные черноземы характеризуются малой Л1уб»шой проникновения суточной температурной' волны (25-30 см); рез- .. 'ким и большим колебанием .температуры пахотного сдоя в суточ-'

- ном (до 15°С), в сезонном (до 25°С), в годовом (до 60°С) цик-' : лах, . высоким значением температуры в дневное время на поверх: ности почвы (до 55°С),' быстрым' снижением температуры вниз по

профилю почвы (до 0°С). Градиент тешзературы в пахотном слое ' почвы достигаат 2'-^^Д. Глубина проникновения активной темпе-.

V1 1 ратуры (+Ю°С) в почвенном профиле не превшает б0-80 си, что ... соответствует нижней границе активного иссушения почвы корне-;

вой системой рассматриваемых культур., " • ■ ' ^ * / ■.¿'.'.'.'.'■.'■'■У .. 2. Характерные черты режима влажности неороваеиых мерз- _"•"•'

лотныг черноземов - низкий исходный запас влаги в корнеобитае— мом слое почвы, быстрое иссушение почвы в весенне-летний не-риод (май, июнь) вследствие высокой испаряемости-(4-5 мч/сут-( * ки) и малых атмосферных осадков. 1 ■;> 'чу''■ - /

В средней 73 мм вода или около 60$ осеннв-зимне-весенних осад-; ков теряется нспродуктишо. Позтону непременным условием улуч-" пения водного рсашмн мерзлотных черноземов являются агротехнические приёмы,;обеспечивающие наибольшую аккумуляция влаги ,, . -в почве, ее более экономный расход, а также орошение.

3. При промерзании почвы восходящий поток влаги наблвдает-~ ся примерно о глубины 160 см и выше. Величина'переносимой : ' . ' влаги в верхний метровый слой для почв легкого механического , состава не превышает 26 мы. В нижней части деятельного,слоя; нисходщийпоток влаги происходит при промерзании и при про-;

- таиваннн почвы. За счет чего отмечается некоторое повышение^

' влажности в згой толще. ': ..

. 4. Мерзлотные чбрноземы легкосуглинисто-супесчаного меха- '*■', нического состава характеризуется оптимальной плотностью ( ^ 1,4 г/см3) в подпахотном и в нижних слоях, хорошей пороз-; . .. ностью аэрации (не меньве 20?/, высокой водопрочностью микро- -агрегатов, что способствует нормальному росту и развитию воз- ,.

двливаемых куаьтур при орошении*•Увеличение же; плотности па-.. хотного слоя до 1,4 г/см3 "и сильное его иссушений(ниже ВТК) ." снижает водопроницаемость почвы до 50 мн^час и ниже. Поэтому-для бессточной подачи поливной:воды необходимо или постоянно:X . поддеркивать 'оптимальную плотность в пахотном слое1 (1,2-1,22 ; " г/см3), или регулировать интенсивность искусственного дождя ~в пределах; 1,0-0,4 КЫ..- в" зависимости от уплотнения почвы, /

.'-■ 5. Получение высоких устойчивых урожаев кормовых культур (подсолнечник) на мерзлотныхчерноземах невозможно без ороше- . иия. Наибольший урожай ееленой массы подсолнечнива обеспечн- V вается при влажности почвы в пределах 0,6 НВ-НВ, При такой" • >увлажненности.основной расход влаги происходит1 с'верхнего полуметрового слоя почвы, со.второй полуметровой толщи он незначителен (3-55& от суммарного 'расхода' влаги)Й^дЯ; " ;

. 6« Предложен расчет режима орошения подсолнечника для оо- ,-новных земледельческих районов Центральной Якутии с учетом^ изменчивости.метеорологических условий, фаз развития растений, -физических свойств почв^позволяющий получение урожая веленой - массы не ниже 300-400 ц/га.. •

;; ^ 7,' Наиболее благоприятный гкпротермический 'решш в орошае-; мых мерзлотных черноземах создается при поливах увлажняющих >-только верхние слои почвы.(не глубже 50 см); Такие поливы обеспечивают: минимальнуп потерю воды за счетпросачивания в-' нижние; слои,'болёе умеренный температурный. режим; в пахотном - А /слое, хорошее протаивание и прогревание нижедежаара.слоев, достаточный запас легкодоступной влага в слое 0-50 см.'. ••:. '•• -' • . 8.' Серьезным отрицательным последствием орошения в еоне л. распространения водонепроницаемых многолетнемерзлых пород является переувлажнение надмерзлотного слоя при глубоком прома-:: чивании почвы и связанное с ним поднятие уровня многолетней ; -мерзлоты, что при многократном повторении может привести к;; "переохлаждение" почва,"" ее" заболачиванию и вторичному засоле-' , нию. Поэтому при орошломоМ земледелии дяя предотвращения ужа- ■■ ээнных кегатирных сторон необходимо:- „'.':.' "ч..^;:----Ч I. Правильный выбор поливных участков.; ^ ^ 1-

2. .Точное соблюдение режима: орошения. - -' "3 "" * ' -Ч.' '; ' СЗ;- Чередование возделывания орошаемых и неорошаемых культур. '

9. Интенсивное орошение районированных сортов пшеницы в ■ течение всего вегетационного периода при аыраздвании их на зерно недолесообразно, Но для получения устойчивых урожаев в засушливые годы необходим одноразовый влагозарядковый полив в начале вегетшрш норыой 250-350 и*/гл:

Список работ» опубликованных по материалам диссертации S

■ I* Порядин D.U. Водный режим маломощного .мерзлотного чернозема под посевами подсолнечника при орошении. Тезисы докладов к У1 Все с о юз н ому•сиидозмуму "Биологические.проблемы Севера", . Почвоведение и земельные ресурсы. Якутск, 1974, с.100-105,

2.Поряднн 8.U. Особенности увлажнения корнеобитаемого слоя мерзлотных черноземов при полива. Бюллетень НТИ Я® СО АН СССР. Якутск, 1975, с.23-24. .

3. Порядин S.U. О факторах, действующих на температурный режим почвы щм орошении. Бюллетень НТИ ЯФ СО АН СССР» Якутск, .;> 1976, с.32-33. V .

4. Иванов Б.И., Сухов В.А., Порядин B.U.i Иванова А.Д. . Продуктивность яровой-паяницы в условиях орошенил. Сб. "Физио- : логические и биохимические основы адаптации растений к условиям Севера*. Якутск, 1976, с.72-78.

5. Порядин В.М, Влияние орошения на гмдротершческий режим ; мерзлотного мрвдоеиа ч продуктивность подсолнечника. Тезисы

докладов к УП Всесоюзному симпозиуму "Биологические проблемы Севера". Почвоведение, агрохимия, мелиорация. Петрозаводск« '

1976,c.II7-II8. ...........л.

6. Порядин B.Ü. О водно-физических свойствах мерзлотного маломощного чернозема. Бюллетень НТИ ЯФ СО АН СССР. Якутск,

1977, с.28-29. .■■">'...'•

7. Сухов В.А., Иванов Б.И., Порядин B.I1. Особенности водо-потребления и продуктивности у подсолнечника и пшеницы в Цент- -ральной Якутии» Сб. "Интродукция полезных растений а Якутии". -Якутск, i960, с.62-91.

В. Иванов Б.И., Сухов В.А., Порядин В.11. Биология орошаемых зерновых и kojmobux растений в Якутки. Ыонография,Якутск,1980. 0,138,..

Подписано : в печать '27.C7.8I МЛ III48. ' i У : V

. 5ормат 60' X 84 I/I6. Бум.' тип. Г* 3.* Офсетная печать. У-;.Усл. печ. л. 2,0..У.ч;-изд. л. 1,82. Тираж IUO экз. • •

Заказ 313.'':'•••".; \" ".'• V :•••'

Якутский филиал Сибирского отделения АН СССР ' • - \

• ¿отооТюотаая лаборатория-.шутского .^шала СО АЛ СССР • C77C9Í лкутск, ул. Петровского, 2. ; .'•' :■' . .' .•/".; /у