Глава 2. Агроклиматические особенности возделывания в условиях Нижнего Приамурья

Земледельческие районы Хабаровского кран расположены на Среднеамурской равнине. В геоморфологическом отношении она неоднородна: западная ее часть сложена в основном третичными аллювиальными отложениями [I], которые на остальной территории перекрыты мощным чехлом четвертичных глин [2]. Вследствие постепенного опускания равнина имеет небольшое превышение над уровнем моря, что благоприятствует ее заболачиванию.

На древних и современных (песчаные реки по долинам крупных рек) аллювиальных отложениях сформировались бурые лесные, а на четвертичных глинах в зависимости от положения на рельефе - подзолисто-бурые (подбелы лесные), лугово-бурые (подбелы луговые), луговые глеевые и болотные почвы. В структуре пашни, по данным института Дальгипрозем, они занимают соответственно 36,5, 15,7, 25,6, 14,7 и 2,6%.

Полевые и лабораторные исследования, выполненные нами совместно с А.П. Лазаревым, показали, что эти почвы различаются по содержанию в пахотном горизонте гумуса, кислотности, насыщенности основаниями, степени дренированности.

Бурые лесные почвы на третичных песках содержат в пахотном горизонте не более 1,5-2,0% гумуса гуматного состава; отношение 0: Н не превышает 8,0; рН солевой 5,4, рН водный 6,9; степень насыщенности основаниями 80-85%. Почвы, (формирующиеся на реках, содержат до 3,5% гумуса, явно фульватного состава; отношение С: n достигает 10; рН солевой 3,7-4,1, рН водный 5,0-5,5; степень насыщенности основаниями 55-60%.

Подзолисто-бурые почвы заполняют пологие склоны плосковершинных увалов. Они бедны гумусом (2,5-3,5%), имеют очень кислую реакцию среды (рН солевой 3,8-4,2, рН водный 5,0-5,5) и низкую насыщенность основаниями (55-60%).

Элементы рельефа со слабым уклоном заполнены лугово-бурыми, а при отсутствии стока атмосферных осадков - луговыми глеевыми почвами. Между собой названные почвы различаются лишь степенью гидроморфности и содержанием гумуса в пахотном горизонте - соответственно 3,0-5,0 и 4,5-6,5%. Общим для них является кислая реакция среды (рН солевой 4,1-4,4, рН водный 5,2-5,6) и ненасыщенность основаниями - 40-45%.

Для всех кислых тяжелосуглинистых и глинистых почв свойственна высокая гидролитическая кислотность (9-II мгМэкв/100 почвы). Обусловлена она в значительной мере минеральными коллоидами, так как с глубиной в почвенном профиле слабо изменяется, несмотря на резкое уменьшение содержания гумуса. Видимо, по этой причине почвы обладают высокой буферной способностью к подщелачиванию.

Почвы Среднеамурской равнины, формируясь в условиях периодического избыточного увлажнения, содержат много подвижных полуторных окислов, что благоприятствует образованию труднорастворимых соединений фосфорной кислоты [3, 4]. Поэтому почти вся пашня Хабаровского края, по данным первого цикла агрохимического обследования, характеризовалась очень низкой и низкой обеспеченностью подвижными фосфатами.

Обеспеченность обменным калием высокая и очень высокая у дуговых почв и крайне неустойчивая (от повышенной до низкой) у бурых лесных и подзолисто-бурых.

В условиях мусс оного климата наиболее высоким эффективным плодородием выделяются бурые лесные аллювиальные почвы Однако они сильно подвержены водной и ветровой эрозии, которая порой приводит к полной деградации гумусового горизонта. Заметно подвержены водной эрозии и подзолисто-бурые" почвы.

Луговые почвы, напротив, часто испытывают избыточно увлажнение атмосферными осадками и нуждаются в регулировании водно-воздушного режима.

При периодическом переувлажнении почвенной толщи корневая система культурных и дикорастущих растений сосредотачивается в наиболее аэрируемом слое 0-15 см. В подпахотном горизонте корни практически не проникают. По этой причине активный влагообмен наблюдается лишь в 0-50 см толще почвенного профиля. В более глубоких его горизонтах влажность почвы изменяется слабо.

В зимнее время почвы промерзают на глубину 1,5-3,0 м, и в зависимости от механического их состава и влажности оттаивание сезонной мерзлоты завершается в конце мая - начале июня. Вследствие этого активность биологических процессов в пахотном горизонте сравнительно мала в весенний период.

В связи с неравномерным распределением осадков на протяжении вегетационного периода почвы имеют крайне неустойчивый водный режим. Анализ метеоданных Хабаровской агрометеостанции с 1936 по 1982 г. выявил, что в любой месяц весны, лета и осени может иметь место недостаточная, оптимальная и избыточная влагообеспеченность сельскохозяйственных kjm тур.

По мнению Н.Д. Пустовойтова [5], которое хорошо согласуется и с нашими наблюдениями, в Приамурье недостаточная влагообеспеченность возделываемых культур отмечается при выпадении менее 70%, а избыточная - более 130% среднемноголетней нормы осадков. Руководствуясь этим принципом, мы и составили табл.I.

Приведенные в табл. I данные свидетельствуют, что в районе проведения экспериментов для мая характерен оптимальный режим увлажнения, в июне и июле он неустойчив, так как в равной мере может быть засуха, избыточное и оптимальное увлажнение, а в августе оно избыточно оптимальное. По совокупности осадков за два месяца раз в 5 лет возможны устойчивая засуха или избыточное увлажнение, а в остальные 3 года - оптимальный режим увлажнения. Уборка зерновых в августе раз в 3 года будет проводиться при избыточном увлажнении почв.

Июльские интенсивные ливневые дожди с ветром, как правило, вызывают очень сильное полегание удобренных хлебов.

Температурный режим ранних яровых культур наиболее напряженно складывается в мае, так как, по многолетним наблюдениям, его среднемесячная температура у 65% лет ниже 10°С. При недостатке тепла пахотный горизонт сезонно-мерзлотных почв прогревается очень медленно, вследствие чего всходы появляются через 25-30 дней после высева зерна. На остальных этапах органогенеза в отдельные годы наблюдается ускорение развития растений под влиянием повышенных температур воздуха.

Таблица 1. Повторяемость лет с различной влагообеспеченностью по месяцам вегетационного периода, %

Таким образом, на Среднеамурской равнине на урожайность зерновых культур могут отрицательно влиять необеспеченность питательными веществами, и особенно азотом и фосфором, повышенная кислотность почв и неустойчивость в них водно-возлуш-В0Г0 режима, ливневый характер летних атмосферных осадков, называющих как полегание, так и "отекание" хлебов. В подобных условиях, разрабатывая систему удобрения полевых, в том числе и зерновых культур, ставили задачу создать более сбалансированную обеспеченность растений питательными веществами и оптимальную реакцию почвенной среды.

Зерновые культуры в Хабаровском крае представлены яровой пшеницей, овсом и ячменем. Уровень их урожайности невысок и сильно изменяется по годам вследствие колебаний погодных условий. Особенно неблагоприятно сказывается на урожайность зерновых культур осеннее избыточное увлажнение почв. В течение продолжительной суровой зимы за счет перераспределения влаги в пахотном горизонте образовываются прослойки и линзы льда, при оттаивании которых влажность почвы попыталась до предельной полевой влагоемкости и более. Из-за итого отодвигаются на 10-20 дней сроки сева, заметно ухудшается качество предпосевной подготовки почвы. Так как в Приамурье после выпадения в мае атмосферных осадков обычно образуется на полях мощная почвенная корка, то поздние посевы получаются, как правило, изреженными, растения закладывают мелкие колосья и метелки. В подобных условиях урожайность зерновых культур особенно сильно зависит от обеспеченности их питательными веществами.

Зерновые злаки наиболее чувствительны к обеспеченности питательными элементами в период от начала кущения до трубкования, а выносят наибольшие их количество в период от трубкования до цветения [6-9]. Поэтому чем хуже естественная обеспеченность растений азотом, фосфором и калием, тем лучшие предпосылки создаются. для действия удобрений.

Из парных комбинаций видов минеральных удобрений лучшей является азотно-фосфорная. В этом случае явно прослеживается на всех возделываемых культурах эффект от взаимодействуя внесенных удобрений. Суммарная прибавка урожая при раздельном применении азотных и фосфорных удобрений, как правило, меньше, чем при совместном.

На фоне азотно-фосфорных калийные удобрения обеспечивают доказуемые прибавки урожая яровой пшеницы и овса только в засушливые годы и снижают его у ячменя, независимо от погодных условий. Аномальная реакция последней культуры на калийные удобрения объясняется, видимо, усилением антагонистического действия катионов калия при усвоении растениями из почвы других катионов, включая и микроэлементы.

Районированные в крае сорта зерновых культур при систематическом применении минеральных удобрений в севообороте не нуждаются в высоких их дозах (табл.4).

Данные табл.4 свидетельствуют, что оптимальными дозами минеральных удобрений на известкованных лугово-бурых почвах являются под ячмень N30P60K45 яровую пшеницу N45P30-60K30 и овес N30P30K45. Каждый килограмм внесенных в почву питательных веществ удобрений окупался соответственно 3,5; 5,0-4,4 и 6,7 кг зерна.

Более высокие дозы минеральных удобрений, и в первую очередь азотных, усиливали полегание зерновых культур, вследствие чего урожайность их понижается, что отрицательно сказывается на окупаемости туков.

В общем можно сказать что на тяжелых кислых суглинках Хабаровского края, составляющих основной фонд пашни в полевых севооборотах, ведущую роль в повышении урожайности зерновых культур играют минеральные удобрения. В комплексе с ними органические удобрения и химические мелиоранты способствуют формированию максимальных урожаев зерновых культур.

На известкованном фоне наибольшей эффективностью обладают азотные удобрения, устойчиво повышающие урожайность зерновых культур. Одностороннее примененные фосфорные удобрения повышают лишь урожайность овса сорта Марино (+2,7 ц/га). При сочетании фосфорных и азотных удобрений получают наибольшие прибавки урожая всех зерновых культур. Калийные удобрения в сочетании с азотно-фосфорными удобрениями только в засушливые годы положительно влияют на урожайность зерновых культур и устойчиво снижают, независимо от погодных условий, продуктивность.

Таблица 4. Отзывчивость зерновых культур на возрастающие дозы минеральных удобрений (в среднем за 3 года), ц/га

Примечание. В опыте внесены азотные удобрения из расчета: под яровую пшеницу 30, 45 и 60 кг д. в/га, ячмень 30, 60 и 90, овес 0, 30 и 60 кг д. в/га; фосфорные под все культуры - по 30 и 60 кг д. в/га; калийные удобрения - под яровую пшеницу по 30, овес и ячмень по 45 кг д. в/га.