Ведения земледелия в Лесостепи
Агроклиматическая характеристика
Зона Лесостепи протягивается полосой более 1 тыс. Км от Карпат до восточных границ Украины. Общая площадь ее составляет более 20100000. Га, или 33,6% территории государства. В нее входят Киевская, Полтавская, Винницкая, Тернопольская, большая часть Хмельницкой и Сумской, восточные районы Львовской, Ивано-Франковской и Черновицкой, южные районы Волынской, Ровенской, Житомирской, Киевской и Черниговской, северные районы Кировоградской, Одесской, Николаевской и Харьковской областей. Сравнительно мягкая зима, умеренно влажные и теплое лето и плодородные почвы создают благоприятные в Украине условия для получения высоких и устойчивых урожаев почти всех тепло- и влаголюбивых культур.
В Лесостепи сконцентрировано 37,5% площади посева зерновых, 34,2 - озимых пшеницы, 41 - ярового ячменя, 27,4 - кукурузы, 81 - сахарной свеклы, 35,5% овощных культур.
Пересекая широкой случаю с запада на восток территорию республики между Полесьем на севере и Степью на юге, зона отмечается неоднородностью почвенно-климатических и погодных условий.
При планировании и проведении мероприятий по дальнейшему развитию и интенсификации сельского хозяйства необходимо учитывать климатические условия территории. Это позволит максимально использовать природные ресурсы и ослабить влияние неблагоприятных метеорологических условий на сельскохозяйственные культуры.
Почвы Лесостепи и их сельскохозяйственное использование. Лесостепная зона - это природная зона умеренного пояса, для которой характерно чередование лесной и степной растительности. Почвы формируются в условиях неустойчивого увлажнения, при которых подзолистый процесс почвообразования сочетается с дерновым. Наиболее распространенными почвами в зоне являются черноземы и серые оподзоленные. Обладая высокой естественное плодородие, они являются основными объектом сельскохозяйственного использования. Почвы других типов (солончаковые, болотные и подзолистые) занимают незначительные площади. Черноземы характеризуются дифференциацией профиля, благоприятной для развития растений, слабокислой или нейтральной реакцией почвенного раствора, хорошими физическими свойствами, высоким содержанием питательных веществ.
По содержанию гумуса черноземные почвы разделяют на малогумусные (3-5%) и среди-ньогумусни (более 6%). В южной полосе преобладают черноземы типичные. Чем тяжелее гранулометрический состав почвы, тем выше содержание гумуса. Поэтому характерным признаком черноземных почв, является накопление в них большого количества устойчивых гумусовых соединений. В метровом слое почвы их содержится 400-600 т / га. Содержание валового азота в черноземах составляет 0,2-0,5%, Р 2 О 5 - 0,15-0,30 и К 2 О - около 2,0-2,5%. Глубокий гумусовый горизонт с зернисто-комковатой структурой обусловливает благоприятные водно-воздушные свойства черноземных почв: хорошую водопроницаемость, высокую влагоемкость и аэрацию. Эти почвы имеют также высокую впитывающие способности - 30-40 мг.-экв / 100 г почвы.
Черноземы типичные мало и среднегумусные достаточно насыщенные кальцием и магнием, реакция почвенного раствора близка к нейтральной (рН 6,0-6,7), в карбонатных рН 6,8-7,0. В выщелоченные проявлениях кислотность водной вытяжки несколько выше.
По гранулометрическому составу черноземы подразделяют на супесчаные, легко-, среди-Него и важкосуглинкови. В зависимости от характера почвообразующих пород их разделяют на черноземы на лесах и на лессовидных суглинках. Гранулометрический состав черноземов, залегающих в северной Лесостепи, легче. По степени окультуривания они бывают слабо-, средне- и добреокультурени. Такой условное разделение по окультуриванием осуществлена на основании агрохимических, физических и физико-химических свойств.
Черноземы типичные подразделяют на мало- и среднегумусные. Эти почвы хорошо окультуренные, насыщенные гидроксидами кальция и магния. Реакция почвенного раствора нейтральная или слабокислая. Гумусовый слой достигает 85-100 см. Черноземы выщелоченные является малоструктурна и по гранулометрическому составу преимущественно крупнопилувато-легкосуглинковых. Они залегают на пониженных элементах рельефа, где сильнее промываются и выщелачиваются. В связи с этим ухудшаются их физические и биологические свойства, препятствует нормальному развитию растений. В черноземах выщелоченные уменьшается содержание гумуса, растет кислотность почвенного раствора через вымывание карбонатов и изменение ионов Са 2 + и Мg 2+ на ионы Н +.
Черноземы являются главной грунтовой отменой Левобережной Лесостепи Украины, а в Правобережной большие площади занимают серые лесные почвы с кислой реакцией. Среди них распространены светло-серые, темно-серые и черноземы оподзоленные.
Серые оподзоленные почвы распространены в Лесостепи и на Полесье. По степени опидзо ления их разделяют на слабо- средне- и сильноопидзолени. Из-за низкой структурность и неблагоприятные водно-воздушные свойства при вспашке образуются глыбы. Они быстро оседают после обработки и легко заплывают. Глубина гумусового горизонта составляет 25-30 см. Ниже размещены уплотненный илювий горизонт и почвообразовательного порода. Глубина залегания карбонатов составляет 80-170 см. По гранулометрическому составу эти почвы суглинистые. Содержание гумуса в среднем составляет 1,2-2,4%, рН солевой вытяжки около 5,5, гидролитическая кислотность 1,7-2,8 мг.-экв / 100 г почвы, сумма поглощенных оснований 4,0-17,3 мг.-экв / 100 г почвы, степень насыщенности основаниями 70-88%.
Содержание питательных веществ в этих почвах невысок. Азота недостаточно, количество его зависит от содержания гумуса. Степень обеспеченности почв фосфором и калием средний.
В темно-серых оподзоленных почвах гумусо-элювиальный горизонт составляет 5060 см, карбонаты залегают на глубине 110-150 см. По гранулометрическому составу они легко- и среднесуглинистые. Содержание гумуса составляет 2,3-3,5%, сумма поглощенных оснований 10-25 мг.-экв / 100 г почвы, степень насыщенности основаниями 75-90%, реакция почвенного раствора слабокислая (рН 5,5-6,5). Степень обеспеченности почв питательными веществами средний.
Реградированные почвы. В Лесостепи распространены реградированные темно-серые оподзоленные почвы, черноземы оподзоленные. Среди них преобладают легко- и среднесуглинистые. Вследствие процесса реградации в этих почвах повысилась линия залегания карбонатов, пышнее стал илювий горизонт, увеличилось содержание гумуса, повысилось насыщения основаниями по сравнению с темно-серыми и оподзоленными черноземами.
Луговые почвы. Они распространены преимущественно в понижениях с высоким уровнем грунтовых вод. По гранулометрическому составу преобладают средне- и легкосуглинистые почвы. Реакция почвенного раствора близка к нейтральной или слабощелочной. Обеспечение луговых почв азотом хорошо и умеренное, фосфором - умеренное, калием - хорошо и умеренное.
Применение органических удобрений значительно повышает урожайность сельскохозяйственных культур на всех почвах Лесостепи. На черноземах оподзоленных и серых лесных почвах с повышенной кислотностью внесения удобрений следует сочетать с известкованием, а на солончаках, солонцах и солонцеватых почвах - с гипсованию. Важной задачей сельскохозяйственного производства является максимальное использование запасов потенциального плодородия черноземных почв. Основные пути решения - рациональные способы обработки, накопления и правильное использование влаги, внесение удобрений, улучшение структуры, использования высокоурожайных культур.
Эффективность навоза снижается от черноземов Лесостепи в южных черноземов Степи вследствие ухудшения условий увлажнения. Поэтому в черноземной зоне с выраженным дефицитом влаги (обыкновенные и южные черноземы) для повышения эффективности органических удобрений их используют в хорошо разложенном состоянии.
Рациональное использование плодородия черноземных почв требует активизации микробиологических процессов, эффективного возделывания почвы в сочетании с мерами улучшения водного режима.
Солнечная радиация - незаменимый обязательный экологический фактор существования растений и биосферы в целом. В большом циклическом круговороте главным источником энергии для биологических и почвенных процессов является солнечная радиация. Вся поверхность Земли получает за год от Солнца, по приблизительным оценкам, 21 х 1 020 Дж тепла. Основная часть этой энергии расходуется на формирование климата и океанических течений, турбулентный обмен между подстилающей поверхностью и атмосферой, испарение воды с поверхности суши и океана, поглощение растительным покровом Земли. Растения в процессе фотосинтеза усваивают только 0,5 -5% солнечной энергии.
Солнечная радиация является основным энергетическим ресурсом Земли. Радиационный фактор определяется поступлением тепла от Солнца и зависит от продолжительности дня и высоты стояния Солнца над горизонтом, а также от облачности, прозрачности атмосферы, состояния земной поверхности. Суммарная радиация в зоне Лесостепи за год составляет 95-107 ккал на 1 см 2. В течение года на территории Украины полуденная высота стояния Солнца изменяется в широких пределах. В связи с этим поступления суммарной солнечной радиации составляет зимой от 250 на севере до 230 на юге, летом - соответственно от 600 до 680 ккал на 1 см 2. Продолжительность дня колеблется соответственно зимой от 7,4 до 8,6, летом - от 15,3 до 16,5 ч.
Поступления ФАР (фотосинтетической активной радиации) в различных регионах Украины неодинаково. Поэтому оценивают работу в растениеводстве с помощью коэффициента полезного действия ФАР в посеве. Установлено, что для накопления органической массы растениями необходима такое количество радиации, превышала бы определенное значение, что называется компенсационной точкой. Для многих теплолюбивых растений, к которым относятся сельскохозяйственные, это значение находится в пределах 20-35 Вт / м 2. При более низких значениях интенсивнее происходит дыхание и уменьшается накопление органической массы.
Повышению уровня использования солнечной энергии могут заметно способствовать агротехнические мероприятия, направленные на лучшее обеспечение растений влагой, питательными веществами, освещением и другими факторами с целью ускорения роста растений и образования оптимальной ассимилирующей поверхности.
Температурные условия. В самом холодном месяце - январе средняя температура воздуха колеблется от -7: -8 ° С на востоке зоны до -4 ° С на западе. Средняя температура в феврале такая же, как и в январе. Абсолютный минимум температуры находится в пределах -33 -38 ° С и бывают не чаще одного раза в 50-60 лет. Минимальная температура -20 ° С и ниже бывает ежегодно.
Зима характеризуется длительными и интенсивными оттепелями с повышением температуры в отдельные годы до 12-14 ° С. Характерной чертой термического режима зимой сравнительно небольшие изменения температуры из месяца в месяц. Наибольшее повышение температуры по всей зоне наблюдается в периоды март-апрель и апрель-май. Дальнейшее повышение температуры протекает значительно медленнее.
Летний период отмечается высокими и устойчивыми температурами без значительных изменений по территории зоны. В самом теплом месяце - июле средняя температура составляет 20 ° С на востоке зоны, снижаясь до 18 ° С на западе. Температура августа отличается от температуры июля на 1-2 ° С. Абсолютные максимумы достигают 39-40 ° С. Найин-тенсивниши снижение температуры происходят в течение октября-ноября.
Переход к средним плюсовых температур наблюдается в западных районах в первой или в начале второй декады, в центральных - в конце второй и в восточных в третьей декаде марта. Переход к средним минусовых температур осенью на западе происходит в конце, а на востоке - в середине ноября. Итак, теплый период в Лесостепи продолжается 230-265 дней.
Начало безморозного периода приходится на третью декаду апреля. Только в крайних восточных районах Харьковской и Сумской областей последние весенние заморозки в воздухе в среднем приходятся на начало мая, а в южных районах Винницкой области - на вторую декаду апреля. В воздухе первые осенние заморозки бывают в среднем в первой декаде, и лишь в юго-западных районах зоны они приходятся на вторую декаду октября. Однако в отдельные годы в Лесостепи последние весенние заморозки в воздухе наблюдаются даже во второй половине мая, а первые осенние - в сентябре.
На поверхности почвы заморозки весной заканчиваются позже, а осенью начинаются на 10-20 дней раньше, чем в воздухе. На распределение минимальных температур по территории влияет микрорельеф. На пониженных участках заморозки весной могут заканчиваться позже, а осенью начинаться раньше по сравнению с повышенными формами рельефа.
Период активной вегетации начинается в третьей декаде апреля почти одновременно с безморозным периодом в воздухе. Окончание этого периода тоже почти совпадает с началом первых осенних заморозков в воздухе, то есть в первой декаде октября. Итак, продолжительность всего периода в пределах зоны, в зависимости от местных условий, колеблется в пределах 155-170 дней.
В период активной вегетации в зоне Лесостепи заморозков в воздухе почти не бывает. Однако на поверхности почвы в этот период они возможны. Продолжительность периода от даты перехода среднесуточной температуры через 10 ° С до окончания заморозков на поверхности почвы определяет степень опасности последних. При большей продолжительности этого периода заморозки заканчиваются позже и могут повредить растения.
Для большинства районов продолжительность морозонебезпечного периода весной составляет 11-20 дней.
Средняя суточная температура выше 15 ° С, что определяет начало периода найинтен-сивнишои вегетации, наступает в южных и юго-восточных районах зоны внутри, а в западных - в конце мая. Дольше этот период продолжается в южных и юго-восточных районах (115-120 дней) в западных продолжительность его составляет около 100 дней.
Теплозабезпеченисть сельскохозяйственных культур определяется суммой активных температур, то есть суммами средних суточных температур выше 10 ° С. Средние многолетние суммы активных температур в западной Лесостепи находятся в пределах 2300-2500 ° С, центральном - 2500-2700 ° С и восточном - 2600-2900 ° С. По всей территории зоны тепла вполне хватает для созревания не только озимых и яровых зерновых культур, но и овощей, картофеля, сахарной свеклы, подсолнечника и др.
Обеспеченность осадками и засушливые явления. В Лесостепи распределение осадков как по отдельным районам зоны, так и по времени выпадения характеризуются большой неравномерностью. Лучше обеспечена ими западная часть среднее годовое количество осадков здесь составляет 600-650 мм и более. На крайнем востоке зоны их выпадает не более 500 мм. Количество осадков в отдельные годы может заметно меняться. Так, на крайнем западе Лесостепи иногда выпадает более 1000 мм, а на востоке - до 750 мм. Наименьшая годовое количество осадков составило до 300 мм на западе и около 250 мм на остальной территории. В течение зимы осадков бывает немного: в западных районах 173-200, в центральных и восточных 150-175 мм. От весны до лета количество их увеличивается.
Осадки теплого периода (апрель-октябрь) имеют особое значение для сельского хозяйства. Количество их в среднем составляет 350-400 мм, а на крайнем западе зоны - более 500 мм. Летние осадки нередко выпадают в виде сильных ливней, которые наносят большой вред сельскому хозяйству. В среднем за год количество дней с осадками составляет на севере зоны 160-135 дней, а с осадками не менее 5 мм 30-40 дней.
В период вегетации по всей зоне почти ежегодно наблюдаются бездождевые периоды. Продолжительность отдельных бездождевых периодов в западных районах достигает 18-20, а в южных и восточных - 25 дней. Общее количество засушливых дней в течение вегетационного периода очень неустойчива. Она меняется из года в год в зависимости от характера преобладающих циркуляционных процессов.
Почти по всей территории Лесостепи наблюдаются суховеи. Особенно часто, причем достаточно длительные (свыше 15 дней), они бывают в восточных и южных районах, в западной части зоны с суховеями в среднем бывает около 4 дней. Суховеи почти всегда наблюдаются при длительном дождей, когда относительная влажность воздуха снижается до 30% и ниже, температура его повышается до 25 ° С и более, а скорость ветра составляет не менее 5 м / с. Степень вредности этого явления определяется его интенсивностью и состоянием развития растений. В центральных и восточных районах зоны в отдельные годы наблюдаются пыльные бури продолжительностью в среднем до 5 дней.
Влагообеспеченность основных сельскохозяйственных культур. Влагообеспеченность растений в основном определяется отношением количество влаги, которая есть в почве, к тому количеству, которое необходимо для нормального развития растений. Установлено, что запасы продуктивной влаги независимо от почвенно-климатических условий до 5 мм в пахотном слое почвы во время сева не дают всходов, при запасах 10 мм всходы появляются, однако они начинают частично засыхать и становятся очень сжиженными. При запасах 11-20 мм условия для появления всходов удовлетворительные, а при запасах более 20 мм всегда появляются дружные всходы.
Показатели запасов продуктивной влаги свидетельствуют, что в западных районах Лесостепи в пахотном слое почвы их всегда достаточно в период сева озимой пшеницы. В центральных и восточных районах зоны каждые два года из десяти запасы влаги в этот период бывают неудовлетворительными. Осенне-зимние осадки увеличивают запасы влаги под пшеницей, но по-разному, в зависимости от водно-физических свойств почв. Весной после возобновления вегетации озимая пшеница, имея в настоящее время достаточно развитую корневую систему, использует воду в метровом слое почвы.
Возможность запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы в количестве 90-150 мм в западной Лесостепи составляет 90-100%, в центральном и восточном - 65-80%. Исключение составляют юго-восточные районы Лесостепи, где вероятность зоб-гозапасив составляет менее 50% лет.
Для зерновых достаточными запасами влаги в метровом слое почвы для периода цветения - восковая спелость является не менее 80 мм, удовлетворительными 40-80, неудовлетворительными 30-40 мм. Избыточное увлажнение (свыше 150 мм в слое 0-100 см) приводит к по-лягання хлебов и развития болезней. Возможность достаточных и удовлетворительных влагозапасов под озимой пшеницей в этот период в западной Лесостепи составляет 100%, центральном - 95, восточном - 90%.
На период сева ранних зерновых культур влагозапасы пахотного слоя почвы почти не бывают ниже 30 мм. Для хорошего развития яровых культур в период третий - четвертый листок достаточно более 20 мм продуктивной влаги в пахотном слое. В западных и центральных районах зоны такие запасы влаги бывают ежегодно, а в восточных - в девять лет с десяти. После укоренения яровых зерновых культур в период выход в трубку - колошения при запасах влаги 0_100 см в слое менее 45 мм состояние растений ухудшается, а при запасах 45_65 мм остается без изменений, более 80 мм - улучшается. В западных районах запасы продуктивной влаги более 80 мм обеспечены ежегодно, а в центральных и восточных почти ежегодно запасы ее составляют более 45 мм.
В районах недостаточного увлажнения озимые культуры, хорошо развиваясь с осени, более продуктивно, чем яровые, используют ранние весенние запасы влаги в метровом слое почвы.
Еще менее продуктивно использует весенние запасы влаги кукуруза, срок сева которой по условиям теплообеспеченности наступает позже. За время к севу этой культуры влага на полях испаряется непродуктивно. В результате в период наибольшего использования ее (выбрасывание метелки - цветения) запасы продуктивной влаги в метровом слое под кукурузой только в западных районах соответствуют ее нормативным требованиям.
Одной из основных культур в зоне Лесостепи сахарную свеклу. Эта культура влаголюбивое, но благодаря хорошо развитой корневой системе способна использовать влагу из глубоких горизонтов и сравнительно устойчива к засухе. Наличие в пахотном слое почвы влаги около 30_40 мм обеспечивает дружные всходы свеклы. Наибольшее количество воды они используют в июле-августе. Для получения максимального урожая за этот период нужно 300_320 мм влаги, а за весь период вегетации - близкого 450_500 мм. Уменьшение запасов влаги на 3_5 мм снижает урожай на 1_3 ц / га. Лучший состояние растений наблюдается при запасах влаги 140_160 мм в метровом слое почвы. Если ее меньше 90 мм, то урожай снижается примерно вдвое по сравнению с максимальным его значением.
Агрометеорологических характеристика весенних полевых работ. Основные весенние полевые работы начинаются при наступлении спелости почвы, в среднем приходится в южной части зоны на 1_5 апреля, а в северной - на 5_10 апреля. Супесчаные почвы подсыхают на 5_10 дней раньше, чем среднесуглинистый, а важкосуглинкови, наоборот, на 5 дней позже. Сроки наступления спелости почвы в западных и восточных районах мало отличаются, только в южной части Сумской области и северных районах Харьковской они затягиваются до начала второй декады апреля.
При определении сроков сева, кроме состояния влажности почвы, следует учитывать и его температурный режим. Сравнивая средние даты устойчивого прогревания почвы на 5, 10 и 15 ° С на глубине 10 см с датами наступления физической спелости почвы, можно заметить, что в северной части зоны переход температуры через 5 ° С наступает на 2_4 дня позже спелости почвы, при котором условия для полевых работ заметно ухудшаются, а лестницы задерживаются. В связи с этим при посеве теплолюбивых культур не всегда целесообразно ожидать установления оптимальных температур, чтобы не потерять влагу из почвы.
Итак, сев ранних яровых зерновых культур и сахарной свеклы восемь лет из десяти целесообразно проводить в восточных лесостепных районах Харьковской, Полтавской и Киевской областей во второй декаде апреля, а в западных областях, где влажность почвы всегда достаточна, лучше сеять в более поздние сроки, а именно - в третьей декаде апреля.
Агроклиматические условия для пожнивных и послеукосных культур. После уборки озимых и ранних яровых зерновых культур до конца вегетационного периода в зоне Лесостепи остаются еще значительные тепловые ресурсы. В западных районах суммы неиспользованных активных температур составляют 1100-1200 ° С, а в центральных и восточных - 1300-1400 ° С. Продолжительность периода от окончания уборки озимых и яровых культур до даты перехода средней суточной температуры через 10 ° С осенью составляет в пределах зоны 60-80 дней, а период вегетации холодостойких культур - около 100 дней.
В течение этого периода тепла вполне достаточно для вызревания наиболее скороспелых сортов овса, ячменя, гречихи, гороха, а также для развития растений в состояние кормовой спелости (фаза цветения) среднеспелых сортов этих культур. Достаточно его и для выращивания некоторых овощных культур.
Степень влагообеспеченности в период сева пожнивных культур тоже не может быть препятствием для их выращивания. Однако необходимо учитывать, что условия влагообеспеченности после яровых зерновых хуже чем после озимых.
Теплозабезпеченисть послеукосных культур, сеют после уборки на зеленый корм кукурузы, озимой ржи, вы-овса и других, лучше, потому что сроки их сева наступают значительно раньше, чем сроки сева пожнивных культур.
В целом в лесостепной зоне Украины ресурсы тепла и влаги вполне достаточно для выращивания пожнивных и особенно послеукосных культур, является одним из важных средств полного использования агроклиматических факторов зоны. Набор пожнивных и послеукосных культур и их чередование зависит от зоны, специализации хозяйства, уровня агротехники, а также погодных условий года.
