Влагообеспеченность посевов ярового рапса на агрочерноземах Канской лесостепи

Вве^ение. Яровой рапс ( Brassica napus oleifera annua, Metzd.) как высокопродуктивная культура многоцелевого назначения является ва^нейшим резервом увеличения производства пищевого растительного масла и высокобелковых кормов. По энергетической и белковой ценности он стоит в одном ряду с бобовыми растениями [1]. При переработке семян рапса на масло остаются ^мых и шроты, содер^ащие 38-40% белка и являющиеся ценным концентрированным кормом для ^ивотных и птицы [2].

Непосредственное влияние на рост и развитие рапса оказывают многие показатели плодородия почвы, ва^нейшим из которых является влагообеспеченность [3, 4]. Степень увла^нения почвы в посевах рапса определяют пищевой, воздушный, тепловой ре^имы и все биологические процессы, происходящие в почве. Многие почвенные процессы и сезонные явления или протекают в ^идкой фазе почвы, или связаны с ней самым тесным образом. Степень доступности минеральных и органических веществ в ^идкой фазе почвы и самой воды обуславливают состояние растений и их продуктивность. Повышенная требовательность рапса к влаге требует создания благоприятных условий для его произрастания и обеспечения максимально возмо^ного использования растениями влаги из почвы [5]. Производство высококачественных маслосемян в условиях Сибири – задача сло^ная, решение которой зависит не только от правильно подобранных сортов и агротехники, но и от погодных и почвенных условий.

Цель иссле^ований – оценить влагообеспеченность посевов ярового рапса, возделываемых на агрочерноземах Канской лесостепи.

Услови^, материалы и мето^ы. Исследования проведены в 2019 году в землепользовании ООО «ОПХ Солянское» в Канской лесостепи Канско-Рыбинского геоморфологического округа Красноярского края. На этой территории выпадает 360-450 мм осадков в год. Среднегодовая температура воздуха в регионе изменяется от -0,3ºС до -1,7ºС. Продол^ительность периода биологической активности варьирует в пределах 84-115 сут. Сумма активных температур составляет 1561-1818ºС, почвы промерзают на глубину 1,5-3,0 м.

Объект исследования - яровой рапс гибрида Контра, возделываемый на маслосемена. Предшествующая культура горохо-овсяная смесь. Почвенноагрохимическое обследование показало [6], что почвенный покров поля представлен агрочерноземами глинисто-иллювиальными типичными, среднемощными и мощными. По едва заметным микропони^ениям им сопутствуют агрочерноземы глинисто-иллювиальные оподзоленные разных видов. Почва опытного участка характеризовалась в слое 0-20 см высоким содержанием гумуса (6-8 %), очень высокой суммой обменных оснований (54-62 ммоль/100г), нейтральной, реакцией почвенного раствора (рНн 2 о 6,7-6,8), очень высокой обеспеченностью Р 2 О 5 (307 мг/кг) и средней К 2 О (73-83 мг/кг). Яровой рапс возделывали в условиях комплексной защиты с применением следующих препаратов: Табу, ВСК (6 л/т) - Миура (0,8 л/га) + Хакер, ВРГ (0,12 л/га) + Гуминатрин масличный (2,2 л/га) - Брейк, МЭ (0,06 л/га) + Магниевая селитра (3 кг/га) - Табу Нео, СК (6 л/га).

Исследование водного ре^има агрочернозема в посевах ярового рапса проведено на 4-х пробных площадях в период с мая по сентябрь с интервалом 10-12 дней. Отбор почвенных образцов проведен на глубину 0-100 см через каждые 10 см. В образцах определяли влажность термовесовым методом [7]. Надземное растительное вещество учитывали методом укосов, площадь укоса – 0,25 м2. Подземное растительное вещество отбирали одновременно с надземным на глубину 0-20 и 20-40 см. Площадь монолита 0,02 м2. Повторность всех аналитических определений - 3-х кратная. Результаты обработаны методом описательной статистики [8].

Результаты и обсуждение. С агрономической точки зрения, воднофизические свойства агрочерноземов Канской лесостепи благоприятны для развития растений, но диапазон активной влаги в них несколько ни^е оптимального и свидетельствует о возмо^ности периодического напря^ения водного ре^има почв, о сильном влиянии на влагообеспеченность погодных условий [9, 10]. Погодные условия вегетационного сезона 2019 года характеризовались как теплые с неравномерным увла^нением по месяцам. Начало вегетационного периода сопровождалось небольшим количеством осадков и высокой температурой воздуха. В июне при среднемноголетней температуре воздуха выпало наибольшее количество осадков, превышающее норму на 101%. В период июль - август отмечались засушливые условия, при которых сумма осадков составила 68 и 85% от нормы. Поступление влаги в почву происходило только за счет атмосферных осадков, т.к. грунтовые воды залегают на глубине 8-10 метров и их капиллярная кайма не достигает корнеобитаемого слоя. В результате проникновения в почву атмосферных осадков, накопления их в толще почвы под влиянием сорбционных и капиллярных явлений, а так^е процессов испарения воды из почвы, в ней ка^дый момент сохранялось определенное количество влаги, которое характеризовало вла^ность почвы, непрерывно меняющуюся во времени.

Профили влажности агрочернозема глинисто-иллювиального типичного, отражающие распределение влаги в почве за период май-сентябрь (для одного числа каждого месяца), показали иссушение 0-30 см слоя почвы в период от начала роста стеблей (18 июля) до полного созревания (29 августа) (рис.). Извлечение влаги из почвы растениями, среди прочих факторов, зависело от запасов подземного растительного вещества. В пик интенсивного прироста надземной фитомассы ярового рапса, приходящегося на июльский период, запасы корней ярового рапса в слое 0-20 см составили 1,56 т/га, в слое 20-40 см - 0,94 т/га.

Рисунок – Профили вла^ности агрочернозема под посевами ярового рапса

Водный ре^им агрочернозема, функционирующего в посевах ярового рапса, определяемый почвенными условиями, биологическими и физиологическими особенностями растений и метеорологическими параметрами, в целом удовлетворительный в метровом слое (табл. 1). Так, во второй декаде мая и сентября в метровом слое почвы накопилось по 122 мм продуктивной влаги, что соответствовало удовлетворительной влагообеспеченности. Решающее влияние на величину основных запасов влаги оказывают осадки осеннего и зимнего периодов [11]. Многолетними исследованиями [12] установлено, что запасы влаги в лесостепных черноземах Красноярского края формируются большей частью за счет осадков осени. Удовлетворительная влагообеспеченность метрового слоя почвы (122-95 мм), как правило, сохранялась до полного созревания семян ярового рапса. Исключение составила первая декада августа, когда запасы продуктивной влаги уменьшились в два раза (65 мм), что обусловлено интенсивным потреблением влаги культурой и небольшим количеством выпавших осадков к этому периоду.

Таблица 1 – Динамика запасов продуктивной влаги в агрочерноземе под яровым рапсом, мм

Влага, накопленная в пахотном слое агрочернозема к началу вегетационного периода, быстро расходовалась на транспирацию ярового рапса и физическое испарение. Осадки, выпавшие в период с июня по август, полностью расходовались и не пополняли запасов почвенной влаги, но сыграли ва^ную роль в формировании уро^айности культуры. С повышением среднесуточных температур воздуха до 25-27ºС яровой рапс наращивал вегетативную массу, что способствовало существенному сни^ению запасов продуктивной влаги. В период цветения и образования стручков у рапса запасы продуктивной влаги в 0-20 см слое составляли 9-11 мм и оценивались как плохие. Интенсивное расходование продуктивной влаги в течение вегетационного периода происходило в основном, из слоя 0-50 см (Cv = 38%) и, в меньшей степени из слоя 50-100 см (Cv = 26%) (табл. 2).

Таблица 2 – Статистические показатели сезонной динамики запасов продуктивной влаги в агрочерноземе, мм

Максимальная сезонная изменчивость запасов влаги отмечалась в верхних слоях почвы. Динамические изменения запасов продуктивной влаги в слое 0-20 см оценивались как высокие с коэффициентом сезонного варьирования 53%.

Влагообеспеченность посевов ярового рапса, оцениваемая по количеству продуктивной влаги в почве ко времени посева и осадкам за вегетационный период, составила в слое 0-50 см 309 мм, 0-100 см – 359 мм (табл. 3).

Таблица 3 – Баланс влаги в агрочерноземе под яровым рапсом

^нализ расхода влаги на формирование уро^ая ярового рапса показал, что потребление воды происходило из верхнего 0-50 см слоя почвы (255 мм) преимущественно за счет летних осадков (88%). Эвапотранспирационный расход влаги яровым рапсом из метрового слоя агрочернозема оценивался на уровне 257 мм. Средний расход влаги на формирование 1 т семян ярового рапса при уро^айности 4,8 т/га составлял 54 мм.

Выво^ы. 1. ^грочерноземы Канской лесостепи, функционирующие в посевах ярового рапса, характеризовались удовлетворительными запасами продуктивной влаги в метровом слое в течение вегетационного сезона (107 мм).

• 2.    Распределение влаги в профиле почвы свидетельствовало об иссушающем действии рапса в 0-30 см слое, проявляющемся от периода начала роста стеблей до полного созревания. Интенсивное влагопотребление ярового рапса в период цветения и образования стручков сопрово^далось формированием плохих запасов продуктивной влаги в слое 0-20 см (9-11 мм; Cv = 53 %).

• 3.    Эвапотранспирационный расход влаги яровым рапсом происходил преимущественно из слоя 0-50 см (255 мм) за счет летних осадков (88%) и оценивался коэффициентом 54 мм.