Роль сидеральных паров в повышении продуктивности севооборотов и сохранении плодородия черноземов Средней Сибири

Положительное влияние сидеральной культуры на структурное состояние пахотного слоя отмечено и на слабооподзоленном среднегумусном тяжелосуглинистом черноземе совхоза "Таежный". Однако в случае размещения по сидеральному донниковому пару пропашной культуры, картофеля, его преимущество по сравнению с чистым паром утрачивается довольно быстро.

Так, если в середине июля коэффициент структурности под картофелем по сидеральному пару достоверно превышает вариант с чистым паром, то к концу августа разница в коэффициентах структурности и водопрочности между различными предшественниками становится несущественной (прил. 7). Этому во многом способствует интенсивная обработка почвы в процессе выращивания картофеля. Помимо механического разрушения почвенных агрегатов, такая обработка усиливает минерализацию свежего органического вещества и ограничивает образование свежего гумуса, необходимого для создания структуры и повышения ее водопрочности.

4.1.2 Плотность почвы

Плотность (или объемная масса) является первичной характеристикой физических свойств почвы. Важной характеристикой является равновесная плотность, под которой понимают ту плотность почвы, при которой последняя имеет устойчивое сложение после усадки. В состояние равновесной плотности почва приходит после длительного пребывания без обработки. Равновесная плотность прежде всего зависит от гранулометрического состава почвы, ее структуры, содержания органического вещества, от климатических условий и степени окультуренности почвы.

Следует различать также оптимальную плотность, то есть ту плотность почвы, при которой урожай сельскохозяйственных культур при прочих равных условиях наиболее высокий (А.М. Васильев, И.Б. Ревут, 1965). Плотность, оптимальная для роста и развития растений, зависит от вида растений и от типа почвы. Для дерново-подзолистых легкосуглинистых почв оптимальная плотность для развития растений составляет 1,35-1,45 г/см3, для дерново-слабоподзолистых тяжелосуглинистых почв - 1,1-1,3 г/см3. Для черноземных тяжелосуглинистых почв величина оптимального уплотнения изменяется от 1,0 до 1,15 г/см3 (А.М. Васильев, И.Б. Ревут, 1965; Я.Н. Мухортов,1968).

Эта величина, как правило, соответствует 55-60% пористости (Н.А. Качинский, 1974; И.В. Кузнецова, 1979).

По И.Б. Ревуту (1972), увеличение или уменьшение объемной массы почвы от оптимальной на 0,1-0,3 г/см3 приводит к снижению урожая на 20-40%. Существенное снижение урожайности при повышении или снижении плотности на 0,1-0,2 г/см3 от оптимума отмечают П.У. Бахтин, В.М. Шептунов и др. (1982).

Для черноземов Красноярской лесостепи характерно рыхлое сложение по всему профилю почв. По данным П.С. Бугакова, Э.П. Поповой и др. (1982), плотность пахотного горизонта находится в пределах 0,95-1,10 г/см3, а материнской породы всего 1,24 г/см3. В основном пониженная плотность нижней части почвенного профиля связана с лесовидностью пород и длительным пребыванием почв в мерзлом состоянии, растрескиванием почвы и возрастанием пористости.

При введении экспериментальных севооборотов в учхозе "Миндерлинское" в 1963 г., а затем повторно в 1975 г. А.И. Новиковой (1978) определялись почвенно-гидрологические константы выщелоченного чернозема в пятипольном севообороте с чередованием культур: пар - яровая пшеница - яровая пшеница - горох - пшеница. Определялись при этом и такие физические свойства, как плотность (объемная масса), плотность твердой фазы почвы (удельная масса), и рассчитывалась общая порозность метрового профиля почв. Усредненные значения этих показателей свидетельствуют о невысокой плотности всего метрового профиля почвы. Максимальное значение плотности составляет 1,29 г/см3 и отмечено оно в слое 50-60 см - горизонте скопления карбонатов. Общая порозность пахотного слоя равна 60,5%, снижаясь в подпахотном слое до 55,2-46,3% (прил. 8). Полученные данные хорошо согласуются с характеристикой физических свойств выщелоченных черноземов края, приводимых в работах П.С. Бугакова и др. (1982).

Исследованиями, проведенными в экспериментальных севооборотах кафедры, установлено, что плотность почвы при возделывании многолетних трав более высокая (1,01 г/см3), чем при возделывании однолетних культур (0,93-0,99 г/см3). Под посевами яровой пшеницы она практически не зависит от предшественников, по которым высевается. Под посевами яровой пшеницы, размещаемыми первой культурой после предшественников, определение плотности проводилось нами в семь сроков. Усредненные значения плотности под вегетирующими растениями (фазы всходов, кущения, цветения, полной спелости) варьируют от 0,92 до 0,95 г/см3.

Если учесть, что на выщелоченных черноземах Красноярской лесостепи оптимальная плотность пахотного слоя для большинства сельскохозяйственных культур находится в пределах 1,0-1,2 г/см3 (Э.М. Мухаметов, 1967; В.М.Таскина, 1973; В.Х. Яковлев, 1975; А.М. Берзин, В.М. Таскина, 1982), то становится очевидным, что в момент посева плотность почвы оказывается ниже оптимальных значений примерно на 20%. В этот период оптимальная плотность может быть достигнута: на почве с влажностью ниже 20% применением тяжелого катка с давлением в 500 г/см3, а с влажностью выше 20% - в 250 г/см3.

Пониженная плотность тяжелосуглинистого выщелоченного чернозема является одной из причин положительной реакции озимой ржи на поверхностную обработку при посеве её по занятому пару, гороху и кукурузе (Н.В. Скляднев, А.М. Берзин, 1969), а кукурузы - на уменьшение глубины основной обработки почвы с 25-27 см до 20-22 см (А.М. Берзин, 1975).

Определение плотности почвы, проведенное под посевами многолетних трав и донника, позволяет считать, что равновесная плотность тяжелосуглинистого среднемощного выщелоченного чернозема учхоза "Миндерлинское" находится в пределах 1,05-1,19 г/см3. По данным Ю.Ф. Едимеичева (1975), даже при возделывании люцерны в течение пяти лет плотность тридцатисантиметрового слоя тяжелосуглинистого чернозема составляла 1,1 г/см3.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что равновесная плотность либо равна, либо близка к оптимальным значениям.

Под посевами однолетних культур плотность почвы, как правило, лишь приближается к оптимальным значениям, но в отдельные годы она может достичь величин, близких к равновесной плотности. Так, например, в 1976 г., перед запашкой зеленой массы таких культур, как горох и овес (9 июля), плотность пахотного слоя составляла 1,04 г/см3. Спустя две недели после перепашки чистых паров и запашки зеленой массы сидератов плотность почвы в парах, удобренных органическими удобрениями, существенно снижалась (0,87-0,89 г/см3) по сравнению с неудобренным чистым паром (0,96 г/см3).

Влияние зеленых удобрений на плотность тридцатисантиметрового слоя почвы становится менее заметным под посевами пшеницы. Так, например, в июле 1975 г. и в июне 1976 г. отмечается лишь тенденция к снижению плотности всего пахотного слоя (0-30 см), но плотность слоя 20-30 см здесь остается существенно ниже по сравнению с контролем (прил. 9).

В опытах, где в качестве сидератов запахивалась зеленая масса донника или масса агроценоза озимой ржи и донника, плотность слоя 0-30 см под посевами пшеницы оказалась практически одинаковой с контролем (табл. 4.8).

Таблица 4.8

Среднесезонная плотность почвы под посевами яровой пшеницы по чистым и сидеральным парам (г/см3, в среднем за 1990-1991 гг.)

Виды пара	Слой, см
	0-10	10-20	20-30	0-30
Чистый неудобренный (контроль)	0,91	0,97	0,97	0,95
Чистый унавоженный	0,78	0,89	0,94	0,87
Сидеральный	0,94	1,00	1,01	0,98
НСР0,05	0,05	0,06	0,05	0,07

С.С. Сдобников (1994 г.) отмечает, что при заделке навоза обычным плугом с предплужниками не удается сбросить всю массу навоза на дно борозды. При вспашке на глубину 27 см основная масса навоза попадает в слой 0-18 см. При этом в верхнем слое 0-18 см плотность почвы на вариантах с навозом снижается в сравнении с контролем (без навоза) лишь при самой высокой дозе навоза - 200 т/га. В то же время при заделке навоза двухъярусным плугом почти весь вносимый навоз попадает в нижнюю часть пахотного слоя. Повышенная концентрация его в этом слое уменьшает плотность почвы этого слоя. Среднесезонная объемная масса при внесении 100 т/га навоза здесь на 0,11 г/см3 ниже, чем на контроле, и на 0,08 г/см3 ниже, чем при той же дозе навоза, заделанной обычным плугом.

Наши данные, полученные при применении обычного плуга, свидетельствуют о том, что при глубине вспашки на 25-27 см достоверно снижается плотность верхнего двадцатисантиметрового слоя почвы даже при заделке 30 т/га навоза.

Вывод С.С. Сдобникова о том, что уменьшение плотности почвы наиболее реально при повышенной концентрации навоза в небольшом слое, косвенно подтверждается в наших опытах с различной глубиной запашки зеленых удобрений.

С уменьшением глубины запашки фитомассы сидерата до 14-16 см, последняя, концентрируясь в этом слое, повышает устойчивость грунта к давлению и уплотнению. При этом достоверное уменьшение плотности обнаруживается не только в слое 0-10 см, но и в нижележащих горизонтах (табл. 4.9). Указанный факт характерен для варианта, в котором запашка зеленой массы переносится с середины июня на середину июля.

Продление вегетации сидерата на месяц приводит к формированию более высокого урожая надземной массы. Так, например, в 1990 г. при вспашке сидерального пара в середине июня в почву запахивалось 12,3 т/га надземной зеленой массы донника, а при переносе срока запашки донника на середину июля - 19,5 т/га. В следующем 1991 г., на фоне июньского срока запашки донника, его неглубокая заделка (14-16 см) существенно снижала плотность почвы под посевами пшеницы только в слое 0-10 см. На фоне же июльского срока запашки такая неглубокая заделка сидеральной массы существенно снижала плотность всего тридцатисантиметрового слоя почвы.

Таблица 4.9

Влияние глубины и сроков запашки сидеральной массы на плотность почвы под посевами пшеницы (г/см3, в среднем за два срока определения: всходы, уборка)

Сроки	Глубина	Слой, см
запашки	вспашки, см	0-10	10-20	20-30	0-30
1990 г.
15 июля	25-27 20-22 14-16	0,98 0,86 0,79	1,01 0,89 0,82	1,02 0,95 0,81	1,00 0,90 0,81
1991 г.
15 июня 15 июля	25-27 20-22 14-16 25-27 20-22 14-16	0,82 0,82 0,77 0,90 0,91 0,79	0,97 0,95 0,93 1,00 1,00 0,89	0,98 1,01 0,94 1,01 1,06 0,94	0,92 0,92 0,88 0,97 0,98 0,87
НСР0,05	1990 г. 1991 г.	0,04 0,06	0,07 0,05	0,05 0,05	0,08 0,07

Таким образом, можно утверждать, что зеленые удобрения снижают плотность почвы под посевами яровой пшеницы при неглубокой их заделке в почву и при условии запашки в нее около 20 т/га зеленой массы.

Анализ динамики плотности почвы в зернопаровом звене севооборота дает основание говорить, что двухразовое внесение органических удобрений в течение ротации севооборота (в пар и под кукурузу) на фоне применения минеральных удобрений под все культуры севооборота приводит к уменьшению плотности не только под посевами кукурузы, но и под посевами пшеницы, размещаемой после нее (табл. 4.10).

Определение плотности почвы, проведенное в начале второй ротации севооборотов, показало, что при внесении в паровое поле 30 т/га навоза наблюдается тенденция к её уменьшению. В то же время запашка сидератов приводила к достоверному снижению плотности пахотного слоя под посевами пшеницы (табл. 4.11).

Таблица 4.10

Влияние различных систем удобрений на плотность пахотного слоя (0-30 см) в зернопропашном звене севооборота (г/см3)

Вид	Система	Кукуруза	Пшеница
пара	удобрений	20.VI 1984 г.	12.VI 1986 г.	16.VIII 1986 г.	30.V 1985 г.	30.V 1987 г.
Чистый	Без удобрений	1,01	1,02	1,08	1,07	1,06
	Навоз в пар	1,01	1,03	1,09	1,03	1,06
	Навоз в пар и под кукурузу+NPK	0,90	0,97	1,00	0,95	1,02
Сидеральный	Фитомасса оз.ржи+N20	0,99	1,07	1,17	0,98	1,08
	Фитомасса оз.ржи +N20+навоз под кукурузу+NPK	0,96	1,03	1,06	0,93	1,04
НСР0,5	0,077	0,050	0,060	0,076	0,038

Важным показателем, характеризующим водно-воздушные свойства почвы, является строение пахотного слоя почвы. Помимо структуры, большое влияние на строение пахотного слоя почвы оказывают органические удобрения.

Таблица 4.11

Плотность почвы под посевами пшеницы по чистым и сидеральным парам, 21.IX 1988 г. (г/см3)

Внесено удобрений на 1 га в звене пар - пшеница	Слой, см
	0-10	10-20	20-30	0-30
Без удобрений (контроль)	1,21	1,16	1,18	1,18
30 т навоза	1,14	1,10	1,02	1,08
То же + Р30	0,96	1,14	1,09	1,06
4,7 т оз.ржи+N20+Р30	0,90	1,06	1,02	0,99
5,3 т донника+Р30	0,98	1,12	1,10	1,06
	НСР0.5 0,10

По данным Н.З. Милащенко (1978), для черноземов Западной Сибири общая пористость почвы находится в пределах 54-58%, по С.Н. Долгову и И.В.Кузнецову (1972) - 50-55%. По данным П.С. Бугакова, Э.П. Поповой, В.В.Чупровой, Л.С. Шугалей (1982), для выщелоченного чернозема Красноярской лесостепи общая пористость в пахотном слое (0-30 см) почвы варьирует от 56,3 до 60,1%.

По нашим данным, полученным в зернопаропропашных севооборотах с чистыми и сидеральными парами, в варианте без применения органических удобрений общая пористость 0-30 см слоя почвы варьировала в пределах 54-62%. После запашки фитомассы озимой ржи общая пористость увеличилась до 64%, а после внесения 30 т/га навоза в чистый пар - до 66,4%. Увеличение общей пористости на фоне внесения органических удобрений зафиксировано под посевами пшеницы и повторными посевами зерновых (ячмень), размещаемых по чистым и сидеральным парам. Навоз, внесенный под кукурузу, также приводил к увеличению пористости на 4%, но его последействие обнаруживается только под посевами пшеницы.

4.1.3 Водопроницаемость

Как уже отмечалось, для выщелоченных черноземов края характерна микроагрегатированность и пористость, хорошая оструктуренность и рыхлое сложение. Перечисленные физические свойства положительно сказываются и на таком показателе, как водопроницаемость. Так, например, по данным В.В.Чижикова (1964), на выщелоченных черноземах Канской лесостепи скорость впитывания в первый час наблюдений составляла 154 мм/ч. По шкале Н.А. Качинского (1965) такая водопроницаемость оценивается как наилучшая, поскольку находится в диапазоне 500-100 мм за первый час наблюдений.

Определение водопроницаемости, проведенное в наших опытах показало, что она также оценивается как наилучшая, но ее величина значительно варьирует в зависимости от агрофона. В сидеральном донниковом пару скорость инфильтрации в первый час промачивания была на 0,56 мм/мин выше по сравнению с неудобренным чистым паром (прил. 10). В сидеральном пару она остается достоверно выше и при установлении устойчивого впитывания - через 3 и 4 часа наблюдений. Если в чистом неудобренном пару за 4 часа наблюдений водопроницаемость составила 355 мм, то в сидеральном - 467 мм.

Водопроницаемость унавоженного чистого пара по сравнению с неудобренным начинает увеличиваться только через 2 часа после начала промачивания (рис. 1).

Внесение органических удобрений оказывает не только положительное действие, но и последействие на водопроницаемость почвы. Под посевами, замыкающими ротацию зернопаропропашного севооборота (пар - пшеница - ячмень - кукуруза - пшеница), она оценивается как наилучшая. В то же время, на фоне двухразового внесения органических удобрений за ротацию севооборота (в пар и под кукурузу), водопроницаемость в первые два часа наблюдений выше по сравнению с севооборотом, в котором органические удобрения не применялись (рис.2). При этом особенно заметно преимущество варианта, в котором использовались зеленое удобрение (в пар) и навоз (под кукурузу). В этом варианте скорость впитывания в первый час наблюдений составляла 145 мм/ч - на 18 мм выше по сравнению с двухразовым внесением навоза и на 41 мм/ч выше по сравнению с контролем, за который принят севооборот без внесения удобрений.

К концу ротации севооборота отмеченное преимущество вариантов с применением органических удобрений утрачивается. В результате, за 4 часа наблюдений водопроницаемость в севообороте с сидеральным паром (264 мм) превышает контроль (254 мм) всего на 10 мм.

Таким образом, полученные экспериментальные данные подтвердили высокую значимость органических удобрений в повышении водопроницаемости почвы. На фоне органической и органо-минеральной систем удобрения создаются объективные предпосылки для более полного усвоения почвой выпадающих осадков, особенно если они носят кратковременный ливневый характер.

4.2 Влагообеспеченность посевов в севооборотах с чистыми и сидеральными парами

4.2.1 Влажность почвы в чистых и сидеральных парах

Главный лимитирующий фактор в земледелии лесостепных и степных районов Сибири - недостаточная и неустойчивая влагообеспеченность посевов в наиболее ответственные фазы их развития. Этот фактор в первую очередь определяет урожай, его стабильность и качество, отдачу от агротехнических приемов, направленных на интенсификацию технологии возделывания культур. В этих районах формирование урожая зависит в большей степени не от общей суммы осадков за год, а от их распределения в течение вегетационного периода.

В исследованиях Ю.И. Чиркова и Г.И. Зубаиловой (1978) установлено, что в лесостепной зоне Красноярского края наиболее тесная связь наблюдается между урожайностью яровой пшеницы и суммой осадков за период кущение-колошение (r=0,58), так как на это время приходятся максимальные расходы влаги, связанные с повышенным водопотреблением растений, наращивающих вегетативную массу. В этот период происходят закладка и формирование колосков и зерен в колосе, что находится в прямой зависимости от условий увлажнения.

Материалы математической обработки, проведенной Н.Г. Рудым (1962), с использованием многолетних урожайных и метеорологических данных (1938-1960) по граничащему с учхозом "Миндерлинское" Сухобузимскому сортоучастку свидетельствуют, что наибольшая величина коэффициента корреляции урожаев яровой пшеницы приходится на осадки июня (0,34) и июля (0,32). Наиболее высокий коэффициент корреляции наблюдается между урожаем и осадками июня (r=0,755) в степных районах Хакасии (Р.Б. Кондратьев, 1968).

Поскольку в основных земледельческих районах Красноярского края сильные засухи отмечаются с периодичностью 3-4 года, а весенне-летние засухи различной степени интенсивности наблюдаются почти ежегодно, то решающим фактором для получения высокого урожая является наличие влаги в метровом слое почвы весной, ко времени сева. За счет этих запасов формируется около 70% урожая зерна от общей его величины и только 30% создается за счет весенне-летних осадков, выпадающих от времени сева и до уборки. В этих условиях особую значимость приобретают севообороты, в которых в качестве лучшего предшественника выступают чистые пары.

Признавая важное значение чистых паров в накоплении влаги и очищении полей от сорняков, крупный ученый, академик Р.Э. Давид (1965) отмечал, что пар является важнейшим средством сохранения и накопления влаги лишь при известном уровне атмосферных осадков. Роль водохранилища он выполняет вполне удовлетворительно для слоев, расположенных глубже 30-50 см. "Эти слои при отсутствии растительности недоступны высушиванию атмосферными агентами. Следовательно, пар может служить водохранилищем лишь в том случае, когда естественное весеннее промачивание достигает глубины более значительной, чем 50 см. При мелкой увлажненности почвы в пару хранить нечего".

По данным Н.В. Скляднева (1970), в среднеувлажненные годы и в случае выпадения осадков за год ниже нормы, сквозного промачивания метрового слоя не обнаруживается. В эти годы чистый пар сохраняет и накапливает воду. В те же годы, когда количество выпадающих осадков превышает среднемноголетнюю норму, под всеми предшественниками наблюдается сквозное промачивание метровой толщи почв. Чистые пары в эти годы к концу парования не накапливают, а теряют влагу на физическое испарение.

Используя материалы справочника «Агроклиматические ресурсы Красноярского края», Ю.И. Чирков и Г.И. Зубаилова (1978) подсчитали вероятность запасов влаги, соответствующих разным условиям увлажнения, при которых происходит накопление или снижение влагозапасов в поле чистого пара. В результате установлено, что в лесостепной зоне Красноярского края чистый пар как предшественник яровой пшеницы в 65-80% лет накапливает влагу в почве, что способствует увеличению урожайности. И только в 15-20 лет на чистых парах запасы влаги в почве снижаются от весны к осени.

Исследованиями А.И. Новиковой (1978), проведенными в 1962-1976 гг. в стационарных экспериментальных севооборотах кафедры общего земледелия Красноярского СХИ, установлено, что необходимость в паровых полях отпадает лишь в годы с максимальным увлажнением почвы в предпаровой период, когда в почве имеет место свободное капиллярное передвижение влаги. В этом случае расход влаги на физическое испарение за период парования превышает сумму атмосферных осадков. Из 15 лет такая возможность зафиксирована лишь дважды (1965, 1966 гг.). В среднем же за 15 лет в паровых полях за период парования прибыль влаги в метровом слое составила 24,7 мм. Следовательно, в условиях Красноярской лесостепи, где умеренно увлажненные и сухие годы преобладают над влажными, наличие чистых паров вполне оправдано, т.к. они гарантируют получение высокого урожая зерновых, размещаемых по ним.

Исследования А.И. Новиковой приобретают для нас особый интерес, поскольку в них отражены результаты оценки режима влажности почвы в занятых парах. Полученные за 15 лет данные свидетельствуют, что в большинстве случаев за время вегетации парозанимающей культуры (горох+овес) почва иссушается. Дефицит влаги равен 50-100 мм. К уходу в зиму он значительно сокращается, а иногда, если осадков в послеуборочный период выпадает больше многолетней нормы, перекрывается. Из 15 лет наблюдений такие случаи отмечены в течение 7 лет.

Если вторая половина лета оказывается сухой (6 из 15 лет), занятый пар уходит в зиму с запасами влаги ниже весенних исходных на 14-90 мм. В этом случае урожай последующей зерновой культуры находится в полной зависимости от условий погоды. В среднем же за 15 лет к уходу занятых паров в зиму влаги в метровом слое содержится меньше на 5 мм по сравнению с весенним предпосевным периодом (5-15 мая), а запасы влаги в них уступают чистым парам на 29,4 мм.

Прежде чем перейти к изложению собственного экспериментального материала, отметим, что климат Сибири, в особенности количество осадков, короткий вегетационный период, поздние сроки уборки зерновых, практически не позволяют использовать в полевых севооборотах так называемую пожнивную сидерацию. Поэтому в Сибири наиболее широкое применение находят сидераты при посеве их в паровом поле.

Сидеральный пар - занятый пар, засеваемый бобовыми и другими растениями для заделки в почву на зеленое удобрение (ГОСТ 16265-70. М., 1973).

В первых опытах по изучению эффективности сидеральных паров в условиях Красноярской лесостепи, в качестве парозанимающих сидеральных культур испытывались посевы гороха, донника (чистый посев) и овса.

Сравнительный анализ запасов доступной влаги в период посева сидеральных культур и перед их запашкой подтвердил вывод А.И. Новиковой о том, что парозанимающие культуры иссушают почву. К моменту запашки сидератов влагозапасы в метровом слое в среднем за 4 года уменьшаются на 39-56 мм по сравнению с предпосевным периодом. За этот же период запасы влаги в поле чистого пара снижаются на 9 мм. При этом под посевами сидеральных культур доступной влаги содержалось на 27-48 мм меньше, чем на чистых парах (табл. 4.12).

Следует отметить, что 3 года из 4-х лет исследований были засушливыми. ГТК периода активной вегетации в 1973 и 1974 гг. оказался практически одинаковым (0,52) и эти годы характеризуются как очень засушливые. К слабо засушливым относится 1976 г. (ГТК=1,15), и только 1975 г. был влажным (ГТК=1,39). При этом важно подчеркнуть, что в 1973, 1974 и 1976 гг. засушливой была не только первая, но и вторая половина лета. Так, в 1973 г. за июль-сентябрь осадков выпало на 104 мм меньше нормы. В 1974 г. суше обычного был июль и август (осадков выпало на 51 мм меньше нормы). В 1976 г., помимо майско-июньской засухи, сухим оказался сентябрь, когда выпало всего 13 мм осадков.

В сложившихся погодных условиях, к периоду ухода в зиму преимущество чистого пара по сравнению с сидеральными отмечено в течение всех трех засушливых лет. В эти годы выпадающие после запашки сидератов осадки не компенсировали потерь влаги, связанных с её потреблением и испарением в процессе роста и развития сидеральных культур. В среднем за 3 года метровый слой чистого пара к уходу в зиму содержал доступной влаги на 32-54 мм больше по сравнению с сидеральным гороховым и овсяным парами.

Таблица 4.12

Запасы продуктивной влаги в метровом слое чистых и сидеральных паров (мм)

Сроки Определений	Годы	Чистый пар	Сидеральные пары
			Горох	Овес	Донник
Посев сидератов (14 - 25 мая)	1973	209	204	182	179
	1974	135	141	156	130
	1975	128	121	121	105
	1976	77	98	65	-
	В среднем	137	141	131	138
Перед запашкой сидератов (7 - 13 июля)	1973	135	132	119	59
	1974	123	103	84	110
	1975	132	91	91	78
	1976	125	78	73	-
	В среднем	128	101	92	82
Перед уходом в зиму (15 - 20 октября)	1973	170	125	117	83
	1974	181	145	141	124
	1975	142	139	138	168
	1976	203	188	136	-
	В среднем	174	149	133	125

В умеренно влажный 1975 г. с влажной второй половиной лета влажность метрового слоя почвы к моменту ухода паров в зиму оказалась практически одинаковой как на чистых парах, так и на парах, занятых такими сидеральными культурами, как горох и овес. Более того, в сидеральном донниковом пару метровый слой почвы содержал доступной влаги на 26 мм больше, чем в чистом пару.

Полученные данные подтверждают выводы М.И. Шубина (1966), сделанные в условиях Алтайского края, где в годы с благоприятными погодными условиями сидеральные пары к концу лета накапливают столько же влаги, сколько и чистые и даже больше.

Большинство используемых в Сибири сидеральных культур обеспечивают интенсивное нарастание биомассы до середины июля и этим чаще всего объясняются «оптимальные» сроки запашки сидератов. Между тем, положительное в целом стремление к запашке большой массы зеленого удобрения приводит к противоречию, заключающемуся в том, что с нарастанием биомассы сидератов увеличивается расход влаги, и возникающий дефицит ее для культур, высеваемых по сидеральным парам, становится практически неизбежным в засушливые годы.

Проблема создания более благоприятного режима влагообеспеченности посевов пшеницы, размещаемых по сидеральным парам, может быть частично разрешена при использовании в качестве сидеральной культуры озимой ржи, поскольку биологические особенности этой культуры позволяют получить достаточно высокую надземную массу к середине июня и почти на месяц раньше осуществить ее запашку по сравнению, например, с посевами донника.

Поскольку высевать озимую рожь на зеленое удобрение в полевых севооборотах по чистым и занятым парам явно нецелесообразно, нами использована новая технология возделывания озимой ржи. Сущность этой технологии заключается в том, что посев озимой ржи осуществляется не осенью, а весной - под покров яровых зерновых. В этом случае всходы озимой ржи, находясь в нижнем ярусе совместного посева, формируют за лето мощную корневую систему, хорошо кустятся, накапливают к уходу в зиму больше пластических веществ, что обеспечивает лучшую перезимовку растений в стерне покровной культуры в малоснежные зимы, когда посевы ржи по чистому пару вымерзают. К преимуществам такой технологии относится и то, что растения ржи весеннего подпокровного посева после перезимовки отрастают более интенсивно, опережая в своем развитии посевы традиционного осеннего сева как минимум на неделю (А.М. Берзин, 1977).

Использование весенних подпокровных посевов озимой ржи на зеленое удобрение показало, что в годы, когда не наблюдается возврата сильных заморозков весной, такие посевы выходят после перезимовки в хорошем состоянии и к середине июня - к моменту запашки, формируют достаточно высокий урожай надземной массы. Так, например, в 1981 г. урожай надземной массы озимой ржи к 15 июня составил 12,5 т/га, в то время как донник сформировал примерно равную фитомассу (12,9 т/га) только к середине июля.

Напомним, что вводя в опыты озимую рожь в качестве сидеральной культуры, мы рассчитывали на создание режима влажности почвы в сидеральных ржаных парах по уровню, близкому к чистому пару. В какой степени подтвердилась наша рабочая гипотеза, свидетельствуют данные по запасам продуктивной влаги перед уходом паров в зиму (табл.4.13).

Таблица 4.13

Запасы продуктивной влаги перед уходом паров в зиму, мм

Вид пара	Слой, см	Сроки определения
		9.X.1981 г.	13.X.1983 г.	23.X.1987 г.	20.IX.1989 г.
Чистый черный	0 - 30	65	42	64	75
	0 - 100	171	117	197	218
Сидеральный	0 - 30	64	35	53	64
ржаной	0 - 100	157	79	133	195
Сидеральный	0 - 30	79	24	44	51
донниковый*)	0 - 100	156	64	120	149
Сидерально-	0 - 30	79	13	35	-
отвальная зябь	0 - 100	177	34	102	-

*)- 1989 г. -озимая рожь+донник.

В годы, когда количество выпадающих осадков превышает среднемноголетнюю норму, и особенно в годы с влажной второй половиной лета, сидеральные пары по запасам влаги, накопленной ко времени ухода паров в зиму, не уступают чистому черному пару, вне зависимости от культуры и сроков запашки сидеральной массы. К таким годам относится 1981 г., когда ГТК вегетационного периода составил 1,21.

В засушливые годы, к которым относятся 1983, 1987 и 1989 (ГТК вегетационного периода - 0,69; 0,9; 0,82 соответственно), преимущество чистого пара очевидно. В среднем за 3 указанных года метровый слой сидерального ржаного пара содержал доступной влаги на 41 мм, а сидеральный донниковый - на 66 мм меньше по сравнению с чистым паром. Сидерально-отавная донниковая зябь в среднем за 2 года содержала влаги в метровом слое на 89 мм меньше по сравнению с чистым.

В эти годы очевидны преимущества ржаного сидерального пара по сравнению с донниковым, в котором запашка биомассы производится на месяц позже. О преимуществах ранних сроков заделки свидетельствуют и данные опыта, в котором разница в сроках запашки сидерата составляла всего две недели.

При запашке биомассы озимой ржи и донника (совместный посев) 15 июня пахотный и метровый слои сидерального пара к 20 сентября содержали влаги соответственно 110 и 252 мм, на 14 и 23 мм больше, по сравнению с вариантом, в котором запашка была проведена на две недели позже. Преимущество раннего срока запашки объясняется не только сокращением срока вегетации сидеральных культур и связанного с этим уменьшением расхода влаги на транспирацию, но и тем, что выпавшие во второй и третьей декадах июня осадки (33 мм) лучше усваивались вспаханной почвой.

В условиях засушливого 1989 г. значительное влияние на накопление и сохранение влаги в сидеральном пару оказывала глубина заделки зеленого удобрения. При запашке сидерата в середине июля уменьшение глубины запашки до 14-16 см обеспечивало значительное сокращение потерь влаги из пахотного горизонта. В результате на этом варианте к предзимнему периоду в тридцатисантиметровом слое влаги содержалось на 29 мм больше по сравнению с запашкой на 20-22 см и на 48 мм больше - по сравнению с запашкой на 25-27 см. При неглубокой запашке сидеральный пар по запасам влаги в пахотном и метровом слоях к предзимнему периоду практически не уступал чистому пару (табл. 4.14).

Обобщая данные, полученные за 8 лет исследований, необходимо признать, что в засушливые годы к моменту ухода в зиму сидеральные пары, вспаханные в середине июля, уступают чистым по запасам продуктивной влаги. В среднем за 6 засушливых лет метровый слой чистого пара в этот период содержит влаги на 52 мм больше, по сравнению с сидеральным. В среднем за 2 влажных года запасы влаги оказались практически одинаковыми: 156 мм в чистом и 162 - в сидеральном.

Таблица 4.14

Влияние глубины запашки сидерата на запасы доступной влаги к уходу паров в зиму (20.Х. 1989 г.)

Вид	Глубина	Запасы влаги в слое, мм:
Пара	вспашки, см	0 - 30 см	0 - 100 см
Чистый черный	25 - 27	75	218
Сидеральный	25 - 27	32	101
злаково-бобовый	20 - 22	51	149
(оз.рожь+донник)	14 - 16	80	213

Поскольку вероятность засушливых лет в лесостепной зоне Красноярского края составляет 65-80%, а с сухой второй половиной лета - 40%, то урожай последующей зерновой культуры, высеваемой по сидеральным парам, будет в значительной степени зависеть от усвоения зимне-весенних осадков, от осадков и их распределения в течение вегетационного периода. Чтобы исключить такую зависимость, целесообразно сократить сроки вегетации сидеральных культур, производя их запашку в середине июня с тем, чтобы не только снизить расход влаги вегетирующей сидеральной культурой, но и с тем, чтобы к началу июльско-августовского максимума осадков почва несколько осела. И второе - с целью уменьшения потерь влаги на физическое испарение, необходимо уменьшить глубину запашки сидеральной массы до 14-16 см.

4.2.2 Водный режим почвы и растений яровой пшеницы при посеве по чистым и сидеральным парам

Для центральных лесостепных районов края запасы полезной влаги в метровом слое в 160-200 мм перед уходом в зиму считаются высокими. За 8 лет исследований такие запасы отмечены в поле чистого пара в течение 6-и лет, а в сидеральных парах - только трижды (1975, 1976, 1989 гг.).

К высоким запасам продуктивной влаги в метровом слое к началу сева метеорологи относят запасы влаги в 200-230 мм. Для выщелоченных черноземов наибольший запас доступной для растений влаги при увлажнении, равном НВ, для слоя 0-30 см составляет 82 мм, а для метрового слоя - 230 мм. Однако, как правило, НВ отмечается лишь в отдельные годы после схода снега ранней весной, а ко времени сева яровой пшеницы запасы влаги снижаются до ВРК. Для пахотного слоя эта величина соответствует 54 мм доступной влаги.

Прежде чем дать оценку чистым и сидеральным парам по запасам влаги в период посева яровой пшеницы отметим, что зимние и ранневесенние осадки не во все годы пополняют эти запасы по сравнению с предзимьем.

Коэффициент усвоения зимне-весенних осадков зависит от сложения пахотного слоя, исходной влажности почвы, количества выпадающих осадков. В целом эффективность использования их тем выше, чем меньше влаги было в почве в предзимний период.

Сидеральные пары, уходя в зиму с меньшими запасами влаги в метровом слое по сравнению с чистыми (на 22 мм), имея более благоприятные условия для усвоения зимне-весенних осадков, накапливают к периоду посева яровой пшеницы в среднем за 7 лет 151 мм продуктивной влаги, на 2 мм больше, чем в чистом пару. Тем не менее, преимущество чистого пара в отдельные годы остается довольно значительным. Так, в 1974 и 1976 гг. к моменту посева пшеницы метровый слой чистого пара содержал влаги больше на 23-30 мм по сравнению с сидеральным (табл. 4.15).

Среднемноголетняя динамика запасов доступной влаги в полях пшеницы по чистым и сидеральным парам показывает, что как перед посевом, так и в фазу всходов запасы влаги в пахотном слое почвы по всем предшественникам были практически одинаковыми (рис. 3).

Известно, что для появления дружных всходов зерновых достаточными считаются запасы влаги 20-30 мм. При запасах 5-10 мм появление всходов задерживается, а при 5 мм семена вообще не прорастают. В этом отношении во все годы исследований условия влагообеспеченности оцениваются как хорошие, но особенно благоприятными для появления всходов они, как правило, были в варианте с сидеральным гороховым паром (прил. 11).

Таблица 4.15

Запасы продуктивной влаги в метровом слое чистых и сидеральных паров перед уходом в зиму и перед посевом яровой пшеницы (мм)

	Чистый пар	Сидеральный пар
Годы	Уход в зиму	Перед посевом	Уход в зиму	Перед посевом
1973-74	170	166	125	136
1974-75	181	96	145	100
1975-76	142	173	139	150
1976-77	203	125	188	134
1981-82	171	192	166	197
1983-84	117	156	64	196
1987-88	109	136	110	147
В среднем за 7 лет	156	149	134	151

Наилучшие условия для кущения зерновых создаются при запасах доступной влаги в полуметровом слое почвы 40-50 мм. С этой точки зрения из 4-х лет исследований только в 1976 г. запасы влаги в полуметровом слое почвы оказались ниже оптимальных значений. При этом в 1974 и 1976 гг. отмечено незначительное преимущество чистого пара, а в 1975 и 1977 гг. несомненно преимущество варианта с посевом пшеницы по сидеральному гороховому пару, в котором влаги было больше соответственно на 20 и 27 мм по сравнению с чистым паром (табл. 4.16).

В дальнейшем, для обеспечения растений влагой основными являются запасы воды в метровом слое почвы. Так, для нормального развития в период выхода в трубку - колошения запасы влаги в метровом слое почвы должны быть не менее 80 мм. Недостаток влаги в это время влияет на формирование колоса, уменьшая его длину, а, следовательно, и число колосков, снижая в дальнейшем озерненность колоса. Именно такие неблагоприятные условия влагообеспеченности посевов пшеницы наблюдались в фазу выхода ее в трубку в вегетационный период 1976 и 1977 гг., когда запасы доступной влаги в метровом слое снижались до 17-63 мм (прил. 12). В эти годы как в фазу выхода в трубку, так и в фазу колошения особенно сильно ощущался недостаток влаги под посевами пшеницы по сидеральному овсяному пару. Так, например, в 1976 г. запасы продуктивной влаги в этом варианте в фазу колошения упали до 6 мм, вплотную приблизившись к "мертвым" (недоступным) запасам.

Таблица 4.16

Запасы продуктивной влаги в слое 0-50 см в посевах пшеницы по чистым и сидеральным парам в фазу ее кущения (мм)

	Предшественник
Годы	Чистый	Сидеральный пар
	пар	Горох	Овес
1974	54	47	62
1975	67	87	96
1976	34	32	26
1977	43	70	50

После прохождения критических по отношению к влаге фаз кущения - выход в трубку - колошение потребность во влаге к моменту цветения уменьшается.

В исследуемые годы более благоприятные условия влагообеспеченности в фазу цветения отмечены при посеве пшеницы по чистому пару в 1975 и 1976 гг., где запасы влаги были на 34 мм выше по сравнению с вариантом сидерального горохового пара. Напротив, в 1974 и 1977 гг., когда осадков в июле выпало на 39 и 33 мм меньше среднемноголетней нормы, некоторое преимущество имели пары, в которых в качестве сидеральных культур использовались горох и овес.

В период созревания потребность яровых зерновых во влаге небольшая: имеющиеся в метровом слое запасы 70-100 мм вполне достаточны для формирования полноценного зерна.

В исследуемые годы запасы влаги в рамках указанных границ наблюдались в 3-х из 4-х лет под посевами пшеницы по чистому пару, а в вариантах с сидеральными парами только в 1974 г. Наиболее существенные различия между вариантами зафиксированы в 1976 г., когда перед уборкой пшеницы метровый слой в варианте с чистым паром содержал 81 мм влаги, а в вариантах с сидеральными парами только 46-54 мм. Указанные различия явились одной из причин, приведших к формированию более мелкого зерна в вариантах с сидеральными парами. Если при посеве пшеницы по чистому пару масса 1000 зерен составляла 35 г, то при посеве по сидеральному гороховому и овсяному пару - 33 и 28,5 г соответственно.

Оценивая режим влажности почвы 4-х вегетационных периодов, следует заключить, что в засушливый 1974 г. с выраженной июньско-июльской засухой чистый пар как предшественник пшеницы имел преимущество по отношению к сидеральным парам по запасам влаги в метровом слое почвы вплоть до фазы выхода в трубку.

В 1976 засушливом году с майско-июньской засухой чистые пары по отношению к сидеральным также оценивались выше в течение всего вегетационного периода не только в метровом, но и пахотном слоях почвы. При этом особенно неблагоприятные условия влагообеспеченности складывались для растений пшеницы по сидеральному овсяному пару, когда в фазу выхода в трубку и колошения в пахотном слое отсутствовала доступная влага.

В более благоприятные по увлажнению 1975 и 1977 гг., напротив, лучшие условия влагообеспеченности отмечались на посевах пшеницы по сидеральным парам. Причем в пахотном и метровом слоях это преимущество проявлялось до фазы колошения (1975 г.) и даже вплоть до уборки пшеницы (1977 г.).

Полученная зависимость между урожаем и запасами продуктивной влаги в почве подтверждает, что урожай яровой пшеницы находится в прямой связи с наличием влаги в почве, начиная от фазы всходов и до колошения (табл. 4.17). Однако в большей степени урожай зависит от запасов влаги в полуметровом слое почвы в фазу кущения (r=+0,711) и от ее запасов в метровом слое в фазу колошения (r=+0,736).

Отрицательная зависимость между этими величинами в фазу цветения объясняется тем, что, как уже отмечалось, потребность растений во влаге к этому периоду заметно снижается.

Таблица 4.17

Зависимость между урожаем и запасами продуктивной влаги в почве

ФАЗЫ	Слой почвы, см	r	mr	tr
Всходы	0-30	+0.527	0,181	2,914
	0-100	+0.477	0,193	2,471
Кущение	0-50	+0.711	0,124	5,742
	0-100	+0.576	0,167	3,542
Выход в трубку	0-100	+0.523	0,182	2,877
Колошение	0-100	+0.736	0,132	5,562
Цветение	0-100	-0.444	0,201	-2,208

Примечание: r - коэффициент корреляции, mr - ошибка коэффициента

tr - критерий существенности коэффициента

Известно, что большинство физиологических процессов в растениях связано с его водным обменом. От водного режима во многом зависит интенсивность фотосинтеза в растении. Например, дневную депрессию фотосинтеза объясняют в известной мере недостатком воды, что вызывает частичное закрывание устьиц (А. Леопольд, 1968). Следовательно, интенсивность фотосинтеза находится в зависимости от интенсивности транспирации. Тесная связь между продуктивностью фотосинтеза и скоростью транспирации отмечается также В.С. Шайдуровым (1965) и W.A. Brun (1961). Изменение транспирации и скорости поступления воды в растение отражают реакцию растения на внешние воздействия (В.Г. Карманов, Е.П. Рябова, 1968).

Чрезвычайно важная роль транспирации заключается в добывании и поднятии воды с растворенными минеральными веществами, регулировании температуры и степени тургора тканей.

К.А. Тимирязев рассматривал испарение воды растением как неизбежное физическое зло, величина которого зависит от степени влажности воздуха, температуры, скорости ветра. Чтобы бороться с этим злом, деятельность человека, по его мнению, должна быть направлена на решение двух проблем - сокращение расхода и обеспечение прихода воды. Для сокращения расхода он предлагал отбор выносливых разновидностей растений, удобрение, устранение сорняков, ограждение посевов от ветра; для обеспечения прихода - накопление почвенной влаги, орошение, устройство водоемов.

Помимо влияния на интенсивность транспирации метеорологических факторов, на нее влияет также влажность почвы (Н.А. Максимов, 1917, 1952; Н.М. Тулайков, 1925; А.М. Алексеев, 1948; И.Н. Шабалин, 1957; Д.И. Шашко, 1957). При полевой влагоемкости скорость транспирации наибольшая. При более низком уровне влажности почвы интенсивность транспирации понижается, т.е. растения способны регулировать отдачу воды в зависимости от влажности почвы, и только когда количество доступной воды в почве снижается до влажности завядания, интенсивность транспирации падает до минимума (Н.А. Максимов, 1917, 1952; А.М. Алексеев, 1948).

В наших исследованиях водного режима растений пшеницы, связь между интенсивностью транспирации и запасами продуктивной влаги в почве была отмечена только в фазу кущения пшеницы (r=+0,67). В фазу всходов, выхода в трубку и колошения она отсутствовала, а имевшиеся различия между вариантами определялись главным образом метеорологическими факторами.

Более высокой была зависимость между запасами продуктивной влаги и оводненностью растений. В фазу всходов коэффициент корреляции между запасами влаги в пахотном слое и оводненностью растений пшеницы составлял +0,615. В фазу кущения эта связь была средней для полуметрового слоя почвы (+0,650) и сильной - для метрового слоя почвы (+0,707). Еще более тесная зависимость между запасами влаги в метровом слое почвы и оводненностью растений наблюдалась в фазу выхода в трубку (+0,825).

Одним из показателей водного режима растений является водный дефицит листьев. Он возникает вследствие преобладания расхода воды над ее поступлением.

В наших исследованиях зависимость между запасами влаги в пахотном слое почвы и водным дефицитом листьев в фазу всходов отсутствовала. Однако в дальнейшем эта связь проявлялась, усиливаясь с возрастом растений. Так, в фазу кущения зависимость водного дефицита листьев растений от запасов влаги в почве выражалась коэффициентом корреляции в -0,711, а в фазу выхода в трубку - 0,839. Эта связь свидетельствует о том, что чем меньше воды содержалось в метровом почвенном профиле, тем большим был дефицит влажности листьев.

Водный режим растений находится в сложной зависимости от влажности почвы и метеорологических факторов. Так, при достаточных запасах почвенной влаги и относительно невысоких температурах воздуха в фазу всходов пшеницы связь между интенсивностью транспирации (ИТ) и оводненностью растений (ОР) отсутствовала (прил. 13). По мере уменьшения запасов влаги в почве, когда в среднем за 4 года они снизились в пахотном слое с 48 мм (фаза всходов) до 28 мм, и по мере нарастания дневных температур, связь между ИТ и ОР в фазу кущения становится сильной (+0,745). Исчезая к фазе выхода в трубку и колошения, она становится вновь тесной в фазу цветения пшеницы, но приобретает обратный характер, когда ИТ становится ниже на фоне более высоких значений ОР.

Вероятно, в этом случае мы имеем дело с регулирующим механизмом растения, который начинает включаться в условиях снижения запасов доступной влаги и наибольшей испаряемости. Этот механизм связан с закрыванием устьиц. В таких случаях оводненность растения начинает увеличиваться, а интенсивность транспирации снижаться.

В отличие от интенсивности транспирации, водный дефицит листьев имеет обратную связь с оводненностью растений в течение всего вегетационного периода, когда он увеличивается по мере уменьшения оводненности растений.

Так же, как и интенсивность транспирации, наиболее тесная связь между водным дефицитом и оводненностью растений отмечается в фазу кущения пшеницы (-0,741). К фазе выхода в трубку эта связь остается высокой (-0,725), снижаясь к фазе цветения (-0,589), что в определенной степени связано с постепенным старением плазменных коллоидов в процессе стадийных изменений.

Очень многие ученые в своих работах отмечают зависимость урожая сельскохозяйственных культур от влагообеспеченности растений, подчеркивая, что по отношению к зерновым наиболее критическим периодом к недостатку влаги является период от кущения до колошения, когда формируются генеративные органы (С. Колотова, 1931; С.С. Савицкий, 1948; А.И. Носатовский, 1950; С.А. Вериго, Л.А. Разумова, 1963; Ф.М. Перекальский, 1964 и др.).

На увеличение урожая с повышением оводненности тканей пшеницы в период формирования репродуктивных органов и в период налива зерна указывает З.Ф. Лапшина (1967). Тесную положительную сопряженность общего содержания воды в растениях с урожаем отмечал Н.А. Гусев (1959).

В наших исследованиях зависимость между урожаем зерна пшеницы и интенсивностью транспирации, а также между урожаем зерна и водным дефицитом была слабой, но она была высокой и положительной с оводненностью растений (r = 0,838).

На отсутствие простой связи между урожаем и расходом влаги растениями обращал внимание А.М. Алпатьев (1954). Он отмечал, что с увеличением урожая возрастает масса растений, а, следовательно, и расход влаги на транспирацию. Но поскольку с увеличением массы растений неизбежно уменьшается количество солнечного тепла на единицу площади листовой поверхности, интенсивность транспирации снижается. Кроме того, более мощный растительный покров, хорошо затеняя почву, уменьшает испарение воды с ее поверхности. В результате рост урожая значительно опережает рост потребления воды и особенно заметно это проявляется на плодородных, богатых питательными веществами почвах.

Различный агрофон, создаваемый в полях чистого и сидерального паров, а также значительные различия погодных условий в годы проведения опытов, по-разному оказывали влияние на водный режим растений пшеницы.

Напомним, что во все годы исследований условия влагообеспеченности всходов пшеницы оценивались как хорошие.

В 1974 г. в условиях достаточных запасов почвенной влаги в фазу всходов значения водного дефицита были самыми низкими по сравнению с последующими сроками определения этого показателя (табл. 4.18). В дальнейшем в условиях июньско-июльской засухи оводненность растений пшеницы снижалась, одновременно возрастал водный дефицит и до фазы выхода в трубку падала интенсивность транспирации.

Таблица 4.18

Влияние предшественников на запасы влаги (ЗВ в мм), интенсивность транспирации (г воды за 1 ч с 1 дм2), водный дефицит (в % к насыщенному листу), оводненность растений (в %) по фазам развития пшеницы в 1974 г.

Фазы	Показа-	Чистый	Сидеральные пары
развития	тели	пар	Горох	Донник	Овес
Всходы (9.VI)	ЗВ-1 ИТ ВД ОР	38 1,55 8,3 76,6	44 1,48 8,7 71,4	51 1,40 8,9 67,8	46 1,07 8,6 71,9
Кущение (23.VI)	ЗВ-2 ИТ ВД ОР	54 0,54 12,6 64,4	47 0,47 9,9 70,7	53 0,59 11,6 65,9	62 0,48 9,3 70,9
Выход в трубку (5.VII)	ЗВ-3 ИТ ВД ОР	90 0,37 15,1 68,8	960,34 16,2 60,7	86 0,38 15,4 66,2	98 0,28 12,5 70,1
Колошение (15.VII)	ЗВ-3 ИТ ВД ОР	74 0,70 17,5 58,1	76 0,62 16,3 61,3	85 0,73 17,8 57,4	72 0,72 14,2 67,6
Цветение (24.VII)	ЗВ-3 ИТ ВД ОР	62 0,60 19,8 58,2	75 0,56 18,8 59,9	77 0,72 19,5 58,7	71 0,67 15,9 63,7

Примечание: ЗВ-1 - в слое 0-30 см, ЗВ-2 - в слое 0-50 см, ЗВ-3 - в слое 0-100 см)

В связи с этим мы склонны признать наличие второго фактора образования водного дефицита, когда при наличии высоких запасов влаги в пахотном и метровом слоях почвы в фазу всходов - кущения проводящая система растений не успевает восполнить затраты воды на испарение.

Более заметна связь между интенсивностью транспирации и оводненностью растений. В частности, интенсивность транспирации у всходов пшеницы увеличивалась параллельно с увеличением оводненности листьев растений. При этом самая высокая интенсивность транспирации наблюдалась у всходов пшеницы, высеваемой по чистому пару, 1,55 г воды за 1 ч с 1 дм2, а самая низкая - по сидеральному овсяному пару - 1,07 г. Разница между этими вариантами составила 31%.

В последующие два срока определения в варианте с запашкой на зеленое удобрение биомассы овса при самой высокой оводненности растений и самом низком дефиците влаги, интенсивность транспирации была одной из самых низких, несмотря на то, что в эти же два срока и запасы почвенной влаги в полуметровом и метровом слоях были отнюдь не ниже, чем на других вариантах. В данном случае можно предположить наличие депрессии транспирации, связанной с закрыванием устьиц. Так, например, Р. Слейчер (1970) отмечает, что за счет этого интенсивность транспирации может стать ниже, чем интенсивность поглощения воды, так что вместо максимального водного дефицита в период наибольшей испаряемости может наблюдаться, напротив, тенденция к восстановлению тургора. Это явление - закрывание устьиц - обычно наблюдается в полевой обстановке в полдень, в условиях сильной испаряемости. Вероятность проявления этого явления в условиях засушливого 1974 г. с выраженной июньско - июльской засухой вполне возможна. Однако при этом возникает вопрос - почему на других вариантах опыта с примерно одинаковыми запасами воды в почве депрессия транспирации не проявляется в такой же степени? Можно лишь предположить, что в условиях, когда влажность почвы в зоне корнеобитания растений находится ниже оптимума, мы имеем дело с различной эффективностью использования имеющихся запасов воды.