Экологические принципы размещения основных культур РК

Экологические принципы размещения основных культур РК

Республика Казахстан  занимает территорию более 272 млн. гектаров, которая простирается с запада на восток – от дельты Волги и побережья  Каспийского моря до горного Алтая  – почти на 3000 км и с севера на юг – от лесостепи Западной Сибири и Зауралья до среднеазиатских пустынь  – более чем на 1500 км.

Северный Казахстан простирается с запада на восток на 1300 и с севера на юг – на 900км. Общая площадь  шести областей, расположенных на этой территории – Кустанайской, Акмолинской, Северо-Казахстанской, Кокчетавской, Павлодарской – превышает 600 тысяч квадратных километров. На юге и западе к Акмолинской и на юге к Павлодарской примыкают земледельческие районы Карагандинской области, относящиеся к Центральному Казахстану.

Массовое освоение целины наряду с положительными сторонами  привело к допущению серьезных  ошибок: много было распахано малопродуктивных и эрозионноопасных земель, а также  солонцовых земель, которые после  такого «освоения» стали вообще не пригодными для возделывания каких-либо культур, резко возросла ветровая и  водная эрозия. Весь регион подвержен  засухам, при этом в связи с  исчезновением многих озер, обмелением рек идет дальнейшая аридизация этой зоны.

Анализ многолетних данных метеостанций Казахстана показывает, что для его климата характерны 2-3летние и 11-летние циклические колебания в многолетнем ходе температуры воздуха и количестве осадков, что связано с изменением солнечной активности, при это считается, что все катастрофические засухи в Казахстане наблюдались в годы 11-летних циклов солнечной активности, кроме того, отмечены аномальные климатические отклонения, продолжавшиеся 8-13 лет.

По многолетним данным, в Северном Казахстане средняя температура самого холодного месяца января равна -20-18°, минимальная температура -30°, в единичных случаях достигает-45-50°. Весной происходит быстрое нарастание тепла. На севере территории в конце, а на юге в середине апреля средняя суточная температура уже превышает +5°, а в дневные часы поднимается до +10-12°. В единичных случаях при особо резких потеплениях максимум температуры в это время достигает +30°. При отдельных резких похолоданиях средняя суточная температура в апреле падает до -10°, а в мае до 0°, а минимум соответственно до -15° и -5°. Безморозный период на открытых ровных местах длится около 3,5 месяца. Средняя температура воздуха в июле, наиболее теплом месяце, составляет +19-24°, повышаясь в середине дня до +24-26°, а в единичных случаях до +40°. Наиболее жаркими являются равнинные районы юга Акмолинской и Павлодарской областей.

Для всей территории Северного  Казахстана характерна хорошая обеспеченность культурных растений теплом. Величина суммарной радиации (прямой плюс рассеянной) на севере территории достигает 200 к Дж/см² в год, на юге – 280 к Дж/см². Приход ФАР за период с температурами выше +10° составляет 12,6-13,0 млрд. к ДЖ на гектар. Сумма положительных среднесуточных температур воздуха за период с температурой выше +10° составляет 2000-2550°.

Увлажнение территории с  севера на юг ухудшается: количество осадков  уменьшается от 350 мм на севере (Северо-Казахстанская  область) до 200 мм на юге.

Руководствуясь только данными  о сумме активных температур за период выше +10° (а она в разных пунктах  Северного Казахстана колеблется от 2100 до 2500°), можно сделать ошибочный  вывод о возможности выращивания  позднеспелых культур и сортов, получения, в частности, початков кукурузы молочно-восковой спелости у среднеспелых и даже среднепоздних сортов и гибридов. Однако такой расчет для большинства лет нереальный, поскольку весь потенциал сумм активных температур теплолюбивыми культурами не может быть использован из-за короткого безморозного периода и наступления ранних осенних заморозков, после которых снова устанавливается теплая погода.

В основных сельскохозяйственных районах рассматриваемого региона  возможны ранние осенние заморозки  уже после 19-25 августа, хотя средняя  дата наступления первого заморозка 16-20 сентября. При средней продолжительности  безморозного периода 117-135 дней в отдельные  годы она сокращается до 78-88 дней, а сумма активных температур до наступления  заморозка не превышает 1700-1800°, то есть теплолюбивые культуры, в частности  кукуруза, подвергающиеся воздействию  заморозка -1-2°, при установлении после  этого теплой погоды не смогут уже  использовать весь потенциал активных температур.

При оценке потенциала активных температур следует обращать внимание и на даты наступления первых осенних  заморозков, поскольку они как  раз приносят больше вреда большинству  теплолюбивых кормовых культур, чем весенние. При подборе культур и сортов для условий конкретного хозяйства следует принимать во внимание возможную дату наступления заморозков, учитывая, что вероятность наступления ранних заморозков в разных пунктах этого региона колеблется в большом диапазоне – от 1 до 5-6 лет за десятилетие.

В течение теплого периода  в регионе выпадает в среднем 180-230 мм осадков. К середине лета их количество постепенно возрастает, но все же их вдвое меньше фактического испарения.

Технология возделывания культур в регионе должна быть сориентирована на максимальное использования  летних осадков, накопление и сохранение влаги и рациональное ее использование.

Опыт показывает, что применение зональных технологий, разработанных  научными учреждениями Северного Казахстана, КазНИИЗХ, кафедрой растениеводства Акмолинского СХИ, позволяет получать при выпадающем здесь количестве осадков в среднем по 15-20 ц зерновых культур, по 15-25 ц сена многолетних трав, по 20-30 ц/га сена однолетних трав, по 120-250 ц зеленой массы кукурузы.

Таким образом, климат Северного  Казахстана характеризуется засушливостью, с частым повторением (до 2-4 раз за десятилетие) засух, поэтому при  зонировании полевых культур  следует учитывать их засухоустойчивость, использовать осадки второй половины лета, а также влагу осенних, зимних и весенних осадков. Этим требованиям отвечают кормовые культуры, которые относятся ко 2-ой группе хлебных злаков – кукуруза, просо, суданская трава, могар и др., а также рано дающие укос многолетние травы – житняк, эспарцет, донник и др., в северной, более увлажненной части региона – люцерна, кострец безостый. Возделывание люцерны, корнеплодов и бахчевых культур в регионе, особенно в центральной и южной частях, должно сосредоточиться на орошаемых землях. Для получения высоких урожаев зерновых культур пшеницы, ячменя и других летние осадки могут рационально использоваться при посеве их второй половине мая, а ячменя и овса в начале июня.

Сильные ветры, характерные  для теплого периода года, нередко  вызывают пыльные бури. По многолетним данным, в течение года в Северо-Казахстанской области бывает от 3 до 8 дней с пыльными бурями, в Кустанайской 8-22, в Кокчетавской 3-19, в Акмолинской 4-20, а в годы с меньшим количеством осадков число дней с пыльными бурями возрастает. За последние годы в связи с внедрением почвозащитной системы земледелия вред, наносимый пыльными бурями, существенно снизился, однако возделывание полевых культур здесь возможно при соблюдении определенной системы мероприятий, направленных на снижение и предотвращение ветровой эрозии.

На территории Северного  Казахстана выделяются следующие природные  зоны: лесостепная, степная, сухостепная  и полупустынная.

Лесостепная зона находится на севере республики на равнинах Приишимья, занимая около 1 млн. гектаров (1,7% территории Северного Казахстана). Здесь выпадает в среднем 310-340 мм осадков в год, сумма температур за вегетационный период достигает 2100°, следовательно, отношение тепла и влаги здесь наилучшее в равнинном Казахстане. Коэффициент увлажнения (отношение количества атмосферных осадков к испаряемости за год) равен 0,6-0,7. Зона оценивается как умеренно влажная.

Степная черноземная зона в общей сложности занимает 24 млн. гектаров, что составляет 30% территории Северного Казахстана. Годовая сумма атмосферных осадков здесь колеблется от 250 до 300-320 мм, а сумма температур за вегетационный период достигает 2200-2400°, коэффициент увлажнения не превышает 0,5-0,6. Северная часть зоны рассматривается как умеренно засушливая, южная – как засушливая, повторяемость засух на юге приближается к 25%. Зона охватывает значительную часть Северо-Казахстанской области, Кокчетавскую, Кустанайскую и северные районы Акмолинской.

Зона сухой  степи занимает 53 млн. гектаров, или примерно 20% территории Казахстана. Климат зоны континентальный и очень засушливый: годовая сумма осадков составляет 200-270 мм, сумма температур за вегетационный период равна 2400-2800°, коэффициент увлажнения снижается до 0,35-0,45. Повторяемость засух в северной части зоны близка к 35%, а южнее возрастает до 50%. Зона разделяется на две подзоны: северную - сухую и южную - очень сухую. В северной подзоне преобладают темно-каштановые почвы, в южной – каштановые. Зона охватывает большую часть Акмолинской и Павлодарской, южную часть Кустанайской и Тургайской областей.

Полупустынная зона окаймляет  зону сухих степей, занимая около 44 млн. гектаров, или 16,5% площади Казахстана. В Северной Казахстане эта зона охватывает юг Павлодарской, Тургайской, а также  Карагандинской областей. Сумма температур за вегетационный период составляет 2700-3100°, а годовая норма осадков 150-200 мм. Коэффициент атмосферного увлажнения крайне низок и колеблется от 0,2 до 0,35, повторяемость засух превышает 75 лет из 100. Граница сухой степи и полупустыни – естественный рубеж массового распространения неполивного земледелия. Доля пахотных земель здесь не превышает 1% сельскохозяйственных угодий.

Почвенный покров региона  неоднороден. Северные области заняты черноземами, которые в южной  части сменяются каштановыми, переходящими в пустынностепные почвы.

В лесостепной и степной  зонах Северного Казахстана наибольшее распространение имеют следующие типы, подтипы и родовые группы почв.

Черноземы выщелочные среднегумусные распространены на территории Северо-Казахстанской области, исключительно в лесостепи на дренированных участках. Почвообразующими породами обычно служат бурые суглинки. Черноземы содержат до 9% гумуса с мощностью гумусного горизонта 50-65 см. Вскипание и выделение карбонатов начинается с 60-90 см.

Черноземы обыкновенные среднегумусные среднемощные имеют наиболее широкое распространение в колочной степи. Почвообразующими породами служат средние и тяжелые суглинки, редко глины. Гумуса содержится 7-9%, мощность гумусного горизонта 45-80 см, сплошное вскипание начинается с глубины 40-50 см.

В зоне сухой степи преобладают  темно-каштановые, каштановые, светло-каштановые почвы.

Темно-каштановые почвы распространены на открытых водораздельных поверхностях под типчаково-ковыльной растительностью. В Акмолинской области преобладают тяжелосуглинистые темно-каштановые почвы, в Павлодарской – легкосуглинистые и супесчаные.

Тяжелосуглинистые почвы  имеют гумусовый горизонт 40-50 см с содержанием гумуса 3-4,5%. На глубине 40-50 см под гумусовым горизонтом залегает карбонатный горизонт, а  на глубине 100-150 см – гипсовый. Темно-каштановые легкосуглинистые  и супесчаные почвы содержат 2-3% гумуса в верхнем  горизонте, мощность которого составляет 22-35 см.

 Каштановые  тяжелосуглинистые почвы характеризуются наличием в верхнем горизонте 2-3,5% гумуса и глубиной гумусового горизонта 20-40 см, многие разновидности этих почв отличаются еще меньшим плодородием и степенью гумусности.

Почвенные и температурные  условия Северного Казахстана в  целом благоприятны для возделывания яровой пшеницы, зернофуражных культур, а в лесостепной зоне – овса, проса, кукурузы, подсолнечника на силос (в наиболее засушливой части зоны-сорго), многолетних трав, отличающихся засухоустойчивостью  и зимостойкостью – житняка, костреца, люцерны, донника и однолетних трав – суданской травы, проса кормового, горохоовсяных смесей, зернобобовых – гороха, чины, нута и др.

Характерный для этого  региона летний период (июль-август) максимум осадков следует учитывать при подборе культур и сортов, а также при разработке и применении технологий возделывания культур, наиболее полном накоплении и сохранении влаги зимних осадков, рациональном использовании влаги за счет специфических для этой зоны агротехнических приемов.

На основании изложенного можно сделать следующие основные выводы.

1. Северный Казахстан имеет специфические почвенно-климатические условия, отличные от других зон республики, поэтому здесь набор полевых культур и технология их возделывания отличаются своей спецификой.
2. На основании глубокого знания биологии полевых культур при применении интенсивных технологий необходимо рационально использовать влагу – нерегулируемый фактор жизни растений, находящийся здесь в первом минимуме; стремиться максимально оптимизировать другие регулируемые факторы жизни растений, в частности пищу.