Так, в зависимости от условий роста для создания 1 ц сухого вещества расходуют влаги: пшеница – от 235 до 530 ц., рожь – от 377 до 720 ц., овес – от 400 до 665 ц., просо – от 275 до 447 ц и кукуруза – от 233 до 370 ц.

По возрастающей потребности во влаге растения можно расположить в такой последовательности: просо, кукуруза, сахарная свекла, ячмень, пшеница, подсолнечник, картофель, рожь, гречиха, овес, горох; из овощных культур: арбузы, дыни, тыква, томаты, свекла, морковь, лук, огурцы, брюква, капуста.

Влага необходима в течение всего периода жизни растений, начиная от набухания и прорастания семян до созревания плодов. Особенно большое значение имеет увлажнение пахотного слоя почвы накануне выхода растений в трубку и перед цветением.

По данным различных научных учреждений, колебание урожая в наибольшей мере зависит от весенних запасов продуктивной влаги в корнеобитаемом слое почвы и от степени увлажнения пахотного слоя в течение вегетационного периода. Влага, накопленная к весне в корнеобитаемом слое почвы, является основным источником водоснабжения сельскохозяйственных культур в течение периода их вегетации. Установлено, что в засушливом климате для получения устойчивой урожайности яровой пшеницы 18-20 ц/га необходимо иметь в почве запас усвояемой растениями влаги в пределах 2000-2900 м3/га. Такой запас воды в почве весной может быть лишь после снежного покрова толщиной 50-70 см. Отсюда одна из важных задач земледелия в регионе состоит в том, чтобы побольше накопить к весне влаги в почве, сохранить ее и правильно использовать. Одним из основных приемов для накопления влаги в почве является снегозадержание.

Значение снегонакопления

Значение снежного покрова в сельском хозяйстве общеизвестно. Снежный покров является одним из основных источников накопления влаги в почве и хорошей защитой озимых посевов, многолетних трав и других культур от вымерзания. Мощные толщи снега предохраняют почву от глубокого и длительного промерзания, способствуют более полному поглощению ею талых снеговых вод.

Количество воды, получаемой от снега на гектар площади, можно определить в поле. Для этого необходимо знать высоту снежного покрова и его плотность. Допустим, высота снежного покрова будет 15 см, а плотность 0,3, тогда произведение высоты снега 15 см на плотность 0,3 и на площадь 10 000 м? и составит запас воды на гектаре.

Снег утепляет почву и зимующие растения. Зимой температура на поверхности почвы под снегом в 2-3,5 раза выше, чем температура воздуха над снежным покровом. Теплопроводность снега, как известно, зависит от высоты и плотности снежного покрова. Установлено, что теплопроводность снежного покрова в 10 раз меньше, чем теплопроводность почвы, и в 10 раз больше, чем теплопроводность воздуха. Поэтому слежавшийся уплотненный снег обладает большей теплопроводностью, чем свежевыпавший сухой снег, температура на поверхности почвы под ним приближается к 0 °С. Это подтверждает результаты наблюдений многих научных учреждений, которые показывают амплитуду колебаний температуры почвы на глубине кущения растений при разной высоте снежного покрова (см. табл. 1).

Таблица 1 - Влияние высоты снежного покрова на температуру почвы

В почве находится огромное количество полезных для растений микроорганизмов. При глубоком промерзании почвы жизнедеятельность этих микроорганизмов прекращается.

Вместе с этим прекращается и накопление пищи для сельскохозяйственных растений. При постепенном оттаивании почвы весной происходит медленное восстановление жизнедеятельности микроорганизмов. Все это показывает, что снегозадержание является весьма важным мероприятием, направленным на улучшение водного режима почвы, утепление озимых культур и трав, на улучшение условий питания растений. Поэтому снегозадержание является обязательным приемом агротехники при выращивании озимых культур и многолетних трав, а также важным средством для накопления влаги в почве.

Технология влагонакопления

Механическое снегозадержание. На сегодняшний день общепринятым и доступным приемом снегозадержания является нарезка на полях снежных валков снегопахами. Снегопахами можно работать при наличии снежного покрова на полях свыше 12-15 см и наста мощностью не менее 3-5 см.

После первого прохода снегопаха определяется расстояние между последующими проходами и центрами валиков,

оно равно 15-кратной высоте валиков. Это может установить сам механизатор, замерив высоту валка от вершины до поверхности нетронутого снегопахом снега.

Наиболее эффективным и экономичным является расположение снежных валиков поперек господствующих ветров. Направление зимних ветров чаще всего бывает юго-западным. Отклонение направления снежных валиков (в пределах 30°) не оказывает существенного влияния на накопление снега и может успешно применяться в производственных условиях. Если поля имеют уклон, то снежные валики рекомендуется нарезать

поперек основного склона. Снежные валики, расположенные через 4-5 м, создают ловушки для снега. Обычно при такой высоте снега с помощью СВУ-2,6 нарезаются валики высотой 35-45 см, и можно с уверенностью сказать, что предстоящие метели и снегопады обеспечат накопление снега на всей площади снегозадержания.

В отдельные зимы однократного снегозадержания бывает недостаточно, чтобы накопить необходимое количество снега. Тогда следует провести повторное снегозадержание, направляя снегопахи между первоначально нарезанными валками.

Оставление сплошной очесанной стерни. Кроме механического способа существует и биологический метод снегозадержания. Биологический способ снегозадержания разработан в Павлодарском НИИСХ. Он основан на формировании высокой стерни и стерневых кулис с помощью специальных устройств МОН-4 или ОКД-4. Уборка зерновых колосовых при этом методе осуществляется в фазе их полного созревания комбайнами, оборудованными специальными очесывающими устройствами типа МОН-4, RХ и СХ фирмы Spelenbourne. Для уборки в основном подбираются поля, занятые под пшеницей, ячменем и чистые от сорняков.

Сплошная стоящая стерня здесь в зимний период начиная с первого снегопада работает в саморегулирующем режиме, задерживая снег на поле независимо от скорости и направления ветра без традиционного механического снегозадержания до полного забивания поля снегом в зависимости от высоты стерни. Потеря снега при этом полностью исключается. Толщина, плотность снежного покрова и запасы воды в нем зависят от высоты очесанной стерни (таблица 3).

Таблица 3 — Параметры снежного покрова в зависимости от высоты сплошной стерни

Расчетная высота накопления снежного покрова требуется для формирования необходимых запасов продуктивной влаги к моменту посева сельскохозяйственных культур и зависит в свою очередь от уровня увлажненности почвы перед уходом в зиму, характера расхода влаги на сток в период снеготаяния и на физическое испарение от момента схода снега до посева (таблица 4).

На южных карбонатных черноземах и темно-каштановых почвах Павлодарского Прииртышья указанное в таблице 4 расчетное количество снега обеспечивает формирование влажности почвы до уровня полевой влагоемкости, не вызывая водную эрозию. При сплошной очесанной стерне снег на поле начинает задерживаться уже с первого снегопада, что способствует наименьшему промерзанию почвы с осени и скорейшему оттаиванию ее весной.

Таблица 4 — Необходимая высота снежного покрова в зависимости от осеннего увлажнения 0...100 см слоя почвы

Таким образом, при снегозадержании методом оставления сплошной очесанной стерни мощность накопления снежного покрова на поле в основном регулируется высотой оставленной стерни. Этим же определяется экономическая эффективность данного способа снегозадержания, так как возможность достижения расчетной высоты снежного покрова без применения механического снегозадержания и определяет суть данной энергосберегающей технологии влагонакопления на полях.

При средней высоте стоящей стерни на поле 30 см толщина снежного покрова колеблется в пределах 29,2-30,4 см, плотность снега равна 0,29-0,30 г/см³, запас воды в снеге составляет 796-900 м³/га. Такой запас воды в снеге (с вычетом потери в период снеготаяния от схода снега до посева) обеспечивает формирование продуктивной влаги в метровом слое почвы от 80 до 90 мм при осеннем остаточном увлажнении этого слоя до 30 мм и 100...115 мм при осеннем увлажнении почвы до 50 мм.

Наличие перед посевом в метровом слое южных карбонатных черноземов и темно-каштановых почв до 110-140 мм

влаги обеспечивает формирование 12-15 ц зерна с гектара. Следовательно, для достижения оптимального уровня влажности на фоне сплошной очесанной стерни, особенно при влажности метрового слоя почвы перед уходом в зиму 30 и менее мм, необходимо провести однократное механическое снегозадержание СВУ-2,6 или СВШ-10.

При средней высоте сплошной стерни на поле 50 см снежный покров достигает толщины 47,8-49,6 см, плотность снега — 0,31-0,32 г/см³, а запас воды в снеге равен 1400-1500 м³/га. Этого запаса воды в снеге достаточно для формирования продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом зерновых культур в 120-134 мм при осеннем увлажнении до 30 мм и 140-150 мм — при осеннем увлажнении до 50 мм.

                           Обычный стерневой фон           Стерневые кулисы

                              Рисунок 2 — Высота снежного покрова по фонам

При средней высоте стерни 50 см даже при остаточной влажности метрового слоя перед уходом в зиму 30 и менее мм нет необходимости проведения дополнительного механического снегозадержания, так как сплошная стоящая стерня в течение зимы работает в саморегулирующем режиме накопления снега.

Создание стерневых кулис при прямом комбайнировании с использованием МОН-4 и обычных жаток. При этой технологии комбайн с очесывающим устройством МОН-4 работает в загонке в паре с одним или с двумя комбайнами, оборудованными обычными серийными жатками для прямого комбайнирования, которые скашивают и обмолачивают зерновые на высоте среза 12-15 см, в результате чего чередуются полосы высокостоящей стерни и низкого среза.

Ширина межкулисного пространства в зависимости от ширины захвата и кратности прохода жатки может быть 5, 6,

10 и 12м.

Для обеспечения более рациональной работы очесывателя ширину стерневых кулис необходимо максимально приблизить к ширине захвата МОН-4 (3,5-3,8 м)

Исходник: Издание "Рекомендации по накоплению снега на полях Павлодарского Прииртышья""