Природные условия почвообразования Тамбовской области

Климат

Тамбовская область занимает центральную часть Окско-Донской низменности и входит в зону Центрально-Черноземного центра. Граница области придает ей компактную округлую форму с диаметром около 200 км. Область граничит: на северо-западе с Рязанской областью, на северо-востоке с Пензенской, на юго-востоке с Саратовской, на юге с Воронежской и на западе с Липецкой областью.

Климат области умеренно-континентальный с довольно теплым летом и холодной устойчиво морозной зимой. Среднегодовая температура воздуха составляет 4-5°, а по отдельным годам колеблется от 2,3° до 7,6°. Температура наиболее теплого месяца (июля) составляет 18,8-20,7°, а наиболее холодной с температурой 10,3-11,8°, является январь и февраль.

Абсолютный многолетний минимум температуры воздуха составляет по области 37-43°, а абсолютный многолетний максимум температуры воздуха 37-40°.

Теплый период в среднем начинается 1-5 апреля и заканчивается 3-8 ноября. Общая продолжительность периода с положительной среднесуточной температурой воздуха составляет в году 210-220 дней (около 60%), а морозный период с отрицательными среднесуточными температурами воздуха составляет 145-155 дней в году.

Период со среднесуточными температурами воздуха выше 5 начинается в середине апреля, а продолжительность его в году составляет 175-185 дней. Период с более высокими средними температурами воздуха (10 и выше) начинается в конце апреля - начале мая и заканчивается 21-25 сентября, а продолжительность его составляет 140-150 дней. Период с температурой выше 15 устанавливается в третьей декаде мая, и заканчивается в конце августа, а продолжительность его составляет от 90 дней на северо-западе до 110 дней на юго-востоке области.

Прекращение заморозков по средним многолетним данным приходится по области на вторую пятидневку мая. Самое раннее прекращение заморозков наблюдается во второй пятидневке апреля, а самое позднее - в первой пятидневке июня.

Средняя продолжительность безморозного периода составляет по области 130-150 дней. Среднее многолетнее количество осадков по месяцам таково. Наименьшее количество осадков составляет 20-25 мм, выпадает в феврале и марте. В апреле сумма осадков увеличивается до 30-35 мм, в мае до 40-50 мм, в июне до 50-60 мм. В июле выпадает наибольшее количество осадков, которое составляет 60-70 мм. С августа количество осадков уменьшается. Сумма их в августе составляет 50-60 мм, в сентябре и октябре 35-45 мм, в ноябре и декабре 30-40 мм и в январе 25-30 мм.

За холодный период с ноября по март сумма осадков составляет 130-150 мм и за теплый 300-350 мм. Осадки выпадают преимущественно в небольших количествах.

Осадки на территории области выпадают в течении 150-160 дней в году, а месячное количество дней с осадками колеблется от 11-12 в теплые месяцы до 15-16 в холодные месяцы.

Толщина снежного покрова зимой колеблется в значительных пределах. Максимальной толщины снежный покров достигает во второй половине февраля - первой половине марта.

Средний за многолетний период запас воды в снежном покрове составляет 65-95 мм.

Тамбовская область, поскольку ее климатические условия благоприятные и почвы плодородные, характеризуются высокоразвитым сельским хозяйством.

Достаточное количество тепла и сравнительно большая продолжительность вегетационного периода обеспечивает благоприятные условия для возделывания большого количества сельскохозяйственных полевых и овощных культур. Всего в области возделывается свыше 50 культур.

Рельеф и почвообразующие породы

Тамбовская область расположена в южной части Восточно-Европейской равнины и занимает в основном центральную часть Окско-Донской низменности и частично западные склоны Приволжской возвышенности. Кристаллический фундамент платформы архейского и протерозойского возрастов сложен магматическими (граниты) и метаморфическими (гнейсы, кварциты, кристаллические сланцы и др.) породами. Поверхность фундамента сильно наклонена к северо-востоку, так что глубина его в рабочем поселке городского типа Токаревка 346 м, а в селе Пересыпкино - более 2000 м от поверхности. Основание платформы разбито трещинами на отдельные глыбы, каждая из которых на протяжении длительной и сложной геологической истории самостоятельно поднималась и опускалась, что нашло отражение в современном рельефе территории. На кристаллическом фундаменте сразу залегает порода девонской системы, представленная преимущественно известняками, доломитами, мергелями, а также песчаниками и глинами.

Это указывает на то, что в первую половину палеозойской эры эта поверхность была сушей, с которой осуществлялся снос осадков, а опустилась поверхность ниже уровня моря лишь в середине девонского периода. Породы девона залегают с наклоном к востоку, северо-востоку. Они обнажаются рекой Иловай на западе области, а на северо-востоке вскрываются только скважинами на глубине 250-300 м. К востоку нарастает мощность каждого из слоев девонского отложения. Каменноугольные известняки и глины встречаются на севере и северо-востоке, образуют толщу около 40-60 м на глубине 200-250 м от поверхности. С палеозойскими отложениями связаны горизонты подземных вод как пресных, так и минеральных. Важное значение в геологическом строении области имеют меловые отложения, представленные в основном морскими желтовато-серыми кварцевыми песками с прослойками глин, сопок, песчаников. Эти породы встречаются почти по всей территории области, мощность их увеличивается к востоку.

Меловые породы вскрываются крупными реками - Воронежем, Цной, а на востоке области - даже оврагами и балками. В западной и южной частях области широко представлены неогеновые пески, серые глины. Они откладывались в мелководном море, в долинах и дельтах прошлых рек, лагунах. Многие геологи считают, что через территорию области с севера на юг, от Оки к Волге протекала крупная река, которую называют то Ергень-рекой, то Пра-рекой, то Палеодоном. Отложения этой реки, аллювиальные пески, образуют слой от 5 до 100 метров и вскрываются реками Челновой, Польным Воронежем, Матырой, Савалой, Битюгом, Алабушкой и др. Все главные и второстепенные водоразделы, а также террасы и поймы рек сложены четвертичными породами. Особую роль среди них играют ледниковые отложения. В середине четвертичного периода территория области подвергалась одному или двум оледенениям.

Ледник срезал существовавшие прежде неровности, доледниковые котловины озер, балки, речные долины, оставил слой морены из песков, глин с валунами и галькой неместных магматических и метаморфических пород. Средний слой ледниковых отложений достигает 10-15 метров толщины, но в отдельных местах увеличивается до 40-70 метров. На водоразделе Польного Воронежа, Матыры и Сухой Липовицы еще и сейчас заметна гряда из песка, оставленная ледником, так называемая Суренская озовая гряда. Таявший ледник оставил след в виде широких полос песков (зандров) в долинах рек Воронеж и Ворона. В бассейне реки Цна, имевшей сток на север и подпруженной таянием ледника, образовалось огромное полузастойное озеро, в котором откладывались слоистые пески и глины - озерные, ледниковое отложения. Летом, когда происходило таяние льда, талые воды разливались по междуречью, где оседали тонкие глинистые частички, давшие начало светло-коричневым и палевым лессовидным суглинкам, которые залегают у самой поверхности слоем 3-5 м. При таянии ледника и позднее образовались песчаные и суглинистые террасы рек, а в современную эпоху идет формирование аллювия на днищах долин, образование делювия на склонах. Всюду интенсивно проходит процесс почвообразования, накопления торфа в болотах.

Рельеф области - низменная равнина с преобладающей высотой около 150 м над уровнем моря, характеризуется абсолютным господством флювиальных (эрозионно-аккумулятивных) форм рельефа. Кроме крупных речных долин, все эрозионные формы и водоразделы имеют молодой послеледниковый возраст, небольшие перепады высот, преобладание тектонических опусканий, например, в настоящее время отмечена тенденция опускания на 6-10 мм в год Тамбовской равнины и подъём на такую же высоту Приволжской возвышенности.

Природные черноземы и равнинная местность позволяют выращивать культуры умеренного климата.

Поверхностные и грунтовые воды

Все поверхностные и подземные воды области формируются за счет просачивания в грунт выпадающих осадков. При 500 мм за год на территории Тамбовской области выпадает 17,5 км³ воды, из них 27 % (3,743) идет на формирование поверхностного стока и лишь 0,76 км³ (4,3 %) просачивается ежегодно в грунт, а большая часть - около 13 км³ (74,3 %) - испаряется с поверхности почвы, растений, водоемов. Бассейны рек Тамбовской области в основном представлены двумя: Донским и Волжским. В Донской бассейн входят реки Воронеж с её притоками, Матыра, Битюг, в Волжский - река Цна с ее притоками. В области протекает более тысячи рек и речек. Длина большинства из них менее 25 км. Однако только 8 имеют длину выше 100 км, а наиболее длинными являются реки Цна - 291 км (а всего до устья 451 км) и Ворона - 329 км (общая длина реки 454 км). Половодье на реках начинается в конце марта, а заканчивается в середине апреля. В летнее и осеннее время сток составляет 12-15 %, т.к. выпадающие осадки испаряются, этот сток почти незаметен, а подземный сток к осени сокращается. Зимний сток составляет лишь 8-12 %. Замерзают реки в конце ноября, в середине марта лед достигает толщины 50-80 см, а затем начинает таять. Стекая с плоской невысокой равнины, реки имеют скорость течения 0,1-0,3 м/с. Река Цна ниже г. Тамбова зарегулирована плотинами шести гидроузлов со шлюзами (Горельский, Троицко-Дубравский, Мамонтовский, Моршанский, Мутасьевский, Чернитовский), что позволило сделать Цну судоходной на протяжении 200 км.

Все реки, кроме Вороны, начинаются в нашей области и располагаются здесь своим верхним и средним течением. Река Цна и ее притоки, а также река Пара относятся к бассейну Волги, а остальные реки - к бассейну Дона. По режиму реки волжского типа, преимущественно со снеговым питанием и весенним стоком. Так, у реки Цны и ее притоков 71 % стока дают талые воды, 24 % - подземные и 5 % - дождевые воды. В среднем около 77 % стока происходит весной, когда уровни рек повышаются на 3-6 м относительно летнего уровня. Общее число озер на территории области достигает 2900. Их площадь 88,6 км. Самыми крупными являются пойменные озера рек Вороны (Рамза, Кипец, Ильмень) и Цны (Ореховое, Лебяжье, Крутое). Встречаются небольшие озера на террасах рек, а также по крупным западинам на водоразделах. На территории области наблюдается от 3 до 5 подземных водоносных слоев. Они располагаются на глубинах от 4 до 600-800 метров. Верхние горизонты залегают в морене и в подморенных суглинках. Этот водоносный слой характеризуется малой мощностью и небольшим запасом воды. Дебет скважин даже при подкачке составляет 7-11 м³/ч.

Воды верхнего водоносного слоя содержат соли кальция, железа, натрия и др. Эти воды имеют большое значение для бытовых нужд в сельской местности. Ниже залегают водоносные слои в нижнемеловых и частично юрских отложениях. Температура воды постоянная в течение года (8-10 градусов). Воды нижнего мела имеют повышенную минерализацию, иногда они солоноваты. В Сосновском и Моршанском районах встречаются напорные, артезианские воды, которые находятся под значительным давлением и при бурении скважин легко поднимаются на поверхность, иногда фонтанируют. Наибольшей мощности, до 50-70 м, достигают водоносные горизонты в девонских известняках, песках, глинах. Дебет скважин составляет 150-160 м³/ч, т.е. в 10 раз превышает верхние горизонты, минерализация небольшая, в основном содержат железо, придающее жесткость воде. По территории области протекает 1400 рек, речек и ручьев. Наиболее крупные реки, длиной более 200 км: Цна (бассейн р. Волги), Ворона, Битюг, Воронеж и Савала (бассейн р. Дон). На территории области 200 искусственных водоемов (пруды, водохранилища) с общим объемом воды 534,5 млн. м³. Наиболее крупные водохранилища с объемом воды от 5 до 13 млн. м³: Шушпанское, Челнавское, Кершинское, Ярославское и др. Не менее важен и Тамбовский гидроузел на р. Лесной Тамбов с объемом воды 92 млн. м³.

Растительность и ведущие сельскохозяйственные культуры

Повышенная увлажнённость, обширные леса на песках с серыми лесными почвами (лесистость района 39 %), большое число озёр, болот, в том числе сфагновых, северные виды в составе лесов - вереск, брусника, клюква, росянка - всё это сближает природу Цнинского района с ландшафтами зоны смешанных лесов. Условия лесостепи обусловливают присутствие во флоре Тамбовщины представителей различных эколого-фитоценотических групп. Самыми многочисленными являются виды лесных, луговых, и степных ценозов. Основным типом лиственных лесов в настоящее время являются дубравы. Постоянными спутниками дуба черешчатого являются липа мелколистная, береза повислая, осина, клен татарский, остролистный и полевой, ольха черная, вяз обыкновенный, ясень, ива, лещина. Из травянистых растений для этих лесов характерны гусиный лук желтый, купена душистая, ландыш майский, пролеска сибирская, мятлик дубравный, копытень европейский, чистяк весенний, медуница неясная, колокольчик широколистный, ломонос прямой, рябчик русский, бубенчик лилиелистный и др.

По склонам и верхнему краю балок и речных долин, опушкам байрачных лесов сохранились остатки луговых степей, которые в большинстве своем сильно деградировали.

На территории области встречаются более 320 видов лекарственных растений, из них большая часть, 84%, произрастает в диком состоянии. Широко распространены душица обыкновенная, крапива двудомная, ландыш майский, полынь горькая, чистотел большой, щавель конский, мята полевая, подорожник большой и многие другие. Многие лекарственные растения в современных условиях стали редкими (кровохлебка лекарственная, девясил высокий, василек синий и др.), что привело к снижению их значения в заготовках, а сбор некоторых (адонис весенний, алтей лекарственный, вахта трехлистная и др.) полностью запрещен, в связи с внесением их в Красную книгу Тамбовской области.

В районе сосредоточено более 2/3 лесов области. До 10 % территории занимают луга по поймам рек и склонам. На богатых перегноем луговых чернозёмах успешно растут картофель, пшеница, рожь, махорка, гречиха и сахарная свёкла. Для Тамбовской области одной из ведущих зерновых культур является озимая пшеница урожайность, которой во многом зависит от осеннего развития и перезимовки растений озимых культур. Нормальный рост их связан с внешними факторами (температура, влага, свет) и агротехническими приёмами. При наличии этих факторов и приёмов растения озимых культур развиваются лучше и легче переносят неблагоприятные климатические условия в зимний и ранневесенний период. Площади озимых культур с хорошим осенним развитием растений менее подвержены действию переменных температур (днём положительная, ночью отрицательная) при отсутствии снега.

Важное место в технологии возделывания озимой пшеницы занимают предшественники. В наших условиях лучшими предшественниками озимых являются чистые и ранние занятые пары, из непаровых - горох и другие зернобобовые.

Оптимальные сроки сева озимых культур обычно совпадают с наступлением в конце лета, начале осени среднесуточной температуры воздуха 13-15°С, а это в наших условиях в последние годы приходится на первую декаду сентября. От всходов до прекращения вегетации озимые должны развиваться 45-50 дней по чистым и 50-55 дней по занятым парам и непаровым предшественникам. Предельно поздний сев озимых культур в нашей зоне 15-18 сентября.

Осенние условия 2012 года были весьма благоприятными для сева и развития озимых культур. Озимая пшеница ушла в зиму (конец вегетации отмечен в конце октября, 27-28 числа) достаточно крепкой и хорошо раскустившейся - кущение составляло 3-4 стебля, а по отдельным сортам и выше, продуктивных стеблей на одно растение. Период закалки растений озимой пшеницы также протекал в благоприятных условиях, при небольших отрицательных температурах ночью и с небольшим плюсом днём.

Вызывает некоторое опасение то, что в конце первой декады декабря установилась достаточно холодная погода, с температурой воздуха - 15°С и ниже, которая продолжалась более двух недель практически при отсутствии снежного покрова. Такое похолодание, конечно, может негативно отразиться на состоянии озимых культур и привести к снижению урожайности.

По данным химической лаборатории Тамбовского НИИСХ содержание сахара в узлах кущения озимой пшеницы и тритикале в конце декабря составляло от 11 до 15%, что вполне достаточно для их перезимовки. По состоянию на 23 января 2013 года количество сахара несколько уменьшилось до 10-14%, что также является вполне нормальным для данного времени года.

Структура посевных площадей и особенность размещения культур в севообороте

С учетом складывающихся возможностей и необходимых потребностей следует определить, что и сколько сеять, каким культурам отдавать предпочтение. Но при этом, необходимо соблюдать правильное чередование культур в севооборотах.

В структуре посевных площадей первостепенное значение имеют зерновые культуры, поскольку производство зерна всегда было и будет фундаментом устойчивости сельского хозяйства.

В условиях области наиболее рациональными площади зерновых всегда были в пределах 50-60 % пашни и таковыми они и должны остаться. Из зерновых культур предпочтение необходимо отдавать озимым.

В земледелии области наиболее удачным и гибким является четырехпольный севооборот со следующим чередованием:

1. Предшественники озимых культур (чистый и сидеральный пар, однолетние и многолетние травы, зернобобовые).

2. Озимые культуры (пшеница, рожь).

3. Пропашные культуры (подсолнечник, сахарная свекла, кукуруза на зерно).

4. Яровые зерновые культуры (ячмень, яровая пшеница, овес, крупяные), при необходимости в этом поле можно разместить и пропашные культуры.

С уменьшением внесения минеральных удобрений повышается эффективность тех севооборотов, где больше высевается многолетних и бобово-злаковых смесей, зернобобовых и зерновых культур. При больших дозах удобрений - преимущество за севооборотами, где в основном сконцентрированы посевы пропашных и особенно сахарной свеклы.

В том и другом случае необходимо соблюдать в севооборотах принцип плодосмена и чередовать культуры с учетом их биологических особенностей.