Режимы капельного орошения и дозы минерального питания репчатого лука на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья

Анализ по вопросам возделывания лука на орошаемых землях с обоснованием путей совершенствования технологических процессов при капельном орошении. Характеристика основных параметров прогнозирования суммарного потребления воды посевами семян лука.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 28.06.2018
Размер файла 1,9 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Россельхозакадемии

На правах рукописи

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Режимы капельного орошения и дозы минерального питания репчатого лука на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья

06.01.02 - мелиорация, рекультивация и охрана земель

Выборнов Владимир Владимирович

Саратов - 2008

Работа выполнена в Волгоградском комплексном отделе ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Россельхозакадемии

Научный руководитель: член-корреспондент РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ Бородычев Виктор Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Проездов Петр Николаевич

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Морковин Валерий Тимофеевич

Ведущая организация - Российский НИИ проблем мелиорации г. Новочеркасск

Защита состоится 15 февраля 2008 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.05 при Федеральном государственном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова» по адресу:

410012, г. Саратов, Театральная пл., д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»

Автореферат разослан «14» января 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Н. А. Пронько.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Обеспеченность населения России овощами и продуктами их переработки в настоящее время не соответствует научно-обоснованным нормам их потребления. Так, современное производство овощей в расчете на душу населения в России составляет 75 кг/год при среднегодовой физиологической норме потребления в зависимости от климатических условий и национальных особенностей 100…153 кг на человека (в том числе по научно-обоснованным нормам годовое потребление лука на душу населения должно составлять 7 - 8 кг). Поэтому задача наращивания производства овощей относится к числу приоритетных в развитии аграрного сектора России. К тому же спрос на лук и продукты его переработки ежегодно растет, а предложение не может полностью удовлетворить спрос. Наиболее перспективным регионом для создания высокопродуктивных овощных агрофитоценозов является Нижнее Поволжье, где главным фактором, который находится в минимуме и лимитирует использование растениями других факторов, является вода.

Комплексный анализ практики использования орошаемых земель за последние 30 лет и климатических условий юга России убедительно свидетельствует, что наряду с другими видами мелиорации ведущая роль в стабилизации и повышении эффективности производства сельскохозяйственной продукции принадлежит орошению. В условиях возрастающего дефицита водных и энергетических ресурсов в орошаемом овощеводстве большое значение придается выбору локальных технологий и способов полива, к которым относится капельное орошение. Этот способ позволяет поддерживать в почве благоприятный водно-воздушный режим без поверхностного и глубинного сбросов оросительной воды, обеспечивает получение планируемых урожаев овощей, в том числе лука.

Анализ научного и производственного опыта капельного орошения лука в нашей стране и за рубежом выявил множество нерешенных вопросов. Нуждаются в дополнительном обосновании параметры капельного орошения и минеральные удобрения культуры применительно к почвенно-климатическим условиям Нижнего Поволжья. Поэтому вопросы совершенствования технологии капельного орошения лука на репку с учетом биологических особенностей культуры, закономерностей продукционного процесса, потребления воды и элементов минерального питания представляют как теоретический, так и практический интерес для орошаемого земледелия. Применение минеральных удобрений при орошении соблюдение комплекса агротехнических мероприятий позволят получать стабильные урожаи; обеспечивать получение луковиц высокого качества; рассматривать капельное орошение и внесение минеральных удобрений с поливной водой как основные факторы повышения плодородия орошаемых земель Нижнего Поволжья.

Актуальность работы также подтверждается выполнением исследований в соответствии с НТП РАСХН «Земледелие, мелиорация и лесное хозяйство» (2006 - 2010 гг.) и НТП.

Цель исследований - обоснование режимов капельного орошения репчатого лука в почвенно-климатических условиях Нижнего Поволжья, обеспечивающих при поддержании водного и питательного режимов получение до 70 т/га лука стандартного качества.

В соответствии с поставленной целью программой исследований предусматривалось решение следующих задач:

1) провести информационно-аналитический анализ по вопросам возделывания лука на орошаемых землях с обоснованием путей совершенствования технологических процессов при капельном орошении;

2) выявление и анализ закономерностей формирования водного режима почвы и водопотребления лука при капельном способе орошения;

3) уточнить основные параметры прогнозирования суммарного потребления воды посевами семян лука с использованием метода биоклиматических коэффициентов;

4) оценка влияния режимов капельного орошения на основные показатели роста, развития и продуктивности лука;

5) комплексный анализ влияния разных уровней минерального питания на продукционный процесс лука при капельном способе полива;

6) дать экономическую оценку эффективности производства лука при разных решениях капельного орошения и дозах внесения удобрений.

Научная новизна. Обоснована и экспериментально подтверждена возможность эффективного возделывания репчатого лука при капельном орошении в условиях Нижнего Поволжья, направленная на получение урожая до 70 тонн лука с 1 га. Для каждого уровня урожайности установлены закономерности водопотребления лука с учетом фенологических фаз развития растений, число и сроки поливов, оросительные нормы, основные параметры характеристики растений и другие показатели, которые могут быть использованы для управления водным режимом почвы и продуктивностью лука. Новизна принятых решений и полученных результатов исследований подтверждена тремя патентами Российской Федерации (№2299558, №2300875, №2300877).

Достоверность результатов исследований подтверждается применением современных апробированных методик, значительной базой полученного экспериментального материала, конкретного выбора местоположения опытного участка и широкой апробацией работы на всех этапах её проведения.

Практическая значимость. Теоретически обоснованы и экспериментально апробированные параметры капельного орошения репчатого лука позволяют при рациональном использовании оросительной воды и минеральных удобрений получать стандартной продукции лука до 70 т/га. Установленные закономерности потребления водных ресурсов и минеральных удобрений для формирования урожая лука на репку при капельном орошении могут быть использованы как проектными, так и производственными организациями.

Основные положения, выносимые на защиту:

- режимы капельного орошения и дозы внесения удобрений, обеспечивающие формирование до 70 т лука с гектара;

- закономерности водопотребления и формирования водного режима почв с учетом локального характера её увлажнения для растений лука;

- комплексная оценка влияния природных и управляемых факторов на фотосинтетическую деятельность, развитие и продуктивность лука при капельном орошении;

- технология возделывания репчатого лука при капельном орошении.

Реализация результатов исследований в ПБОЮЛ «Ким» Ленинского района Волгоградской области подтвердила возможность эффективного производства лука при урожайности 50…70 т/га на орошаемой площади 10 га. Производственная реализация результатов исследований на орошаемых землях фермерских хозяйств «Александра» (15 га), «Луч» (20 га), Выборнова В. Д. (25 га), СПК «Возрождение» (30 га) Ленинского района Волгоградской области подтвердила возможность получения 60-80 т/га репчатого лука стандартного качества.

Апробация работы. Основные результаты исследований и положения диссертационной работы докладывались на научно - практической конференции «Адаптивно - ландшафтные системы земледелия для засушливых условий Нижнего Поволжья (ГНУ НВ НИИСХ, 2005 г.), на международных научно - практических конференциях «Наукоемкие технологии в мелиорации» (Костяковские чтения, Москва, ГНУ ВНИИГиМ, 2005 г.), «Научно - производственное обеспечение развития сельского социума» (ГНУ ПНИИАЗ, 2005 г), «Современная оросительная мелиорация - состояние и перспективы», посвящение 40 - летию ФГОУ ВПО ВГСХА (Волгоград, 2004 г.), 3 - я всероссийская конференция молодых ученых «Новые технологии и экологическая безопасность в мелиорации» (Коломна, 2006 г.), «Проблемы устойчивого развития мелиорации и рационального природопользования» (ГНУ ВНИИГиМ, Москва, 2007 г.), «Мелиорация сельскохозяйственных земель в XXI веке: проблемы и перспективы» (Минск, 2007 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ, получено 3 патента на изобретения (№2299558, №2300875, №2300877).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы и приложений. Содержание работы изложено на 200 страницах, в т.ч. основного текста 175 страниц. Работа содержит 55 таблиц, 28 рисунков, 5 приложений. Список использованной литературы включает 204 источников, в т. ч. 38 иностранных авторов. Доля личного участия автора в получении результатов исследований составляет не менее 80%.

Содержание работы

Во введении дана краткая характеристика диссертационной работы, показана актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, новизна исследований, основные положения, которые выносятся на защиту.

В первой главе «Производство репчатого лука на орошаемых землях (состояние вопроса)» проведен анализ современного состояния вопроса по проблемам производства овощей на орошаемых землях, показаны место и народно-хозяйственное значение репчатого лука в комплексе овощеводческого производства. Рассмотрены биологические закономерности роста и развития лука на репку, вопросы повышения его урожайности и качества с учетом особенностей локального увлажнения почвогрунта при капельном орошении. Показан вклад в данное направление ведущих ученых Б. Б. Шумакова, И. П. Кружилина, Н. А. Пронько, А. И. Голованова, В. В. Бородычева, Е. В. Кузнецова, О. Е. Ясониди, Г. А. Сенчукова, Г. В. Ольгаренко, Ю. И. Кружилина, В. М. Гуренко и др.

Приоритетной задачей в комплексе мероприятий по повышению эффективности производства репчатого лука является обоснование параметров капельного орошения культуры в природно-климатических условиях Нижнего Поволжья, обеспечивающих с учетом уровня ресурсообеспеченности сельскохозяйственных предприятий формировать 50-70 т/га продукции, отвечающих требованиям установленного стандарта. Особое внимание уделяется вопросам оптимизации элементов технологии капельного орошения и формирования структуры посевов репчатого лука, обеспечивающих в сочетании с внесением расчетных доз минеральных удобрений рациональное использование хозяйственных и природных ресурсов, что обусловило необходимость постановки и проведения комлексных исследований. лук орошаемый посев

Во второй главе «Схема опыта, условия и методы проведения исследований» изложена программа и методика проведения исследований, приведены условия постановки и проведения полевого эксперимента. Диссертационная работа основана на полевых и лабораторных исследованиях, выполненных в Волгоградском комплексном отделе ГНУ ВНИИГиМ и хозяйстве ПБОЮЛ «Ким» Ленинского района Волгоградской области в 2004...2006 гг.

Полевой опыт был заложен по плану полного факториального эксперимента, который включал в себя следующие варианты:

- уровень предельно-допустимого влагосодержания в увлажняемой зоне почвогрунтов и горизонт промачивания почвы (фактор А);

- уровень минерального питания, ориентированный для получения разных уровней планируемой урожайности репчатого лука (фактор В);

Схемой опыта по фактору А были предусмотрены четыре уровня поддержания предполивной влажности почвы с использованием системы капельного орошения для различных горизонтов промачивания почвы:

А1 - поддержание предполивного порога влажности почвы в первой половине вегетации (от посева семян до формирования луковицы) в слое 0,3 м на уровне 80% НВ, во второй (от формирования луковицы до технической спелости) - 70% НВ в слое почвы 0,3 м;

А2 - поддержание предполивного порога влажности почвы в первой половине вегетации (от посева семян до формирования луковицы) в слое 0,3 м на уровне 80% НВ, во второй (от формирования луковицы до технической спелости) - 70% НВ в слое почвы 0,4 м;

А3 - поддержание предполивного порога влажности почвы в первой половине вегетации (от посева семян до формирования луковицы) на уровне 80% НВ в слое 0,3 м, во второй (от формирования луковицы до технической спелости) - 70% НВ в слое почвы 0,5 м;

А4 - поддержание предполивного порога влажности почвы от посева семян до технической спелости лука в слое 0,3 м на уровне 80% НВ (контроль).

Схемой опыта по пищевому режиму почвы (фактор В) было предусмотрено четыре варианта доз внесения удобрений, рассчитанных на получение четырех различных уровней урожайности лука: В1 - без удобрений (контроль); В2 - внесение N65P55K15 на планируемый урожай лука 50 т/га; В3 - внесение N115P85K65 на планируемый урожай лука 60 т/га; В4 - внесение N165P115K115 на планируемый урожай лука 70 т/га.

Исследования проводились на посевах лука сорта Халцедон.

На всех вариантах опыта рельеф, почвенные, гидрологические условия были идентичными. Для исключения влияния почвенных разностей опыты закладывались в четырехкратной повторности.

По площади земельного участка опыт закладывался методом расщепленных делянок. Варианты водного режима почвы и режима минерального питания располагались поперек опытного участка. Размещение вариантов в пределах фактора рендомизированное. Общая площадь опытного участка 10 га. Площадь одного организованного повторения -0,25 га. Площадь единичной делянки, включающей сочетание двух исследуемых факторов -80 м2. Форма и направление делянок, а также размеры защитных полос принимались в соответствии с требованиями общепринятых методик.

Посев осуществлялся вакуумной сеялкой «Gaspardo» (Италия).

При выращивании лука применялась схема загущенного размещения растений путем посева 800 тыс. семян / га. Закладка и проведение исследований осуществлялись в соответствии с требованиями методики опытного дела (Б.А. Доспехов, 1983 г.), методики постановки опытов по программированию урожаев полевых культур (М., ВАСХНИЛ, 1978 г.), методики полевого опыта в условиях орошения (ВНИИОЗ, 1983 г.). Опыты сопровождались фенологическими наблюдениями, биометрическими учетами, анализами почвенных образцов, определением влажности почвы, суммарного и среднесуточного водопотребления, основных показателей фотосинтетической деятельности растений. Математическая обработка экспериментального материала проведена методом дисперсионного анализа. Контроль за влажностью почвы осуществляли термостатно - весовым методом. Экономический анализ выращивания репчатого лука при капельном орошении выполнен согласно требованиям «Методических рекомендаций по оценке эффективности инвестиционных проектов» (М.: Экономика. - 2000 г.). Агротехника возделывания репчатого лука в опытах разрабатывалась на основе действующих зональных рекомендаций с дополнениями вариантами изучаемых приемов. При проведении исследований использовали комплект капельного оборудования греческой фирмы «Eurodrip», смонтированной в хозяйстве на площади 10 га.

Почвы опытного участка тяжело и среднесуглинистые. В среднем для расчетного слоя почвогрунта 0,0-0,5 м плотность сложения составляет 1,30 т/м3, наименьшая влагоемкость - 24,2 % массы сухой почвы. Плотность твердой фазы почвы составляет 2,52…2,54 т/м3. Корнеобитаемый слой характеризуется низким содержанием гумуса с колебанием в пределах пахотного слоя от 2,25 до 0,88 %. Влажность устойчивого завядания растений пахотном слое -8,6 % от массы сухой почвы. Реакция почвенной среды близка к нейтральной с тенденцией в сторону увеличения рН с увеличением глубины отбора образцов. Обеспеченность почвы опытного участка легкогидролизуемым азотом и подвижным фосфором низкое (40 мг/кг почвы), обменным калием - среднее (100 мг/кг почвы), что характерно для данного типа почв.

По совокупности гидротермических показателей вегетационного периода 2004 год характеризуется как очень сухой, 2006 год - как засушливый. Глубина залегания грунтовых вод свыше 9 м, поэтому их влияние на формирование водного режима активного слоя почвы и продукционный процесс репчатого лука не учитывалось.

В третьей главе «Водопотребление лука и формирование водного режима почвы при капельном орошении» изложены результаты экспериментальных исследований по вопросам суммарного водопотребления и формирования режима капельного орошения репчатого лука при разных уровнях предполивной влажности почвы в зонах локального увлажнения.

По полученным данным формирование режима капельного орошения репчатого лука определяется рядом факторов, к числу важнейших из которых относятся параметры водного режима почвы, метеорологические условия вегетационного периода, уровень продуктивности посева.

С учетом водно-физических свойств почвы и локального характера ее увлажнения на опытном участке ддя поддержания порога предполивной влажности 80 % НВ в слое 0,3 м в фазы «посев - 5 - 6 листьев» поливы проводили нормой 120 мз/га. Для поддержания уровня предполивной влажности почвы 70% НВ в слоях 0,3…0,4…0,5 м в фазы «формирование луковицы - техническая спелость» поливы проводили нормами, соответственно: 180, 240 и 310 мз/га. Для поддержания уровня предполивной влажности почвы 80% НВ в слое 0,3 м в фазы «формирование луковицы - техническая спелость» поливы проводили нормой 120 мз/га (табл. 1,рис.1-2). Наибольшее влияние на режимы капельного орошения репчатого лука оказывают параметры водного режима почвы. Для поддержания предполивного порога влажности почвы на уровне 80 - 70 % НВ и глубине увлажнения 0,3…0,5 в разные по обеспеченности вегетационного периода осадками годы требовалось провести 17...21 поливов оросительной нормой 2760...3490 м3/га. Для поддержания порога предполивной влажности почвы на уровне 80 % НВ в течение всего вегетационного периода при глубине увлажнения 0,3 м проводили 21...22 поливов при суммарном расходе оросительной воды 2520-2640 м3/га. Исследования показали существенное влияние условий водного и минерального питания растений на формирование эвапотранспирации лука при капельном способе орошения (табл. 2). Наименьшие значения суммарного водопотребления лука (в среднем за годы исследований 3800 м3/га) формировались на участках, где в течение вегетационного периода от посева семян до формирования луковицы поддерживался предполивной порог влажности почвы на уровне 80 % НВ, от формирования луковицы до технической спелости - 70%НВ, а минеральные удобрения вносили дозой N115P85K65, рассчитанной на получение 60 тонн лука с 1 га. Увеличение порога предполивной влажности почвы до 80 % НВ в период созревания и технической спелости луковицы повышало расход влаги посевами до 4150…4540 м3/га, что в среднем на 210 м3/га превышало показатели, полученные в варианте А1 (80-70 % НВ). Поддержание постоянного порога предполивной влажности почвы на уровне 80 % НВ в слое 0,3 м до фазы формирования луковицы и в слое 0,4 м в периоды созревания и технической спелости способствовало снижению суммарного водопотребления (в среднем на 60…210 м3/га) в сравнении с вариантами, где такой же уровень предполивной влажности поддерживался в слое 0,3 м в течение всего вегетационного периода. Установлено увеличение водопотребления на участках поддержания влажности почвы на уровне 80 % НВ (в сравнении с вариантом 70 % НВ) в течение вегетационного периода при глубине увлажнения 0,3 м по всем фазам развития на 160…210 м3/га (3,9…4,8 %).

Таблица 1 Эксплуатационные режимы капельного орошения лука по вариантам опыта

Уровень предполивной влажности почвы, %НВ

Год исследований

Межфазный период

Посев - всходы

Появление настоящих листьев

5-6 листьев

формирование луковицы

Созревание луковицы

Техническая спелость

Поливная норма, м3/га

Продолжительно-сть полива, ч

Количество поливов

Поливная норма, м3/га

Продолжительно-сть полива, ч

Количество поливов

Поливная норма, м3/га

Продолжительно-сть полива, ч

Количество поливов

Поливная норма, м3/га

Продолжительно-сть полива, ч

Количество поливов

Поливная норма, м3/га

Продолжительно-сть полива, ч

Количество поливов

Поливная норма, м3/га

Продолжительно-сть полива, ч

Количество поливов

80-70% НВ

(0,3 м)

2004

120

6,0

2

120

6,0

3

120

6,0

6

180

4

6,3

180

3

6,3

180

2

6,3

2005

120

6,0

2

120

6,0

3

120

6,0

6

180

4

6,3

180

3

6,3

180

2

6,3

2006

120

6,0

2

120

6,0

3

120

6,0

6

180

4

6,3

180

3

6,3

180

3

6,3

80-70% НВ

(0,3…0,4 м)

2004

120

6,0

2

120

6,0

3

120

6,0

6

240

3

6,7

240

2

6,7

240

1

6,7

2005

120

6,0

2

120

6,0

3

120

6,0

6

240

3

6,7

240

2

6,7

240

1

6,7

2006

120

6,0

2

120

6,0

3

120

6,0

6

240

3

6,7

240

2

6,7

240

2

6,7

80-70% НВ

(0,3…0,5 м)

2004

120

6,0

2

120

6,0

3

120

6,0

6

310

3

7,0

310

2

7,0

310

1

7,0

2005

120

6,0

2

120

6,0

3

120

6,0

6

310

3

7,0

310

2

7,0

310

1

7,0

2006

120

6,0

2

120

6,0

3

120

6,0

6

310

3

7,0

310

2

7,0

310

2

7,0

80-80% НВ

(0,3 м)

2004

120

6,0

2

120

6,0

3

120

6,0

6

120

5

6,0

120

3

6,0

120

2

6,0

2005

120

6,0

2

120

6,0

3

120

6,0

6

120

5

6,0

120

3

6,0

120

2

6,0

2006

120

6,0

2

120

6,0

3

120

6,0

6

120

5

6,0

120

3

6,0

120

3

6,0

Рис. 1. Динамика изменения влажности почвы в посевах лука на участке варианта: слева - поддержание предполивной влажности почвы 80-70% НВ в слое 0,3 м; справа - поддержание предполивной влажности почвы 80-70% НВ в слое 0,3-0,4 м.

Рис. 2. Динамика изменения влажности почвы в посевах лука на участке варианта: слева - поддержание предполивной влажности почвы 80-70% НВ в слое 0,3-0,5 м; справа - поддержание предполивной влажности почвы 80% НВ в слое 0,3 м.

Увеличение доз внесения минеральных удобрений во все годы исследований статистически значимо повышало площадь испаряющей поверхности посева, что способствовало росту эвапотранспирации лука. Наибольшее количество общей влаги (в среднем за 2004…2006 гг. 4540 м3/га) затрачивалось на формирование урожая при внесении N165P115K115 в сочетании с поддержанием постоянного в течение вегетационного периода порога предполивной влажности почвы на уровне 80 % НВ в слое 0,3 м. Наименьшие значения среднесуточного водопотребления лука при капельном орошении формировались на участках поддержания предполивного порога влагосодержания увлажняемой зоны почвогрунта на уровне 80-70 % НВ в слое 0,3…0,5 м. (табл. 2). Повышение уровня предполивной влажности почвы в период созревания, технической спелости луковицы до 80 % НВ увеличивало интенсивность среднесуточного водопотребления лука, численные значения которого возрастали на 3,3…7,1 %. С улучшением условий минерального питания растений среднесуточное водопотребление возрастало. На участках поддержания постоянного порога предполивной влажности почвы 80% НВ при глубине промачивания 0,3 м, отмечена наименьшая эффективность использования водных ресурсов на формирование хозяйственно-ценной части урожая. В сочетании с внесением минеральных удобрений дозой N65P55K15 и поддержании влажности почвы на уровне 80-70%НВ формирование тонны лука обеспечивалось при потреблении 71,1-79,5 м3/га. Несколько ниже, 61,5-77,8 м3/т, значения коэффициента водопотребления были на участках, где доза минерального питания не превышала N115P85K65. На участках, где глубину увлажнения почвы поддерживали в слое 0,3-0,4 м, 0,3-0,5 м (0,4; 0,5 м - в период формирования, созревания, технической спелости луковицы), численные значения коэффициента водопотребления увеличились в среднем на 0,1-2,4 м3/т или 0,1-3,6%.

Наименьшие значения коэффициента водопотребления, 61,5-73,5 м3/т, при внесении N115P85K65 в опытах получены на участке поддержания постоянного порога предполивной влажности почвы 80 -70 % НВ в слое 0,3 м. Повышение порога предполивной влажности почвы до 80 % НВ в период «формирование луковицы - техническая спелость» увеличивало величину коэффициента водопотребления (рис. 3).

Исследованиями установлена тесная корреляционная связь между минеральным питанием растений, горизонтом увлажнения почвы и коэффициентом водопотребления.

Ке=85,6 +135,4 •h - 0,8 • N - 143,8 • h2 + 3 • 103N2,

Где Ке - коэффициент водопотребления, м3/т, h - горизонт увлажнения, м, N - уровень минерального питания, кг д. в. /га.

Множественный коэффициент корреляционной связи составляет 0,91.

Таблица 2 Водопотребление лука при капельном орошении, м3/га

В зависимости от водного режима почвы

В зависимости от уровня минерального питания

Доза внесения минеральных удобрений, кг д.в./га

Уровень предполивной влажности почвы, %НВ / глубина увлажнения, м

Суммарное водопотребление, м3/га

Среднесуточное водопотребление, м3/га

Биоклиматический коэффициент, мм/0С

Коэффициент водопотребления Ке, м3/га

Уровень предполивной влажности почвы, %НВ / глубина увлажнения, м

Доза внесения минеральных удобрений, кг д.в./га

Суммарное водопотребление, м3/га

Среднесуточное водопотребление, м3/га

Биоклиматический коэффициент, мм/0С

Коэффициент водопотребления, Ке, м3/га

N65P55K15

80-70/0,3

4090

28

0,147

73,8

80-70/0,3

без удобрений

3990

28

0,143

109,0

80-70/0,3-0,4

4020

28

0,137

75,6

N65P55K15

4090

28

0,147

73,8

80-70/0,3-0,5

3960

28

0,130

75,5

N115P85K65

4200

29

0,149

66,4

80/0,3

4250

29

0,150

75,7

N165P115K115

4330

30

0,152

67,5

N115P85K65

80-70/0,3

4200

29

0,149

66,4

80-70/0,3-0,4

без удобрений

3930

29

0,134

119,2

80-70/0,3-0,4

3990

29

0,139

68,2

N65P55K15

4020

28

0,137

75,6

80-70/0,3-0,5

3800

28

0,132

68,8

N115P85K65

3990

29

0,139

68,2

80/0,3

4400

30

0,152

68,1

N165P115K115

4210

30

0,142

67,6

N165P115K115

80-70/0,3

4330

30

0,152

67,5

80-70/0,3-0,5

без удобрений

3880

29

0,127

121,0

80-70/0,3-0,4

4210

30

0,142

67,6

N65P55K15

3960

28

0,130

75,5

80-70/0,3-0,5

4090

29

0,134

67,7

N115P85K65

3800

28

0,132

68,8

80/0,3

4540

31

0,154

69,0

N165P115K115

4090

29

0,134

67,7

Без удобрений

80-70/0,3

3990

28

0,143

109,0

80/0,3

без удобрений

4150

30

0,146

110,7

80-70/0,3-0,4

3930

29

0,134

119,2

N65P55K15

4250

29

0,150

75,7

80-70/0,3-0,5

3880

29

0,127

121,0

N115P85K65

4400

30

0,152

68,1

80/0,3

4150

30

0,146

110,7

N165P115K115

4540

31

0,154

69,0

В четвертой главе «Фотосинтетическая деятельность и продуктивность лука при капельном орошении» приведены результаты исследований по вопросам роста, развития и особенностям продукционного процесса репчатого лука с учетом управляющего действия регулируемых в опыте факторов, динамика питательных веществ в почве, изучены и аппроксимированы закономерности формирования урожайности стандартного качества, а также качество продукции. Наиболее сильное влияние на динамику роста листьев лука оказывали условия водного питания растений, а также глубина увлажнения почвы. Отмечены различия по пищевому режиму почвы. С увеличение глубины увлажнения (табл. 3) с 0,3 м до 0,4 м, 0,5 м наблюдается снижение площади листовой поверхности и уменьшение фотосинтетического потенциала. На вариантах с глубиной увлажнения 0,3 м при поддержании предполивного порога влажности на уровне 80-70%НВ площадь листьев и фотосинтетический потенциал в период формирования луковицы составляют соответственно 35,3 тыс. м2/га и 594 тыс. м2 дней/га. На варианте 80-70% НВ 0,3…0,4…0,5 м эти показатели составляют 35,2 тыс. м2/га и 564 тыс. м2 дней/га и 35,1 тыс. м2/га и 535 тыс. м2 дней/га соответственно. Данные величины были получены при постоянной величине минерального питания N115P85K65. При поддержании поливной влажности 80-70% НВ и постоянной глубине увлажнения 0,3 м были рассмотрены влияния при изменении минерального питания на площадь листьев и фотосинтетический потенциал.

Таблица 3 Показатели продуктивности репчатого лука при капельном орошении

Доза внесения минеральных удобрений, кг д.в./га

Уровень предполивной влажности почвы, %НВ / глубина увлажнения, м

Максимальная площадь листьев, тыс. м2/га

Фотосинтетический потенциал лука, тыс. м2 дней/га

Чистая продуктивность фотосинтеза лука, г/м2 в сут.

Среднесуточный прирост сухого вещества лука, кг/га ·сут

Формирование сухой массы лука, т/га

Динамика урожайности лука, т/га

2004 г.

2005 г.

2006 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

2004 г.

2005 г.

2006 г.

N65P55K15

80-70/0,3

34,2

33,5

34,7

2816

2688

2669

3,21

3,30

3,22

71

70

68

9,05

8,88

8,60

53,0

54,9

57,9

80-70/0,3-0,4

34,1

33,2

34,4

2726

2570

2493

3,09

3,25

3,17

67

65

63

8,42

8,34

7,90

50,4

53,9

55,1

80-70/0,3-0,5

34,3

33,0

34,2

2582

2305

2378

2,87

3,23

3,15

59

60

60

7,41

7,43

7,50

49,9

52,8

54,4

80/0,3

35,9

34,4

35,1

2945

2903

2909

3,34

3,41

3,19

76

76

71

9,82

9,90

9,27

53,9

55,7

58,8

N115P85K65

80-70/0,3

35,3

35,1

36,3

2898

2860

2870

3,28

3,39

3,26

74

76

74

9,49

9,69

9,37

62,6

64,7

62,7

80-70/0,3-0,4

35,0

34,8

36,0

2833

2914

2779

3,12

3,12

3,23

70

69

70

8,63

9,09

8,98

58,2

61,6

56,2

80-70/0,3-0,5

35,1

34,6

35,9

2704

2639

2688

2,92

3,12

3,15

63

66

68

7,89

8,23

8,47

55,7

58,6

52,2

80/0,3

36,8

36,3

37,5

3104

3046

3036

3,49

3,40

3,33

82

79

78

10,84

10,35

10,10

63,1

67,3

63,7

N165P115K115

80-70/0,3

38,7

37,7

39,1

3058

3083

3098

3,20

3,57

3,33

76

85

79

9,80

11,00

10,32

62,9

65,7

63,8

80-70/0,3-0,4

38,5

37,5

38,8

3142

2904

2997

2,86

3,44

3,26

69

77

75

8,99

9,99

9,78

61,8

63,8

62,8

80-70/0,3-0,5

38,3

37,3

38,5

2848

2744

2818

2,65

3,30

3,23

60

72

72

7,56

9,05

9,10

60,2

60,7

61,4

80/0,3

39,8

39,2

40,4

3452

3321

3321

3,35

3,59

3,40

84

90

86

11,56

11,91

11,28

64,5

68,8

64,2

Без удобрений

80-70/0,3

33,7

29,7

33,4

2553

2331

2467

2,99

2,96

3,00

61

54

59

7,63

6,90

7,41

38,4

38,9

33,5

80-70/0,3-0,4

33,5

29,4

32,3

2487

2194

2374

2,74

2,82

2,91

55

46

55

6,83

6,18

6,92

31,2

37,3

31,2

80-70/0,3-0,5

33,3

29,2

31,7

2380

1911

2025

2,58

2,76

3,90

50

43

47

6,15

5,28

5,87

29,5

36,7

30,8

80/0,3

34,4

30,6

31,8

2636

2541

2549

3,24

3,22

3,07

69

63

61

8,53

8,18

7,83

39,4

40,1

34,1

С увеличением дозы удобрений увеличиваются площадь листьев и фотосинтетический потенциал. За вегетацию фотосинтетический потенциал увеличился по сравнению с контрольным вариантом в 1,2 раза или на 18%. Наибольшие значения продуктивности фотосинтеза лука, 2,89 - 3,41 г/м2 в сут., характеризующей интенсивность накопления органического вещества в расчете на единицу площади ассимилирующей поверхности, формировались в период формирования луковицы - созревания луковицы на участках поддержания дифференцированного порога предполивной влажности почвы, 80-70 % НВ, в слое 0,3 м и внесении минеральных удобрений дозой N115P85K65. Наибольшие значения продуктивности фотосинтеза лука наблюдались в 2004 г. при уровне предполивной влажности 80% НВ и глубине увлажнения 0,3 м в течение всего вегетационного периода. Понижение порога предполивной влажности почвы до 70 % НВ в период «формирование - созревание луковицы» и при увеличении горизонта промачивания до 0,4…0,5 м, во все годы исследований уменьшало интенсивность фотосинтетической деятельности ассимилирующего аппарата. В зависимости от доз внесения минеральных удобрений на вариантах с уровнем предполивной влажности 80-70% НВ и глубиной увлажнения 0,3, 0,3…0,4 действие минеральных удобрений сказывается наиболее существенно. Увеличение продуктивности составляет 8,7-13,1%. Как показали исследования, динамика формирования и продуктивность работы основного ассимилирующего аппарата лука - листьев, оказывает определяющее влияние на интенсивность накопления сухого вещества посевами. Наименьшие значения среднесуточных приростов сухого вещества посевами лука, 59-60 кг/га, в опыте формировались на участках поддержания порога предполивной влажности почвы 80-70 % НВ и глубине увлажнения 0,3-0,5 м в сочетании с внесением минеральных удобрений дозой N65P55K15. Наибольшие значения среднесуточных приростов лука, 84-90 кг/га в сут., в опыте были отмечены при поддержании порога предполивной влажности почвы на уровне 80 % НВ в сочетании с внесением дозы минеральных удобрений, N165P115K115. По фактору пищевого режима почвы значения среднесуточных приростов увеличивались при повышении доз внесения минеральных удобрений. Наименьшие значения, 7,45 т/га, накопленной за вегетационный период органической массы лука, в полевом эксперименте отмечены при внесении минеральных удобрений дозой N65P55K15 и поддержании постоянного порога предполивной влажности почвы на уровне 80-70 % НВ в слое 0,3-0,5 м. На участках, где при таком же уровне минерального питания, порог предполивной влажности почвы, 80 % НВ, поддерживали в слое 0,3 м масса сформированного за вегетационный период биологического вещества посева в среднем составила 8,84 т/га. Максимальные значения сухого вещества составили на варианте с минеральным питанием N165P115K115, глубиной увлажнения 0,3 м и порогом влажности 80% НВ, в течение всего вегетационного периода: 11,28…11,91 т/га.

В исследованиях наибольшая урожайность лука на репку, 68,8 т/га, была получена при поддержании порога предполивной влажности почвы не ниже 80 % НВ в слое 0,3 м в сочетании с внесением минеральных удобрений дозой N165P115K115 (табл. 3). Исследованиями выявлено существенное влияние на урожайность репчатого лука горизонта промачивания почвы (фактор А), условий минерального питания растений (фактор В), поступления климатического ресурса в вегетационный период культуры (фактор D), а также взаимодействия факторов BD. Наименьшая существенная разность для главных эффектов на 5%-ном уровне значимости:

по фактору метеоусловий НСР05=2,37 т/га

по фактору удобрения посевов НСР05=2,73 т/га

при изменении зон увлажнения почвогрунта НСР05=2,37 т/га

Наименьшая существенная разность для парных взаимодействий на 5%-ном уровне значимости -взаимодействия BD НСР05=4,73 т/га

По данным экспериментальных исследований получена регрессионная зависимость урожайности репчатого лука для варианта с предельной влажностью почвы 80 - 70 % НВ от глубины увлажнения и уровня минерального питания растений (рис. 2). Зависимость аппромиксировна уравнением регрессии вида:

Y = 53,3 - 73,2 • h + 0,35 • N + 62,5 • h2 - 1,1 ? 10 -4 ? N 2 ,

где Y - урожайность репчатого лука стандартного качества, т/га, h - глубина увлажнения, м, N - уровень минерального питания, кг д. в. /га.

Значение коэффициента корреляции полученной зависимости R = 0,92. В зависимости от доз внесения минеральных удобрений и горизонта промачивания почвы урожайность лука при капельном орошении изменялась от 49,9-54,4 т/га на участках, где поливы проводили для поддержания предполивной влажности почвы 80-70 % НВ в слое 0,3-0,5 м, до 64,2-68,8 т/га при поддержании предполивного уровня влагосодержания увлажняемой зоны почвогрунта 80 % НВ в слое 0,3 м в течение вегетационного периода.

В пятой главе «Экономическое обоснование параметров эффективного производства лука на репку при капельном орошении» приведены результаты оптимизационного анализа сочетаний управляемых факторов для разных уровней планируемой урожайности с использованием критериев минимума затрат водных ресурсов и максимума экономической прибыли при возделывании репчатого лука. Как показали расчеты (табл. 4), инвестиции в установку системы капельного орошения являются эффективными по всем показателям, характеризующим эффективность инвестиционных проектов. Сочетание уровня минерального питания, N115P85K65, с поддержанием постоянного порога предполивной влажности почвы 80-70 % НВ, глубиной увлажнения 0,3 м обеспечивают наиболее оптимальную урожайность лука (62,6 т/га при планируемом уровне 60 т/га). Индекс доходности инвестиций при таком сочетании факторов составляет 3,34, и чистый дисконтированный доход за три года составил 1678539 руб; срок окупаемости такого проекта составляет 1 год. Внутренняя норма доходности проекта 40 % свидетельствует о высокой эффективности и реализуемости проекта с учетом реальной экономической ситуации в стране.

Выводы

1. Почвенно-климатические ресурсы Нижнего Поволжья в сочетании с регулированием условий водного режима и минерального питания растений позволяют формировать 50…70 т/га стандартной продукции репчатого лука.

2. Установлено влияние факторов, поддерживаемых в зонах увлажнения диапазонов влагосодержания почвогрунтов на рост, развитие и продуктивность репчатого лука. Доли участия факторов в формировании изменчивости урожая с учетом принятых интервалов их варьирования составили по фактору метеоусловий - 1,9 %, глубины увлажняемой зоны почвогрунта - 39,0 %, уровня минерального питания - 58,1 %. Предложено математическое выражение в виде уравнения множественной регрессии для описания зависимости «УРОЖАЙ = f (МЕТЕОУСЛОВИЯ, УРОВЕНЬ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ, ГЛУБИНА УВЛАЖНЯМОЙ ЗОНЫ ПОЧВОГРУНТОВ)» при капельном орошении репчатого лука.

Таблица 4 Показатели эффективности инвестиционного проекта производства лука при капельном орошении (расчетный период 3 года, расчетная площадь 5 га)

Планируемая урожайность, т/га

Сочетание факторов

Фактическая урожайность, т/га

Накопленный отток, руб.

Накопленный приток, руб.

Чистый дисконтированный доход, руб.

Индекс дисконтированной доходности инвестиций

Внутренняя норма доходности, %

Период окупаемости инвестиций с учетом дисконтирования, лет

Водный режим почвы, % НВ

Уровень минерального питания, кг д.в./га

всего

в т. ч. на приобретение и монтаж системы капельного орошения

50

80-70/0,3

N65P55K15

53

3033952

718000

4147320

1113368

2,55

28,9

2

80-70/0,3-0,4

N65P55K15

50,4

2987872

718000

3952320

964448

2,34

25,7

2

80-70/0,3-0,5

N65P55K15

49,9

2941177

718000

3914820

973642

2,36

25,4

1

80-80/0,3

N65P55K15

53,9

3113363

718000

4214820

1101457

2,53

27,6

2

60

80-70/0,3

N115P85K65

62,6

3188781

718000

4867320

1678539

3,34

40,0

1

80-70/0,3-0,4

N115P85K65

58,2

3114285

718000

4537320

1423035

2,98

35,3

2

80-70/0,3-0,5

N115P85K65

55,7

3092934

718000

4349820

1256886

2,75

31,6

2


Подобные документы

  • Ботаническая характеристика репчатого лука и его биологические особенности. Обработка почвы и технология выращивания. Выращивание лука на севок, лука-репки из севка и из семян в условиях Нечерноземной зоны. Северные сорта лука и сорта средней полосы.

    реферат [23,8 K], добавлен 26.02.2009

  • Почвы учхоза "Миндерлинское" и их агрохимическая характеристика. Биологические особенности репчатого лука. Технология выращивания и уборка урожая севка, система удобрений. Характеристика сортов и гибридов. Размещение культуры лука в севообороте.

    курсовая работа [34,4 K], добавлен 07.02.2012

  • Биологические и морфологические особенности лилии, необходимость контроля влажности при выращивании. Уход за почвой при возделывании репчатого лука. Виды и сорта лилии. Размножение луковичных культур. Уборка, обработка лука и способы хранения урожая.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 19.12.2015

  • Расчет суммарного водопотребления и его дефицита. Проектирование режима орошения сельскохозяйственных культур. Проект закрытой сети при поливе лука репчатого машиной Днепр ДФ-120–04, расчет параметров основных элементов данной сети при дождевании.

    курсовая работа [462,8 K], добавлен 17.12.2014

  • Расчет количества продукции, подлежащей хранению. Урожайность и качество поздних сортов груш и лука репчатого. Особенности уборки, транспортировки, товарной обработки овощей. Обустройство полевых и стационарных хранилищ. Подготовка продукции к реализации.

    курсовая работа [64,3 K], добавлен 23.02.2014

  • Ботаническая характеристика и биологические особенности репчатого лука, его химический состав и степень полезности для человеческого организма. Разновидности сортов лука и их отличительные особенности, методика и основные приемы при выращивании.

    курсовая работа [52,6 K], добавлен 19.12.2009

  • Природные ресурсы среднего Урала. Расчет биологического урожая и площади питания лука. Подготовка луковиц к посадке. Сроки и глубина посева севка. Схемы обработки почвы в севообороте. Способы регулирования водного режима. Удобрение овощных культур.

    курсовая работа [48,7 K], добавлен 07.12.2010

  • Лук репчатый как одна из ведущих овощных культур в мире, его общая характеристика и свойства, а также технология выращивания. Понятие, типы, значение гетерозиса, история создания гибридов. Выявление стерильных растений лука, закрепление данного признака.

    реферат [41,3 K], добавлен 28.02.2017

  • Перспективы химического метода защиты растений от вредных организмов. Обоснование химических мер защиты и оценка биологической и хозяйственной эффективности современного ассортимента пестицидов против сорняков, вредителей и болезней лука репчатого.

    курсовая работа [95,3 K], добавлен 03.08.2015

  • Характеристика организационно-экономической деятельности хозяйства. Способы выполнения тракторных, механизированных работ по возделыванию лука. Выбор и обоснование способа движения агрегата на загоне, подготовка поля. Обработка почвы и внесение удобрений.

    курсовая работа [297,5 K], добавлен 09.11.2014

  • Анализ влияния различных форм удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур. Характеристика природно-климатических условий ОПХ "Южное". Результаты длительного систематического внесения минеральных и органических удобрений на качество лука.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 13.12.2014

  • Биология вредителей (луковый скрытнохоботник, луковая журчалка, луковый корневой клещ, луковая муха) лука. Биология возбудителей болезни (луковые гнили, зеленой плесени и фузариоза) лука. Обоснование системы защитных мероприятий от вредителей и болезней.

    курсовая работа [42,0 K], добавлен 16.06.2010

  • Народно-хозяйственное значение сладкого перца. Биологические и морфологические особенности культуры. Факторы роста и развития, влияющие на ее продуктивность. Разработка элементов улучшения технологии возделывания сладкого перца при капельном орошении.

    дипломная работа [780,8 K], добавлен 26.04.2014

  • История культуры. Районы возделывания и урожайность. Биологические особенности культуры. Требования культуры к элементам питания. Влияние удобрений на урожай и его качество. Дозы, сроки и способы внесения удобрений под культуру.

    курсовая работа [64,4 K], добавлен 23.12.2006

  • Влияние орошения на почвенные процессы и микроклимат. Действие законов земледелия в мелиоративном земледелии. Применение средств защиты растений на осушенных землях. Особенности возделывания люцерны при орошении. Приемы окультуривания торфяных почв.

    контрольная работа [34,3 K], добавлен 26.06.2013

  • Значение искусственной системы полива при орошении. Плюсы метода медленного полива (капельное орошение) и его применение в Узбекистане. Метод орошения по принципу натурального дождя (спринклерный полив), его экономическая эффективность и недостатки.

    презентация [89,0 K], добавлен 01.02.2017

  • Осушенное болото как объект сельскохозяйственного использования. Правила применения удобрений на осушенных землях. Особенности возделывания подсолнечника при орошении. Определение влажности почвы и поливной влагоемкости. работы на осушенных землях.

    контрольная работа [111,7 K], добавлен 26.06.2013

  • Свойства навоза и его действие на почву. Природно-климатические условия и почвы свинокомплекса "Родниковский". Химический состав свиностоков и их использование на орошении. Прогнозные расчеты по влиянию орошения на грунтовые воды. Охрана труда и природы.

    дипломная работа [92,4 K], добавлен 14.07.2010

  • Определение запасов влаги в почве, средних дат поливов графоаналитическим способом. Проектирование сети орошаемого участка. Расчёт поливного расхода, продолжительности поливного периода, режима орошения баклажана, суммарного, подекадного водопотребления.

    курсовая работа [386,9 K], добавлен 08.06.2012

  • Зяблевая обработка и углубление пахотного слоя на орошаемых землях. Предпосевная и послепосевная обработки почвы в условиях орошения. Особенности обработки осушенных земель. Контроль за качеством выполнения основных полевых работ. Оценка качества посева.

    курсовая работа [38,3 K], добавлен 22.02.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.