Совершенствование технологии возделывания репчатого лука при капельном орошении на каштановых почвах Нижнего Поволжья

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

Совершенствование технологии возделывания репчатого лука при капельном орошении на каштановых почвах Нижнего Поволжья

06.01.01 - общее земледелие

кандидата сельскохозяйственных наук

Казаченко Вячеслав Сергеевич

Саратов-2011

Работа выполнена в Волгоградском филиале ГНУ

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

Научный руководитель: - член - корр. РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Бородычев Виктор Владимирович

Официальные оппоненты: - доктор сельскохозяйственных наук, профессор Солодовников Анатолий Петрович

- кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Фомин Геннадий Иванович

Ведущая организация - ФГОУ ВПО Волгоградская ГСХА

Защита состоится «30» сентября 2011 г. в 13:00 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 «____» августа 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, доктор сельскохозяйственных наук Пронько Н.А.

посев лук водный капельный

Общая характеристика работы

Актуальность исследований. Перспективным регионом для развития производства репчатого лука в Российской Федерации является Нижнее Поволжье, где климатические ресурсы в сочетании с орошением обеспечивают формирование высоких урожаев. В настоящее время лук репчатый для овощеводства Волгоградской области является ведущей культурой. Ежегодно увеличивается количество хозяйств, занимающихся выращиванием лука, расширяются его посевные площади, растёт валовое производство. Этому способствует широкое внедрение в производство капельного орошения. Однако средняя урожайность лука не превышает 40 т/га. Совершенствование агротехники возделывания лука, ориентированной на формирование 100 т/га, весьма актуально и своевременно. Репчатый лук - очень влаголюбивая культура, имеющая слабо разветвлённую корневую систему, обладающую небольшой сосущей силой. Наблюдения показывают, что при понижении влажности почвы в дневные часы ниже 85-90% НВ при температуре воздуха 35 - 40 ° С растения лука теряют тургор, что приводит к стрессу и торможению ростовых процессов. При скорости ветра более 6 - 8 м/с данные явления усиливаются. В связи с этим необходимо изучить возможность повышения водного режима почвы до 90 - 95 % НВ для снижения негативного влияния воздушной засухи на продуктивность посевов репчатого лука. Следует обосновать сочетание комплекса агротехнических и гидромелиоративных приемов, способствующих в условиях орошения формированию урожайности репчатого лука до 100 т/га. В настоящее время недостаточно выяснен вопрос о наиболее эффективной норме высева семян, её влиянии на урожай и его структуру, стоимость произведённой продукции, экономической оценке механизированной уборки урожая.

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

Целью исследований являлось совершенствование элементов технологии возделывания репчатого лука путем оптимизации водного режима почвы и подбора экономически обоснованной нормы высева семян, обеспечивающих с учетом почвенно-климатических ресурсов региона получение до 100 т/га урожая репчатого лука.

В соответствии с программой исследовании предусматривалось решение следующих задач:

- установить оптимальную посевную норму в сочетании с уровнем влагообеспеченности растений для получения высокой продуктивности посевов;

- дать оценку эффективности использования влаги посевами лука при различных сочетаниях водного режима и норм высева;

- разработать программу оперативного управления водным режимом почвы при капельном орошении репчатого лука;

- оценить комплексное влияние водного режима почвы и нормы высева семян на основные показатели фотосинтетической деятельности, роста, развития и формирования продуктивности посевов;

- определить влияние нормы высева семян и уровня предполивной влажности почвы на плотность посевов и структуру урожая;

- дать оценку инвестиционной привлекательности производства репчатого лука при улучшении условий влагообеспеченности и повышении плотности посевов путем увеличения нормы высева в связи с изменением структуры урожая и технологией уборки.

Объект исследований - посевы репчатого лука на орошаемых землях сухостепной зоны каштановых почв Нижнего Поволжья.

Предмет исследований - элементы технологии возделывания высокопродуктивного гибрида репчатого лука: поливной режим при капельном орошении и оптимальные нормы высева.

Научная новизна. Определена эффективность сочетания водных режимов почвы 80-85% НВ, 90-95% НВ и нормы высева, обеспечивающие продуктивность посевов на уровне 90 - 100 т/га. Для этого уровня продуктивности посевов выявлены закономерности формирования водного режима почвы, основные параметры поливного режима, значения и удельный вес основных статей водного баланса, величина удельных затрат воды на единицу продукции. Разработана программа оперативного управления режимом орошения посевов репчатого лука. Установлены закономерности изменения соотношения в урожае размерных фракций луковиц под влиянием нормы высева и водного режима почвы. Проведён подробный анализ экономический эффективности норм высева, водных режимов и механизированной уборки урожая.

Основные положения, выносимые на защиту:

- закономерности водопотребления и формирования водного режима почвы при капельном орошении репчатого лука;

- программа оперативного управления водным режимом почвы при капельном орошении;

- комплексная оценка влияния природных и изучаемых факторов на фотосинтетическую деятельность, продуктивность и структуру урожая репчатого лука при капельном орошении;

- инвестиционная привлекательность производства репчатого лука при улучшении условий влагообеспеченности и повышении плотности посевов путем увеличения нормы высева в связи с изменением структуры урожая и технологией уборки.

Достоверность результатов исследований подтверждается большим объемом накопленных экспериментальных данных, полученных в результате трехлетних полевых исследований, выполненных с применением современных методик полевого опыта, стандартных методов математического анализа и положительными результатами производственной апробации.

Практическая значимость работы определяется совершенствованием и практической реализацией элементов технологии возделывания гибридного репчатого лука при капельном орошении, ориентированной на формирование урожайности до 100 т/га. Полученные данные экономического анализа производства репчатого лука позволяют объективно оценить экономическую эффективность и целесообразность использования отдельных элементов предложенной технологии возделывания.

Реализация результатов исследований в ИП «Казаченко С.В.» Городищенского района Волгоградской области на площади 30 га подтвердила высокую эффективность предлагаемой технологии возделывания и возможность получения урожайности репчатого лука Тетон 112 F₁ свыше 90 т/га. Производственная реализация результатов исследований на орошаемых землях КФХ «Корытько А.П.» (60 га), ИП «КФХ Леденев А.М.» (80 га), ИП КФХ «Жутаев В.Н.» (35 га) Городищенского района Волгоградской области подтвердила возможность получения от 80 до 93 т/га репчатого лука стандартного качества.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на международной научно-практической конференции «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих, инновационных технологий» (ВГСХА, Волгоград, 2011 г.), на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Волгоградской ГСХА (2010-2011 гг.), на научной конференции молодых ученых и специалистов «Новые инновационные технологии и экологическая безопасность в мелиорации» (ФГНУ ВНИИ «Радуга», 2010г.), производственной конференции «Овощи 2010: лук, морковь» (Волгоград, 2010 г.), на межрегиональном форуме производителей лука и моркови «Получение максимальной прибыли при выращивании лука и моркови на Юге России» (Ростов-на-Дону, Краснодар, 2010 г.), на областном форуме производителей лука Волгоградской области «Получение максимальной прибыли при выращивании лука» (Волгоградская область, р.п. Городище, 2011 г.).

По материалам диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 260 страницах компьютерного текста, содержит 36 таблиц, 17 рисунков, 117 приложений. Список использованной литературы включает 196 источников, в том числе 19 иностранных авторов. Доля личного участия автора в получении результатов исследований составляет не менее 80%.

Содержание работы

Во введении показана актуальность и новизна проводимых исследований, сформулированы цели и задачи, обоснованы положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Краткий обзор литературы по научно-производственному опыту и повышению эффективности производства репчатого лука» проведен анализ современного состояния вопроса по проблемам производства овощей на орошаемых землях, показано народно-хозяйственное значение репчатого лука. Рассмотрены биологические закономерности роста и развития репчатого лука, вопросы повышения его урожайности при капельном орошении путем совершенствования технологии возделывания за счет оптимизации основных операций. Показан вклад в данное направление ведущих ученых Литвинова С.С., Борисова В.А., Пивоварова В.Ф., Ершова И.М., Агафонова А.Ф., Патрона П.И., Дубенка Н.Н., Бородычева В.В., Кузнецовой Н.В., Гуренко В.М., Выборнова В.В., Болкунова А.И., Исаева О.Н, Огородниковой Э.Г, Маковкиной Л.И. и др.

Приоритетной задачей в комплексе мероприятий по повышению эффективности производства репчатого лука является совершенствование агротехники выращивания репчатого лука при капельном орошения в природно-климатических условиях Нижнего Поволжья. Особое внимание уделяется вопросам дальнейшей оптимизации водного режима, доступной при использовании технологии капельного орошения, определению оптимальной нормы высева с учетом формирования высокой продуктивности и оптимальной структуры урожая посевов репчатого лука, обеспечивающих наиболее рентабельное производство и рациональное использование хозяйственных и природных ресурсов хозяйств региона. Все это определило необходимость постановки и проведения комлексных исследований по совершенствованию элементов технологии производства репчатого лука при капельном орошении в условиях Нижнего Поволжья.

Во второй главе «Программа, методика и условия их проведения» изложены условия проведения, программа и методика исследований, проведенных в течение 2008 - 2010 гг. в хозяйстве ИП «С.В. Казаченко» Городищенского района Волгоградской области.

Полевой опыт проводился по двухфакторной схеме, включающей в себя изучение влияния условий водного режима почвы (фактор А) и нормы высева семян (фактор В) на водопотребление, продуктивность посевов и структуру урожая репчатого лука.

Схема опыта по водному режиму почвы (фактор А) включала следующие варианты: А₁ - поддержание предполивного порога влажности почвы 80-85 % НВ; А₂ - поддержание предполивного порога влажности почвы 90-95 % НВ. Принята постоянная глубина увлажняемого слоя 0,5 м.

Схемой опыта по нормам высева (фактор В) было предусмотрено четыре варианта: В₁ - посев нормой 600 тыс. шт.семян/га, В₂ - … 800, В₃ - …1000, В₄ - …1200 тыс. шт. семян/га.

Опыты закладывались в четырехкратной повторности для исключения влияния почвенных разностей. Размещение вариантов в пределах фактора А рендомизированное. На всех вариантах опытов рельеф и почвенные условия были идентичны. Площадь единичной делянки, включающей сочетание двух исследуемых факторов 75 м². Количество делянок - 32 шт., общая площадь - 0,24 га. Для проведения исследований был выбран высокопродуктивный гибрид репчатого лука Тетон 112 F₁ зарубежной селекции, семена которого обладают высокой лабораторной всхожестью (на уровне 92-95 %) и высокой энергией прорастания (84 - 88 %). Посев семян производился сеялкой точного высева «Клён» на глубину 3-4 см.

Закладка опытов и проведение полевых исследований осуществлялись на основе общепринятых методических указаний (Веденяпин Г.В., 1973; Мельников С.В., 1980; Плешаков В. Н., 1983; Доспехов Б.А., 1985; Методика опытного дела в овощеводстве, 1992). Показатели фотосинтетической деятельности растений в посевах определяли по методике лаборатории фотосинтеза ИФР АН СССР А.А. Ничипоровича (1961). Контроль за влажностью почвы проводился термостатно-весовым методом по методике А.А. Роде (1960). Поливные нормы определялись исходя из уровня фактической влажности в активном слое почвы по А.Н. Костякову (1961). Учет подаваемой воды на каждый вариант опытов проводился счетчиками-расходомерами. Наблюдения за динамикой агрометеорологических условий на опытном участке осуществляли с помощью цифровой метеостанции (TOUCH SCREEN WEATHER STATION model WS-3600), установленной непосредственно в поле и подключенной по радиоканалу к персональному компьютеру. Расчет норм удобрений под планируемый урожай репчатого лука производился по методике профессора ВГСХА В.И. Филина (1984, 1994). Учет урожая проводили сплошным методом с учетной площади 75 м². Структура урожая определялась с помощью калибровочной машины М-616 с разделением на 4 фракции. При расчете экономической эффективности использовали методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов (2000 г.).

По гранулометрическому составу почва опытного участка тяжелосуглинистая. Плотность сложения горизонта 0-0,5 м 1,08 - 1,28 г/см³, наименьшая влагоемкость 27,0 - 23,2 % от абсолютно сухой почвы, содержание в пахотном и подпахотном горизонтах соответственно легкогидролизуемого азота 37,3 - 22,6 мг/кг, обменного калия 345,1 - 314,8 мг/кг, подвижного фосфора 27,5 - 20,8 мг/кг сухой почвы.

Наиболее благоприятными годами по температурному режиму и естественной влагообеспеченности были 2008 и 2009 годы. В 2010 году более половины осадков (99,3 мм) выпало в основном в виде проливных дождей. 2010 год был самым жарким с низкой относительной влажностью воздуха, что вызвало атмосферную засуху, оказавшую негативное влияние на рост и развитие растений.

В третьей главе «Формирование водного режима почвы и водопотребление репчатого лука при капельном орошении» изложены результаты исследований по вопросам суммарного, среднесуточного водопотребления и формирования режима капельного орошения репчатого лука при различных уровнях предполивной влажности почвы.

В результате проведённых исследований установлено, что для поддержания предполивного порога влажности почвы в посевах репчатого лука не ниже 80-85% НВ при глубине активного слоя почвы 0,5 м в зависимости от агрометеорологических условий вегетационного периода, необходимо проведение 25 - 27 вегетационных поливов с оросительной нормой 4065 - 4580 м³/га (табл. 1).

Таблица 1. Поливной режим репчатого лука в основные периоды развития. (2008-2010 гг.)

Наибольшая потребность посевов во влаге наблюдается в фазу формирование луковицы - полегание листьев. Поливы в это время необходимо проводить через день. Средняя поливная норма в этот период составляет 169 - 188 м³/га. Чтобы выдержать в посевах лука водный режим почвы 90-95% НВ необходимо провести 58 - 64 полива. Оросительная норма при этом увеличивается до 4694 - 5041 м³/га. В период наиболее интенсивного водопотребления (формирование луковицы - полегание листьев) поливы необходимо проводить ежедневно нормой 88 - 98 м³/га. Для организации учёта поливной воды, систематического контроля за влажностью почвы, своевременного определения сроков и норм вегетационных поливов разработана и успешно применяется программа оперативного управления водным режимом почвы.

Суммарное водопотребление посевов лука репчатого в агроклиматических условиях подзоны каштановых почв Волгоградской области при поддержании предполивной влажности активного слоя почвы глубиной 0,5 м на уровне 80-85% НВ по годам исследований составляет 4866 - 5325 м³/га (табл. 2).

Таблица 2. Структура суммарного водопотребления посевов репчатого лука. ( 2008 - 2010 гг.)

Основной приходной статьей водного баланса является оросительная вода - её доля находится в пределах 83,5-86,0% (4065 - 4580 м³/га). Осадки компенсируют 8,6-13,3% потребности посевов во влаге (437 - 649 м³/га). На запасы почвенной влаги приходится всего 3,1 - 4,1% от общего количества израсходованной воды (152 - 218 м³/га). При повышении уровня влагообеспеченности растений до 90-95% НВ суммарное водопотребление увеличивается до 5373 - 5655 м³/га в первую очередь за счёт оросительной воды, доля которой в водном балансе возрастает до 87,4 - 90,5% (4694 - 5041 м³/га). За счёт увеличения оросительной нормы снижается удельный вес осадков до 7,9 - 12,1% (437 - 649 м³/га) и почвенных влагозапасов до 0,6 - 1,5% и 30 - 87 м³/га соответственно.

Среднесуточное водопотребление посевов лука репчатого достигает своего максимума в июле (самый жаркий месяц) в период формирование луковицы - полегание листьев. При влагообеспеченности растений не ниже 80-85% НВ посевы за сутки испаряют 84,5 - 90,7 м³/га воды (табл. 3).

Таблица 3. Динамика среднесуточного водопотребления посевов репчатого лука в годы проведения исследований в зависимости от фазы развития растений.

Повышение уровня влагообеспеченности растений до 90-95% НВ увеличивает среднесуточное водопотребление до 92,1 - 98,8 м³/га в сутки. Суммарное водопотребление в период формирование луковицы - начало полегания листьев при поддержании водного режима почвы 80-85% НВ в среднем за три года составляет 1694 м³/га, или 33,2% от суммарного водопотребления за вегетационный период. Водный режим 90-95% НВ повышает расход влаги в эту фазу развития до 1834 м³/га (33,3% от общего водопотребления). Фаза формирование луковицы - начало полегания листьев является наиболее ответственным и напряжённым периодом в создании оптимального поливного режима посевов лука. Максимальные значения биоклиматических коэффициентов при этом также характерны для данного периода. В среднем за три года для водного режима почвы 80-85% НВ коэффициент К_t равен 0,329 мм/^оС, для водного режима почвы 90-95% НВ - 0,356 мм/^оС

Коэффициенты водопотребления посевов лука при поддержании влажности почвы не ниже 80-85% НВ изменяются в зависимости от нормы высева в среднем за три года от 56,7 до 71,7 м³/т. Максимальное значение коэффициента водопотребления (71,7 м³/т) характерно для минимальной нормы высева - 600 тысяч всхожих семян на 1 га. Увеличение нормы высева до 1200 тысяч всхожих семян на 1 га сопровождается ростом продуктивности посевов и, следовательно, снижением коэффициента водопотребления до 56,7 м³/т. Повышение уровня влагообеспеченности до 90-95% НВ увеличивает расход влаги на формирование единицы урожая до 58,5 - 75,0 м³/т.

В четвертой главе «Особенности фотосинтетической деятельности растений в посевах репчатого лука» определены закономерности роста, развития и формирования урожая посевов репчатого лука при различных сочетаниях изучаемых факторов.

Максимальная площадь листьев в посевах репчатого лука в среднем за три года на варианте А₁ (80-85% НВ) при норме высева 600 тыс.всхож.сем./га (вариант В₁) составляет 53,0 тыс.м²/га (табл. 4). Последовательное повышение нормы высева до 800 (вариант В₃), 1000 (вариант В₃) и 1200 (вариант В₄) тыс.всхож.сем./га также увеличивает максимальный размер фотосинтетического аппарата посевов до 58,5, 62,8 и 68,3 тыс.м²/га соответственно. Одновременно с нарастанием листовой поверхности повышается фотосинтетический потенциал посевов. На варианте В₁ (600 тыс.всхож.сем./га) ФП равен 1,82 млн.м²*дней/га, при максимальной норме высева (вариант В₄) - 2,56 млн.м²*дней/га. Улучшение влагообеспеченности посевов на варианте А₂ (90-95% НВ) увеличивает максимальный размер площади листьев в зависимости от нормы высева (до 53,7 - 72,1 тыс.м²/га) и фотосинтетического потенциала (до 1,85 - 2,70 млн.м²*дней/га). Максимальный размер сырой биомассы при режиме орошения 80-85% НВ и повышении нормы высева с 600 тыс.всхож.сем./га (вариант В₁) до 1200 тыс.всхож.сем./га (вариант В₁) в среднем за годы исследований возрастает со 108,3 до 137,1 т/га. Общее количество сухого вещества при этом составляет 9,86 - 12,69 т/га. Повышение водного режима почвы до 90-95% НВ (вариант А₂) увеличивает продуктивность посевов по сырой биомассе до 110,4 - 143,5 т/га, что в пересчёте на сухое вещество составляет 10,17 - 13,23 т/га.

Таблица 4. Основные показатели фотосинтетической деятельности растений лука в среднем за 2008-2010 гг.

В среднем за три года ЧПФ за вегетацию на варианте А₁ (80-85% НВ) при норме высева 600 тыс.всхож.сем./га (вариант В₁) составила 6,25 г/м²*сутки. Повышение нормы высева до 800 тыс.всхож.сем./га (вариант В₂) привело к снижению интенсивности работы фотосинтетического аппарата до 6,12 г/м²*сутки. Дальнейшее наращивание нормы до 1000 - 1200 тыс.всхож.сем./га (варианты В₃ - В₄) также снизило ЧПФ соответственно до 5,81 - 5,59 г/м²*сутки. Улучшение условий влагообеспеченности растений на варианте А₂ (90-95% НВ) повысило эффективность работы листового аппарата на варианте В₁ до 6,43 г/м²*сутки, на варианте В₂ - до 6,21 г/м²*сутки, на вариантах В₃ - В₄ - до 5,92 - 5,67 г/м²*сутки соответственно.

В зависимости от изучаемых норм высева и условий влагообеспеченности полевая всхожесть семян изменяется незначительно в пределах 90,0 - 91,5%. Сохранность растений от всходов к уборке при различных нормах высева в среднем за три года составляет 96,5 - 97,5% на варианте с предполивным порогом 80-85% НВ и 96,9 - 97,6% на 90-95% НВ.

В пятой главе «Продуктивность посевов репчатого лука на капельном орошении и структура урожая в зависимости от водного режима почвы и нормы высева семян» приведены результаты исследований по изучению влияния изучаемых факторов на продуктивность и структуру урожая репчатого лука.

Анализ полученных опытных данных показывает, что в 2008 году на варианте А₁ (80-85% НВ) при норме высева 600 тыс. шт. всхожих семян на гектар (вариант В₁) урожайность составила 74,4 т/га (табл. 5). При последовательном увеличении нормы высева до 800, 1000, 1200 тыс. шт. всх. семян/га урожайность неуклонно возрастала до 82,8, 87,2 и 90,3 т/га соответственно. Повышение предполивного порога влажности до 90-95% НВ (вариант А₂) увеличивало продуктивность посевов на всех вариантах нормы высева соответственно до 76,5, 85,1, 92,3 и 95,2 т/га. В 2009 году была достигнута наивысшая продуктивность посевов, которая так же возрастала с увеличением нормы высева на обоих вариантах водного режима почвы. На варианте А₁ (80-85% НВ) при норме высева 600 тыс. шт. всх. семян/га посевы сформировали 77,9 т/га луковиц, а при максимальной норме высева (вариант В₄ - 1200 тыс. шт. всх. семян/га) - 92,2 т/га. На варианте А₂ с более частыми поливами (предполивной порог 90 -95% НВ) получен и более высокий урожай товарных луковиц, который при минимальной норме высева (600 тыс. шт. всх. семян/га) составил 79,3 т/га, а при максимальной (1200 тыс. шт. всх. семян/га) вырос до 96,6 т/га.

Таблица 5. Урожайность репчатого лука в зависимости от водного режима почвы и нормы высева семян, т/га

Полученные данные (табл. 6). показывают, что варианте А₁ (80-85% НВ) при норме высева 600 тыс.всхож.сем./га (вариант В₁) выход очень крупного лука (более 70 мм) в среднем за 3 года составляет основную часть урожая 41,8 т/га (58,2%). На долю крупной фракции (50-70 мм) приходится 24,0 т/га (33,3%), средней фракции (40-50 мм) - 5,2 т/га (7,3%), мелкой - (менее 40 мм) - 0,9 т/га, (1,2%).

Таблица 6. Структура урожая репчатого лука в зависимости от нормы высева и режима орошения (среднее за 2008 - 2010 гг.), т/га

С увеличением нормы высева до 800 тыс.всхож.сем./га (вариант В₂) и увеличением общей продуктивности посевов происходит снижение содержания в урожае очень крупных луковиц до 41,3% (33,7 т/га). Одновременно до 44,2% возрастает доля крупного лука (50-70 мм) и составляет его основную часть - 36,1 т/га. Удельный вес средних и мелких фракций также увеличивается до 12,6% и 1,9% (10,2 и 1,6 т/га) соответственно.

При дальнейшем увеличении нормы высева до 1000 тыс.всх.сем./га (вариант В₃) тенденция сохраняется - продуктивность посевов возрастает и продолжается снижение содержания в урожае очень крупной фракции уже до 26,5% (23,2 т/га). Это автоматически приводит к увеличению удельного веса крупной фракции до 52,3% (45,7 т/га), что составляет уже более половины всего урожая. При этом фракции средних и мелких луковиц также увеличиваются соответственно до 17,8 и 3,4%, что составляет 15,6 и 3,0 тонны в расчёте на 1 гектар в физическом выражении.

В шестой главе «Экономическая эффективность производства лука в зависимости от водного режима почвы, нормы высева и способа уборки» дана оценка экономической эффективности производства репчатого лука при улучшении условий влагообеспеченности и повышении нормы высева, в связи с изменением структуры урожая. Приведена сравнительная экономическая эффективность ручной и механизированной технологий уборки репчатого лука.

При поддержании водного режима почвы не ниже 80-85% НВ и ручной технологии уборки наиболее эффективной в экономическом плане является норма высева 1000 тыс.всхож.сем./га (вариант В₃) (табл. 7). Именно она обеспечивает минимальную себестоимость продукции (2,74 руб./кг), максимальный объём прибыли на 1 гектар (314,6 тыс.руб.), максимальную производительность труда (384,1 руб./чел.-ч.) и высокий уровень рентабельности (131,4%). Более высокая норма высева 1200 тыс.всхож.сем./га (вариант В₄) увеличивает стоимость товарной продукции, но существенно ухудшает экономические показатели.

При повышении водного режима почвы до 90-95% НВ и норме высева 1000 тыс.всхож.сем./га (вариант В₃), себестоимость продукции достигает минимального значения (2,69 руб./кг), а рентабельность - максимального (137,8%). Расчётная прибыль (339,2 тыс.руб./га) на 3,1 тыс. руб. (0,9%) ниже, чем на варианте В₄ (1200 тыс.всхож.сем./га). Производительность труда при этом составляет 392,7 руб./чел.-ч.

Наиболее рентабельной при механизированной уборке является норма высева 1000 тыс.всхож.сем./га (в зависимости от режима орошения - 184,0% - 193,4%) (табл. 8). Для максимальной нормы высева 1200 тыс.всхож.сем./га уровень рентабельности составляет 176,4% - 187,2%. Главная причина снижения рентабельности в данном случае - высокая стоимость гибридных семян.

Таблица 7. Экономическая эффективность производства репчатого лука при ручной технологии уборки. Среднее за 2008-2010 гг.

Таблица 8. Экономическая эффективность производства репчатого лука при механизированной технологии уборки. Среднее за 2008-2010 гг.

Выводы

1. Для поддержания водного режима почвы в посевах лука репчатого не ниже уровня 80-85% НВ при глубине активного слоя почвы 0,5 м в зависимости от агрометеорологических условий вегетационного периода, необходимо проведение 25 - 27 вегетационных поливов оросительной нормой 4065 - 4580 м³/га. Наибольшая потребность посевов во влаге наблюдается в фазу формирование луковицы - полегание листьев. Средняя поливная норма 169 - 188 м³/га. Поддержание водного режима почвы не ниже 90-95% НВ обеспечивается проведением 58 - 64 поливов оросительной нормой 4694 - 5041 м³/га. В период формирование луковицы - полегание листьев поливы необходимо проводить поливной нормой 88 - 98 м³/га.

2. Суммарное водопотребление посевов лука репчатого при поддержании влажности активного слоя почвы не ниже уровня 80-85% НВ по годам исследований составляет 4866 - 5325 м³/га. Основной приходной статьёй водного баланса является оросительная вода - 83,5-87,3 % (4065 - 4580 м³/га). Осадки компенсируют 8,6-13,3% потребности посевов во влаге (437 - 649 м³/га). На запасы почвенной влаги приходится всего 3,1 - 4,1% от общего количества израсходованной воды (152 - 218 м³/га). При повышении уровня влагообеспеченности растений до 90-95% НВ суммарное водопотребление увеличивается до 5373 - 5655 м³/га за счёт оросительной воды, доля которой в водном балансе возрастает до 87,4 - 90,5% (4694 - 5041 м³/га). Удельный вес осадков не превышает 7,9 - 12,1% (437 - 649 м³/га). Доля и количество почвенных влагозапасов уменьшаются до 0,6 - 1,5% и 30 - 87 м³/га, соответственно, главным образом за счёт более высокой остаточной влажности почвы в конце вегетации.

3. Максимальные значения среднесуточного водопотребления отмечаются в июле в период формирование луковицы - полегание листьев. При влагообеспеченности растений не ниже 80-85% НВ посевы за сутки испаряют 84,5 - 90,7 м³/га воды. Повышение уровня влагообеспеченности растений до 90 - 95% НВ увеличивает среднесуточное водопотребление на 8,9-9,0% (до 92,1 - 98,8 м³/га в сутки).

4. Коэффициент водопотребления посевов лука репчатого при поддержании влажности почвы не ниже 80 - 85% НВ изменяется в зависимости от нормы высева в среднем от 56,7 до 71,7 м³/т. Максимальное значение коэффициента водопотребления (71,7 м³/т) характерно для минимальной нормы высева - 600 тысяч всхожих семя на 1 га. Увеличение нормы высева до 1200 тыс. всх.сем./га сопровождается ростом продуктивности посевов и снижением коэффициента водопотребления до 56,7 м³/т. Повышение уровня влагообеспеченности до 90-95% НВ увеличивает расход влаги на формирование единицы урожая до 58,5-75,0 м³/т.

5. Разработана программа оперативного управления водным режимом почвы, использование которой позволяет вести строгий учет поливной воды, контроль влажности почвы, проводить своевременную корректировку сроков и норм полива.

6. Наибольшие значения максимальной площади листьев - 68,3 тыс. м²/га, фотосинтетического потенциала (ФП) - 2,56 млн. м²*дней/га формируются при сочетании плотности посева лука 1,2 млн.всх.сем./га с влажностью почвы на уровне 80-85% НВ. При увеличении предполивного порога влажности почвы до 90-95% НВ значения формируемого ФП увеличиваются до 2,7 млн. м²*дней/га, а площади листьев до 68,3 тыс.м²/га. Накопление сырой биомассы составляет 110,3 - 143,6 т/га, сухой 10,17 - 13,23 т/га.

7. В среднем чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) за вегетацию на варианте А₁ (80-85% НВ) при норме высева 600 тыс.всхож.сем./га (вариант В₁) составила 6,25 г/м²*сутки. Повышение нормы высева от 800 до 1200 тыс.всх.сем./га привело к снижению ЧПФ до 6,12 - 5,59 г/м²*сутки соответственно.

На участке варианта А₂ (90-95% НВ) значение ЧПФ увеличивается (вариант В_{1 )} до 6,43 г/м²*сутки, на вариантах В₂ , В₃, В₄ - до 6,21, 5,92 и 5,67 г/м²*сутки соответственно.

8. Полевая всхожесть семян по вариантам опыта изменяется незначительно в пределах 90,0 - 91,5%. Сохранность растений к уборке при различных нормах высева в среднем за три года составила 96,5 - 97,5% на варианте с предполивным порогом 80-85% НВ и 96,9 - 97,6% при влажности почвы 90-95% НВ.

9. Наибольшая продуктивность посевов репчатого лука (94,3 т/га) на капельном орошении обеспечивается при поддержании предполивного порога влажности в слое почвы 0,5 м на уровне 90-95% НВ (вариант А₂) и норме высева 1200 тыс. шт. всх. сем./га (вариан...