Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы по технологии выращивания эспарцета 8
2. Условия проведения опытов и методика исследований 17
2.1. Природные условия Волгоградской области 17
2.2. Местоположение и условия проведения исследований 21
2.3. Агротехника возделывания эспарцета в опыте 29
2.4. Схема опытов и методика исследований 30
3. Рост и развитие эспарцета в зависимости от режимов орошения, уровня минерального питания и продолжительности использования 37
3.1. Динамика густоты стояния и изреживания травостоев эспарцета по годам жизни 38
3.2. Фотосинтетическая деятельность в посевах эспарцета по годам пользования и режимов орошения 47
3.3. Продолжительность межукосных периодов и потребность в тепле для формирования укосов в посевах эспарцета 55
3.4. Урожайность эспарцета по годам пользования и режимов орошения 58
3.5. Химический состав и питательность корма из эспарцета 61
4. Режим орошения и водопотребление эспарцета по годам пользования 65
4.1. Динамика влажности почвы в посевах эспарцета по годам пользования при различных режимах орошения 68
4.2. Составляющие суммарного водопотребления в посевах эспарцета по годам пользования в зависимости от режимов орошения 83
4.3. Коэффициенты водопотребления в посевах эспарцета по годам пользования и укосам в зависимости от режима орошения 90
4.4. Биоклиматические коэффициенты испарения и среднесуточное водопотребление в посевах эспарцета 93
5. Мелиоративная роль эспарцета в повышении плодородия орошаемых земель 98
5.1. Влияние режима орошения на развитие и накопление корневой массы в посевах эспарцета разных лет пользования... 98
5.2. Влияние продолжительности использования эспарцета на водно-физические свойства почвы и показатели почвенного плодородия 101
5.3. Формирование бобово-ризобиального аппарата в посевах эспарцета разных лет пользования 108
5.4. Размеры биологической фиксации молекулярного азота в посевах эспарцета по годам пользования 111
6. Энергетическая и экономическая эффективность возделывания эспарцета на сено при орошении в условиях Волгоградского Заволжья 114
6.1. Энергетическая эффективность технологии возделывания эспарцета на сено в условиях орошения 114
6.2. Экономическая эффективность технологии возделывания эспарцета на сено в условиях орошения 117
Выводы 119
Предложения производству І 24
Литература 125
Приложения 138
- Обзор литературы по технологии выращивания эспарцета
- Местоположение и условия проведения исследований
- Фотосинтетическая деятельность в посевах эспарцета по годам пользования и режимов орошения
- Составляющие суммарного водопотребления в посевах эспарцета по годам пользования в зависимости от режимов орошения
Введение к работе
В Нижнем Поволжье одним из приоритетных направлений создания устойчивой кормовой базы является совершенствование структуры посевных площадей кормовых культур на орошении. Значительные площади орошаемых земель традиционно занимаются люцерной, так как эта культура обладает высокой продуктивностью и по сравнению с другими бобовыми культурами, более соответствует природно-климатическим условиям зоны исследований. Люцерна принята базовой культурой в полевых кормовых севооборотах. В последние годы произошло резкое снижение удельного веса этой культуры в орошении, частично за счёт массового поражения её посевов болезнью «карликовая кустистость», но в большей степени это связано с резким сокращением производства семян этой культуры.
Всё это серьёзно осложняет проблему производства высокобелковых травянистых кормов.
За последние годы (1990 - 2005) в животноводстве Волгоградской об
ласти произошли серьёзные, далеко не положительные изменения. Произо
шел резкий сброс поголовья скота, снизилась его продуктивность. В бли
жайшей перспективе общая потребность в кормах для КРС на 75 - 80% будет
ч% решаться за счёт полевого кормопроизводства как в богарном, так и орошае-
мом кормопроизводстве. Расширение площадей посева многолетних трав и повышении их продуктивности диктуется необходимостью перехода на сено-сенажный тип кормления скота, как в общественном, так и в личных хозяйствах.
Следовательно, проблема совершенствования укосных площадей многолетних трав в орошении в направлении расширения видового состава наиболее ценных и продуктивных бобовых трав актуально для науки и практики сельского хозяйства региона.
Экологическое испытание большого набора многолетних бобовых трав
v на орошаемых землях Т.Н. Дроновой (1995) показало, что наряду с люцерной
высокие показатели по продуктивности имели клевер луговой, козлятник восточный, лядвенец рогатый, эспарцет песчаный, которые формировали урожаи на уровне районированных сортов люцерны.
Среди испытываемых культур наиболее полно отвечают природно-климатическим условиям зоны исследований клевер луговой и эспарцеты. По содержанию в растениях протеина клевер луговой и эспарцет песчаный незначительно уступают наиболее высокобелковым бобовым травам люцерне и козлятнику.
По данным многих научно-исследовательских учреждений, эспарцет является серьезным конкурентом люцерне в зоне каштановых и чернозёмных почв Нижнего Поволжья, как по урожайности, так и по ряду других хозяйственно полезных признаков. Он обладает высокой зимостойкостью, стабильной семенной продуктивностью, большой засухоустойчивостью и очень отзывчив на дополнительное увлажнение.
Однако на пути расширения площадей его посева на орошении существенным препятствием выступают не отработанные вопросы агротехники выращивания эспарцета в условиях орошения и прежде всего разработка наиболее оптимального режима орошения, уровня минерального питания и режима использования по годам жизни.
В условиях мощного антропогенного воздействия в орошении стали прогрессировать такие формы деградации почвы, как дегумификация, переуплотнение, рост потерь влаги за счёт стока и эрозии почв, тогда как по исследованиям В.Н. Чурзина (1990, 2003); Т.Н. Дроновой (1995, 2003); И.П. Кружилина, В.Н. Часовских (1999); Е.П. Борового (1999), Г.С. Егоровой (2002) и др. возделывание многолетних бобовых трав и их смесей с мятлико-выми в кормовых севооборотах на орошении позволяет оптимизировать водно-физические показатели почв, что создает предпосылки для более полного использования, сохранения и повышения плодородия орошаемых земель.
Широкое развитие орошения в Волгоградском Заволжье позволило в 1970 — 1990 гг решить многие проблемы сельскохозяйственного производства, в том числе создать прочную кормовую базы для животноводства за счёт выращивания кукурузы и многолетних бобовых трав.
В то же время искусственное орошение явилось сильным антропогенным фактором влияния на окружающую среду, в первую очередь на почву, подземные и поверхностные воды. На орошаемых территориях изменяется водный и солевой режим зоны аэрации, уровень залегания и минерализации грунтовых вод, поэтому роль многолетних бобовых трав, обеспечивающих определенную стабилизацию почвенного плодородия в условиях орошаемого земледелия, будет безусловно возрастать. Особое место в этих условиях должно отводится изучению режима орошения более засухоустойчивых и солеустойчивых бобовых трав, среди которых эспарцет песчаный более всего отвечает указанным требованиям.
Целью настоящей работы явилось разработка режимов орошения эспарцета песчаного на каштановых почвах Волгоградского Заволжья, обеспечивающая при поддержании необходимого водного и питательного режимов высокую продуктивность посевов в течение 3-х лет пользования.
В соответствии с поставленной целью, программой исследований предусматривалось решение следующих задач:
Изучить особенности роста и развития эспарцета в зависимости от режимов орошения, уровня минерального питания и продолжительности использования.
Установить особенности и закономерности водопотребления и формирования водного режима посевов эспарцета при различных режимах орошения.
Выявить закономерности формирования урожая по годам использования и укосам в зависимости от условий водного режима и доз минерального удобрений.
Установить коэффициенты водопотребления в посевах эспарцета по укосам и годам пользования.
Изучить мелиоративную роль эспарцета в условиях орошаемого земледелия.
Провести экономическую и энергетическую оценку разработанной технологии выращивания эспарцета при орошении.
Научная новизна исследований заключается в том, что впервые была обоснована и экспериментально подтверждена возможность эффективного возделывания эспарцета при орошении в подзоне каштановых почв Волгоградского Заволжья. Определены основные закономерности водопотребления и формирование водного режима посевов эспарцета при различных режимах орошения.
Выявлена мелиоративная роль эспарцета в условиях орошаемого земледелия.
Практическая значимость работы состоит в разработке практических рекомендаций по технологии возделывания эспарцета в условиях орошаемого земледелия, обеспечивающих высокую продуктивность культуры и улучшение мелиоративного состояния орошаемых земель Волгоградского Заволжья.
Исследования проводились в соответствии плана научно-исследовательских работ кафедры «Мелиорация земель и эксплуатации ВХО» Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии в 2001-2004 гг.
Обзор литературы по технологии выращивания эспарцета
За последние годы произошло не только прекращение строительства оросительных систем, но и сокращение существующих орошаемых земель. Так, в 1965 году в Волгоградской области было 35,0 тыс. орошаемых земель, в 1985 году - 381,0 тыс. га, максимальная площадь достигала в 1990 году и составила - 412,0 тыс. га. С 1990 года происходит быстрое снижение площади орошаемых земель, так в 1995 году она составила - 306, 0 тыс. га, в 1998 году - 282, 7 тыс. га; к 2002 году площадь орошаемых земель в Волгоградской области сократилась до 150, 0 тыс. га, из которых фактически поливалось немногим более 100,0 тыс. га (Григоров М.С., 2003). Оросительные системы, выведенные из эксплуатации, в значительной степени деградировали и в настоящее время нуждаются в коренной реконструкции.
Важное место в сельскохозяйственном производстве Волгоградской области уделяется развитию животноводства как в коллективных, фермерских, так и личных хозяйствах.
Для обеспечения животных сбалансированными кормами, необходимо расширить ассортимент возделываемых на орошении кормовых культур и особенно многолетних бобовых трав. При этом актуальным остается и решение экономии водных ресурсов. В зоне исследований эффективное производство кормов без орошения невозможно, поскольку территория Волгоградского Заволжья расположена в засушливой зоне с резко континентальным климатом, где испарение с поверхности почвы превышает количество выпавших осадков в два и более раза.
До последнего времени ведущей кормовой культурой из многолетних трав на орошении остается люцерна, её продуктивность может достигать до 80-100 т/га зеленой массы или до 20, 0 т/га сена (Медведев Г.А., 1989; Чур-зин В.Н., 1990; Дронова Т.Н., 1995; Егоровой Е.П., 1999; Кружилин И.П., Ча-совских В.Н. 1999; Медведев Г.А., Иванов В.М., Чурзин В.Н. и др., 2000). В связи с массовым поражением её посевов болезнью «карликовая кустистость», в последние годы особую актуальность приобрела проблема поиска многолетних бобовых трав, способных сохранять продуктивное долголетие до 3 - 4-х лет и приспособленных к природным условиям Нижнего Поволжья. По исследованиям Г.А. Медведева (1989), Т.Н. Дроновой (1995, 2003) наиболее продуктивными и отвечающими природно-климатическим условиям зоны исследований можно отнести клевер луговой, козлятник восточный и эспарцет виколистный и песчаный.
Наши исследования проводились с районированным сортом эспарцета песчаного (Onobrychis arenaria) - Песчаный 1251. Сорт районирован в Волгоградской области с 1957 года. Выведен Весело-Подолянской опытно-селекционной станцией из дикорастущего эспарцета Сумской области. Сорт отличается высокой зимостойкостью и продуктивностью. В условиях орошения этот сорт способен давать до 3-х укосов, рано весной быстро отрастает, не полегает, листьев и соцветий в сене до 42 - 59 %, сено хорошего качества. При перестое, в богарных условиях, листья скручиваются, сено получается грубое. Из селекционных сортов менее всего отвечает требованиям орошаемого кормопроизводства. По типу развития Е.Н. Синская (1950), А.К. Федоров (1968), Г.А. Медведев (1989) относят эспарцет песчаный к многолетникам полуозимого типа, приближаясь к двуручкам. И.В. Ларин и др. (1990) характеризуют эспарцет песчаный как многолетник ярового типа развития. Этот вид эспарцета можно высевать как ранней весной, так и летом (июль - начало августа). Эспарцет песчаный больших площадей пока не занимает, но в отдельных хозяйствах Волгоградской области эспарцет начинает конкурировать с люцерной, не уступая ей по урожайности сена.
В технологии возделывания эспарцета на орошении очень важны сроки и способы посева. Для зоны исследований таких исследований нет и поэтому при проработки этих вопросов мы в основном руководствовались исследованиями Т.Н. Дроновой (1995) и обобщающими данными по технологии возделывания эспарцета, которые представлены в публикации Г.А. Медведева (Многолетние травы при орошении. - М.: Росагропромиздат, 1989).
Анализ результатов по технологии возделывания эспарцета в богарных условиях (Епифанов B.C., 2000; Хуснидинова Ш.К., Рябинина О.В., Кудрявцева Т.Г., 2001; Слободяник Т.М., 2002; Рябинина О.В., 2002; и др.) показал, что для повышения продуктивности посевов в первый год жизни в большинстве исследований рекомендуется проводить подпокровный посев эспарцета. Ввиду того, что эспарцет в отличие от других бобовых высевают плодами (семенами в оболочке), которые для набухания требуют 125 - 150% воды от их массы, то высевать его следует рано весной под покров высокоурожайных, но быстро освобождающих поле яровых культур. При подпокровном посеве эспарцет развивается нормально при условии, что покровная культура не угнетает сильно всходы эспарцета, не затеняет и быстро освобождает поле. При уборке покровных культур на зерно (овес, ячмень, пшеница) эспарцет сильно изреживается и резко снижает урожайность, как в год посева, так и в последующие годы. Для условий зоны исследований при возделывании эспарцета в условиях орошения заслуживают внимание исследования Т.Н. Дроновой (1995) по оценке покровных культур для многолетних бобовых трав по их угнетающему действию.
Местоположение и условия проведения исследований
Исследования проводились на каштановых почвах Волгоградского Заволжья в опытно-производственном хозяйстве «Россия» ВНИИОЗ Николаевского района в кормовом севообороте. Климат Волгоградского Заволжья, где расположено ОПХ «Россия» отличается сильно выраженной засушливостью, очень жарким летом и неустойчивой зимой (резкие перепады температур, нестабильность снежного покрова). Засушливость климата обусловлена также низкой относительной влажностью воздуха в вегетационный период. Анализ месячных и годовых сумм осадков по годам исследований показывает довольно стабильную естественную влагообеспеченность (табл. 2.2). Так, общее количество осадков в 2002 году составило - 289,8 мм, в 2003 году - 290,9 мм, в 2004 году - 283,3 мм при среднемноголетнем значении -271,0 мм.
Количество осадков за вегетационный период (апрель- сентябрь) было на уровне близкой к климатической норме и достигало в 2002 году - 105,0 мм, в 2003 году - 165,0 мм, в 2004 году - 120,0 мм, при среднемноголетнем значении- 154,0 мм.
Более наглядно условия тепло- и влагообеспеченности за период вегетации представлены в рисунках 1-3. Анализ этих данных позволяют заключить, что годы исследований незначительно отличались по гидротермическому режиму. Во все годы ощущался значительный дефицит осадков и поэтому высокие и стабильные урожаи всех сельскохозяйственных культур в зоне исследований можно гарантированно получать только в условиях орошения.
Эспарцет песчаный более устойчив к условиям перезимовки с другими видами эспарцета. Эта оценка эспарцета песчаного была полностью подтверждена в наших опытах. По данным Г.А. Медведева (1989) эспарцет песчаный способен выдерживать суровые малоснежные зимы с морозами в зоне корневой шейки до -15С. С понижением температуры в зоне корневой шейки посевы сильно изреживаются. В годы исследований таких понижений температур не наблюдалось, и посевы эспарцета благополучно перезимовывали во все годы. Основной причиной изреживания являлось образование притёртой ледяной корки и длительные весеннее стояние воды в понижениях участка.
Почвенный покров ОПХ «Россия» характеризуется высокой комплексностью и пестротой механического состава (от глинистого до супесчаного, песчаного и песков). Основными компонентами почвенного комплекса орошаемых площадей являются каштановые солонцеватые и лугово-каштановые почвы.
Морфологическое обследование почвы опытного участка показало, что почвы имеют профиль, характерный для почвообразовательного процесса зоны сухих степей. Средняя мощность гумусового горизонта варьирует в пределах 20...25 см, горизонтов A+Bi -30...32 см — тяжелосуглинистый, коричневато-темный, комковато-зернисто-пылеватый, переход к горизонту В2 постепенный.
Почвенный профиль каштановых почв на орошаемом участке промыт от легкорастворимых солей на глубину от 70 до 150 - 200 см. Сухой остаток колеблется в пределах 0,09...0,12%, общая щелочность имеет величину 0,02...0,04% с незначительными отклонениями, рН- 7,9...8,9.
Гранулометрический состав тяжелый с большим содержанием физической глины и ила (приложение 3). Колебания в распределении этих фракций по профилю незначительное, с небольшим утяжелением вниз по профилю.
Содержание общего гумуса в пахотном слое каштановых почв опытного участка 2,15% с заметным убыванием вниз по профилю. Величина суммы поглощенных оснований составляет 28 - 30,0 м-экв на 100 г почвы. В составе поглощённых оснований доминирует кальций (55,0 - 72,3%), что определяет достаточно хороший микроагрегатный состав почв.
Обеспеченность почв опытного участка, согласно классификации В.И. Филина (1987) фосфором низкая, обменным калием повышенная (приложение 4).
Основные показатели, характеризующие водно-физические свойства почвы опытного участка отражены в приложении 5. Показатель плотности сложения в пахотном слое (0...30) составляет - 1,16 т/м , что связано с тем, что предшественник кукуруза оставляет в пахотном слое значительное количество пожнивно-корневых остатков, которые заделываются в верхний слой почвы. Для слоя 0...70 см плотность сложения составляет 1,25 т/м3, для слоя 0... 100 см показатель плотности сложения увеличивается до 1,32 т/м .
Наименьшая влагоёмкость для расчетного слоя почвы (0...70 см) составляет - 22,5% от массы абсолютно сухой почвы, для слоя 0...100 см — 20,5%. Общая порозность для слоя 0...70 см - 51,1%, для слоя 0...100 см -49,0%.
Фотосинтетическая деятельность в посевах эспарцета по годам пользования и режимов орошения
Исследования последних лет (Устенко Г.П., 1971; Алиев Д.А., 1974; Росс Ю.К., 1975; Нерин СВ., Чудновский А.Ф., 1975; Филин В.И., 1987; Чурзин В.Н., 1990; Дронова Т.Н., 1995, и др.) показана ведущая роль в создании урожая сельскохозяйственных культур таких важнейших показателей фотосинтетической деятельности растений в посевах как площадь ассимилирующей поверхности и фотосинтетический потенциал посевов. Формирование в посевах достаточной по размерам площади листьев, от которой зависит оптическая плотность посевов, очень важно с точки зрения поглощения листьями световой энергии для фотосинтеза. Однако большая площадь листьев как отмечают Д.А. Алиев (1975), В.И. Филин (1987) не всегда соответствует максимальной продуктивности посевов, так как при чрезмерном развитии площади листьев, в посевах возрастает затенение листьев нижних ярусов, вследствие чего снижается и чистая продуктивность фотосинтеза.
Фотосинтез у эспарцета в условиях орошения вообще не изучался. Представленные исследования представляют собой одну из первых попыток научного решения вопроса по оценке влияния режимов орошения на фотосинтетическую продуктивность посевов эспарцета. Проведённые исследования дают возможность более аргументировано подойти к использованию выбранных вариантов по режиму орошения, которые одновременно обеспечивают и более высокую продуктивность.
Основой максимального поглощения падающей ФАР с высоким КПД, как показали наши исследования, заключается в быстром росте площади листьев, что характерно для посевов эспарцета первого укоса и достаточно высокой площади листьев с более продолжительным межукосным периодом во втором и третьем укосах.
Для многолетних бобовых трав при выращивании на корм большая площадь листьев, усиливающая вегетативный рост стеблей следует считать положительным свойствами, так как отражается на более высокой продуктивности травостоя.
В ряде работ по люцерне (Плешаков В.А., 1981; Кружилин И.П., 1984; Матвеева Л.Г., 1988; Чурзин В.Н., 1990; Дронова Т.Н., 1995) показано, что максимальная ассимилирующая поверхность формируется при поддержании влажности почвы в пределах 75...80% НВ.
Внесение минеральных удобрений под люцерну в большинстве случаев способствует повышению численных значений площади листьев и фотосинтетического потенциала.
В отличие от люцерны, у которой основная роль в создании урожая сухого вещества принадлежит листьям, в посевах эспарцета значительная роль в формировании сухого вещества принадлежит стеблям и листьям.
Учитывая высокую трудоёмкость исследований по фотосинтетической продуктивности эспарцета в орошении нами проведены исследования на двух режимах орошения 70...75% НВ и 80...85% НВ на контроле (б/у) и варианте минерального питания Р о + N3o под укос в посевах первого и второго года пользования (2002, 2003 г.г.).
Проведёнными исследованиями установлено (табл. 3.6), что площадь листьев у эспарцета первого года пользования (второго года жизни, 2002 г) незначительно изменялась от режимов орошения и уровня минерального питания. В большей степени это сказалось на линейном росте и массе стеблей. Величина площади листьев в большом диапазоне изменялась по укосам.
Так, в 2002 году на посевах эспарцета первого года пользования площадь листьев в первом укосе в фазу укосной спелости (начало цветения) со-ставила на варианте 70...75% НВ на контроле - 30,6 тыс. м /га, во втором укосе - 20,2 тыс. м /га, в третьем - 18,1 тыс. м /га. При внесении N3o под укос на фоне основного внесения Ріго на три года пользования отмечалось некоторое увеличение площади листьев. Так в первом укосе она достигала - 31,8 тыс. м /га, во втором - 21,6, в третьем - 19,5 тыс. м /га.
С повышением режима влажности площадь листовой поверхности у эспарцета незначительно возрастала и составила в первом укосе на контроле - 32,2 тыс. м /га, во втором - 20,8, третьем укосе - 20,0 тыс. м /га. Но фоне внесения Рі2о под основную обработку и N30 под укос происходило некоторое увеличение площади листьев, но закономерности по снижению площади листьев по укосам сохранялись.
При повышенном режиме увлажнения (80...85% НВ) эти показатели соответственно возрастали до 33,5 - 37,1 тыс. м /га. Как и у эспарцета первого года пользования во второй год также отмечалось значительное снижение площади листьев во втором и особенно в третьем укосе. На травостоях второго года пользования площадь листьев на вариантах по фону минерального питания на режиме 70...75% НВ снижалась до 22,5 - 23,8 тыс. м /га, на варианте 80...85% НВ площадь листьев составила на контроле - 25,1 тыс. м /га, на ва-рианте внесения Ріго + N30 - 26,7 тыс. м /га. В третьем укосе индексы листо-вой поверхности по вариантам снижались до значений 20,7 - 21,3 тыс. м /га и 22,2-23,5 тыс. м2/га.
Исследования показали, что площадь тесно связана с уровнем урожайности сухой массы и фотосинтетическим потенциалом (ФП). У эспарцета первого года пользования (табл. 3.8) для первого укоса урожай сухой массы в пределах 2,95 т/га можно получать при режиме орошения 70...75% НВ на фоне внесения Р120 + N3o- Повышение режима до 80...85% НВ ведёт к снижению урожайности сухой массы до 2,71 т/га. При этом продуктивность фотосинтеза соответственно составляет 3,37 - 2,97 г/м2-сутки.
В первом укосе мощность ФП за счёт удлинения межукосного периода в посевах эспарцета первого года пользования достигает на режиме 70...75% НВ - 874,5 тыс/м -сутки/га, а на режиме 80...85% НВ отмечалось увеличение ФП до значений - 910,2 тыс/м -сутки/га.
Во втором укосе величина ФП снижалась до значений 515,1 - 550,8 тыс/м -сутки/га, но при этом продуктивность фотосинтеза возрастала до зна-чений 4,23 - 5,17 г/м -сутки. Применение Pi2o + N30 на обоих режимах орошения положительно отражалось на основных показателях фотосинтетической деятельности в посевах эспарцета первого и второго года пользования (табл. 3.9). Так, в первом укосе величина ФП была наиболее высокой 1107,1 -1131,5 тыс/м2-сутки/га, но величина ЧПФ для первого укоса снижалась до 2,43 - 2,95 г/м -сутки. Во втором укосе при снижении показателей ФП до 642,6 - 720,9 тыс/м -сутки/га ЧПФ возрастала до 4,97 - 3,70 г/м -сутки. Приведённые расчёты (табл. 3.8; 3.9) показывают, что между мощностью ФП и ЧПФ прямой зависимости по укосам не установлено, т. е. при увеличении ФП, продуктивность (ЧПФ) фотосинтеза снижается. Такая зависимость в основном связана с продолжительностью межукосных периодов и величиной площади листьев.
Составляющие суммарного водопотребления в посевах эспарцета по годам пользования в зависимости от режимов орошения
Определение степени отзывчивости сельскохозяйственных культур на изменение водного режима почвы и установление количественной оценке уровня водопотребления относится к наиболее важным показателям в орошении и используется для оценки режимов орошения при возделывании сельскохозяйственных культур.
В практике орошаемого земледелия используются различные методы определения суммарного водопотребления. В исследованиях суммарное во-допотребление нами определялось методом водного баланса по А.Н. Костя-кову. Этот метод широко применяется для расчёта суммарного водопотребления в различных почвенно-климатических зонах.
В последние годы для расчёта суммарного водопотребления используются биоклиматические методы, где наряду с изменением климатических факторов, учитывают и биологические особенности возделываемых культур в условиях оптимизации водного режима почвы.
Суммарный расход воды полем, как отмечают М.Н. Багров и И.П. Кружилин (1980), зависит от многих фактора, и поэтому определение их косвенным путём через те или иные метеорологические факторы очень сложный и трудоёмкий процесс. Для установления более или менее устойчивой коррелятивной зависимости между расходами воды полем и метеорологическими факторами необходимо соблюдать строго определенные условия. Прежде всего нужно иметь достаточно высокую подвижность воды, чтобы не вызвать каких-либо нарушений в нормальном процессе транспирации.
Водопотребление посевами эспарцета в условиях орошения имеет свои особенности. Определяются они тем, что в летний период повышаются напряжённость метеусловий за счёт повышения температуры почвы и воздуха, что приводит к значительному росту суммарного водопотребления при формировании второго укоса эспарцета. Суммарное водопотребление эспарцета рассматривалось нами в виде суммарного расхода воды за весь период вегетации и по укосам по годам пользования (табл. 4.5 - 4.10), а также по затратам воды на формирование единицы урожая (сена).
Самое высокое суммарное водопотребление на посевах первого года пользования складывалось на режиме предполивного порога влажности почвы на уровне 80...85% НВ, и достигало 6249 м3/га при 6057 м3/га на режиме 75...80% НВ и 5865 м3/га на режиме 70...75% НВ. В структуре суммарного водопотребления доля суммы вегетационных поливов соответственно по режимам орошения составила - 76,81%, 74,30% и 71,60%. В наших исследованиях на долю оросительной воды в суммарном водопотреблении по укосам также приходился наиболее высокий процент. Чем интенсивнее режим орошения, тем меньше участие атмосферных осадков и почвенных влагозапасов в суммарном водопотреблении. Так, наиболее низкий коэффициент использования почвенной влаги (11,76%) отмечается в варианте с назначением поливов при влажности 80...85% НВ.
Суммарное водопотребление имеет определённую динамику по укосам (табл. 4.6). Наиболее высокие показатели суммарного водопотребления характерны для второго укоса и составили на режиме 80...85% НВ - 258,6 мм, на режиме 75...80% НВ - 266,4 мм, при 254,8 мм на режиме 70...75% НВ. Наиболее низкий показатель суммарного водопотребления характерен для первого укоса и равнялся 174,2 мм (80...85% НВ), 157,1 мм (75...80%) НВ) и 118,5 мм (70...75% НВ).
В посевах эспарцета второго года пользования (табл. 4.7 и табл. 4.8) получены следующие закономерности - максимальные значения суммарного водопотребления также характерны для режима 80...85% НВ (5212 м3/га). Более высокие показатели суммарного водопотребления также характерны для второго укоса (табл. 4.8), доля участия оросительной воды в суммарном водопотреблении составила на режиме 80..85% НВ - 69,0%, на режиме 75...80% НВ - 67,6%, при 63,2% на режиме 70...75% НВ.
На основании проведённых исследований можно заключить, что суммарное водопотребление и соотношение его составляющих колеблются по годам и определяются режимом орошения и погодными условиями. Закономерно доказано, что во все годы исследований при поддержании нижнего порога влажности 80...85% НВ расходы поливной воды выше в суммарном количестве потребляемой воды (69,0 - 76,8%). Чем больше сумма атмосферных осадков за вегетационный период, тем лучше разница суммарного водопотребления между режимами орошения 80...85% НВ и 75...80% НВ (521,2 и 517,9 мм, 2003 год).
