Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Поливной режим семенной люцерны с применением аэрозольного орошения в условиях светло-каштановых почв Заволжья

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Генералов, Владимир Ильич

Введение.

Глава I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ОРОШЕНИЯ СЕМЕННОЙ ЛЮЦЕРНЫ В УСЛОВИЯХ НЕДОСТАТОЧНОГО УВЛАЖНЕНИЯ И РАЗВИТИЯ АЭРОЗОЛЬНОГО. ОРОШЕНИЯ В НАШЕЙ СТРАНЕ И ЗА РУБЕЖОМ

1.1. Основные биологические особенности роста, развития и пподообразования люцерны в условиях недостаточного увлажнения.

1.2. Особенности регулирования водного режима почвы, способы и режим орошения семенной люцерны

1.3. Развитие аэрозольного орошения в нашей стране и за рубежом.

Глава 2. УСЛОВИЯ И СХЕМА ПОСТАНОВКИ ОПЫТА, ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИЙ АЭРОЗОЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ, МЕТОДИКА НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Агроклиматическая и почвенная характеристика места проведения исследований.

2.1.1. Агропочвенные, гидрологические и агроклиматические условия опытного участка.

2.1.2. Погодные условия.

2.2. Условия и схема гостановки опытов.

2.2.1. Технические средства реализации аэрозольного орошения.

2.2.2. Агротехника семенной люцерны

2.3. Методика научных исследований

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Глава 3. ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЛЮЦЕРНЫ В СОЧЕТАНИИ ОБЫЧНОГО И АЭР030ЛШ0Г0 ОРОШЕНИЯ

3.1. Динамика влажности почвы, поливные и оросительные нормы.

3.2. Водопотребление семенной люцерны

3.3. Среднесуточное водопотребление

3.4. Коэффициент водопотребления семенной люцерны

3.5. Зависимость суммарного водопотребления семенной люцерны от метеорологических показателей

Глава 4. ВЛИЯНИЕ АЭРОЗОЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ НА ШКРО-ФИТОКПИ-МАТ ПОСЕВА И ВОДНЫЙ РЕЖИМ РАСТЕНИЙ ЛЮЦЕРНЫ

4.1. Формирование температуры и относительной влажности воздуха в посеве люцерны . . IOI

4.2. Температурный режим посева люцерны.

4.3. Температурный режим почвы

4.4. Динамика содержания воды и водный дефицит в листьях люцерны

4.5. Потенциальная транспиравдя посева люцерны

Глава 5. ВЛИЯНИЕ АЭРОЗОЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ НА ДИНАМИКУ ФОРМИРОВАНИЯ ГЕНЕРАТИВНЫХ ОРГАНОВ, ФОТОСИНТЕГИЧЕС-КИЕ ПОКАЗАТЕЛИ, УРОЖАЙ ЛВДЕРНЫ И ЕГО СТРУКТУРУ

5.1. Динамика опыления, цветения и плодообразования люцерны.

5.2. Формирование листовой поверхности и фотосинтетическая деятельность люцерны.

5.3. Влияние режима и способов орошения на урожай семян люцерны и его структуру

Глава 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИШОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЛЮЦЕРНЫ

НА СЕМА.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Поливной режим семенной люцерны с применением аэрозольного орошения в условиях светло-каштановых почв Заволжья"

ХХУ1 съезд КПСС, уделяя особое внимание развитию животноводства, поставил перед тружениками сельского хозяйства задачу: сбалансировать корма по белку и другим питательным веществам* Важность существующей проблемы, связанной с дефицитом кормового белка, была подчеркнута в "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I.I985 годы" и Продовольственной программе на период до 1990 года*

Из всех возделываемых в нашей стране кормовых сельскохозяйственных культур наиболее ценной является люцерна. Обладая рядом ценных биологических свойств, она способна формировать во время онтогенеза высокие урожаи зеленой массы и сена.

Однако расширение посевов люцерны сдерживает проблема её семеноводства. Средний урожай семян люцерны в условиях Нижнего Поволжья не превышает 0,8.1,0 ц/га. Неудовлетворительная семенная продуктивность препятствует расширению её посевов и заставляет увеличивать в орошаемых севооборотах долю площадей, занятых посевами семенной люцерны;1

Низкая семенная продуктивность люцерны объясняется недостаточной изученностью её биологических особенностей при высоком напряжении метеорологических факторов;

Одной из причин снижения урожая семян люцерны является нарушение водного и температурного режима растений в засушливых условиях Заволжья.'

В связи с нарастающим дефндатом оросительной воды важное значение приобретает проблема рационального её использования, разработка и внедрение в практику систем орошения, обеспечивающих высокие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур независимо от складывающихся погодных условий.

Одним из способов, позволяющих экономно расходовать оросительную воду, направленно регулировать параметры микро и фито-климата и водный режим растений, является аэрозольное орошение.

Настоящая работа посвящена разработке режима орошения семенной люцерны в сочетании с аэрозольным увлажнением,

В наших исследованиях была поставлена задача: установить оптимальный поливной ревам люцерны при обычном дождевании и в сочетании с аэрозольным орошением; изучить влияние аэрозольного увлажнения на процессы опыления и плодообразования, водный режим растений, параметры фитоклимата и продуктивность посева; обосновать режим и экономическую эффективность аэрозольного увлажнения посевов семенной люцерны.

В диссертации защищаются следующие научные положения и результаты.

Установленный поливной режим посевов семенной люцерны с применением аэрозольного орошения позволяет:

- равномернее и продуктивнее использовать влагу из почвы;

- улучшать физиологическое состояние растений и снижать отрицательное влияние высоких дневных температур воздуха на формирование и сохранность репродуктивных органов;

- снизить затраты и повысить окупаемость затрат при выращивании семян.

Исследования проводились в течение. 1979.1983 гг. на Заволжской опытно-мелиоративной станции под руководством академика-секретаря ВАСХЭДШ, доктора технических наук, профессора Б. Б. Щу-макова, научный руководитель темы по ВолжНИИГиМ кандидат сельскохозяйственных наук В. В. Бородычев.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Генералов, Владимир Ильич

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Глава 3. ВОДНЫЙ РЕЖИМ ПОЧВЫ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ

ЛЮЦЕРНЫ В СОЧЕТАНИИ ОБЫЧНОГО И АЭРОЗОЛЬНОГО

ОРОШЕНИЯ

3.1. Динамика влажности почвы, поливные и оросительные нормы

Установлено, что верхняя граница оптимального увлажнения большинства сельскохозяйственных культур соответствует наименьшей влагоемкости (НВ). По данным ряда авторов ( 50, 63, 90, 149) при таком уровне влажности почвы имеется подвижная влага, легко доступная растениям, и в то же время не нарушен водный режим.

Достаточное обеспечение растений водой определяется не только доступной влагой в почве, но и скоростью её передвижения.

По данным Л. П. Смоляка и Г. П. Реуцкого ( 165) оптимальными условия водного питания будут тогда, когда скорость движения воды в почве будет равна или больше скорости движения воды в растении.

При недостаточном влагообеспечении растений вследствии снижения влажности почвы, как указывает Н. А. Максимов ( 115) происходит изменение соотношения свободной и связанной воды в сторону резкого уменьшения свободной воды, что приводит к значительному затруднению поступления воды в растение.

Снижение влажности почвы до критической, ниже которой начинается угнетение растений, по утверждению Л. А. Филиппова ( 173) снижает оводненность листьев, транспирацию, фотосинтез, увеличивает водный дефицит» осмотическое давление клеточного сока и сосущую силу листьев.

Снижение влажности почвы сверх установленных пределов приводит к торможению жизнедеятельности растений, в результате чего снижается урожай.

Согласно выводам авторов ( 63, 90, 165), оптимальной влажности почвы соответствует определенное соотношение воды и воздуха в почве, благоприятствующее жизнедеятельности корневых систем растений. Динамика влажности активного слоя на посевах семенной люцерны по вариантам водного режима почвы представлена на рисунках 3.1.3,5, а также в приложении II.40.

Анализ полученных данных показывает, что во все годы исследований влажность почвы поддерживалась не ниже установленных схемой опытов уровней.

В 1979 году запасы почвенной влаги в активном слое почвы были обусловлены осенне-зимними осадками и составили 156,5 мм или 85 % НВ. Значительное количество осадков выпавших в апреле (67,9 мм) и в первой декаде мая (18,6 мм) пополнили запасы почвенной влаги и поэтому влажность почвы снизилась до предполивно-го уровня в фазу ветвления. Повышение температуры воздуха (в мае до 18,8°С) отсутствие осадков во второй и третьей декаде мая в сочетании с нарастанием вегетативной массы способствовали увеличению расхода воды растениями. В результате этого влажность активного слоя почвы снизилась второй раз до предполивного уровня в фазу бутонизации. Межполивной период составил 13 дней, а на вариантах с применением аэрозольного орошения - 14 дней. В дальнейшем на первом варианте влажность почвы снижалась до предполивного уровня дважды в фазу цветения и один раз в фазу созревания, межполивные периоды изменялись от 10 до 18 дней.

На четвертом варианте межполивные периоды увеличились за счет более экономного расходования влаги из почвы на 2.4 дня. В отличие от первого варианта на четвертом варианте влажность почвы в фазу созревания находилась в пределах заданного предпо

Рис. 3.1 Динамика влажности активного слоя почвы по вариантам опыта в 1979 г. на посевах семенной люцерны: I - осадки, мм; 2 - поливы, мм; 3 - влажность почвы, % НВ

070-70-60% нв йто-то-бо^нв+а.о. ml. — 70-70-50 2 нь дивного уровня. Динамика влажности почвы на третьем и шестом вариантах изменялась аналогично динамики влажности почвы на участках первого и четвертого вариантов. На участке второго варианта снижение влажности активного слоя почвы до заданного предполив-ного уровня (80 % НВ) отмечалось в фазу цветения четыре раза, а на участке пятого варианта три раза. Межполивные периоды составили соответственно 6.8 и 8.9 дней. Снижение влажности почвы в фазу созревания до 60 % НВ на втором и пятом вариантах произошло соответственно II и 9 июля.

Динамика влажности активного слоя почвы по вариантам опыта, сложившаяся на посевах семенной люцерны в 1980 году незначительно отличалась от динамики влажности почвы 1979 года. Начальные запасы почвенной влаги в активном слое почвы составили 85 % НВ (рис. 3.2).

Более высокую интенсивность испарения влаги почвой обусловили высокие дневные температуры воздуха в период вегетации люцерны. Поэтому расход влаги был выше, чем в 1979 году. Влажность активного слоя почвы опустилась до 70,3 % НВ к началу фазы ветвления. Высокие температуры воздуха в середине мая обусловили необходимость проведения аэрозольного орошения уже с 15 числа. Межполивной период между первым и вторым поливом составил 18 дней, а на вариантах с применением аэрозольного орошения 20 дней. На первом варианте влажность почвы дважды опускалась до предполивного уровня в фазу цветения, а на соответствующем варианте с применением аэрозольного орошения наблюдался более равномерный расход влаги. Поэтому снижение влажности почвы до 70 % НВ отмечено 20 июня. В фазу созревания на первом и четвертом вариантах влажность активного слоя почвы до 60 % НВ опустилась соответственно 12 и II июля. На сравниваемых вариантах третьем и шестом до фазы созревания дист> сл

Рис. 3.2 Динамика влажности активного слоя шчвы по вариантам опыта в 1980 г. на посевах семенной люцерны: I - осадки, мм; 2 - поливы, мм; 3 - влажность почвы, % НВ

- D 70-70-60^нв ---Пто-во^нв ---Пшо-бо^нв+а.й . □70-80-60/; нв+а.0. -w.- 70-70-50^нв - -70-70-50^н6+ад намика влажности активного слоя почвы бьша идентичной динамке влажности первого и четвертого вариантов. В фазу созревания на третьем и шестом вариантах влажность активного слоя почвы находилась в пределах заданного цредполивного уровня.

На втором варианте (70.80.60 % НВ) влажность активного слоя почвы опускалась в фазу цветения до 80 % НВ четыре раза, а на соответствующем варианте с применением аэрозольного орошения три раза. Межполивные периоды изменялись соответственно от 6.7 до 7.9 дней.

Динамика влажности активного слоя почвы по вариантам опыта, сложившаяся на посевах семенной люцерны в 1981 году представлена на рис. 3.3. Запасы влаги в активном слое почвы на начало вегетации соответствовали 92 % НВ. Пониженные температуры воздуха в апреле - начале мая и выпавшие осадки способствовали более равномерному расходу влаги из почвы. Влажность активного слоя почвы снижалась до предполивного уровня в фазу ветвления и бутонизации. В связи с низкими температурами воздуха в мае, аэрозольное орошение в 1981 году начали проводить только с 29 мая (табл. 3.1, приложение 6.10).