Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Научное обоснование повышения продуктивности орошаемых земель юго-восточного региона Республики Казахстан

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Научное обоснование повышения продуктивности орошаемых земель юго-восточного региона Республики Казахстан"

КАЗАХСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК КАЗАХСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ИМ. В. Р. ВИЛЬЯМСА

О 8 АВГ 1994

На правах рукописи

ТУРЕШЕВ ОРЫНБЕК

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ ЮГО-ВОСТОЧНОГО РЕГИОНА РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

06.01.01 — общее земледелие

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук в форме научного доклада

II. Агшалыблк, 1994

Работа выполнена в Казахском научно-исследовательском институте земледелия им. В.Р. Вильямса.

Официальные оппоненты:

Доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, академик КАСХН, РАСХН Зыков Ю.Д.

Доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент КАСХН Госсен Э.Ф.

Доктор геолого-минералогических наук,

профессор, член-корреспондент .

КАСХН,'РАСХН Мухамедаанов С.Ы.

Ведущая организация - Кыргызский научно-исследовательский институт земледелия.

Защита состоится СР^гц ¿Г1994 г. в " Ш" часов на заседании специализированного совета Д 55.05.01. Казахского научно-исследовательского института земледелия иы. В.Р. Вильяыса, по адресу: Алматинская область, Каскеленский район, пос. Алмалыбак, КазНИЙЗ.

С диссертацией ысяно ознакомиться в библиотеке Казахского научно-исследовательского института земледелия иы. В.Р. Вильямса.

Автореферат разослан <Р М'тЭЛЯ/ 1994 г.

Ученый секретарь специализированного советаг^;Гч-доктор биологических наук к .¿¿¿^ 1?амазанова С.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Юго-восточный регион Республики Казахстан включает в себя территории ЖамОылской, Алматинской и Талдыкорганской областей, имеющих 2706 тыс.га пашни, в т.ч. 750 тыс. га орошаемой. На поливных земляк региона возделываотся сахарная свекла и табак, зерновые, кормовые и овощные культуры. Занимая 28 % пашни, орошаемые вемли дают более 70 % валовой продукции земледелия. При рациональном использовании эффективность орошения может быть значительно повышена. В настоящее время, несмотря на благоприятный почвенно-климатический потенциал, урожайность полевых культур в 1,5-2,0 раза ниже возможного уровня, что вызывает необходимость совершенствования системы орошаемого земледелия. Это тем более ваяно, поскольку все ревервы расширения площади орошаемых земель полностью исчерпаны, а следовательно, дальнейшего увеличения производства сельскохозяйственной продукции можно достичь только за счет повышения урожайности полевых культур.

Исследования по диссертационной гене проводились•в период 1964-1990 гг. в Казачатам НШ земледелия им. В.Р. Вильямса и на его опытной сети под руководством и при личном участии автора, в соответствии с государственными отраслевыми планами ГКИТ бывшего СССР и ВАСХШ1Л по проблемам:

• - ОЦ.034.07.02 "Разработать юилмекс мероприятий по повышению эффективности орошаемых земель";

- 052.01.02 "Усовершенствовать, внедрить в различных экологических регионах страны научно-обоснованные системы орошаемого земледелия с программированным выраптюанием высоких урожаев сельскохозяйственный культур на индустриальной основе".

Выполнение указанных программ осуществлялось по следующим этапам:

1. 1964-1970 гг. РМСХ.080 по теме "изучение прогрессивных способов н режимов орошения основных' полевых культур" (номер гос. регистрации 6804583).

2. 1967-1975 гг. FMCX.002.02 по теме "Усовершенствовать реяиш орошения культур свекловичных севооборотов о учетом новой техники и технологии" (номер гос. регистрации 770'1Г>4КО.

3. 1968-1990 гг. 051.078.02.01 по теме "Изучить типы и виды севооборотов с различным насыщением и размещением основных культур в ротациях, применительно к различным условиям КазССР" (номер гос. регистрации 72004537).

4. 1975-1980 гг. РМСХ.002.01 по теме "Районирование орошаемых территорий юго-востока Казахстана для дифференцированного применения режима орошения, способов и техники полива основных полевых культур" (номер гос. регистрации 77045422).

5. 1981-1985 гг. 07.02.04.01 по теме "Разработать рекомендации по получению запланированной урожайности полевых культур" (номер гос. регистрации 01823005458).

6. 1986-1990 гг. 052.01.02 по теме "Разработать технологии возделывания основных полевых культур в условиях орошения юга Казахстана, обеспечивающие получение запрограммированных урожаев" (номер гос. регистрации 01823005458).

В диссертации ставились следующие задачи:

1. Оценить почвенно-климатические условия региона, оказывающие непосредственное влияние на схемы чередования культур в севооборотах, режимы орошения и технологию полевых культур, программирование урожаев с учетом охраны окружающей среды.

2. Уточнить теоретические основы чередования культур в свекловичных и зерновых севооборотах с изучением на их фоне элементов системы орошаемого земледелия, обеспечивающей расширенное воспроизводство плодородия почв.

3. На основных типах орошаемых почв изучить эффективность ' влагозарядковых поливов, нормы и сроки их проведения в сочетании с вегетационными поливами.

4. Определить оптимальную яредполивную влажность по фазам роста и развития полевых культур, уточнить режим орошения культур в нолевых севооборотах, составить водный баланс и средние ординаты гидромодуля.

5. Разработать теоретические принципы режимов орошения культур в полевых севооборотах, обеспечивающие рациональное Использование оросительной воды.

' б. Разработать математические модели суммарного водопот реблепия культурами палевых севооборотов в зависимости с/ уровня плодородия почвы. Определить зональные биологические ] Диофигические коэффициенты по' периодам роста и развития расте

- 3 -

кий при оптимальной водообеспеченности посевов.

V. Установить оптимальные параметры регулируемых факторов кизил растений в орошаемом земледелии юго-восточного Казахстана и долю их участия в формировании продуктивности ведущих культур при получении запрограммированных урожаев.

8. Построить прогностические программы продукционных процессов сахарной свеклы, озимой пшеницу, кукурузы, сои, люцерны на различные уровни уродайности для осуществления контроля за ростом и развитием растений в период вегетации.

Научная новизна. На основе изучения предшественников и свдератов в свекловичных и зерновых севооборотах установлено их влияние на плодородие орошаемых почв, разработаны зональные научно-обоснованные схемы чередования культур и их оптимальные концентрации» а также продуктивность севооборотов.

Дано научное обоснование оптимальных режимов орошения культур свекловичных и зерновым севооборотов в зависимости от уровня плодородия орошаемых полей.' Изучено влияние различных режимов орошения и предшественников на рост и'развитие, урожайность, водопотребление культур севооборотов и водный баланс орошаемого поля.

Экспериментально определены и теоретически обоснованы величины действительно возмсотых уролаев полевых культур для орошаемой зоны региона по приходу фотосинтетически активной радиации (ФАР) и коэффициенту полезного ее использования (КПД). Установлены закономерности комплексного взаимодействия регулируемых факторов на продукционный процесс агроценоза полевых культур и доля №! участия в формировании высоких запрограммированных урожаев.

На основе обобщенной концепции взаимодействия регулируемых факторов в системе почва-ргстеште-технология равработаны модели продукционного процесса формирования урожайности, включающие технологические, экологические и почвенные блоки, которые сбеспечиваэт рациональное лсяольвоваяке почвенно-климатического потенциала. Разработанные модели позволяют программировать урожаи путем управления продущионным процессом орошаемых 1сультур. Созданы программы ресурсосберегающих технологий орошения и удобрения, зарегистрированные во ВНТИЦентре за номерами : 50890004222, 50890001221, 50390001220, 50890001210,

50890001219,. 50890001040, соответственно в ATPO-ФАЛ 580, 583, 582, 584, 581, 570.

Результаты наших исследований, представленные в диссертации, расширяют ареал их применения не только для юго-восточного региона, но и для построения моделей продукционного процесса в орошаемой воне Средней Азии и южного Казахстана.

Защищаемые положения:

1. Влияние предшественников и сидератов на оптимально допустимое насыщение сахарной свеклой и озимой пшеницей в севооборотах.

2. Доминирующее положение динамики плодородия почв в севооборотах при разработке режимов орошения и технологий программированного возделывания сельскохозяйственных культур.

3. Оптимальные параметры водного и питательного режимов, а также структуры посевов, обеспечивающие получение программированного урожая культур свекловичного и зернового севооборотов.

4. Концепция взаимодействия регулируемых факторов в, системе почва-растение-технология и алгоритмы управляемых процессов формирования урожая орошаемых полей. '

Теоретическая значимость. На основе многолетних исследований, проведенных в длительных стационарных и временных опытах, теоретически обоснованы:

- Доминирующее положение плодородия почвы в севооборотах, связанное с накоплением и разложением органических веществ и динамикой водно-физических свойств.

- Коррелятивные связи между водно-физическими свойствами почвы и режимом орошения полевых культур по полям севооборотов, позволяющие рационально использовать наливную воду.

- Математические модели, отражающие взаимодействие биологического объекта с внешней средой, позволяющие объективно использовать основные законы земледелия и формировать высокую продуктивность возделываемых культур.

- Величины потенциальных уроааев полевых культур для орошаемой зоны региона по приходу фотосинтетически активной радиации и коэффициенту ее использования.

, Практическая ценность работы. Рекомендуемые научно-обоснованные севообороты позволяют рационально использовать потен-

циальные возможности водоземельных ресурсов, сохранить плод о родие почвы и экологию окружающей среды, повысить производство зерна и корнеплодов сахарной свеклы не менее, чем на 25 % с каждого гектара севооборотной площади.

Оптимизация водного режима в полях севооборотов с учетом плодородия и водно-физических свойств обеспечивает экономию поливной воды (500-1200 м3/га) и урожайность сахарной свеклы 640 ц, зерна кукурузы - 79,0 ц, силоса - 725 ц, сои - 25,4 ц, зерна озимой пшеницы - 54,6 ц и сена люцерны - 179,5 ц/га, что на 12-47 % выше, чем при ранее рекомендованных режимах. Для установления сроков полива предложены зональные коэффициенты суммарного водопотребления, а для хозяйств, освоивших севообороты, - средние ординаты гидромодуля.

Для программирования урожаев рекомендованы оптимальные параметры регулируемых факторов жизни основных полевых культур в зависимости от типа почв и их плодородия. Разработанные на этой основе технологические модели программирования урожаев обеспечивают без увеличения оросительной нормы получение корнеплодов сахарной свеклы - 749 ц, верна - 121,8 ц, силоса кукурузы - 1077,0 ц. сои - 26,0 ц, зерна озимой пшеницы - 88,7 ц/га.

Уровни программируемых урожаев, полученные при оптимизации регулируемых факторов жизни растений, соответствуют уровням лучших отечественных и варубелшых аналогов.

Внедрение. Разработанные автором свекловичные севообороты освоены на площади 38,9 тыс. га и рекомендованы для широкого внедрения на площади 210 тыс. та.

Научно-обоснованный режим орошения основных полевых культур с учетом особенностей каздого поля севооборота ежегодно внедрялся в хозяйствах региона на площади 200-250 тыс.га и использовался проектными институтами.

Программированное вырадазание урожаев полевых культур проводилось в 1984-1990 гг. в хозяйствах яамбылской, Алиатинс-кой, Талдыкорганской областей на площади 310-350 тыс. га. В результате применения разработанных нами оптимальных параметров регулируемых факторов жизни растений продуктивность возделываемых культур повысилась на 10-13 7. с экономией полипной воды на 10-15 X. Кроме того, внедрение запрограммированных по-

- б -

севов сельскохозяйственных культур проводилось соискателем ежегодно в базовых хозяйствах на площади 10,0-13,5 тыс.га с экономическим эффектом от 83,0 до 95,0 тыс.руб. (в ценах 1990 года).

Разработанные соискателем алгоритмы планирования агро-комплекса программированного возделывания сахарной свеклы, озимой пшеницы, сои, кукурузы на зерно и силос, люцерны внедряются в регионе на площади 440-450 тыс. га, приняты в государственный фонд алгоритмов и программ и зарегистрированы во ВНТИЦентре.

Личный вклад соискателя. Во всех научных исследованиях по теме диссертации автор является научным руководителем, за исключением разработки эффективных схем палевых севооборотов (большой стационар), где из 25 лет проведенных в нем исследований автор 17 лет являлся руководителем и ответственным исполнителем.

В диссертации обобщены также материалы Жамбылской и бывшей Талдыкорганской областных опытных станций, где проводились исследования под руководством автора.

В опубликованных более чем 103 научных работах автора изложены результаты многолетних теоретических и практических исследований, из которых включенные в данный доклад составляют 66 опубликованных трудов, в т.ч. монографии "Орошаемое земледелие" (в соавторстве, Алматы, Кайнар, 1972, 19,3 и/л), "Орошение сельскохозяйственных культур" (Алматы, Кайнар, 1975, 5,0 п/л), книга "Урожай по программе" (Алматы, Кайнар, 1987, 6,9 п/л, в соавторстве) и в 17 рекомендациях по вопросам эффективного использования орошаемых земель юга и юго-восточного региона Республики Казахстан, в частности, "Режим орошения полевых культур применительно к условиям юга и юго-востока Казахстана", Алматы, Кайнар, 1975, "Возделывание кукурузы на верно в условиях орошения юга Казахстана", Алматы, Кайнар, 1978, "Меры борьбы с ирригационной эрозией почв на юго-востоке Казахстана" Алматы, Кайнар, 1980, "Рекомендации по системе ведения .сельского хозяйства в Алматинской, Талдыкорганской и Жамбылской областях" (разделы: водохозяйственные мероприятия и технология), Алматы, Кайнар, 1978, "Получение запрограммированных урожаев полевых культур на орошаемых землях юго-востока Ка-

захстана", Алматы, Кайнар, 1984, "Программирование урожаев на орошаемых землях Средней Азии и Казахстана",. М., 1984, "Интенсивная технология возделывания сахарной свеклы на ороиаемъм землях Казахстана", Алматы, Кайнар, 1987 и др.

Доля личного участия автора в разработке данной проблемы составляет более 70 %.

Автор считает своим долгом выразить благодарность и признательность за участие в проведении исследований Рябининой Е.В., Борисовой И.Б., Сулейменовой М.Ш., Хафизову А.Ш., |Ажигоеву Ю._П.[, Балгабекову К. Б., Крас иль никовой Г. Б., а также в выполнении аналитической части работы Калягиной Ю.Ф., Соловьевой З.Ф.. ГДндрёйчуку А.Д.1, Утепбергенову Е.Т. и Абугалие-вой А.И.

Апробация. Основные положения диссертации ежегодно докладывались на Ученом Совете Казахского НИИ земледелия им. В.Р. Вильямса (1966-1990 гг.), на объединенном заседании координационного совета бывшего !-.'СХ СССР, ВАСХШ1Л, Всесоюзного НИИ кукурузы и Казахского НШ1 земледелия им. В. Р. Вильямса (Алматы, 1982), на секции ВАСХЮ1Л "Опыт разработки и внедрения в производство индустриальных технологий возделывания пшеницы и кукурузы на орошаемых землях" (Херсон, 1982 г.), на отделении растениеводства и селекции Восточного отделения ВАСХНИЛ (1984, 1986 гг.), на паучпо-практических конференциях "Повышение фектнвности использования орошаемых земель" (Волгоград, 1982, 1986 гг.), на третьей научно-производственной конференции "Итоги научных исследований и внедрения метода программирования урожайности" (Москва, 1987), на республиканских научно-методических семинарах-совещаниях по программированию урожаел сельскохозяйственных культур (Алматы, 1983, 1984), республи-1сапских семинарах "Пути увеличения производства и улучшения ячества сахарной свеклы в созхозах и колхозах республики Казахстан (Алматы, 1975, 1682, 1987), "Организация и проведение поливов сельскохозяйственных культур" (Алматы, 1988), на республиканской конференции Госплана л АН Республики Казахстан "интенсификация и повышение эффективности общественного производства на основе ускорения научно-технического прогресса" (Алматы, 1987, 1988), на координационном республиканском совещании по программе "Зерно" и "Сахарная свекла" (Алматы, 1990).

на областных научно-производственных конференциях (1974, 1076, 1980, 1982, 1990).

СОДЕРЯАНИЕ РАБОТЫ

1. Состояние изученности проблемы. В аридной зоне орошение - главный фактор земледелия, оптимизация которого позволяет управлять почвенными условиями жизни растений. Боливная вода оказывает огромное влияние на свойства и плодородие почвы, что отражается на всех происходящих в растениях физиологических процессах.

В разработку проблемы водного режима растений большой вклад внесли: В.Н. Карпенко (1950), A.C. Кружилин (1977), H.A. Максимов (1952), Н.И. Орловский (1981), A.C. Петинов (1974), С.Н. Рыжов (1948), И.С. Шатилов (1974), В.А. Шумаков (1965) и др. Дальнейшее развитие "эта проблема подучила в работах М.Н. Багрова (1969, 1979, 1980), Н.Ф. Беспалова (1970), К.С. Гарина (1965), Г.А. Гарогияа (1979), 0.Г. Грамматика™ (1966, 1972), М.К. Козина (1972), И.П. Кружилина (1976, 1984), Г.К. Льгова (1960, 1974), С.Д. Лысогорова (1971), В.А. Ушкаренко (1981), М.с. Филимонова (1980), Д.В. Ярмиэмна (1972) и др., установивших параметры оптимальной предполивной влажности почвы и режимы орошения сельскохозяйственных культур.

В Казахстане орошение сельскохозяйственных культур разрабатывали Т.К. Абишев (1971), В.И. Алексеев (1960), Г.З. Бияшев (1961). И.С. Горюнов (1970), У. Даримбетов (1968), В.М. Петру-нин (1970) и др. Однако эти исследования проводились по отдельным культурам без учета плодородия почвы и вне системы севооборотов (14, 15, 17, 34).

В трудах A.M. Алпатьева (1954), С.М. Алпатьева (1957), С.И. Харченко и многих других отмечается, что суммарное водо-потребление (эвалотранспирация) при оптимальной влажности почвы определяется преимущественно метеорологическими факторами и почти не зависит от типа растительного покрова и свойств почвы. В работах И.А. Антипора-Каратаева (1948), В.Р. Вильямса (1039), Г.Н. Высоцкого (1962), В.В. Докучаева (1949), С.И. Долгова (1949), A.A. Измаильского (1937), В.А. Ковды (1973), П.А. Костычева (1908), Д.П. Прянишникова (1952), И.Б. Ревута

(1968) и др. показана роль водно-физических свойств и плодородия почвы при разработке режимов орошения сельскохозяйственных культур.

В основу концепции наших исследований положен принцип изменения водно-физических свойств почв по полям севооборотов. Только при тщательном учете водно-физических свойств почвы момно обосновать оптимальные режимы орошения сельскохозяйственных культур, рационально использовать водоземельные ресурсы и сохранить почвенное плодородие.

Высокая продуктивность сельскохозяйственных культур формируется при сочетании фактора орошения с системой земледелия, главным звеном которой являются севообороты. Первое научное обоснование необходимости чередования сельскохозяйственных культур принадлежит A.B. Болотову (1771) и И.К. Комову (1778), которые, по существу, рекомендуют введение севооборотов.

В дальнейшем теория севооборотов разрабатывалась В.Р. Вильямсом, разделившим культуры на улучшающие и ухудшающие почвенную структуру.

В Казахстане разработкой принципов чередования культур в свекловичных севооборотах занимались Г.Э. Вияшев, П.К. Ажиго-ев, И.А. Абуталиев, А.И. Алкеев, предлагавшие вместо рекомендованных до 1941 года специализированных 9-польных севооборотов с насыщением сахарной свеклы 22-26 Z, 6-7-8 и 10-польные севообороты с двумя-четырьмя полями сахарной свеклы.

В последующие годы производству республики были рекомендованы 7-8-польные севообороты с насыщением сахарной свеклой от 25 до 50 % (И.А. Абуталиев. Н.Ф. Костин, 0.Т. Турешев, Ю.П. Анигоев). Эти рекомендации были даны на основе временных naie-вых опытов и обобщения данных производства.

Если по свекловичным севооборотам имелись отдельные экспериментальные материалы, то верповыо севообороты для орошаемой зоны практически не изучались (7, 10, 11, 12, 25).

Научное обоснование правильного размещения 1<ультур в полевых севооборотах, особенно па■ орошаемых почвах, возможно только на основе длительных стационарных опытов, прошедших 2-3 ротации. Особенно ваяно было проводить такие опыты па орошаемых почвах.

В последнее время наиболее перспективным направлением в

орошаемом земледелии является разработка технологии получения запрограммированных урожаев, которая базируется на комплексной оптимизации факторов жизни растений при рациональном использовании почвенно-климатических ресурсов, генетического потенциала сортов и имеющихся сырьевых и трудовых ресурсов.

Теоретические основы программирования урожаев, разработанные A.C. Кружилиным (1977), H.A. Максимовым (1952), A.A. Ничипоровичем (1963, 1966, 1970), К.А. Тимирязевым (1957) и др., сводятся к созданию благоприятных условий для интенсивного прохождения фотосинтетической деятельности растений. При этом основная роль принадлежит оптимизации водного режима и минерального питания растений, как единой биологической системы (А.Ф. Иванов (1979), М.К. Кагомов (1976, 1982), A.A. Климов (1971), И.П. Кружилин (1982), Г.Е. Листопад (1979), Г.П. Ус-тенко (1970), В.И. Филин (1979) и др.).

Приоритет в разработке программирования урожаев принадлежит И.О. Шатилову, сформулировавшему экологические, биологические и агротехнические его основы.

В Казахстане опыты по изучению программирования урожаев основных полевых культур в условиях орошения впервые начаты нами в Казахском НИИ земледелия. В основу исследования положен метод оптимального программирования путем разработки технологических и математических моделей по блокам формирования урожаев (32, 38, 43, 53).

2. Потаенно-климатическая характеристика орошаемой зоны. Климат. Наличие высоких горных цепей Северного Тяиь-Шаня создает на предгорных равнинах своеобразные почвенно-климатические условия, связанные с вертикальной зональностью. Анализ экологических условий районов орошаемого земледелия позволяет здесь выделить предгорную пустынно-степную и горно-степную во-ны, резко различающиеся по абсолютной высоте, температурному режиму, количеству выпадающих осадков и почвам, i .Предгорная пустынно-степная вона занимает обширную территорию предгорных и подгорных равнин на юго-востоке республики иа абсолютной высоте 500-700 м. В этой зоне сосредоточены основные площади поливных земель.

| ' Климат зоны отличается резкой континента«^остью и засушливостью. Годовая амплитуда колебаний температуры воздуха сос-

тавляет 35-37°С, а абсолютная - более 80°0. Годовая сумма осадков - 220-400 мм.

Горно-степная зона расположена на высоте 700-1100 м над уровнем моря. Здесь возделываются преимущественно зерновые и плодовые культуры.

Годовая амплитуда колебания температур воздуха находится в пределах 27-30°С, годовое количество осадков - 400-600 мм;

В целом, регион характеризуется неболыгой облачностью, низкой относительной влажностью воздуха и получает сравнительно высокий приход солнечной радиации. Величина ФАР за вегетационный период составляет более 1800 ЩК/кв.м и позволяет при условии оптимизации основных факторов жизни растений получать высокие урожаи возделываемых культур (табл.1).

Таблица 1

Климатические показатели основных орошаемых районов юго-восточного региона республики

1__ Область_

1Алматинская 1Таддыкорганская1 Иамбылская !горно- !пустын-1горно- !пустын-1горно- 1пустын-! степная !но-степ! степная I но-стегь! степная! но-сте-I зона }наязон»! зона !пая зоил I зона 1ная

Фотосинтетиче-ски активная радиация (ФАР).

ЭДЖ/кв.м В целом 1820 - 1980

Сумма температур > 5°С

Сумма тетера-тур > 10°С

Сумма температур > 1б°С

3000- 35003100 3700

2900- ЗЭ00-

3000 3500

2200- 30002300 3200

3000- 32003100 3500

2800- 30002900 3200

2500- 28002600 3000

3000- 36003200 4000

3000- 35003100 3800

2600- 31002800 3500

!_Область_

I Алматинская ! Таддикорганская 1 Е1амбыдская !горно- 1пустын-!горно- !пустын-1горно- 1пустын-I степная1 но-стегИ степная! но-степ-1 степная 1 но-степ-1 зона 1яая зона ! зона !ная зона 5 зона )пая зона

Продолжительность периода (дней) с температурой:

выше 5°С 209-212 212-220 208-211 204-213 214-220 222-224 выше 10°С 169-172 179-189 163-166 173-181 167 187-191 выше 15°С 114-120 136-145 126-128 134-140 116 139-148

Годовая сумма

осадков, ш 540-600 200-400 340-460 280-350 300-400 200-300

Осадки за вегетационный период (IV-IX) 310-340 115-130 160-240 90-120 200-240 100-120

Испаряемость,

мм (IV-IX) 900' 1200 1000 1100 900 1000

Гидротермический коэффициент (ЕТК).

(IV-IX) 0,8-0,9 0.4-0,6 0,5-0,7 0,3-0,5 0,6-0,8 0,4-0,6

Ресурсы тепла, а также продолжительность безморозного периода в пределах рассматриваемого региона не являются фактором, лимитирующим получение высоких урожаев озимой пшеницы, сахарной свеклы, кукурузы на верно и силос, люцерны и других культур.

В целом, климат по гидротермическому коэффициенту (Селя-нинов Г.Т., 1937) относится к пустынному и полупустынному ти-

паи, которые характерны для пустынно-степной зоны, где земледелие сосредоточена в основном при орошении.

Почвы. В пределах горно-степной зоны, расположенной на абсолютной высоте 700-100 и, широкое распространение получили темно-каштановые почвы, содержащие до 3 % гумуса преимущественно среднего и тяжелого механического состава. Ниже на абсолютной высоте 600-800 м ' ^ в пустынно-степной зоне сформировались светло-каштановые почвы с содержанием гумуса 2,2-2,6 Ж, микро-структурностью, относящиеся по механическому составу к средним суглинкам, с понижением абсолютных высот до 500-700 м, светло-каштановые почвы сменяются сероземами, содержащими 1-2% гумуса со средне- и легко-суглинистым механическим составом.

Наблюдаются различные подтипы сероземов, сменяющиеся по мере уменьшения абсолютный высот: темные, обыгаговенные и светлые, широко используемые в орошаемом земледелии.

На всех типах почв предгорной равнины грунтовые воды залегают глубо'со и на почвообразовательный процесс влияния не оказывают, за исключением лугово-серозеыш почв, которые содержат 3-5 % гумуса.

Значительные площади орозаеют земель региона расположены на сероземах с бдшсим подсгилачиен валушо-галечниковых отло-яенпй. Особенпо адого тик: почв в Чшпяюкои п Уйгурском районах Алматкпской п Аксу-Алскудьаюи районах Талщккорганской области.

Анализ имеющихся данных побывает, что в юго-восточном регионе основной фонд гохшвных вемеяь составляют светло-каштановые и серозтто потей, когорыэ при оптимизации регулируемых факторов кивни растений обеспечквгаз'г шсокке урояаи сельскохозяйственных культур. Поэтому основшэ стсяиснарные исследования по теме диссертации проводились пменпо на этих типах почв.

3. Объекты п методика исследоваштЛ.

Изучение еффектавпостн полевих севооборотов проводилось па трех схемах 8-полый;: свекловичных с насыщением их 25,0; 37,£3 и 50,0 % сахарной свеклой и 9-польпсм верногравяном севооборотах с насыщением зеряовыш пуяьтур&мп 63,5 залаженных в 1967 году (палый стационар) п девяти схемах свекловичных м четырех схема;'! еернотр&впных севооборотов с различны}«! комбинациями и соотношениями размещения ведущих культур па фоне ор-

ганоминеральных удобрений, а также без них, заложенных в 1968 году (большой стационар). Одновременно изучались монокультура сахарной свеклой и озимой пшеницы. Вйе схемы севооборотов, развернутые во времени и пространстве, прошли 2-3 ротации (17, 25, 30).

Стационары заложены на полях Каскеленского опытного хозяйства Казахского НИИ земледелия на светло-каштановых почвах со среднесуглинистым механическим составом. Содержание гумуса в пахотном слое - 2,36-2,44 %, валовых форм азота 0,14-0,15 %, фосфора - 0,199-0,214 %, калия - 1,94-2,03 % и глубина залегания грунтовых вод более 10 м.

Режим орошения культур полевых севооборотов изучался на основных типах орошаемых почв юго-восточного Казахстана: светло-каштановых, сероземах обыкновенных, сероземах с близким подстиланием валунно-галечниковых отложений и лугово-сероземных почвах (3, 14, 20, 40).

Программирование урожаев проводилось в многофакторных балансовых опытах и в 8-польных свекловичном й вернотравяном севооборотах с удельным весом сахарной свеклы - 37,5 и озимой пшеницы - 50 %, соответственно (32, 34, 57, 62).

На всех, стационарных опытах поливы сахарной свеклы прово- -дились при наступлении предполивной влажности в первом (посев

- 15 июня - формирование листовой поверхности) и третьем (16 августа - уборка - период роста корня и интенсивного сахарона-копления) периодах не ниже 60 X, во втором (16 юоня-15 августа

- период интенсивного роста корня и формирования листьев) -70 % от наименьшей влагоемкости почвы.

Для озимой пшеницы влажность почвы поддерживалась на уровне 75-80 7. до фазы колошения и 70 X НВ в поел едущие фазы развития.

Кукуруза выращивалась при влажности почвы 70 X от НВ в течение всей вегетации.

Расчетная глубина промачиваемого слоя почвы для сахарной свеклы и кукурузы в первый и третий периоды роста и развития была 0,7 и во второй - 1,0 и. По зерновым культурам расчетная глубина промачиваемого слоя во все периоды роста и развития принята 1,0 м.

'На всех вариантах опытов по всем полям севооборотов изу-

чалась динамика водно-физических свойств почвы, проводились наблюдения за динамикой почвенной влажности до глубины 2,0 м.

Модели продукционного процесса построены по показателям фотосингетической деятельности растений по фазам их развития, влажности почвы, содержания МРК в растениях и его органах. В структуру модели программирования включены следующие блоки: "растение", "погода", "почва", "технология", "урожай".

Блок "растение" учитывал: нарастание сухой биомассы и листовой поверхности, накопление НРК в органах растений и в целом растении в динамике, продолжительность вегетации и сумму температур.

В блок "погода" включены сумма температур за вегетацию I культуры, осадки, продолжительность фаз развития, поступление фотосингетически активной радиации (ФАР), средняя температура и осадки за фазы развития, относительная влажность воздуха.

В блок "почва" включены тип почвы, ее механический состав, содержание органики, гумуса, водопрочных агрегатов > 0,25 мм, влажность, объемная масса и наименьшая влагоемкость почвы, содержание ЫРК.

В блок "технология" входят показатели, характеризующие основную и предпосевную обработку почвы, внесение удобрений, гербицидов, меры борьбы с вредителями и болезнями растений, поливы.

В почве определяли содержание основных элементов питания и вынос их растениями.

Все наблюдения, учеты и анализы за ходом роста и развития растений, водно-физические свойства почвы, определение норм и сроков проведения вегетационных поливов, а также количественная и качественная хараотеристю^аТпроводились согласно общепринятым методикам (15, 57, 62).

Экономическая эффективность определялась по выходу про-дугацш в натуре и в дене.тнсм выражении на гектар севооборотной площади по расценкам 1990 г. (31, 35).

4. Влияние предшественников на.плодородие почвы.

В свекловичных и зернотравяных севооборотах запасы органического вещества в почве пополняются за счет возделывания люцерны и пожнивных посевов зернобобовых культур на сидерацию. Так, после двухлетней люцерны в слое почвы 0-30 см накоплено в

среднем 13,0 т/га органической массы, а после трехлетней -16,1 т/га. Поступление органического вещества за счет сидера-тов в зависимости от их размещения в полях севооборота варьировало от 16,2 до 18,5 т/га. Значительную пожнивную и корневую массу (от 4 до 15,0 т/га) ежегодно также оставляли в почве основные культуры севооборотов (пшеница, кукуруза, сахарная свекла). Следует отметить, что во второй ротации севооборотов по сравнению с первой запас органического вещества в почве значительно повышался. Так, в начале первой ротации запас растительных остатков составлял 16,1 т/га, во второй - 20,9 т/га.

Содержание гумуса в почве находится в прямой зависимости от величины запахиваемой органической массы: после трехлетней люцерны содержание гумуса было выше на 0,28 X или на 11,5 чем после двухлетней.

По мере использования пласта люцерны под посевы полевых культур происходит уменьшение количества гумуса и корневых остатков, темпы разложения которых определяются, главным образом, чередованием культур в севооборотах (8-, 13, 15, -30).

Так, в 8-Польном■севообороте с насыщением сахарной свеклы 50 X в конце ротации содержание корневых остатков в слое 0-50 см составило 4,2 т/га, а количество гумуса снизилось на 28,2%. В то де время в 9-польном вернотравянои севообороте и 8-по1ь-ном свекловичном при 25 £ насыщении сахарной свеклой наблвда-лась тенденция к повышению содераания гумуса в почве на 8,9 и 5,0 X, соответственно.

На бессменных посевах сахарной свеклы (12 лет) содержание гумуса снизилось в сдое 0-30 см на 18,7, в слое 0-50 см - на 19,7 а под озимой пшеницей за эти не годы - на 2,1 и 1,9, соответственно, по сравнению с исходным содержанием, равный 2,35 и 2,13 %. В отличие от сахарной свеклы озимая пшеница я кукуруза в севообороте способствуют сохранению гумуса в почве в зависимости от уровня урожайности этих культур. Корневые остатки, . оставляемые кукурузой, разлагается не в первый, а преимущественно во второй год. Так, в первый год валашки корневых остатков разложились на 43,7 X, к ковцу второго года - 80,4%.-

В севооборотах с 25 X и 37,5 X насыщением

сахарной свеклой создавались наилучшие условия для интенсивного развития аммонифицирующих бактерий, и это оказывало положи-

тельное влияние на скорость разложения запасов органически веществ.

Плодородие тесно связано со структурой почв, которая определяет состояние ее водно-физических свойств. Почвенная структура, сформированная трехлетним стоянием люцерны, по мере использования пласта под последующие культуры севооборота постепенно утрачивается. Наибольшее разрушение структуры наблюдалось в полях свекловичного севооборота с насыщением сахарной свеклой 60 X, ив верно травяном - после посева кукурузы (табл.2).

Таблица 2

Влияние предшественников сахарной свеклы на плодородие орошаемой почвы (слой 0-Э0 см) I ротация 1964-1972 гг.

1 Предшественники_

Показатели I мает I оборот 1Ш год распаш-1 старопатка I люцерны I пласта 1ки пласта I

Корневые остатки, т/га 16,14

Гумус, X

2,43

10,73 2.44

4,61 2,41

2.95 2,09

Содержание водопрочных агрегатов крупнее 0,26 ммД 27,3

Водопроницаемость, мы/мин 0.72

Объемная пасса, г/куб.см

1,27

24,1 0.67 1.34.

18,6 0,45 '1,38

14,4 0,34 .1,38

Наименьшая влаго-

емкость слоя

0-100 см. X 24,8

23,6

23,4

22,6

Аналогичная закономерность изменения водно-физических свойств почвы наблюдается и во второй ротации севооборотов, с некоторыми изменениями в сторону улучшения (17, 30, 49).

Поскольку плодородие почвы по мере использования пласта люцерны постепенно ухудшается, возникает необходимость создания оптимального по плодородию фона во втором звене севооборотов. Наши опыты показали, что для этой цели целесообразно использовать посев сидеральных зернобобовых культур после озимой пшеницы, идущей третьей культурой. В этом случае пахотный слой в середине ротации дополнительно получает 85-30 тонн корневых остатков и надземной растительной массы сидератов. Это способствует значительному улучиешю физического состояния почвы и увеличивает в ней содержание азота до 200 кг на гектар. Более активное разложение органической массы происходит на следующий год после распашки, что создает возможность размещения по обороту пласта наиболее ценных культур севооборота (10, И, 12, 21, 23, 33).

Люцерна трех лет жизни и сидеральные" культуры,' повышая плодородие почвы, улучшают его агрохимические и водно-физические свойства. Содержание нитратов в севооборотах несколько повысилось в середине вегетации, а количество подвижного фосфора в почве возрастало по мере удаления от пласта люцерны.

Вынос элементов минерального питания культурами севооборота зависит от их биологических особенностей и от уровня урожайности. Так, при урожае корнеплодов сахарной свеклы 642 ц/га вынос азота составил 236 кг/га, а при урожае 458 ц/га - 185 кг/га. общий вынос фосфора сокращался по мере снижения урожайности с 69 кг/га до 48 кг/га. Такая же закономерность наблюдалась по остальным культурам, при этом больший вынос был по калию (208-317 кг/га), затем азоту и еще меньше - по фосфору.

Во всех изучаемых полевых севооборотах отмечается отрицательный баланс азота и калия с дефицитом 266 кг/га - 1236 кг/га - соответственно, и положительный баланс фосфора, содержание которого в пахотном слое увеличивалось до 70 мкг/кг.

Тип севооборота оказывает влияние и на содержание гумуса. Так, в зерновом севообороте содержание его в пахотном слое почвы от первой ко второй ротации увеличилось с 2,35 до 2,42

%, в свекловичном с насыщением сахарной свеклой 25 X, соответственно с 2,31 до 2,44, а при насыщении сахарной свеклой 50 £ оно снизилось с 2,52 до 2,43 % (50, 61, 64).

Таким образом, уточнение норм внесения минеральных удобрений должно проводиться балансово-расчетным методом с учетом потребности растений на планируемый уровень урожайности и содержания элементов питания в почве. Это, в свою очередь, обеспечит получение экологически чистой продукции и сохранение окружающей среды от загрязнения (43, 46).

5. Продуктивность культур полевых севооборотов.

Исследования показали, что даже при одинаковой предполкв-ной влшяности почвы и полном обеспечении элементами минерального питания рост и развитие сахарной свеклы зависят от предшественника. Та?, площадь листовой поверхности значительно вы-пе у сахарной свеклы по пласту и обороту пласта люцерны, чем при Сессионно') ее возделывании. Фотосинтегаческий потенциал, сахарной свеклы по пласту лздергш составил 5,0, а на бессменном' ее посеве - 3,62 млп. кв.и/га дней, при максимальной площади листьев 55,3 п 37,2 ню. кз.и/га, соответственно.

Расчеты покззивео?, что каядая единица фотосинтегического потоищ!ала (СП - 1 згго.кз.и/га дней) обеспечивает по пласту люцерны 13,0, при Оесспзпвс-ч косепо - 0,4 кг/га корнеплодов саперной свешш. С-шгеш'о погищззяо поп бессменно;.! возделывают сахарной свеют 1 связано с роктш ток крайнем листьев.

Наблюдениям!! устгжшспо, что нарастание корнеплода и накопление в пен сзхсрз ирсясколпг непрерывно в течение всей вегетации, доэтпгп г^ксгмут з кате, когда масса корнеплода возросла з 2,5-3 р?.:а п по грзмзпп уСоркп составила 837-730 г.

УрогХ'Гтостъ ¡ссрпеттлол:":! по нзра использования пласта ш-церпи сткагась. Tc.it, з аорпоп рогеакп свегаовнчного севооборота'с ЕО % паогзпиен сащиеЯ споплой уршайность по пласту трехлетней отдерни соотсзила ССО, по обороту - 575, по третьему году распалил - 501, а па бессизшшх посевах (6 лет) - 425 ц/га, при сбор? сахара соответственно - 183,3; 98.8; 79,9; 71.6 ц/га. При этом ¡.'зтат.'альпел сахаристость корней (17,2-17,4 X) отмечена по пласту и обороту пласта люцерны.

В севообороте с насыщением сахарной свеклой 25 X при ее

размещении но .обороту пласта после озимой пшеницы получена максимальная урожайность - 644 ц/га при сахаристости 17,4 X и сборе сахара 112 ц/га, по третьему году распашки урожайность снизилась на 109 ц/га, а сбор сахара - на 25,6 ц/га (15, 16, 34).

Во второй ротации севооборота по пласту трехлетней люцерны урожайность корнеплодов составила 628 ц/га при сахаристости 16,8 X и сборе сахара 105,5 ц/га, по обороту пласта урожайность снизилась незначительно - на 31 ц/га, а по третьему году распашки - на 170 ц/га (табл. 3) при одновременном снижении сбора сахара на 2,8 и 28,6 ц/га, соответственно. В последнем поле севооборота после озимой пшеницы получена урожайность 489 ц/га, что на 139 ц/га ниже, чем по пласту, но на 31 ц/га выше, чем по третьему году распашки в севообороте с 50 % насыщением свеклой.

В предпоследнем поле севооборота с удельным весом сахарной свеклы 37,5 X после озимой пшеницы получено 519 ц/га или урожайность снизилась на 109 ц/га, а сбор сахара на 14,9 ц/га.

В севообороте с 25 % насыщением сахарной свеклой по обороту пласта после озимой пшеницы получено 642 ц/га при сахаристости 17.1 % и сборе сахара 109,8 ц/га, а после кукурузы -531 ц/га.

Самая низкая урожайность - 333 ц/га получена при бессменном возделывании свеклы в течение 11 лет. Сбор сахара по этому варианту составил всего 58,3 ц/га.

Таким образом, размещение• сахарной свеклы по пласту и обороту пласта люцерны является главным фактором повышения продуктивности этой культуры и более эффективного использования поливной пашни (7, 9, 21, 25).

К числу лучших предшественников озимой пшеницы следует отнести пласт и оборот пласта трехлетней люцерны, зернобобовые (горох) и кукурузу. По этим предшественникам отмечается более высокая густота стояния растений, лучшая выживаемость, продуктивная кустистость, масса 1000 зерен. В первой ротации зернот-равяного севооборота наивысшая урожайность верна озимой пшеницы - 60,4 ц/га - получена при ее размещении по пласту люцерны. По обороту пласта урожайность снизилась на 2,0, после гороха -

Таблица 3

Продуктивность культур восьшкольных свекловичных севооборотов

(II ротация, 1972-1981 гг.)

Чередовелпз культур

уро- саха- сбор

жай- ристости саха-

ность ра

ц/га % ц/га

Чередование культур

УР9-жаи-нссть ц/га

сахаристость г

сбор сахара ц/га

Чередование культур

Уро- саха-

жай- рис-

ность тость

ц/га X

сбор саха Ра ц/га

Озкиая ппэ-

ница+дсцерза

ЛоцернаЛг=га-

гола инзяа_

Ляцерна а-го года лизгш Сахарная

СВЙКДЯ,

Сахарная свеага_

51/24,2

183

03Е1ШЯ Ш2Э-шша+л^церяа

"зшцернаи-го , года :щ?г~ ХацернаЗ-го года гатнн

51/24,2

Озимая пше- 51/24,2 Доце

оцерна 2-го — лшави-

628 16.8 105,5

псахерцгя свекла

122.

Ш7 17. Я 102.7

сахарная свекла

628 16.8 105.5

года мзни Люцерна 3-

о;

Сюцёрна 3-го ■ "одaJшaни_

еимая пшеница

183

597 17.2 102.7

сахарная свекла

56.0

642. 17,1 109,8

I

го

Сахарная свекга_

Оэньгая пленица Сахарная

ёвекда ессмёнЕЕЗ посев сахарной свеклы

Люцерна 48.3 Озимая ааеница- 4,5

4ЕЭ 16.8 75.9

шшая пленила

51,а

489 16,1 78.7

Сахгрнаа Кукуруза

52.3

кукуруза Сахарная

519 17.5 90,8 "В375 '

одежда.

Озимая

пшеница

"Б5Г

17.ь у2.9

55,6

•5 58.3

2.3

HGRo.es Ч^Ч

_4в.4

Р % 2,3

НСРо. 95 % га _48,4

Р % 2.3

СахаснаЗГ свекда 40,4

А2.

4,2

2,6

4,6

3,2

2,8

47,3

3,8

39,5

2,6

на 3,1, по третьяку - на 6,3, на бессменном посеве (6 лет) -на 11,6 ц/га (табл. 4).

Урожайность озимой пшеницы по сахарной свекле в свекловичных севооборотах за первую ротацию колебалась в пределах

54.7- 57.0 ц/га.

Во второй ротации при размещении озимой пшеницы по пласту трехлетней люцерны (севооборот с 25 % насыщением сахарной свеклой) урожайность зерна составила 56,0 ц/га, а после сахарной свеклы (третий год распашки пласта, старопажа) -

51.8-55,6 ц/га. Наименьший уронай зерна - 29,4 ц/га получен при бессменном (10 лет) возделывании озимой пшеницы.

На оптимальном уровне водоснабжения озимой пшеницы (влагозарядка ♦ 70 % НВ в течение вегетации) внесение N180 кг/га обеспечило повышение содержания белка в зерне до 15,4 сырого протеина - до 31,2 %.

Лучшие технологические качества у озимой пшеницы получены при ее размещении по пласту люцерны, кукурузе на силос и горо-: ху (содержание белка 14,7-15,2 %, клейковины - 29,3-31,4 стекловидноеть - 72-84 %) (33, 34).

Высокая урожайность кукурузы - 90 ц/га в зерновых севооборотах (II ротация) обеспечивается площадью листьев 50-58 тыс.кв.1»1/га, фотопотенциало;.! 4,0-4,6 шт.кв.м/га дней, продуктивностью фотосинтеза агроценоза 5,0-6,0 г/газ.м сутки.

Урожайность зерна кукуруза в свекловичных севооборотах составила 81,4 (I ротация) и 93,9 ц/га (II ротация), о урожайность гороха на фоне оптшазьшй влаглости (80-70 X НВ) составила 31,7 ц/га (34, 47, 51, 62).

По изученным схемам севооборотов проведен эконоыичесгагй анализ (по расценкам 1980 г.). Установлено, что преимущество принадлежит севообороту с 50 1 насыщением сахарной свеклой (9224 руб. 80 коп. за вето ротация и 1178 руб. 20 коп. в среднем с одного гектара). Однако, здесь оказались саше высокие издержки производства (5031 руб. 10 коп. за ротацию и 629 руб. 13 коп. на один га), в результате рентабельность не превышала 87 %.■ Самый высогай чистый доход (4543 руб. 27 коп:) получен по севообороту с 37,5 % насыщением его сахарной свеклой, хотя реализовано продукции на 429 руб. 62 коп. меньше, чем в севообороте с 50 1 насыщением.

Таблица 4

Продуктивность культур девятиполъного зернового севооборота (I ротация, 1964-1973 гг.)

NN 1 Чередование культур 1 густота стояния 1!»5аксимальная п/п! (растений,тыс.га1площадь листо-I 1 1вой поверхнос-1 1 !ти, кв.м/га !урожайность 1абсолютно-1 сухого вещества, ц/га 1Урожайность, 1 зерна 1 зеленой! ■1 1 массы 1 ! 1 ! ц/га сена

1. Яровой яч^ень+лацерна 15,4 40,0 75 18,7

2.. Лззцерна 2-го года гшзни 119,6 560 140

3. Люцерна 3-го года гжзни 129,4 600 150

4. Озимая пшеница 3480 42,1 171,2 60,4

5. Озидая пшеница 3460 41,2 169,1 58,4

6. Озимая паешща £460 39,0 162.4 54,1

7. Кукуруза 41,9 49,5 171,0 81,4

8. Горох 1203 47,2 31,7

9. Озимая ппеница 3440 41,8 158.5 57,3

Ю.Оаишя шешща

(бессменный посез 6 лет) 2880 35,4 143,2 48,8

го со

Ляцерна КСРо.95 - 46,5 ц/га Р - 2,5 % ОВХИЗЯ

пшешща НСР0.05 - 3,4 ц/га Р - 2,2 %

По выходу растениеводческой продукции и чистому доходу менее выгодным является севооборот с 25 % насыщением сахарной свеклой, хотя затраты на выращивание здесь значительно ниже, чем в других севооборотах. Себестоимость корнеплодов также зависит от размещения сахарной свеклы по полям севооборотов: по пласту она составила 1 руб. 55 коп., а по старопашке 1 руб. 87 коп. за центнер (34 , 35 , 37).

Размещение культур в севообороте по лучшим предшественникам не только повышает их продуктивность, но и способствует более эффективному использованию поливной воды. Так, на формирование 1 ц верна озимой пшеницы по пласту и обороту пласта было израсходовано 17-17,5, а по старопашке - 22,4 м3 воды. При размещении сахарной свеклы по этим предшественникам на создание 1 ц корнеплодов расходуется 6,2-6,4 м3 воды, на 50 % больше тратится воды при размещении ее на третий год распашки пласта и по старопашке (9,4 м3) и в два раза выше (12 м3) при бессменном возделывании свеклы (17).

На создание 1 ц зерна кукурузы, размещенной по старопашке, потребовалось 38 м3, с затратой на орошение 37 % всех издержек производства.

Высокий чистый доход при рентабельности 102 7. получен в севообороте с 37,5 X насыщением сахарной свеклой.

Низкую себестоимость центнера озимой пшеницы обеспечило размещение ее по пласту трехлетней люцерны (3,23 руб.), а сахарной свеклы (1,56 руб.) - по обороту пласта люцерны. По верну кукурузы себестоимость в севооборотах составила 3,57-3,58 руб./Ц (35).

Таким образом, ранее рекомендованные нами для производства полевые севообороты показали высокую экономическую эффективность. Однако при выборе той или иной схемы севооборота необходимо учитывать специализацию хозяйств, мелиоративное и фи-тосанитарное состояние орошаемых земель (18, 20, 40).

Аналогичные данные получены на большом стационаре с широким набором культур и различным насыщением их в свекловичных и зерновых севооборотах в течение трех ротаций. Высокий урожай корнеплодов (551-622 ц/га) обеспечили пласт и оборот пласта трехлетней люцерны (26).

Отмечено снижение продуктивности корнеплодов от 50 до 200

ц/га во втором звене, особенно в замыкающем поле севооборотов, что связано с падением плодородия, ухудшением водно-физических и агротехнических свойств почвы.

Так, в первый год распашки пласта люцерны под посев сахарной свеклы запас органических остатков в почве уменьшается на 15,4, на второй год - на 44, на третий год - на 81,5 7„ от исходного содержапш. Плодородие почвы, созданное посевом люцерны, обеспечивало высокую продуктивность озимой пшеницы, размещенной в первом звене севооборота в течение первых трех лет после распашки пласта люцерны.

При возделывании кукурузы в травяном звене получен урожай 78,7 ц/га верна, при ее концентрации 50 X - 62,5 ц/га в зерновых севооборотах. Бессменное возделывание кукурузы в течение двух ротаций; при ежегодном внесении 40 т навоза и N150 Р60 К60, обеспечивало 66,8 ц/га зерна, что на 6,5 ц/га ниже, чем в лучших звеньях севооборотов.

Стационарные исследования показали высокую эффективность 8-польного севооборота с удельным весом многолетних трав 25 кукурузы - 12,5 %, озимой пшеницы - 25 % и сахарной свеклы -37,5 5. Этот севооборот дате без применения минеральных удобрений обеспечил воспроизводство плодородия почвы и благоприятное фитосанитарное состояние посевов - распространение фузари-озной гнили не превышало 2,8 %, а интенсивность болезни -1,6 7..

Устойчивое повышение урожайности 1сультур севооборота от ротации к ротации видно из следующих данных (ц/га) :

Внесение за ротацио К070 Р410 КБ90 позволяет дополнительно повысить урояайность культур па 15-20 %.

Уменьшение дата сахарной сгешш до 25 X и введение сои вместо кукурузы в замыкающем поле севооборота, повышает содержание гумуса в почве с 1,9 до 2,1 X, сохраняет оптимальпую

I ротагш:] II ротация III ротация

Сахарная свекла 356,3 Озимая пшеница 35,1 Многолетние травы 82,8

401,2 44,0 114,4

433,9 47,7 131,4

плотность почвы (1,3 г/см3), снижает интенсивность развития фуэариозной гнили корнеплодов до 2,9 %, формирует урожайность сахарной свеклы на уровне 503 ц/га, верна озимой пшеницы 54 ц/га, или соответственно, на 32 и 5,7 ц/га выше, чем в севообороте с 37 % насыщением сахарной свеклой.

Из 4 схем зернотравяных севооборотов наиболее эффективными оказались 8-9-польные, с насыщением зерновыми культурами 62,5 %, в т.ч. озимой пшеницей - 50 I. Озимая пшеница при ее размещении по пласту и обороту пласта трехлетней люцерны, а также на третий год использования пласта дает практически одинаковый урожай зерна (52,0 ц/га).

В аналогичных севооборотах без применения удобрений урожайность культур на 15-17 % ниже, в основном, ва счет недостаточной обеспеченности подвижными элементами. Если на удобренном фоне содержится подвижного фосфора 30-35, обменного калия 300 350 мг/кг, без внесения удобрения - 20-25. и 250 мг/кг, соответственно.

Бессменное возделывание сахарной свеклы без применения удобрений приводит к снижению содержания гумуса в почве на 0,28 % (с 2,03 до 1,75 %), увеличению плотности (с 1,39 до 1,44 г/см3), распространению фузариозной гнили (до 17,3 X) и развитию болезней (до 10,4 %). В итоге урожайность корнеплодов снижается до 219 ц/га. Внесение раз в три года органоминераль-ных удобрений (N100 Р60 К100 + навоз 60 т/га) при бессменном посеве сахарной свеклы.предотвращают падение содержания гумуса, уменьшает плотность почвы, но не снижает зараженность корнеплодов гнилями и болезнями. Урожайность корнеплодов на бессменном посеве снизилась до 281,5 ц/га (25, 65, 66).

Обобщение результатов* многолетних стационарных исследований позволяет сделать заключение о наличии тесной связи между продуктивностью культур, составом предшественников и уровнем их концентрации в севообороте. Высокая продуктивность сахарной свеклы, озимой пшеницы и кукурузы проявляется при размещении их в первом звене севооборота после трехлетнего стояния люцерны. Практически такую же урожайность можно получить во втором Ьвене при использовании сидеральных культур на зеленое удобрение. Наибольшей совместимостью в зерновом севообороте обладают посевы кукурузы и озимой пшеницы, которые при внесении соот-

ветствующих доз оргапоминералъных удобрений дают высокие и ус; тойчивые урожаи. '

6. Оптимизация водообеспеченности и резким орошения культур полевых севооборотов.

Среди жизненных факторов, обуславливающих высоту урожая сельскохозяйственных культур, воде принадлежит ведущее место. Однако, потребность растений во влаге в течение вегетации изменяется не только по культура!,1, по и в зависимости от фазы развития растений, сложного комплекса природных условий, уровня агротехники и высоты урожая.

Наш установлены уровни низшего и верхнего пределов оптимальной влажности почвы, разработаны режимы орошения культур полевых севооборотов, дифференцированные в зависимости от генетических свойств почв (9, 13, 14, 44, 45).

При этом особое внимание уделялось использованию современной поливной техники и предотвращению процессов ирригационной эрозии почв (2, 29, 36, 51).

Влагозарядковые поливы. Одним из эффективных приемов улучшения водообеспечепности, особенно зерновых культур, являются влагозарядгавые (запасные) поливы» проводише по зяби нормой 1200-1600 и3/га. В сочетании с вегетационными поливами 1 они обеспечивали прибавку зерна озимой пшеницы па 16,6, кукурузы - 3,0, зеленой массы кукурузы - 46,0 ц/га.

На почвах с блнвгаш стоянием грунтовые вод и галечиика влагозарядковый полив заменяется предпосевными поливами небольшими нормами (1, 3, 9, 14, 31).

Режим орошения люцерны. Люцерна возделыванась под покровом зерновых культур (ячмень, озимая пшеница), которые в год посева напучили один полив поркой 850-900 м3/га, а затем вслед ва уборкой по]фов1шх культур еще один полив нормой 1000-1300 м3/га, что соответствует поддержанию влатлости почвы на уровне 60 % от НВ. Такач влажность почвы в год ее посева создает нормальные условия для роста и развития люцерны в последующие годы жизни.

Оптимальная для люцерпы влажность почвы создается поддержанием ее 'на уровне 70 г от НВ от отрастания до начала бутонизации и ВО % от начала бутонизации до цветения.

Такой уровень вла^шости на светло-каштановых почвах и

обыкновенных сероземах достигается проведением пяти-шести поливов по схеме 1 (2) - 2 - 2 по укосам, оросительной нормой 3300-3900 м3/га, обеспечивая получение от 131 до 143,5 ц/га сена люцерны.

Суммарное водопотребление люцерны второго года жизни 6350 м3/га, третьего - 6500 м3/га. При этом на долю поливной воды приходится 52-62 7., почвенной влаги - 8-12 атмосферных осадков в сухие годы - 20 X, во влажные - 35 %.

В период максимального расхода влаги люцерной (2 укос) расходуется около 40 % от суммарного водопотребления при среднесуточном расходе воды 65-67 м3/га.

В третьем укосе суммарное водопотребление люцерны снижается до 32-35 7. при среднесуточном расходе влаги 37-41 м3/га.

От начала весенней вегетации до первого укоса водопотребление составляет 25-28 %, в т.ч. ва сутки 23-25 м3/га (5, 6, 17, 19).

Поливной режим сахарной свеклы. Суммарное водопотребление (транспирация и испарение с поверхности почвы) сахарной свеклой ва вегетационный период колеблется в пределах 6500-7500 к!3, а фактический расход воды при урокае корней 550-650 ц/га составляет 4800-5200 и3/га. Однако расход воды культурой сильно меняется в зависимости от предшественника и погодных условий. Так, суммарный расход воды сахарной свеклой по пласту и обороту пласта трехлетней люцерны составил 6757-6811 ы3/га, по . третьему году распашки ее и монокультуре - 7522, 7677 м3/га, соответственно. 1

Таким образом, при посеве свеклы по свекле (третий год распашки) суммарное водопотребление возросло на 765, а при ; бессменном посеве на 920 м3/га (табл. 5) (рис. 1).

Повышенный расход воды при размещении сахарной свеклы по третьему году распашки люцерны, по старопашке и монокультуре не способствует получению высокого урожая и связано с ухудшением плодородия почвы.

Наиболее продуктивно сахарная свекла использует оросительную воду по пласту и обороту пласта Люцерны. Коэффициент водопотребления в этих полях составил 107-118. По третьему году распашки он возрастает до 150, на бессменном посеве - до 181.

\

/■л /га а

-тр 48/.

ПК 9 7

/

\

/ОХ от ПИВ

80е/ от П№

Фон + 70 е/

го «э

ФОН + 80Х

ПИ- ОСАДКИ ЩЩ-ПОЛИВЫ

¿-ПОЧВЕННАЯ ВЛАГА

Рт. i Влияние ре»ш орошения ид во&опотребление и

урожай озимой пшеницы

Таблица 5

Продуктивность и водопотребление сахарной свеклы, размещенной по различным предшественникам (I ротация, 1964-1973 гг.)

Предшественник ¡Ороси-jypo- 1сахаЧсбор1сум-"~1в"т?чУна1ко^-тель- ркай- рис- lea- !мар- 1тран1ис-1фшш-ная ность тосгь1хара1ный Iспи-1 па- ей Ж Х I ц/га I расход 1ра- 1р1-1водо-

5/S2' »ОД« цию 1ние|потре-

_______________i______™ÍL.L__ 1 I | 1бления

Пласт люцерны "

3-го г.жизни 3940 630 17.2 108,3 6757 5054 1703 107 .

Оборот пласта (сахарн**)

свекла) 3670 575 17.3 98,8 6811 5046 1765 Ц8

Оборот пласта

(озимая *

пшеница)

3970 644 17,4 112,0 7224 51812043 112

3 год распашки (сахарная све-

-а 2 года) 4246 501 16.0 79.9 7522 4885 2637 151

3 год распашки (сахарная свекла, озимая

пшеница) 43оо 535 16,2 66,2 7466 ^ ш

Старопашка (озимая пшеница, сахарная

свекла 3 года) «а 5,7 „.,„.„ 76£б ^ ^ ц?

Монокультура (сахарная све-

406 4« 65,8 7677 4649 3027 18!

-31-

Величина транспирадни сахарной свеклы по пласту и обороту пласта люцерны колебалась в пределах 5046-5181 м3/га (72-74 %), на третий год она снижалась до 4885, а при бессменном возделывании - 4600 куб.м/га или, соответственно, 63,4, 60,6 X от суммарного водопотребления.

Транспирационный коэффициент по пласту и обороту пласта люцерны после озимой пшеницы составил - 267 и 271 при урожайности корнеплодов 630-644 ц/га, при бессменном возделывании сахарной свеклы 322 и 406 ц/га, соответственно (14, 16, 17, 19).

Продуктивность траяспирации при размещении свеклы по пласту люцерны составила 3,75, на третий год распашки - 3,18, при бессменном возделывании - 3,09, а физическое - 1703, 2637 и 3027 м3/га, т.е. 25,2, 36,6 и 39,4 X от суммарного водопотребления, соответственно.

Зависимость суммарного водопотребления сахарной свеклы от плодородия почвы описывается следующим уравнением регрессии: У - 13520,08+3,7X1+2,64X2-852,8X3-167,4X4-

-1,59X5-2,ОЗХб-5,83X7+20,44Хз+1751Хд, где У - суммарное водопотребление, м3/га,

XI - удельный вес сахарной свеклы в севообороте, % Хг - количество водопрочных агрегатов (> 0,25 мм) в

слое почвы 0-30 см, % Хз - объемная масса в слое почвы 0-100 см, г/см3 Х4 - наименьшая влагоемкость в слое почвы 0-100 см, г Х5 - водопроницаемость за 5 часов, м3/га Хб - содержание МОз в слое почвы 0-40 см, % Х7 - содержание Р2О5 в слоэ почвы 0-40 см, % Хв - содержание органического вещества в слое почвы

0-50 см, ¡сг/га Хд - содержание гумуса в слое почвы 0-50 см, X На водопотребление сахарной сеоклы наибольшее влияние оказали: содержание водопрочных .агрегатов (К-0,8), объемная масса (15-0,84), наименьшая магоенкость (5М),84) и водопроницаемость (1М),8б).

Исследованиями установлено, что в средне увлажненные годы сахарная свекла около 5-10 7» от суммарного водопотребления

расходует за счет почвенных запасов влаги, 25-30 % - за счет атмосферных осадков и 70 % - оросительной воды.

Расход влаги по периодам развития сахарной свеклы идет неравномерно. В начале вегетации расходуется 20-25 % от общей потребности. С середины июня до середины августа водопотребле-ние возрастает до 60-65 I, ав конце вегетации потребление воды снова снижается до 15-20 X. Такое водопотребление, соответствующее биологическим особенностям роста и развития сахарной свеклы, создается поддержанием влажности почвы на уровне 60-70 X от НВ в начале и в конце вегетации и 70 % - в середине вегетации. Для поддержания указанной влажности в почве на сероземах с глубоким стоянием грунтовых вод необходимо проводить 7-8 поливов по схеме 1(2) - 4(5) - 1(2) оросительной нормой 5500-7000 м3/га. На сероземах с близким залеганием валунно-га-лечниковых отложений необходимо 9-10 поливов по схеме 2 - 5(6)

- 2 оросительной нормой 5000-6500 м3/га.

На светло-каштановых почвах следует проводить 6-7 поливов по схеме 1(2) - 3(4) - 1 оросительной 'нормой 5000-6000 м3/га, на луговых почвах от 2 до 4 поливов оросительной нормой 2000-3000 м3/га.

В целях предотвращения смыкания поливной воды с грунтовыми водами или ее фильтрации в дренирующие прослойки поливы следует проводить уменьшенной поливной нормой - 500-600 м3/га.

В зависимости' от погодных условий лучшим сроком начала вегетационных поливов, обеспечивающим оптимальный режим влажности почвы, является конец мая - начало июня. Этот срок полива обычно совпадает с окончанием прорывки и проверки сахарной свеклы (13, 39, 49, 56).

Поливной режим озимой пшеницы. Наибольшее потребление озимой пшеницей влаги происходит в фазы трубкования (32-35 %), колошения (20-22 %) и налива зерна (20-25 X). Оптимальный для й^июй пшеницы уровень влажности почвы не ниже 70 % от НВ, поддерживается в нормальные по атмосферному увлажнению годы влагозарядковым поливом и одним вегетационным, а в засушливые

- кроме влагозарядки - двумя вегетационными поливами нормой 600-700 м3/га: первый - в фазе колошения, второй - в фазе налива зерна.

В вависимости от атмосферного увлажнения года от 53 до 95 X суммарного расхода воды озимой пшеницей обеспечивается аапасами почвенной воды и атмосферными осадками. Доля оросительной воды в водном балансе колеблется от 23 до 43 X, и именно она определяет продуктивность озимой пшеницы (рис. 2).

Среднесуточный расход влаги культурой составил: всхо-ды-трубкование - 21-23, трубкование-колошение - 40-43, колоше-ние-ыолочная спелость - 57-62, молочная спелость-полная спелость - 14-18 м3/га.

По пласту люцерны суммарный расход воды озимой пшеницей равен 4217 м3/га при коэффициенте водопотребления - 698, транспирациояном коэффициенте 155, а на бессменном посеве -4416, 914 и 165 м3/га, соответственно.

Величина транспирации озимой пиеницы составляет по пласту 63 X, по старопашне - 53 X при листовом индексе 4,2 и 3,5, соответственно (15, 17, 19).

Зависимость водопотребления озимой пиеницы от физических свойств почвы описывается следующим уравнением:

Y - -35,94+4,07Xi+36,9Х2+3700,9Хз-18.63Х4-0,8IX5+ +5,5Хе-1,36X7+124,83Хе-294,97Хз

R-0,83

где Y - суммарное водопотребление, trVra

Xi - удельный вес озимой псеницы в севообороте, X Хг - количество водопрочных агрегатов (> 0,25 им) в

слое почвы 0-30 см, % Хз - объемнач масса в слое почвы 0-100 см, г/куб. см Х4 - ншшеньпшя влагоемкзстъ в слое почвы 0-100 см, X Хэ - водопрошщаекость за 5 часов, iP/ra Хб - содержание КОз в слое почвы 0-40 cu, X Х7 - содержание PgOs в слое почвы 0-40 см, % Хз - содержание органического вещества в слое почвн

0-50 см, кг/га Хд - содерг,алпе гунуса в слоэ по^шы 0-50 см. X

При обильном oponsmsi иаЗлздаэтоа сишени® качества зерна пшеницы, для улучпэигл которого у озшой пэениды вашюе значение имеет правильное сочетание водного и питательного релзаюв почвы. Над! установлено, что при одной влагоаарядковоы поливе внесение 80 itf/ra азота пошгнзэг содсрзоякэ бэлка сырой клейковины в серне гпепицы до стспдсртпого уровня (белка 14,6 X, сырого протеина - 31,6 X). С yneiimmieu нормы азота до 180 кг/га по фону РбО К40 возрастем содержание белка с 13,7 до

300 __ ¡180

240 £

I и-1 о.

=г £

180 = И20;

=; -о

150

1|

СО

120 (90

90 5 ГбО

60 ^Г

г30|

(-700

5)600 со" Г500

щ

О

< адп

§ 1-300

с

ноо

ПРЕДШЕСТВЕННИК

со

ПЛАСТ 3~*леткей люцерны

ОБОРОТ ПЛАСТА-(оз.пшенща)

ОБОРОТ ПЛАСТА (сах. свекла)

СТАР0ПАШКА

БЕССМЕННЫЙ

ПОСЕЬ (бЛЕт)

Рис.а Суммарное водопотребленне и расход воды сахарной

СВЕКЛЫ ПО РАЗЛИЧНЫМ ПРЕДШЕСТВЕННИКАМ

16,7 %, сырого протеида с 20, 4 до 33,7 X (3, 13, 14, 27).

Поливной режим кукурузы. Наиболее ответственными периодами роста и развития водопотребления кукурузы являются второй (образование 10-12 листьев - молочная спелость) и третий (молочная - полная спелость). Недостаток воды задерживает развитие растений и не компенсируется усиленными поливами в последующие периоды. Так, сникение поливной влажности с 70 до 60 % от ИВ в первом периоде, при одинаковой влажности почвы в последующем, уменьшало урожайность зерна кукурузы на 6,2 ц/га. Наши опыты показали, что высокий урохай зерна кукурузы (80,0 ц/га) можно получить только при поддержании влажности почвы во все периоды на уровне 70 % от НВ. Для этого необходимо 4-5 полива оросительной нормой 3500 ы3/га. Повышение уровня влажности почв до 80 % от НВ экономически не оправдано, а понижение до 60 % от НВ снижает урогкля: зерна на 11,5-23,7 ц/га.

Максимальная урожайность зеленой массы кукурузы (898 ц/га) получена при влажности почвы до стеблевания 70 % и мо-лочно-восковой спелости - 80 % от 1©. Та!са<т влажность достигается проведением 4-5 поливов по схеме 1(2) - 3.

Количество поливов кукурузы в зависимости от почвен-но-климатических условий года колеблется от 3-4 (луговые почвы) до И (сероземл с близким подстиланием галечника) (3, 9, 13, 14, 59). -

•Суммарное водопотребленйе кукурузы при оптимальной влажности почвы 5700-6100 и3/га, в там.числе за счет поливной воды на 55-60 X, атмосферных осадков - 25-35 % и почвенной влаги -5-16 %.

При этом расход маги па-тралспирацгео составляет 42-45, на физическое кспзретшэ 55-03 У, ох сварного водопотребления. От посева до сЗразоваякя 10-12 листьев кукуруза расходует 1211 м3/га, от сОраговашш 10-12 листьев до выбрасывания метелки - . 1449 цЗ/га, 02 зкбрвсываггея метелки до молочной спелости. - 2391 ¡т^/га и от тгсчпо:1 спелости до созревания - 829 и3/га. По отнопвяиз к суммарному, водонотребленка расход воды составляет соответственно - 20,5; 24,0; 40,5 и 14,4 % (табл. 6).

Среднесуточное потребление влаги !:укурузой от посева до выбрасывания метелок повышалось с 26,9 до 48,8, в фазу выбра-

сывания метелки - до 65,7, к концу вегетации снизилось до 23,0 цЭ/га (17, 19, 28, 31).

Таблица 6

Суммарное и среднесуточное водопотребление кукурузы в севооборотах (1970-1972 гг.)

Периоды IВодопотреблениеIСреднесу- IУрожай-Жоэффици-I I 1точное во- !ность 1ент водо-

1м3/га 1 X 1допотребле-1зерна, 1потреб-I 1 1ние,м^/га 1ц/га 1ления

Посев-образование 10-12 листьев 1211 20,5 26,9 - -

10-12 листьев -. выбрасывание метелки. 1449 24,6 48,8 _ ■

Выбрасывание ме- телки-молочная спелость 2391 40,5 , 65,7 _

Молочная спелость -созревание 829 14,4 • 23,0 - -

Посев-созревание 5880 100 39,5 81,4 72,2

Режим орошения зернобобовых культур. В ого-восточном Казахстане при орошении выращивается горох и соя, которые являются высокобелковыми кормовыми культурами и лучшими предшественниками.

Оптимальная влажность почвы для гороха находится на уровне 80 X до цветения и 70 % от НВ в период цветения - плодооб-равования. Для поддержания такой влажности обычно проводите»! один-два полипа поливной нормой 600-600 м3/га, которые обеспе

- 37 -

чивагот получение до 35 ц/га зерна гороха.

Соя дает высокий урожай зерна и зеленой массы (в совместных посевах с кукурузой) при оптимальном водном режиме. Наибольшая ее потребность в воде наблюдается в фазу цветения и плодообразоваиия. Оптимальная влажность почвы для сои находится на уровне 70 % от НВ в течение всего периода роста и развития.

Повышение влажности выше этого уровня способствует образованию дополнительных боковых побегов и увеличению листовой поверхности в ущерб плодоносящим органам. Высокий урожай зерна сои (25,4 ц/га) можно получить при 4-5 поливах оросительной нормой 2700-3400 м3/га (13, 14, 52).

Режим орошения пожнивных посевов. При пожнивных посевах кукурузы следует проводить предпахотный полив вслед за уборкой предшествующей культуры и учащенные вегетационные поливы уменьшенными нормами для поддержания влажности почвы в слое 0-50 см до фазы выметывания не ниже 75-80 X от НВ.

Для гороха, вики и чины первый полив следует проводить в фазу трех-четырех листьев (на 6-7 день после появления всходов), а последующие - с межполивными периодами в 10-15 дней с таким расчетом, чтобы влажность почвы в слое 0-50 см не опускалась ниже 80 X от НВ.

За вегетацию этих культур дается два-три полива поливной нормой 450-500 м3/га.

Первый вегетационный полив гречихи и проса на фоне предпосевного полива нормой 750-800 м3/га проводится в период кущения, второй - перед началом выбрасывания метелки, третий - в конце цветения - перед наливом зерна. Поливы проводятся нормой 650-700 м3/га.

Таким образом, при правильном режиме орошения можно достигнуть следущие уровни урожайности: корнеплодов сахарной свеклы - 500-600, верна озимой пшеницы (сорт Бевостая 1) -50-55, кукурузы - 60-80, беленой массы - 600-700, сои - 25, сена люцерны - 131-173 ц/га.

В свекловичных севооборотах о насыщением сахарной свеклой 25, 37,5, 50 % и 9-польным 8ерновон севообороте с насыщением зерновыми культурами 66,6 X, а также на бессменных посевах сахарной свеклы и озимой пшеницы изучен водный баланс и рассчи-

таны ординаты гидромодуля на гектар севооборотной площади (КПД оросительной системы и транспортировки поливной воды не учитывались).

Таблица 7

Средние суточные ординаты гидромодуля севооборотов (л/сек/га)•

¡Средние ординаты!_по месяцам_

!ва вегетационный! I ! ! !сен-1 период ! май (июнь 1 ишь!август!тябрь

Свекловичные севообороты с различным уровнем

25 X 37,5 % 50 X Бессменный посев сахарной свеклы

насыщения сахарной свеклой

0,47 0,53 0,61

1,2

0,41 0,45 0,44 0,45 0,-50 0,51 0,50 0,50 0,5О 0,56 . 0,54 0,56

0,46 0,53 0,60

1,2 1,3 1,2 1,2 1,1

Зерновой севооборот с насыщенностью зерновыми 66,6 %

0,26

0,23 0,35 0,20 0,20 0,20

В севообороте с удельным весом сахарной свеклы 25 7. средние ординаты гидромодуля за вегетационный период составили 0,47, а с удельным весом свеклы 50 X - 0,61, при бессменном ее возделывании 1,2 л/сек на гектар севооборотной площади.

С учетом природных условий юго-восточного Казахстана определены зональные коэффициенты суммарного водопотребления, основанные на корреляционных связях эвапотранспирации с метеорологическими факторами.

Биологические коэффициенты в среднем за вегетацию равны: для сахарной свеклы - 0,41, кукурузы - 0,36, озимой пшеницы -0,33,: сои - 0,37, люцерны - 0,38 мм/мб, а биофизические соста-

вили соответственно - 2,15; 1,94; 1,97; 2,03 и 2,23 м3/1°С.

Максимальные значения биологических и биофизических коэффициентов приходятся на период формирования генеративных органов и интенсивного роста вегетативной массы, достигая по сахарной свекле 0,47 и 2,60, кукурузе 0,57 и 3,07, озимой пшенице - 0,66 мм/мб и 4,74 м3/1°С.

Эти коэффициенты являются научной основой для составления дифференцированных планов водопользования (45, 49, 51, 52).

7. Оптимизация регулируемых факторов жизни растений при программировании урожаев полевых культур.

Программирование урожаев включает в себя построение дифференцированных агротехнологических комплексов как единой системы взаимосвязанных агротехнических и хозяйственных мероприятий, выполнение которых обеспечивает рациональное использование почвенио-климатического потенциала с применением автоматизированной системы управления (АСУ) (32, 38, 58). Для этого необходимы создание справочно-информационного фонда для ЭВМ, разработка технологических моделей (алгоритмов) и их внедрение в производство.

В юго-восточном регионе поступление ФАР за вегетационный период составляет от 1800 до 1978 МДЖ/мг, в т.ч. при возделывании кукурузы на зерно до 1340, озимой пшеницы - 1060, сахарной свеклы - 1930, сои - 1570, етцерны - 1978 ЬЩ/ыг.

Поступление такого количества ФАР в условиях орошения позволяет получать следующие урожаи: кукурузы на верно - 120 ц/га и зеленую массу - 1000 ц/га, сахарной свеклы - 800 ц/га, озимой пшеницы сорта Безостая 1-80 ц/га, сортов интенсивного' типа - 109 ц/га зерна при соответствующих уровнях использования ФАР - 2,8; 4,0; 2,3 и 3,5 % (43, 46, 55).

Программирование урожайности орошаемых культур проводилось в многофакторных полевых опытах на предгорных светло-каштановых почвах, на сероземах обыкновенных и лугово-сероземных почвах.

Сахарная свекла. Испытывались два уровня предполивной влажности почвы - 70-70-60 и 70-80-60 7. от НВ на четырех вари-' антах густоты стояния - 70 , 80 , 90 и 110 тыс./га по трем предшественникам. Расчетные нормы удобрений на урожайность 700 ц/га по пласту и обороту пласта люцерны составили - N110-125,

Р40-50, К80-140, на урожайность 900 ц/га - N165-210, Р80-110, К140-200, при рекомендуемой норме удобрений N60, Р120 К90. При размещении сахарной свеклы по старопашке для получения корнеплодов 600-700 ц/га вносили N150-190, Р50-80, К150-200, при рекомендуемой норме N110-130, Р 40-100, К60-100.

Опыты показали, что при внесении удобрений на урожайность 700 ц/га коэффициент водопотребления по пласту и обороту пласта люцерны при режиме орошения 70-80-60 % от НВ составил 99-102 м3/т, по старопашке - 125-144 м3/т.

Биологические и биофизические коэффициенты (0,41 и 2,15) свидетельствуют о том, что при оптимизации основных факторов жизни растений получение высоких запрограммированных урожаев сахарной свеклы не связано с дополнительным расходом воды.

Максимальную урожайность сахарной свеклы (749 ц/га) и сахаристость корней (17,2 %) по пласту и обороту пласта обеспечили следующие параметры: предполивная влажность почвы 70-80-60 1 от НВ, удобрение N110 Р40-50, К80-140, густота стояния растений 80 тыс./га (рис. 3). Связь между урожаем и факторами жизни растений описывается следующим уравнением: У - 527,97+4,БХх+О,199X2-0,92Хз-0,61X4+0,39X5, где XI - предполивная влажность почвы, % Хц, Хз, Х4 - дозы ИРК, кг/га Хб - густота стояния растений, тыс./га На формирование урожая сахарной свеклы оказали влияние удобрения (33 %) и влажность почвы (34 £).

Повышение влажности почвы во втором периоде на 1 % способствовало увеличению урожайности сахарной свеклы на 4,5 ц/га.

При размещении сахарной свеклы по старопашке в зависимости от изучаемых факторов урожайность колебалась в пределах 535-617 ц/га. Наилучшие условия для сахарной свеклы были созданы при той же густоте стояния растений, предполивной влажности почвы (70-80-60 7. от НВ) и норме удобрений N150 Р50 К130. рассчитанной балансовым методом на получение 600 ц/га корнеплодов.

Получение максимального урожая сахарной свеклы по пласту и обороту пласта люцерны связано с большой ассимиляционной поверхностью листа (55,6 тыс. м2/га), высоким фотосинтетическим

£ «ъ

<51

площадь листьев, тыс. м9/га

н

■ *—I—

§

§

Фотосинтетическии потенциал, ммн. м2еа/дни

65 ^ % § <9

Коэффициент использоЗания ФАР, %

т- ";Г

|| |1 о $ 8 «&

Ч) (ц 'С " § 8

Урожайность корней, ц/еа Ирооуктибиость фотосинтеза, 8 м-/сутки

...г---------Г---1----Л--£-|----«----1----1.....1.....г---••......г

(Ь -К о, са § ¡^ ^

Сихая ¿¡иомасса, ц/за

-1——1—I—I- .......

$ § §

« § ®

с* К М ^ А?

« в § & §

потенциалом (4,5 шн.м2/га да.) и продуктивностью фотосинтеза (5,4 гм2/сутки).

Каждая единица фотосинтетического потенциала (одна тысяча м2/га дн.) обеспечила получение 16,6 кг корнеплодов. Величину возможного урожая сахарной свеклы можно рассчитать по выведенной нами формуле (32, 34, 3?):

Y - 16,6 ФП, где

Y - урожайность, ц/га

ФП - фотосинтетический потенциал, тыс.м2/га дн.

Кукуруза'. Урожай кукурузы запрограммирован на получение 100-120 ц/га зерна и 750-1200 ц/га зеленой массы, что соответствует использованию ФАР 2,5-3,0 Z (зерно), 3,0-4,0 X (силос) .

Кукуруза на зерно наиболее продуктивно использовала влагу при режиме орошения 70-80-70 X от HB и дозе удобрений N140 PI20 К140, рассчитанных на получение 120 ц/га. Коэффициент во-допотребления при этом составил 457-641 м3/т и был минимальным при густоте стояния растений 60 тыс./га. При выращивании на силос наименьший коэффициент водопотребления отмечен на фоне N270 PI50 RUO и густоте стояния растений 80 тыс./га.

Установлено, что величина листовой поверхности кукурузы зависит от водообеспеченности и минерального питания, густоты стояния и биологических особенностей гибрида. Tai':, у гибрида Южный 3 ТВ листовая поверхность при влажности почвы 70-80-70 % HB была на 2-3 тыс.м2/га больше, чем при влажности 70 X НЗ. Норма удобрений N140 Р120 К140 обеспечила увеличение площади листовой поверхности на 3-5 тыс.м2/га по сравнению с рекомендуемой N120 Р60 КбО.

Урожайность зерна >гукурузы на оптимальном фоне увлажнения и минерального питания составила 91,7-121,8 ц/га. Отклонение от планируемого уровня не превышало 3,6-5,2 ц/га или 3,0-4,3 X.

Прибавка урожая от оптимизации влажности почвы - 11,2 ц/га, от минерального питания - 11,2 ц/га и густоты стояния -15,4 ц/га, от комплексного взаимодействия факторов - 30,1 ц/га.

Оптимизация факторов урожая верна кукурузы описывается следующим уравнением регрессии.

Y - 119,25+8,77Xi+0,48X2+0,?аХз+0,093X4+1,94X5,

- 43 -

где Xi - влажность почвы, % Хг - доза ачотных Хз - фосфорных

Х4 - 1салийных удобрений, кг/га

Х5 - густота стояния растений, тыс./га

Наиболее высокий урожай зерна кукурузы - 121,0 ц/га получен при площади листовой поверхности 53 тыс,м2/га и фотосинтетическом потенциале посева 2,9 млн. м'г/га дн. (рис.4).

Зависимость урожая от фотосинтетического потенциала по формуле: Y - 4,2 ФП показывает, что каждая единица ФП (1 тыс.м'г/га дн.) при оптимальном режиме орошения, минерального питания и структуры посева обеспечивает получение 4,2 кг/га зерна кукурузы. При этом использовано 2,8 £ ФАР, а чистая продуктивность фотосинтеза в среднем за вегетацию составила 7,9 г/м2/сутки.

Максим&иъная урожайность зеленой массы кукурузы получена при поддержании предполивной влажности почвы в течение вегетации на уровне 80 % НВ, норме удобрений N270 Р150 К110 и густоте стояния растений 00 тыс./га - 1077 ц/га (рис. 5).

Отклонение от этих параметров приводило к снижению урожая на 57-247 ц/га или на 5,3-22,4 % (32, 34, 57).

Озимая пшеница. Урожай озимой пшеницы Безостая 1 запрограммирован ,на 90 ц/га, получен в пределах 70,6-88,3 ц/га.Наиболее высокий урожай обеспечил пласт люцерны на фоне - N105 РбО К50 при норме высева 5 млн./га всхожих зерен.

По старопашке запрограммирован урожай зерна 75 ц/га, получено - 73,7 ц/га, на фоне М160 Р90 КбО и норме высева семян 5 млн./га. Отклонение от программируемой урожайности составило 4,0 ц/га или 5,3 Z.

Суммарное водопотребление озимой пшеницы составило 4476-4626 м3/га, в том числе осадки - 45-70, почвенная влага -25-30 и поливная вода - 0-30 X.

Установлено, что для формирования урожая эерна озимой пшеницы в пределах 70-80 ц/га необходимо иметь 5,5-7,0 млн./га плодоносящих стеблей с продуктивностью одного колоса 1,0-1,4 г (34, 48, 51) (рис. 6).

Программирование урожаев в долевых севооборотах и их продуктивность - зависит от уровня плодородия почвы под предшест-

18.09

Рис Л

1.06 17.06 3.07 21.0? 18.08

Количественно/е показатели фотосинтетической деятельности растений кукурузы С Гибрид Южный ЗТВ), одеспечибшие получение /20 ц/еа зерна. Условия внешней среды: влажность почвы 70—80— 70% НВ, фон питания М14Ю Pi20 К140, густота 60 тыс/еа.

ï

tß

f

^ Q 4

1

J

I

s ^ s

S».

^ s?

i ч ^ S

" § S -

cil ç

1 I

I

<ъ 1

„ 5; - <

Stil

сц

Q-

О ^

5 ^01

«Ъ с-

^ S

I4!

гь $

I 1

1 S S

s? * ^

Коэффициент использования ФАР, X

T"

----of—

* « es ^ &

Фотосмтегпичес^ий потенциал, млн лг'га/д//ей

ri) Ci

Продуктибност фотсинтеза, .л//-; сути

-V С^ -fc- <Ц О, -si Со «3 ^

Площадь лцстьеё, mó/c ма/ес/ й

-X—1—1«

т

«Н-)<——+*-

Сулоя биомасса, ц/еа

§

Сь/рая биомасса

§

I

I 1

■ н—I—i—I—

ssiSS-iliSl

SI'

Рис.б. Структура урожай озимой пшеницы

(сорт безостдя 1) УСЛОВИЯ ВНЕШНЕЙ. СРСДЫ:

Влажность почвы 80^ НВ

Фон питания А/,60 Р90 1x60 Норма высева - 5 лмн/гл

венником , определяющего дифференцированные режимы орошения и нормы удобрений (55, 61, 63, 64).

Регулятором режима орошения в севооборотах являются водно-физические свойства почвы, сформированные при чередовании культур. В зернотравяном севообороте, содержание водопрочных агрегатов крупнее 0,25 им к концу ротации снизилось с 30,1 до 24,0 %, в свекловичном севообороте - с 30,7 до 18,5 %, при этом величина плотности пахотного слоя в свекловичном севообо роте возрастает с 1,28 до 1,38, в зернотравяном с 1,28 до 1/35 г/см3, одновременно снижается водопроницаемость и наименьшая влагоемкость почв (рис. 7 и 8).

Люцерна в полевых севооборотах резко улучшает водно-физические свойства1орошаемых почв и тем самым позволяет дифференцировать режимы орошения культур по различным предшественникам. Так, коэффициент водопотребления сахарной свеклой по пласту и обороту пласта люцерны в севооборотах составил 105-118, а по старопаике увеличился до 122-130 м3/т при суммарном водопогреблении 6946,7304 м3/га, соответственно.

Суммарное водопотребление озимой пшеницы составило 4200-4600, кукурузы на зерно - 5900-6500, сои - 5441-5924 при коэффициенте водопотребления, соответственно - 573-775, 495-573 И 1851-2823 М3/!.

Управление формированием продуктивности полевых культур в севооборотах обеспечило получение урожаев, близких к запрограммированным (табл. 9, 10).

Урожайность пшеницы сорта Безостая 1 составила: по пласту люцерны 67,7, по обороту пласта - 68,7 ц/га (программа 70 ц/га), по сое - 60,5 ц/га (програша - 60 ц/га).

Урожайность, верна кукурузы составила 114,1 ц/га (программа 120 ц/га), сои - 26,3 ц/га эерна (програша 25 ц/га).

В свекловичном севообороте урожайность оеимой пшеницы и кукурузы также была близкой к вапрограммированной, отклонения, соответственно, составили 5,6 и 2,1 %.

По сахарной свекле по пласту люцерны недополучено 63 ц/г а, по обороту пласта - 75 ц/га (программа - 700 ц/га) или 9,0-10,7 7., что при программировании возделывания считается вполне допустимым.

При размещении сахарной свеклы по озимой пшенице урожай-

5? р

cs ss

fot* p г ;

Ï* tts

о 2»

toSi

>» -vi

.г«»

S

Ja»

O?

foü) oí о См

«а £

о

' N

О

Оэ О

«ъ

s

о

'■о

S

о g O i»

Oí пэ §

«а

S

- â

S К

■i -; oí

о Js

2> > >< У ... t? о

£ Í2 -4

с» 5

и. -»

а

о

î> >*

о

о

га

g

а.

继

«л

to & Л

fe S S

S *

1 tea

о-

te» I

r>

s»

><

о

"а

à

л

s *

Sä

5е

^ О '

ai

Рис.8. Изменение водно-физических свойств почвы в

ПОЛЯХ ЗЕРНОВОГО СЕВООБОРОТА

Таблица 9

Продуктивность культур свекловичного севооборота (I ротация, 1979-1988 гг.)

Схема чередования 1Урожайность,ц/га1 % I Сбор IОтклонение от

1прог- !факти- 1 саха-1 сахара I программы_

1рамма (чески I ра I ц/га I ц/га I %

Люцерна 1 г.жизни - 28,5 - - - -

Люцерна 2 г.жиэни 200 185 - - -15,0 -7,5

Люцерна 3 г.жизни 200 198 - • - -2,0 -1,0

Сахарная свекла 700 637 15,9 102,5 -63 -9,3

Сахарная свекла 700 625 ' 16,2 101,0 -75 -10,7

Озимая пшеница 70' 66,1 - - -3,9 -5,6

Сахарная свекла 600 605 15,8 93,9 +5,0 +0,8

Кукуруза 120 117,5 - - -2,5 -2,1

Таблица 10

Продуктивность культур аернотравяного севооборота (I ротация, 1979-1988 гг.)

Схема чередования 1_ Урожайность, ц/га IОтклонение от программы I программа!фактически! ц/га I X

Люцерна 1 г.кивни - 28,5 - -

Люцерна 2 г.живни 200 185 -15.0 -7,5

Люцерна 3 г.катни 200 168 -2.0 -1,0

Озимая пшеница 70 67,7 -2.3 -3,3

Овшая пшеница 70 68,7 -1.3 "1.8

Кукуруза 120 114,1 -5.9 -4,9

Зернобобовые (соя) 25 26,3 +1.3 +5,2

Озимая пшеница 60 60.5 +0,5 +0,8

ность составила 605 ц/га (программа 600 ц/га).

Программирование урожаев обеспечило высокую сахаристость корней сахарной свеклы - 15,9-16,2 по пласту и обороту пласта люцерны, 16,8 % - по старопашне, сбор сахара составил 101,0-102,5 и 93,9 ц/га, соответственно.

не

Программирование урожаев"требует увеличения затрат материальных, сырьевых и трудовых ресурсов на производство продукции, так как повышение урожайности осуществляется ва счет своевременного и качественного проведения всех сельскохозяйственных работ и комплексного улучшения факторов жизни растений.

В свекловичном севообороте затраты на выращивание сахарной свеклы (в ценах 1990 г.) составляют 991-1089 руб./га, чистая прибыль - 1926-2240 руб./га, при урожайности корнеплодов 600 ц/га рентабельность составила 177-226 X, при себестоимости центнера продукции 1,55-1,79 руб.

При насыщении севооборота сахарной свеклой более 37,5 X резко падает плодородие почвы и урожайность, вследствие чего высокодоходная культура становится нерентабельной.

При возделывания кукурузы чистая прибыль составила 93,0 руб. с гектара, рентабельность - 194 X и себестоимость продукции - 4,07 руб./ц, а по люцерне второго и последующих лет лизни - 540-600 руб./га, 173-192 X и 1,57-1.68 руб./ц, соответственно.

Самую высокую рентабельность обеспечила озимая .пшеница, хотя ■ • по чистому доходу она значительно уступает сахарной свекле.

В зернотравяном севообороте наиболее доходные культуры -кукуруза и озимая пшеница: чистый доход - . 894 и 799-915 руб./га, рентабельность - 188 и 232-273 X и себестоимость 4,16 и 4,87-5,48 руб./ц, соответственно. . ,

В целом за ротацию кавдое поле зернотравяного севооборота дает прибыль 690 руб. с гектара при затратах на выращивание продукции 417 руб. и рентабельность 165 %, поле свекловичного севооборота - соответственно 1161 руб./га, 700 руб./га и 166 X. При обычной технологии получено 568 руб. и 102 %, или в 2,0 и 1,6 раза меньше. .

На основании полученных данных для юго-восточного региона Казахстана нами разработаны рекомендации и модели матемагичес-

ких и технологических процессов, которые могут быть использованы при формировании урожайности полевых культур.

Для корректировки регулируемых факторов программирования урожайности в течение вегетации проводился контроль за содержанием элементов питания в растениях и почве путем листовой и почвенной диагностики и учете их выноса на единицу основной продукции (табл. 11) (34, 64, 55, 60, 63, 60).

В изучаемых севооборотах баланс питательных веществ был отрицательный. Так, в свекловичном севообороте вынос азота возмещался на 79,3, фосфора на 85,3, калия на 22,3 в зерновом севообороте, соответственно - на 73,9, 66,7 и 18,7 X, тем не менее содержание подвижных форм элементов питания в почве севооборотов было на достаточно высоком уровне (64).

Для управления продукционным процессом кукурузы, сои, сахарной свеклы и люцерны нами разработаны прогностические программы, включающие следующие показатели Фотосинтетической деятельности: нарастание сухой биомассы, формирование лиотовой поверхности, фотосинтетический потенциал, продуктивность фотосинтеза, для сахарной свеклы дополнительно - нарастание корнеплодов.

В таблицах 12 и 13 приводим прогностическую программу для кукурузы на зерно и сахарной свеклы на различные уровни урожайности.

Согласно этих программ, для получения урожайности сахарной свеклы 600 ц/га необходимо обеспечить накопление за вегетацию сухой биомассы 176 ц/га, формирование площади листьев 49,6 тыс. м/га, фотосинтетический потенциал 3,8 млн. м2 дн./гаи продуктивность фотосинтеза - 5,1 г/мг сутки (табл.12).

Для урожайности верна кукурузы 120 ц/га необходимо накопление сухой биомассы 240 ц/га, площадь листьев 62,6 тыс.мЕ/га, . фотосинтетический потенциал 3,6 млн. м2 дн./га и продуктивность фотосинтеза 7,2 г/мя сутки (табл. 13).

Урожайность верна сои 30 ц/га обеспечивается при накоплении сухой биомассы 64,7 ц/га, листовой поверхности в период * бобообразования - налив верна - 62,4 тыс. м?/га.

При возделывании люцерны на сено урожайность соответствует накоплению биомассы, которая для уровня урожайности 150 ц/га составила по укосам: 1-55, 11-46, III - 32, IV - 17 ц/га.

На посевах озимой пшеницы контроль ва продукционным процессом осуществлялся по формуле:

У - а • Ь • о • с!,

где а - количество растений на единицу площади, Ь - продуктивная кустистость, с - количество верен в колосе, • й - масса одного зерна.

При несовпадении фактических показателей с прогностической программой вносились технологические коррективы, обеспечивающие улучшение факторов жизни растений (43, 47, 52, 54, 62).

Таблица 11

Вынос элементов питания культурами севооборота (на 1 т основной продукции, кг, ва ротацию)

Чередование куль тур (Норма 1 Уоо.тай-1 Вынос-

¡удобрений,1ность, I

Iкг/га д.в. I т/га I N 1РгС>5 1 К20 IВсего

Свекловичный севооборот

Озимая пшеница с

подсевом люцерны Н140Р60Н70 Б,4 32,0 12,5 46,7 9Г.2

Люцерна 2 г.яивни N30 Р60 18,5 25,0 6,0 35,0 66,0

Люцерна 3 г.жизни N30 Р60 19,8 25,0 6,0 35,0 66,0

Сахарная свекла И100Р47К80 63,7 4,01 0,79 5,65 10,5

Сахарная свекла М130Р66К100 62,5 3,55 0,88 5,64 10,1

Озимая пшеница М140Р66К80 6,61 25,8 8,36 36,6 70,8

Сахарная свекла Н150Р87К1Б0 60,5 3,6 1,02 5,04 9,66

Кукуруза !ЛЗОР40К60 11,8 25,4 8,88 19,10 53,40

Зерновой севооборот

Озимая пшеница с

подсевом люцерны Н140Р60К70 5,4 32,0 12,5 46,7 9,г, 2

йоцерна 2 г.яиэни НЗО Р60 18,5 25,0 6,0 35,0 66,0

йоцерна 3 г. жизни N30 Р60 19,8 25,0 6,0 35,0 66,0

Озимая пшеница Н63Р40К47 6,8 26,6 10,4 38,8 75,8

Озимая пшеница И77Р47К57 6,9 26,9 8,4 42,5 77,8

Кукуруза Н97Р53К0О 11.4 20,7 8,8 21,3 50,8

Зернобобовые (соя) N0 Р53К50 2,6 95,2 27,0 80,8 213

Озимая пшеница М140Р60К70 6,1 23,1 .10,1 35,5 68,7

За ротация в свекловичном севообороте внесено N850 Р486 К540; в зернотравяном - N577 Р433 {<384

Таблица 12

Прогностическая программа сахарной свеклы для различного уровня урожайности

Показатель

Урожаи ______

корне- пар(смыкание плодов,[настоящей¡листьев в ц/га листьев 1рядках

_С рок о пределени й _!3а

ТнвЧало~сШ-ТпШшо5 Смн-Тначало раэ-[полное размы!веге-!кания лис- !кания лис- 'мыкания лис'.кашя лис- !тацию !тьев в мед-!тьев в меж-!тьев в ме*-!тьев в меж- ! ¡дурядьях ¡дурядьях ¡дурядьях '.дурядьях 1

.Нарастание 400 сухой био- 500 массы,ц/га 600 7ТО_

Плошадь 400 листовой 500 поверхности, 600 тыс.кв.м/га 70О Поодуктив- 50СГ кость йюто- 500 синтеза, 600 г/кв.м сутки_2Ш_ Фотосинтети- 400 ческий потен-500 ш ¡ал, млн. 600 кв.м/га дн. 71

500 600

Нарастание

корнеплодов,

ц/га

500 600 700

О

О.

0

1 2

"655"

058

064

016 035

"йа.

5 О О

3,5 6 0 10,0 13 2

В-Ч

4,9 7 8 11 6

14,7 21 О 29,0

_ааи.

17,6 21,1 24,2 28,6.

63 79 93 _1-1П

8,0 з;з

ттз-

0,070 0,109

6,9 7,1

6; 165 0,217 0,268 ".321

34,8

38.6 41,8

45.7

110 133 152 Л2К.

31.6 34,4

37.7

128 154 176 .204

5,6

АШ

О 560 0,903

28 32 43

~Т,ТГ

1 48 1,85 2.26 49 62 75 98

О 509' 0,570 0,620 п. тр.

ТГ 3,5 3 7 3 8

19,9 21,8 23,3 58,9

128 154 176 . 204 .

3^600 0,650 0,698 П 758

2,2 2,3 _2 '

43.5 46,8

49.6 53.2

4 В

5.1

3,03 3,32 3.79

ТБГ 204 261 322

Зоо 425 518 586

2,26 2 50 2,83 3.15

Т37

0,362 0,389 о'лт

500 600 700

0784 1,06 1,20 ' 45,

3,4 3 8

к?.

ЧТО 500 600 700

о!

1,30 1 50 1,70

ТсЗляцз

Прсгнссг:к£с:сл nporpsi^a i-r/ir/pysa на эерло для • различного уровня ураяадаости

Показатель Пданкр. Cdok определений За

урожайность зерна, ц/га ¡ Н-а | т-^г«тт- /т.т} U-1U j -,í?«. 0 хлс'И 1 1U-14 .л^стъел цзетекпэ " водочная спелость Еосконаэ полная спелость веге-тащш

Нарадтааш сухой биомасси,u/va 60 80 100 120 0,20 0 27 0 33 О; 40 3,2 4 0 4,6 5,5 29,4 34,2 за 8 44,6 72,1 81,4 SO, 2 101,4 150,4 165^3 179 9 isa! б 178,6 197,8 217 6 242,0 178,6 137,8 217 6 241,0

Швдадь листовой поверхности, тыс.кв.ц/га 60 80 100 120 0,34 0,40 0,4В OjSQ 4,5 51 5 8 б|б 23.2 28.3 30,1 S2¡5 4S,6 48 4 50,2 52,6 43,6 45 2 47 0 49^4 7,3 9 6 11 4 13^0 48,6 48,4 50,2 52^6

Фотосунтетл- 6Q ческиа потен 60 циад,цдн. 100 кв.и/га ди. 120 0,004 0,0052 Oí0062 Ü;G073 0,041 0,043 0,053 olosi 0,292 0 317 0,341 0Í371 0,655 0 6S0 0 723 0,765 1,333 и 310 1 361 1,428 0,769 0 822 0 876 0,936 3,0 3 2 3 4 3)6

Продукт®- 60 ность фото- 80 синтега, 100 г/кв.ы оуткл 120 5,05 5 19 о . <_-- 5|43 7,32 7,77 8, OS 8,Eo 8,97 9¡53 10 03 Ю;Б-1 В,Б2 6,84 7 И 7141 6,20 6 40 6 59 6,81 3,70 3 95 4 30 4,53 6,3 6 6 5,9 7|2

Кадр» 2 60 ЕО -100 120 0,010 0,014 0 017 - 0 021- 0,23 0 34 . 0|S9 - 0|47 2 * 23 2 56 2 Ш 3 32 3,17 3,50 3 81 4 21 4,32 4 69 4 96 5 36 1,81 2 09 2 42 2,73 2,0 2,2 2,4 2 7

- 56 -

8. Моделирование продукционных процессов при программировании урожаев культур полевых севооборотов.

Математическое моделирование. Для разработки динамических моделей управления комплексом факторов жизни растений с помощью АСУ была изучена продуктивность растений в зависимости от совместного взаимодействия основных регулируемых факторов: света, влаги, тепла, радиации и пищевого режима.

Модели представлены блоками: "растение", "погода", "почва", "технология".

Блок "растение" определяет формирование урожая кукурузы на зерно согласно следующего уравнения регрессии:

Y - 28,7-0,?34Xi+0,458X2~2,025Хз-0,288X4+0,4X5-0,34X6+

+0,58X7+0,046X8-0,004X9*0,104Xiо+О,927Xi1+0,146Xi2

где Y - урожайность сухой биомассы, ц/га Xi - листовая поверхность, тыс.м2/га Х2, Хз, Х4 - накопление, соответственно, NPK в листьях, кг/га

Хб, Ха, Х7 - накопление, соответственно, NPK в стеблях, кг/га

Хв - суша температур, °С Хд - продолжительность вегетации, дн. Хю» Хц, Xi2 - накопление, соответственно, NPK в целом растении, кг/га

Значение коэффициентов множественной корреляции (R-0,99) и ошибка апроксимации (е-0,17) свидетельствуют о почти полном совпадении расчетных и фактических показателей.

Урсиай сухой биомассы кукурузы на верно зависит от продолжительности вегетационного периода: с увеличением количества дней (Т) возрастает площадь листьев (L), продуктивность фотосинтеза (Фч.пр.) и и)! фотосинтетический потенциал (ФП).

Изучение процесса влияния факторов, формирующих урожайность, повволило построить однофакторные уравнения регрессии и рассчитать значения коэффициентов множественной корреляции .(тлам)

Так, для фактора 1 (Xi - площадь листовой поверхности) уравнение имеет вид:

Y - 40,63 - 2,21 (Xi)

Из анализа значений парных коэффициентов корреляции видно, что урожайность кукурузы определяется следующими фактора-

ми: суммой температур (15-0,97), продолжительностью вегетации (1?~0,97), накоплением азота (1?-0,94), фосфора №-0,95) и калия (1?-0,84) в целом растении.

Оптимизация модели позвонила определить их значение для различных уровней урожайности.

Так, для повышения уршая зерна кукурузы с 80 до 120 ц/га необходимо увеличить листовую поверхность с 24-37 до 37-39 тыс.м2/га, сумму температур с 2110-2250 до 2435-2524°С, продолжительность вегетации с 122-126 до 140-145 дней и т.д. (табл. 15).

Таблица 14 Линейные регрессии парных зависимостей урожая кукурузы

У - ао + + XI

НИ фактора ! ао ! 3! 1 И ! е

1 40,63 2,21 0,42 0,78

2 39,60 1,41 0,60 0,77

3 22,08 5,96 0,57 0,71

■ 4 11,79 2,07 0,61 0,68

5 23,35 З.Ю 0,61 .-. 0,69

6 40,96 . 4,03 0,51 •• 0,74

7 16,24 1,06 0,71 • • 0,60

8 69,21 0,10 0,97 . - 0,22

9 -88,01 2,26 : 0,97 0,21

10 -11,29 1,04 0,94 0,29

11 -2,77 1,99 0,95 • 0,27

12 -5,41 0,74 0,84 .у 0,46 -

, При разработке блока "погода" нспольэованы следующие показатели:

У - сухая биомасса, ц/га, ; .

XI - продолжительность вегетации, дн., -

Хг - суша осадков за вегетацию, ш,

Хз - поступление ФАР, МДЖ/м2,

Хд - сумма положительных температур за вегетацию, °С, Х5 - относительная влажность воздуха, Хб - суммарное водопотребление, мм. Блок описывается следующим уравнением регрессии: У - -64,3313,09Ха-0,4Хо-0,14Хз+0,01Х4+0,58X5+0,Б5Хб

I? - 0,99

Наиболее сильное влияние на урожай оказали следующие факторы: продолжительность вегетации (15-0,97), суммарное водопотребление Ш-0,97), поступление ФАР №-0,96) и сумма положительных температур (Н-0,96).-

Для прогноза урожайности после появления всходов регрессия имеет вид:

У - 156,53+6,06Х1-ОЛ1Х2-ОДХ3-О, ИХ4-0,001X5-1,ЙГХб

Г?-0,97

Прогнозирование факторов - период вегетации (Ха) и суммарное водопотребление (Хб), проводятся по формуле: У - 158,79+4,54Х1-1,34Хо ГМ),9б

Разработанная модель прогноза может быть использована до фазы 7-8 листьев, так как в более поздние сроют затрудняются механические, химические и биологические обработки, воздействующие на рост I! развитие растений и в целом на продуктивный процесс агрофнтоценова.

В блоке "почва" разработаны шогофакторнъю линейные модели для определения норм внесения удобрений в зависимости от планируемого уровня урожайности кукуруза (Х1), выноса элементов питания (Хг). содергаанш КРК в лахотяш слое почвы (Хз, У,4, Х5), густоты стоящи растений (Хб) и суммарного водопот-ребления (X?).

Уравнения регрессии: Для азота:

Ун - 493,52+8,15X1-1,26X2-0,05X3-0,014X4+0,05X5-0,34X6--О.ЮХ? К-0,73

Для фосфора:

Ур - 'ЛЗ,85+0,27X1+0,40X2-0,12X3+0,11X4+0.04X5+0.ОЗХб--0,01X7 15-0,94

Для калия:

YK - 582,544-12,72X1-0,44X21-0,12X3+0,02Х4+-0,04Х5-0,35Хб--0,16X7 R-0,82

Блок "технология" (обобщающий) включает полный набор агротехнических приемов (алгоритмов) с широким интервалом варьирования параметров.

Модель.технологических процессов составлена на алгоритмическом языке - фортран и ВЭЙСИК, на компьютере типа "Роботрон" с режимом работы - диалоговый.

Процесс алгоритмизации проводился в два этапа: на первом - анализ и характеристика биологических особенностей культур и их требований к условиям произрастания (содержание элементов питания, влажность и бонитет почв, воздушно-тепловой, радиационный релш окружающей среды); на втором - оптимизация потребностей растений в факторах живни (удобрение, орошение, сроки сева, обработки, нормы высева и т.д.) по фазам роста, развития в течение вегетации культур^

Алгоритмы составлены на основании типовой технологической карты при строгом соблюдении иерархической ее структуры, - выявления максимально полного состава и последовательности выполнения агрономических мероприятий (32, 51).

Модели для сахарной свеклы, кукурузы, озимой пшеницы и сои прошли производственную проверку в Каскеленском опытном хозяйстве Казахского НИИ земледелия на площади 925 га, в т.ч. озимой пшеницы - 300 га (9 полей), кукурузы на силос - 124 га (3 поля), сахарной свеклы - 60 га (2 поля), люцерны - 313 га (8 полей), сои - 130 га (5 полей). Для каждой культуры я каждого поля на ЭВМ разработаны дифференцированные модели технологических процессов. ' •

В течение вегетации контролировалось состояние посевов по фазам вегетации растений в сравнении с. прогностической программой, влажность почвы и содержание НРК в органах растений •и в почве» вносились в технологи» коррекции в системы удобрений, ухода и орошения. • ,

Структуру посева озимой пшеницы регулировали нормой высева семян с учетом биологических особенностей сорта, сроков сева и предшественника с таким расчетом, чтобы к уборке иметь на

Оптимальная модель кукурузы на зерно (гибрид йкный 3 ТВ)

Таблица 15

Урожайность,д/rai I 1 li I II ! I i 1

eepHOl сухая био-I Xi 1 % I Хз 1 Х4 ГХ5 l Xe i Х7 1 Xe 1 Xg 1 Xi0 1 Хц 1 Xt2 1 масса 1 lililí 1 1 1 1 !

80 150-210 24-37 38-59 16-27 43-62 30-46 28-33 105-153 2110- 122-126 68-115 43-61 1472250 163 100 210-25D 37-38 69 28-30-62-65 46-52 33-34 153-181 2250-123-131115-121 61-64 2182370 243 120 250-295 38-39 68 30-32 62-69 52-56 34 181-186 2370- 131-140 121-124 64-66 2432435 238 140 295-330 37-39 68-75 32-34 68-69 56 34-43 183-188 2435- 140-145 124-130 66-76 2382524 252"

o

1 м2 600-700 плодоносящих стеблей. На ивреженных посевах для усиления кущения азотные удобрения вносили в ранневесеннюю подкорму, доза уточнялась в соответствии с листовой диагностикой.

На посевах, хорошо перезимовавших и раскустившихся с осени, азотную подкормку проводили в начале фазы выхода в трубку.

Оптимальные параметры водного и пищевого режимов способствовали хорошей озерненности колоса и получению крупного выполненного зерна с высокими хлебопекарными качествами.

Благодаря дифференцированной агротехнике и управлению формированием продуктивности, получена близкая к запрограммированной урожайность озимой пшеницы - 58,1 при программе -57,0 ц/га.

По сахарной свекле получили 570 ц/га или на 10 ц/га (1,7 7.) ниже программы (580 ц/га), по сое урожайность составила 26,8 ц/га яри программе 27,5 ц/га, сена люцерны 120 ц/га (программа 120 ц/га). При возделывании кукурузы на силос по программе - 600 ц/га, фактически получили 550 ц/га, недобор урожая составил 50 ц/ra или 8,3 X.

По всем icy ль турам свекловичных и зерновых севооборотов урожайность бша значительно вызе плановой, что позволило получить с запрограммированных посевов условно-чистую прибыль в суше 54,1 "гыо. руб. (в ценах 1990 г.) (38 , 54 , 55).

• ВЫВОДЫ

1. Юго-восточный Казахстан Характеризуется вертикальной и горизонтальной зональностью, определяющей различия в яочвен-но-клинатических условиях орошаемой воны, ■ которые не в полной мере учитываются' при введении и освоении севооборотов, режимов орошения сельскохозяйственных культур, технологий их воздели-вания и воспроизводства почвенного плодородия. ■ '

2. Для свеклосеющих хозяйств юго-восточного- Казахстана наиболее эффективными являются 8-польпые свекловичные севообороты с насыщением их сахарной свеклой от 25,0 до 37,5 Z. Два, поля сахарной свеклы размещаются в первой звене севооборота -по пласту и обороту пласта люцераы, третье - во второй Звене после озимой пшеницы с посевом:сидеральных культур.:

- 62 -

В хозяйствах, где имеется массовое распространение корневых гнилей и других болезней, необходимо вводить свекловичные севообороты с 25,0 % насыщением сахарной свеклой. Озимая пшеница в этих севооборотах должна занимать 2-3 поля в качестве покровной культуры для люцерны и сидератов. Для кукурузы (на силос или зерно) отводится одно поле.

3. В хозяйствах зернового направления следует вводить 8-9-подьные зерновые севообороты с .насыщением их зерновыми культурами 60 X, в т.ч. озимой пшеницей - 50 X. В зерновых севооборотах кукуруза должна занимать от 10 до 15 %. В специализированных семеноводческих хозяйствах удельный вес кукурузы может быть доведен до 60 X и более.

4. Продуктивность полевых культур при правильном их размещения в севооборотах 'составляет: сахарной свеклы по пласту люцерны - 628,0, по обороту - 597,0, во втором звене после озимой пшеницы - 519 ц/га с сахаристостью корнеплодов 16,8; 17,2; 17,5 7., соответственно. Урожайность озимой пшеницы по пласту трехлетней люцерны - 60,4, по обороту пласта - 58,4, на третий год распашки - 54,1, после сахарной свеклы - 51,8, после зернобобовых - 57,3, на бессменных посевах сахарной свеклы - 333 ц/га, озимой пшеницы - 31,6 ц/га.

Урожайность зерна кукурузы колебалась от 81,4 до 93,9

ц/га.

5. В рекомендуемых свекловичных севооборотах установлено благоприятное фитосанитарное состояние посевов, при котором интенсивность развития корневой гнили не превышала 1,6 X. На

»бессменных посевах (более 6 лет) внесение органоминеральных удобрений (N100 Р60 К100 + навоз 60 т/га раз в три года), хотя и поддерживает содержание гумуса в почве, а также способствует снижению плотности почвы с 1,36 до 1,31 г/см3, но не снижает зараженность корнеплодов гнилями - 24,9, при интенсивности болезни - 15,6 X.

6. В зависимости от механического состава почвы, глубины залегания грунтовых вод и подстилачия валунно-галечниковых отложений определены, уровни оптимальной предполивной влажности почвы: для озимой пшеницы - 80 X до колошения, 70 X. после ко-лошения.сахарной свеклы - 60 (70) % в первом, 70 х, - во втором и 60 7. - в третьем периодах ее развития, кукурузы и сои на

зерно - 70 % в течение вегетации, кукурузы на силос - 70 I до фазы стеблевания и 80 %. - до восковой спелости, гороха - 80 % до фазы цветения и 70 X до созревания, .люцерны на сено - 70 % до фазы бутонизации и 80 X - до цветении от наименьшей влаго-емкости почвы. Такая влажность в корнеобитаемом слое почвы достигается проведением для озимой пшеницы 1-4, сахарной свеклы - 4-11, кукурузы на зерно и силос - 3-10, сои - 3-5, гороха - 1-3, люцерны на сено - 4-12 поливов, поливными нормами от 600 до 1100 м3/га.

Решающим фактором, определяющим программу орошения в севооборотах, являются водно-физические свойства почвы, сформированные 3-летним стоянием люцерны.

7. Установлена высокая эффективность влагозарядковых поливов для озимой пшеницы и пожнивных культур, которые проводятся нормой 1600 гР/га и в условиях предгорной зоны при достаточном количестве атмосферных осадков (апрель-май не менее 150 мм) обеспечивают урожай зерна озимой пшеницы 40-45 ц/га без вегетационных поливов.

8. При поддержании одинаковой предполивной влажности почвы суммарный расход воды сахарной свеклы, размещенной по пласту и обороту пласта люцерны, составил 6557 и 6811, соответственно, по третьем году распашки - 7522, а по старопашке -7625 м3/га или на 868 м3/га больше, что требует при размещении сахарной свеклы по третьему году распадки пласта люцерны, а также по старопашке увеличения количества поливов на 1-2.

Рост суммарного водопотребления связан с ухудшением водно-физических свойств почвы по мере использования пласта люцерны; водопрочная структура утрачивается с 27,3 по пласту люцерны до 17,4 по старопашке, в связи с этим наименьшая влаго-емкость уменьшается с 24,6 до 22,6 X, водопроницаемость - с 0,72 до 0,45 мм/мин, объемная масса возрастает с 1,28 до 1,38 г/см3.

9. Размещение культур в севооборотах по лучшим предшественникам не только повышает их продуктивность, но также способствует более эффективному использованию поливной воды. Так, для образования одного центнера корнеплодов сахарной свеклы по пласту люцерны и его обороту расход воды составил 6,4 м3, а по старопашке - 9,4. м3, верна озимой пшеницы - 18,7 и 21,6 м3,

соответственно.

10. Установлена тесная коррелятивная связь звапотранспи-рации с метеорологическими факторами, на основе которой определены вокальные коэффициенты суммарного водопотребления. Биологические коэффициенты в среднем за вегетацию сахарной свеклы составляют - 0,41, кукурузы на верно - 0,36, озимой пшеницы -0,33, сои - 0,37, люцерны - 0,38 мм/мб, а биофизические соответственно - 2,15; 1,94-, 1,97 ; 2,03 и 2,23 м3/1°С. Эти коэффициенты можно использовать как научное обоснование для составления дифференцированных планов водопользования.

11. По данным водного баланса орошаемого поля в севооборотах рассчитаны средние ординаты гидромодуля на один гектар севооборотной площади, что составляет для севооборота с 37,5 X насыщением сахарной свеклой - 0,53, с 25 X - 0,47, а при возделывании сахарной свеклы вне системы севооборота - 1,2 л/сек на гектар пашни. Для 9-подьного зернового севооборота с 66,6 % насыщением зерновыми культурами он равен 0,36 л/сек на га.

12. Приход фотосинтетически активной радиации (ФАР) в юго-восточном регионе составляет от 1820 до 1980 МДН/м2 и не является лимитирующим фактором в формировании высоких урожаев. Оптимизация регулируемых факторов кивни растений и их комплексное возделывание обеспечивает следующее использование ФАР: озимая пшеница до 3,0 X, сахарная свекла - 2,3 X, кукуруза на зерно - 2,7 г, на стоа - 3,3 X, соя - 1,5 X, что без дополнительных затрат соответствует формированию уротч верна озимой пшеницы по пласту люцерны - 88,0 ц/га, по старопааке - 74,0 ц/га, корнеплодов сахарной свеклы, соответственно - 7Б0 и 610 ц/Га, кукурузы на зерно - 122,0, на силос - 1080 ц/га, верна сои - 40,0 ц/га.

13. Для управления продукционным процессом культур полевых севооборотов разработаны прогностические програмш на различные уровни ураглйнссти по основным физиологическим показателям: нарастанко сухой биомассы, формированию листовой поверхности, фогосинтотическому потенциалу, продуктивности фото-синтева, а для сахарной свеклы дополнительно - нарастанию корнеплодов. Разработаны математические модели, выражающие степень связи между продуктивностью и основнйш факторами жизнедеятельности растений, а также оперативно реализуемые на ЭВМ.

- 65 -

14. При программировании урожаев рекомендуется бапансо во-расчетный метод определения норм удобрений, учитывающий вынос элементов питания и содержание их в почве. При применении этого метода на полях создается наиболее благоприятный пищевой режим, обеспечивающий получение заданной урожайности изучаемых культур.

15. Установлена высокая эффективность возделывания основных полевьц культур по программе с учетом окультуренности орошаемого поля, при этом повышение урожайности не связано с рос. том материальных, сырьевых и трудовых ресурсов на производство

единицы продукции. В целом за ротацию каждое поле ' зернового севооборота (по расценкам 1990 года) дает прибыль 690 руб. с гектара при затратах на выращивание продукции 417 руб, и рентабельность 165 %, а в свекловичном с 37,5 Z насыщением сахарной свеклой, соответственно - 1161 руб./га, 700 руб./га и 166 %, в то время как при обычной технологии прибыль и рентабельность - 568 руб. и 102 1, соответственно, т.е. в 2,0 и 1,6 раза меньше.

- ее -

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Во всех севооборотах орошаемой зоны юго-восточного Казахстана основным компонентом должна стать люцерна 3-летнего стояния, которая обогащает почву органическим веществом, повышает содержание гумуса, улучшает водно-физические, агрохимические и биологические свойства почвы. Свдеральные культуры во втором звене севооборотов дополнительно обогащают почву органической массой, которая поддерживает плодородие орошаемых полей.

2. Для свеклосеющих хозяйств, имеющих благоприятные в мелиоративном и фитосанитарном отношении почвы, структура 8-вольных севооборотов должна включать 25 % люцерны, 25 зерновых колосовых, 12,5 кукурузы и 37,5 % сахарной свеклы, которая занимает в севообороте три поля: два размещаются в первом звене по пласту и обороту пласта трехлетней люцерны, и одно - во втором эвене после озимой пшеницы с пожнивным посевом сидера-тов или послеуборочной валашкой навоза.

В хозяйствах, где свеклопригодная пашня инфицирована возбудителями корневой гнили сахарной свеклы, рекомендуются 8-польные севообороты, в структуре которых сахарная свекла занимает не более 25 %, или два поля. При высокой инфицирован-ности полей озимая пшеница, предшествующая сахарной свекле, заменяется серыми хлебами (озимая пшеница, рожь, овес).

3. Для хозяйств, специализирующихся в зернокормовом направлении, рекомендуются 8-9-польные эернотравяные севообороты, в структуре которых люцерна - 25 X, зерновые - 50 %, кукуруза и зернобобовые - 25 1.

4. Осенние влаговарядковые поливы, особенно под верновые культуры, являются обязательным приемом на почвах с глубоким стоянием грунтовых вод. На почвах с близким залеганием грунтовых вод и галечниковых отложений влагозарядковые поливы должны быть заменены предпосевными поливами нормой 400-500 м3/га.

5. Режим орошения полевых культур необходимо дифференцировать в зависимости от предшественников. По пласту трехлетней люцерны, а также его обороту можно сократить оросительную норму на 15-20 X по сравнению с рекомендуемой.

- 67 -

6.- При проектировании новых или реконструкции старых водохозяйственных объектов, а также при введении полевых севооборотов проектными институтами предлагается использовать ординаты гидромодуля, разработанные нами с учетом насыщенности их ведущими культурами.

7. Для программирования урожаев полевых культур рекомендуется использовать оптимальные параметры регулируемых факторов жизни растений, а также осуществлять контроль за формированием продукционного процесса растений на основе прогностической программы.

В этих целях при наличия компьютера можно применять алгоритмы планирования агрокошлекса, разработанные на различные уровни урожайности полевых культур, а при наличии в хозяйствах персональшх - машинные программы для получения запрограммированных урожаев.

8. Научно-технический прогресс в АПК юго-восточного региона (переход на ЭВМ и организационные структуры) связан с использованием в орошаемом земледелии математических моделей для прогноза продуктивности растений на ранних этапах роста и развития растений и регулированием на этой основе продукционных процессов.

- 6В -

СПИСОК основных работ, использованных по теме диссертации

1. Турешев 0. Влагозарядковые поливы - важный резерв урожая //Сельское хозяйство Казахстана. - 1960. - N 1. - С. 37-38.

2. Турешев 0,, Бабаев Н.Х. Система водохозяйственных мероприятий //Рекомендации по системе ведения сельского хозяйства Алматинской области. - Алматы, 1967. - С. 103-110.

3. Турешев 0., Хафизов А.Ш. Орошение сельскохозяйственных культур на юге Казахстана //Труды Кааахского института земледелия. - 1966. - N 8. - С. 27-39.

4. Турешев 0., Хафизов А.Ш. Влагозарядковые поливы под озимую пшеницу //Сельское хозяйство Казахстана. - 1968. - N 1. - С 12-13.

5. Турешев 0., Алмаханов В. Режим орошения люцерны на сено //Вестник с.-х. науки Казахстана. - 1968. - N 5. - С. 19-22.

6. Турешев 0., Алмаханов Б. Влияние режима орошения люцерны на элементы плодородия почвы //Вестник с.-х. науки Казахстана. - 1969. - N 10. - С. 17-21.

7. Рекомендация по возделыванию сахарной свеклы в Казахстане. - Алматы: Кайнар, 1972. - 26 с. (коллектив авторов).

8. Турешев 0. Поливы сельскохозяйственных культур в зависимости от предшественника //НТИ МСХ КазССР. - 1972. - N 10.

9. Орошаемое земледелие (под общей редакцией М.Н. Елрепе-сова). - Алматы: Кайнар, 1973. - 367 с.

10. Турешев 0., Ажигоев Ю.П. Рациональные полевые севообороты для хозяйств орошаемой зоны Талдыкорганской области //Научно-обоснованные севообороты и их роль в повышении культуры земледелия в хозяйствах Талдыкорганской области. - Талды-корган, 1974, - С. 48-56.

И. Турешев 0., Ажигоев Ю.П. ПолеЕые севообороты на орошаемых землях Камбыдской области и пути повышения их продуктивности //Научно-обоснованные севообороты и их роль в повышении |сультуры земледелия в хозяйствах Камбылской области. -

Жамбыл, 1975. - С. 45-52.

12. Турешев 0., Ажигоев Ю.П. Принципы построения полевых севооборотов на орошаемых землях Алматияской области //Научно-обоснованные севообороты и их роль в повышении культуры земледелия в хозяйствах Алматинской области. - Алматы, 1975. -С. 57-67.

13. Турешев 0. Рекомендации по режиму орошения полевых культур применительно к условиям юга и юго-востока республики. - Алматы: Кайнар, 1975. - 26 с.

14. Турешев 0. Орошение сельскохозяйственных культур (на казахском языке). - Алматы: Кайнар, 1975. - 111 с.

15. Турешев 0., Рябинина Е.В., Ланг И. Б. Водопотребление и продуктивность сахарной свеклы и озимой пшеницы по предшественникам //Вестник с.-х. науки Казахстана. - 1975. - N 9. - С. 18-23.

16. Турешев 0., ТитевГ.М., Рябинина Е.В. Водопотребление и продуктивность сахарной свеклы в свекловичном севообороте //Основы агротехники сахарной свеклы на орошаемых землях. -Киев, 1975. - С. 25-29.

17. Турешев 0., Ланг И. Б., ТитевГ.М. Водопотребление и продуктивность полевых культур в севообороте. //Вестник с.-х. науки. - U. - 1977. - М 2. - С. 98-105.

18. Турешев 0. Орошаемые земли - золотой фонд //Полям -знак качества. - Алматы, 1977. - С. 112-118.

19. Турешев 0., Хафиэов А.И., Хасеяов Е.Х. Режимы оропе-ния полевых культур //Орошаемое земледелие на юге и юго-востоке Казахстана. - Алматы: Кайнар, 1978. - С. 153-157.20. Турешев 0., Еалгайеков О., Бекбергенов К.Я. Ирригационная эрозия почв и агротехнические приемы ее предупреждения //Орошаемое земледелие на юге и юго-востоке Казахстана. - Алматы: Кайнар, 1978. - С. 141-147.

21. Структура посева и севообороты на орошаемых землях //Рекомендации по системе ведения сельского хозяйства Жамбылс-кой области. - Алматы: Кайнар, 1978. - С. 37-41.

22. Турешев 0., Ажигоев Ю.П. Водохозяйственные мероприятия //Рекомендации по системе ведения сельского хозяйства Талдыкорганской области. - Алматы, 1978. - С. 103-105.

23. Турешев 0., Алигоев Ю.П., Костин Н.Ф. Полевые севоо-

бороты и обработка почвы на орошаемых землях //Рекомендации по системе ведения сельского хозяйства Алматинской области. -Ллматы, 1978. - С. 49-55.

24. Турешев 0., Балгабеков К.В., Гершунов Э.В. Система водохозяйственных мероприятий //Рекомендации по системе ведения сельского хозяйства Алматинской области. - Алматы, 1978. -С. 92-99.

25. Абугалиев И.А., Костин Н.Ф., Ажигоев Ю.П., Турешев 0., Булыгин В.И. Свекловичные севообороты //Технология механизированного возделывания сахарной свеклы в условиях орошения Казахстана. - Алматы, 1979. - С. 23-39.

26. Турешев О., Балгабеков К.Б., Капашев А.Х. Дифференцированное применение режимов орошения, способов и техники полива основных полевых культур в Алматинской области (рекомендация). - Алматы, 1979. - 21 с.

27. Турешев 0. Влияние агротехнических приемов на качество продукции при орошении //Вестник с.-х. науки Казахстана. -1979. N 11. - С. 9-11.

28. Турешев 0., Балгабеков К.Б. Резким орошения и способы полива //Технология механизированного возделывания сахарной свеклы в условиях орошения Казахстана. - Алматы, 1979. - С. 87-97.

29. Турешев 0., Балгабеков К.Б. Меры борьбы с ирригационной эрозией почв на юго-востоке Казахстана (рекомендация). -Ллматы, 1980. - 25 с.

30. Турешев 0., Ряби'ннна Е.В. Водно-фнзические свойства и продуктивность сахарной свеклы в севообороте //Вестник с.-х. »науки Кааахстана. - 1980. - Н 8. - С. 49-50.

31. Турешев 0., Ажигоев Ю.П., Таранова P.C. Возделывание кукурузы на зерно в условиях орошения юга Казахстана (рекомендация) . - Алматы, 1979. - 23 с.

32. Абугалиев H.A., Турешев 0. Программирование уро-тлев кукурузы и сахарной свеклы на орошаемых землях юго-востока Казахстана //Доклады BACXHJUI. - 1981. - N 2. - С. 17-20.

33. Турешев 0. Повышение эффективности орошаемых земель на юго-востоке Казахстана //Повышение продуктивности пахотных эемелъ на юге и юго-востоке Казахстана. - Алматы, 1979. - С. 04-73.

- 71 -

34. Туреыев О., Рябинина Е.В., Лаиг И.В. Продуктивное1». !{улътур полевых севооборотов при орошении //Вестник с.-х. науки Казахстана. - 1982. - N 6. - С. 26-30.

35. ТурешевО., Рябинина Е.В., Борисова И.Б. Экономии«-»сая эффективность севооборотов в условиях юго-востока Казахстана (брошюра) //Экспресс-информация, вып. 23. - 1982. 14 с.

35. Турешев 0., Валгабеков К.В. Рациональное испольвова ние поливной техники. - Алматы: Кайнар, 1981. - 15 с.

37. Турешев 0., Акигоев Ю.П., Валгабеков К.Б. Интенсификация орошаемого земледелия на юго-востоке Казахстана //Научные основы повышения продуктивности неполивных и богарных,орошаемых земель. - Алматы, 1981. - С. 51-62.

33. Турешев 0. На орошаемых землях Казахстана //Земледелие. - 1983. - С. 37-38.

39. Прогрессивная технология возделывания сахарной свеклы на орошаемых землях Казахстана (рекомендация). - Алматы: Кайнар, 1983. - 43 с. (коллектив авторов).

40. Турешев 0. Методические рекомендации по увеличению производства зерна, кормов, повышения» эффективности и устойчивости земледелия в Казахстане (раздел "Орошаемое земледелие").

- Алматы, 1983. - С. 21-24, 64-70.

41. Рекомендации по програ'/мирсЗашш уродаев на орошаемых землях Средней Азии и Казахстана (для бригадиров и звеньевых).

- М., 1984. - 7 с. (коллектив авторов).

42. Рекомендации по программирования урожаев на орошаемых землях Средней Азии и Казахстана (для руководителей и специалистов хозяйств). - М., 1984. - 17 с. (коллектив авторов). *

43. Временные рекомендации по получению запрограммирован? ¡шх уродаев полевых !сультур па ороэаемых землях юга-востока Казахстана. - Алматы, 1984. - 37 с. (коллектив авторов).

44. Туреаев 0., Валгабеков К.В. Дифференцированное орошение сельскохозяйственных культур в Таддыкорганской области , (рекомендации). - Талдыкорган, 1970: - 34 с. '* ч.

45. Валгабеков К.Б., Турешев О., Капашев А.Х. ДВДерЫйхи-^.' рованное орошение полевых культур на основе гидромодулыгого районирования территории Алматинской области (рекомендации),

- Алматы, 1985. - 17 с.

46. Турешев 0. Памятка по программированному выращиванию

урожаев основных полевых культур в условиях орошения юга и юго-востока Казахстана (для бригадиров и звеньевых). - Алматы, 1985. - 15 с.

47. Турешев 0., Рябинина Е.В. Влияние агротехнических приемов на фогосинтетическую деятельность и продуктивность сахарной свеклы //Вестник с.-х. науки Казахстана. - Алматы. -

1984. - N 6. - С. 15.

48. Турешев О. Урожай по программе //Сельское хозяйство Казахстана. - 1985. - N 4. - С. 20-21.

49. Турешев 0. Режим орошения //Сахарная свекла. - 1985.

- N 6. - С. 22-23.

50. Турешев 0., Красильникова Г.В. Балансово-расчетный метод определения норм удобрений при программированной урожайности сахарной свеклы- //Информ-листок КазНИИТИ. - N 269. -

1985. - 6 с.

51. АСугадиев И.А., Турешев О. Программирование урожаев сельскохозяйственных культур //Повышение эффективности и устойчивости земледелия - основа интенсификации растениеводства.

- Алматы: Кайнар, 1985. - С. 111-125.

-Турешев 0., ТитевГ.М., Ланг И. Б. Оптимальный режим орошения и способы полива полевых культур на юго-востоке Казахстана //Там же. - С. 125-140.

52. Турешев 0., Ланг И.Б. Роль водного режима почвы в получении запрограммированных урожаев культур полевых севооборотов //Программирование урожаев сельскохозяйственных культур. -Алматы: Кайнар, 1985. - С. 50-61.

53. Турешев 0. Орошение - Справочник агронома. - Алматы, 1985. - С. 86-93.

54. Турешев 0. Урожай по программе на орошаемых эемлях Казахстана //Тезисы докладов III научно-производственной конференции по программированию урожаев. - М., 1987. - С. 135-136.

55. Духнова В.И., Турешев 0. Урожай по программе. - Алматы: Кайнар, 1987. - 186 с.

56. Интенсивная технология возделывания сахарной свеклы на орошаемых землях Казахстана (рекомендация). - Алматы: Кайнар, 1987. - 39 с. (коллектив авторов).

57. Абугалиев И.А., Турешев 0. Программирование урожаев

полевых культур в условиях орошения Казахстана //Интенсивное использование орошаемых земель в различных природных условиях. - Волгоград, 1987. - С. 90-99.

58. Турешев О., Рябинина Е.В., Ланг И.Б. Программирование урожаев - важный фактор увеличения производства сельскохозяйственной продукции //Интенсификация возделывания сельскохозяйственных культур. - Алматы, 1987. - С. 93-110.

59. Интенсивная технология возделывания кукурузы на зерно и семена на юге и юго-востоке Казахстана рекомендация). - Алматы: Кайнар, 1987. - 28 с. (коллектив авторов).

60. Турешев 0. Урожай по программе - высокая форма интеграции науки и практики //С.-х. наука - достижения, разработки, внедрение. - Алматы, 1986. - С. 207-213.

61. Турешев ОЛ., Красильникова Г.Б. Нормы удобрений под программируемый урожай //Химизация сельского хозяйства. 1988. - Н 4. - С. 33-36.

62. Турешев 0., Рябинина Е.В., Сулейменова М.Ш., Борисова И.Б. Краткие итоги научных исследований по получению запрограммированных урожаев полевых Iкультур в условиях орошения //Вестник с.-х. науки Казахстана. - 1990. - Н 8. - С. 13-32.

63. Турешев 0., Сулейменова М.Ш. Программирование урожая сельскохозяйственных культур в системе полевых севооборотов //Интенсивное использование орошаемых земель в юго-восточном регионе Казахстана. - Алматы, 1990. - С. 13-32.

64. Турешев 0., Красильникова Г.Б. Баланс питательных веществ в свекловичном севообороте при прогрегащювании урсяаев сельскохозяйственных культур //Интенсивное использование орошаемых земель в юго-восточном регионе Казахстана. - Алматы. 1990. - С. 33-52.

65. Турешев О.Т., Альдеков Н.А., Колягина Ю.Ф., Карнаухова И. Фитосанитарная роль севооборота //Вестник с.-х. науки Казахстана. - 1991. - Н 11. - С. 27-31.

66. Турешев 0., Пулина О.С. Роль севооборотов при бкбло-гнзации земледелия //Тезисы докладов на Всемирной гюнференции по проблеме экологии. - Алматы, 1393, - 57-58.

Т Э P E 111 Е В 0.

"кдзакетан Республикасыныц ohtyctík-шыгыс аймагындагы суармалы жерлермщ eHiuflini-х'хн арттырудьщ гылыыи негхэдерх"

Коп жилдык; жург131лген турацты зерттеу жумыстарыньщ Heri-эхнде /1964-1990 т./ суармалы ег1ншхлхкт1 тихцпД пайдаланудыц г'ылыми аех'хздер! усынылган. Атап айтцанда цанг кызылшалы жене . азыцти men'ti ay цапали егтстерхнде аЙмантык; алмасуыниц улггсх нане дацылдардиц цолайлы турда шогырлапуы кврсетхлген. Бул, осы плцаптагы табиги жер-су баЯлицтарын барыша дурыс лайдаланура гене топрац цунарлигын catçrayra, «;оршаган ортага терхс ык;палын болдирмай, ауыспалы ericTÍK колем!н1ц ар гектарынан азык жане Кант кызылшасыныц таыыр KeMjCTepinin etúHfliniriH 25 7a -ке дейхн арттыратыны дэлелделхнх^ен. Осыган орай ауыспалы eriCTiKTepre пгхлзтхн тацыдцарга жендх суарудында JKYñeci берхлгвн. Муныц топрак, кунарлыгына ecepi, осыган байланыаты суарудьщ ерекшелхк-■repi кецгнен зерттелхп, алкаптагы су айналыш есептолхл шыга-рыягак. Оны тихмдх пайдалану■ бурынры суару TapTi6iH,t;eri белгг-денген нуицауларга Караганда суармалы судиц унеыдэлух ер гок-тарДан ЬОО-ден 1260 текшамэтр аралыгында болатын кэнз да алы- , патыи еихмдердхц 12 ден ' 24%, -но дей1Н артыратындыгы аныцтадган.

Взспубликаыыэдыц ohtyctíu-еыгыс аймагындагы суармалы егхншШк жагдайларында фогосинтетикалш; белсенд! радиацидаы пайдалану нех'хагнде ганапты дадалдардан алынатш енгщарЫхц ец жогаргы шамасы белгхлеихп, осыган байланысты ЭВМ /АСУ/ есоптоу машинасын пайдалану нзгхзгндо ш.теыатикалыц подолi лена танапты ауыспалы егхстердэ дацылдарда ooipyfli багдарла-малау Yffliii агрокекепнin жоспарлау алгоритиалары берхлгеи. Бул аорттеу »Ypriain отирган айма^та алгаш^ы рет борхлхчш болтама

багдарлагл болып встойтел^, да^ылдардыц вН1МД1Л1Г1Н жогарги дэрэявдв кдлыптасу процесс^ басцаруга голыц )Ггш£:гншШк бе-p3TÍHt айтылган. Боляаманы дурыс паЯдалынган .тагдайда эр iек— гаццан алынатын кднт цызнлшгснныц тамыр жвмтствргнгц онгмдг-pÍHin 749,0 ц дэй1Н, flBHfli sYropipin - 121,8 ц , оныц сурлем1~ II 1ц оалкагн 1077,0 ц , даидх бурша^тыц вн1мд1л1гх 26,0 ц. icy.i-д!к бидаЯдыи дэн1 /БезосгиЯ I сорты бойыняа/ - 86,7 ц да Clin r;ot6tinflirih цамтамасьз ototíhí, лэаа бул yibíh яуисалатын судыц шамасы енд1р1скэ бурый усынылган судыц tteieuiiseH Öipneti болатыны аныцтаиган. 0у,1тхп, яагарыдагы корсетглган дакнлдар-дыц он!« доцгвйлоpi отандыц пане сат елдорхнде^ алынатын sHiw двцгайлертнв дал пэна онын тоиэн euecTiri айтылган.

Tureshev 0.

"The scientific grounding of the irrigated lands productivity increase of the south-eastern region of the Republic of Kazakhstan."

Many years stationary researches (1064-1990) resulted in giving a scientific grounding of the irrigated agriculture system envisaging the alternation of beet-crops-grass rotation and the optimum concentration of the main crops with them. The cheines allow to use rationally water and land resources patential possibilities to preserve soil fertility without negative influence on the environment, to raise the production of grain and root not less than by 25 X per each hectare of the crop rotation area.

There have been recomended some rational regimes of field crop rotation irrigation applicable to different soil-climatic conditions of the region. There has been revealed their influence on the soil fertility for the field crop rotation, water use and water balance of the irrigated field which optimisation provides to receive output by 12-24 % more saving: 500-1260 m3/ha of Irrigation water than under the previously recommended regimes of Irrigation.

There have been defined the yield quantities of the field crops under the irrigation conditions of the south-easten region of the republic according to the entering photosynthetically active radiation and worked out some mathematical patterns based on the computer use and algoritms of agrocomplex planning for the programed cultivation of field crops rotation.

For the first tims there have been worked out the predictable programmes which alio« to run the production process of the crops under study and provide to receive sugar beet roots 749,0 ts. corn grain 121,8 ts. silage 1077 ts. soya. 26,0 ts and winter wheat grain 88,7 ts. per hectare ■practically under the same with previously fixed irrigation water use.

• The levels of the received output under the regulated plant living factors correspond to the levels of the best home and foreing analogues.