Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ РАССАДЫ РАННЕЙ БЕЛОКОЧАННОЙ КАПУСТЫ, ВЫРАЩИВАЕМОЙ В МАЛООБЪЕМНОЙ КУЛЬТУРЕ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ ОРОШЕНИЯ

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ РАССАДЫ РАННЕЙ БЕЛОКОЧАННОЙ КАПУСТЫ, ВЫРАЩИВАЕМОЙ В МАЛООБЪЕМНОЙ КУЛЬТУРЕ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ ОРОШЕНИЯ"



Московская ордена Ленива ж ордена Трудового Красного &а*энн сельскохозяйственная академия имен* К. А. Тимирязева

На цравах рукописи

ШМАКОВА Ксения Борисовна

УДК 635.03:631.671:635.342

OCGEEfflOCra ФОРМИРОВАНИЯ РАССАДЫ РАННЕЙ БЕЛОКОЧАННОЙ КАПУСТЫ, ШРАЩИВАЖОЙ В МАЛООБЬШНОЙ КУЛЫУРЕ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ РЕКШАХ ОРОиШШ

Специальность - 06.01.06 - Овощеводство

06.01.02 - Мелиорация и орошаемое ' земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 1991

РАБОТА ВЫПОЛНЕНА В МОСКОВСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ АКАДЕМИИ ИМЕНИ К.А.ТИШРЯЗЕВА.

Научные руководители: кандидат технических наук.

профессорГЮ.ьолковския |

канд.с.-х.наук, доцент Ю.М.Андреев

канд.с.-х.наук, доцент Н.Н.Дубенок

Официальные оппоненты: доктор с.-х. наук,профессор

Б.А.Комиссаров

доктор с.-х.наук, член-корр. БАСХНЙЛ,профессор И.П.Кружилин

Ведущая организация - Научно-исследовательский институт

овощного хозяйства.

Защита диссертации состоится мая 1991 г. час.

на заседании специализированного совета Д 120.35.03 в Московской сельскохозяйственной академии им. К.А.Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул. 49. Сектор защиты ТСХА.

С диссертатг- м I -> е знакомиться в ЦНБ ТСХА. * . - - апреля 199? г.

Учвк— » _^тарй профессор

Специалиоировянного совета ¿> 0 Н.В.Агафонов

Актуальность темы. В Нзчерноземной зоне РОЙСР площади под посадки капусты составляет 4656 от площадей, занятых овощными культурами. Так как в данном регионе капуста выращивается рассадиьм методом, для получения хорошего урожая необходимо иметь высококачественную рассаду.

В последнее время Получило вирокое распространение выращивание рассады в малообъемной культуре, что способствует более экономному использованию площадей защищенного грунта. Вместе с тем встает проблема создания благоприятного режима выращивания растений в данных условиях. Основополагающим моментом при наличии малого объема корнеобитаемой среды является поливной режим рассады, т.к. именно недостаток, либо избыток содержания воды в корнеобитаемом слое может вызвать стрессовую ситуацию, что приводит, зачастую, к необратимш последствиям развития молодого растения. Поддерживая определенный уровень увлажнения, можно получать рассаду разного качества по биометрическим характеристикам и жизнестойкости.

Существующие рекомендации по. выращиванию рассады в малообъемной культуре, как правило, не содержат научно обоснованных режимов ороаения, а имеющиеся данные, по оптимальному водному режиму рассады белокочанной капусты, выращиваемой в торфяных кубиках размером не менее 6x6x4 см весьма противоречивы. Разработка обоснованных режимов ороаения рассады капусты обеспечивает получение высокопродуктивной рассады, а также экономию водных ресурсов.— -

Цель исследований. Изучение биологических особенностей надземной и корневой ■ рАараЛп»« научно

1-256

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моек, оальскохоз. академии

обоснованного режима оропения рассады белокочанной капусты, выращиваемой в малообъемной культуре.

Для достижения поставленной цели необходимо быпо репить сл едущие задачи:

- изучить водопотребление рассады капусты при различны* режимах оропения по фазам роста растений,

- исследовать влияние водного режима корнеобитаемого слоя на биометрические характеристики, жизнестойкость рассады и последующую ее урожайность,

- установить связь водопотребления рассады капусты, выращиваемой в теплице, с климатическими факторами для возможного управления воднш режимом растений.

Методика исследований. В соответствии с поставленными задачами предусматривалось проведение вегетационных опытов (ках в теплице, при выращивании расеады для открытого грунта, так и в лаборатории искусственного климата) по изучение влияния водного режима корнеобитаемой среды на водопотребление и качество рассады. Также проводились полевые опыты с целью определения влияния режима оропения в рассадный период на урожайность белокочанной капусты.

Лабораторные опыты позволили установить три этапа различной интенсивности водопотребления к нарастания биомассы рассады, что послужило обоснованием дифференцированного режима оропения, как наиболее рационального.

Полевые опыты, которые заключались в выявлении последействия разяичкй режимов оропения рассадного периода на урожайность капусты, подтвердили преимущество дифференцированного режима оропения.

. Водно-физические свойства субстратов, биометрические и физиологические показатели растений определялись по стандартным методикам. Водоудерживаацую способность определяли весовьм методом, интенсивность транспирации по методу И.А.Иванова. Адсорбирующую поверхность корневой системы исследовали методом Д.А. Сабиника и И.И.Колосова. Водно-физические свойства субстратов определяли по методике дня образцов с наруиенной структурой. Содержание воды и сухого вещества - методом высушивания растительных проб. Для обработки результатов исследований применяли методы математической статистики и корреляционного анализа.

Нвдонад новизна. Разработан и обоснован рациональный режим оропения рассады белокочанной капусты - дифференцированный при выращивании ее в малообъемной культуре, исходя из меняющихся требований растений к водному режиму-по фазам роста. Исследовано влияние водного режима субстрата на качество рассады и урожайность капусты. Получены математические зависимости для опреде-

• * * -

л ения водопотребления рассады в теплице с учетом притока суммарной солнечной радиации и фазы развития растений.

- разработанный дифференцированный режим оропения рассады капусты,

- установленные закономерности изменения водопотребления рассады в зависимости от объема питания, режима оропения и фазы роста растения, .."'■* -"г.

- установленные закономерности влияния режима оропения на качество рассады и урожайность белокочанной капусты,

- расчетный метод определения водопотребл ения рассады в теплице о учетом притока солнечной радиации, заданного режима орояения и фазы развития растений.

Практическая ценность и реализация работы. Разработанный дифференцированный режим оропения обеспечивает получение высококачественной рассады и экономию тепличной воды в среднем на 10-15%. При этом выход стандартной рассады с единицы площади увеличивается на а урожайность белокочанной капусты, полученная от рассады, выращенной при дифференцированном режиме оропения повивается на 10-12Й. По разработанной методике была выращена рассада и высажена в производственных условиях на площади 0,03 га, получен ранний урожай капусты 400 ц/га.

Основные положения диссертационной работы изложены в трех публикациях - 2 статьи и тезисы.

Апробация работы. Основное содержание диссертационной работы докладывалось на научных конференциях ТС5СА. (19ВУ, 1909 и 1990), а также в ШШ (19Ь9) и ЬелШИКиПе (1990).

Структура и £бъе»Г работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и библиографии, включающей IIB наименований.. Основное содержание работы изложено на 150 страницах машинописного текста, иллюстрировано 32 рисунками, ЬО таблицами, приложениями на 23 страницах.

СОДЕРЖА ШЕ РАБОТЫ

В пе£вой_гл_авв "Состояние вопроса" рассмотрена роль режима оропения в развитии растений и формировании урожая, а также современные методы определения водопотребления сельскохозяйственных культур. Проанализированы данные советских и зарубежных исследователей по рекомендуемые режимам оропения белокочанной капусты.

Исходя из биологических особенностей капусты и подчеркивая

ее высокую требовательность к воде, С.Дудник, А.Антонов, К.Плевков, С.Д.Огиенко. Г.С.Нестерова, К.Ы.Цусаев, П.И.Патрон и другие, считают оптимальной влажность почвы дня этой культуры.на протяжении всего вегетационного периода не ниже 70-60% Ф. В последнее время, однако, были получены данные

Неп.г£щРМ и других авторов о более низком уровне оптимальной влажности для белокочанной капусты (около 5056 ИЗ) в ранние фазы развития растений, что не приводит впоследствии к снижению урожая. Ьояее того, интенсивный полив капусты до периода начала кочанообразования способствует ливь улучпению роста листьев, увеличению расхода воды на единицу товарной продукции, но не является необходима« для повьпенил урожайности. Авторы подчеркивают, что водный стресс в период до начала образования кочанов не влияет на урожай и его качество. Несмотря на то, что рассадный период по мнению

других исследователей не является "критическим", он,несомненно, оказывает существенное влияние на последующее формирование урожая с точки зрения качества -получаемой рассады. С другой стороны, данных о режиме орооения белокочанной капусты в рассадный период крайне мало, они противоречивы и относятся к объему питания 6x6x4 см (В.ФДубнин, Л.11. Шульгина).

Проблема оптимизации водного режима становится особенно актуальной при производстве рассады в малообъемной культуре. Наличие невольного объема корнеобитаемой среды (36 см3), а вместе с тем незначительного запаса влаги, способствует возникновению стрессовых ситуаций, вызванных недостатком, либо избытком содержания воды, что случается при неправильных поливах и

может привести даже к гибели растений.

2-266

Нзсмотря на то, что белокочанная капуста не проходит в рассадный период критических фаз развития и по мнению многих исследователей дефицит влаги в начальный период не влияет на последующее формирование урожая, требовательность .к влаге в рассадной культуре, а также влияние как дефицита, так и избытка влаги еще слабо изучено. Подчеркивается также, что стресс, вызванный недостатком, либо избытком одного из факторов жизни растений ( в данном случае воды) может иметь как отрицательный, так и положительный эффект. В зависимости от продолжительности и интенсивности воздействия он может способствовать впоследствии "вспизке" роста растений (Х.Геринг и В.Ьяейсс).

В результате проведенного анализа данных ряда авторов, касающихся вопросов режима оропения белокочанной капусты, подчеркнута необходимость исследования водопотребления рассады белокочанной капусты по фазам роста, на основании которого возможна разработка научно обоснованного дифференцированного режима оропения.

Для управления заданным режимом оропения важно знать суммарное водопотребление в любой момент времени. Рассмотрены существующие методы определения водопотребления - по физиологическим показателям растений и аналитические методы А.И.Еуда-говского, И.А.Шарова, К.ГЛьгова, ХЛ.Пенмана и других. Проанализирована возможность их применения на практике. Подчеркнуто также, что в математических зависимостях Ы.ИДамм, /(гм^е. £

, для условий теплиц водопотребление растений в больная степени зависит от притока солнечной радиации.

№ основании проведенного анализа сформулирована цель и задачи исследований.

Во_вто£ой главе дается описание биологических особенностей белокочанной капусты,.ее реакции на климатические.факторы. Приводится обоснование схемы опытов, которая позволила наиболее ' рационально изучить требования рассады капусты к водному режиму и выявить влияние режима орошения на качество рассады.

Опыты проводились с раннеспелый сортом Нэмер первый грибовс-кий 147.

Анализ кривых суммарного водопотребления, полученных при выращивании растений в условиях лаборатории искусственного климата (среднесуточная температура воздуха ^¿=20°С, относительная влажность воздуха 1*^x65%, освещенность 10 клк и долгота дня 16 часов) показал, что на этих кривых можно выделитьтри этапа различной интенсивности водопотребления в зависимости от фазы роста растений. Этот факт позволил сделать вывод о возможном оптимальном дифференцированном режиме оропения. Влажность корне-обитаемой среды должна увеличиваться по мере роста растений в соответствии с их требованиями, что видно из рис.1. Полученная схема опыта приведена в таблице I.

. ' Таблица I

Схема опыта

Объем питания, см3 ! Вариант ! Диапазон регулирования и.размеры кубиков, < опыта • влажности, %НВ

_ __ГС_________1______________

____I_____Г__2__I __ _____3__________

30-50 60-80 90-100

всход»-2-Злист >/=40-50 2-3 - 4 лист V =50-60 4 - 6 лист V" =60-80

I

36

(охох4) 1уШ

- в -

I .30-50

100 П st 30-80

(5x5x4) ш 90-ЮО

1У всходы - 2-3 лист 1^40-50

2-3-4 лист У=50-60 4-6 лист V/=60-80

Представленные 4 варианта режима оропения изучались на двух объемах питания:У=5x5x4 см=100 см3, как наиболее близком к рекомендациям многих исследователей и V =3х3х4см=36 см3, что соответствует современным требованиям технологии возделывания малообъешой культуры.

Рассаду для открытого грунта выращивали в теплице с пикировкой сеянцев на 6-10 день от появления всходов в оттарирован-ные поддоны размером 39x42x6 см с торфом (кубиками) известной влажности. Количество растений в поддоне составляло 156 от. (кубики разм.3х3х4 см) и 56 растений (кубики разм.5х5х4 см). Требуемый уровень увлажнения поддерживали весовым методом. Поливную норму Ы, которая в данном случае совпадает с величиной суммарного водопотребления Е определяли по формуле:

М „ Е - Р (WV ~ , мл

100

где Р - масса абсолютно сухой почвы в сосуде, - требуемая влажность субстрата, %Ш

исх.-исходаая влажность» Я®«

При измерениях водопотребления по мере роста растений учитывалась также и их масса.Одновременно с учетом водопотребления проводили регистрацию микроклимата. Корневую систему изучали при выращивании рассады в перлите.

-э-

Рис. I. Кривые суммарного недопотребления рассады кацусты Е в зависимости от режимов орошения \л/ : I - =40-60*1®, П-Ы-=60-80йНВ, III-=90-100Й»В.

3-256

В данной главе приводится также описание методики определения концентрации почвенного раствора в субстрате.

Опыты проводили на Овощной опытной станции TOCA им.В.И. Эдельвтейна и лаборатории искусственного климата кафедры физиологии растений. Дан анализ климатических и почвенных условий как в защищенном , так и в открытом грунте, куда высаживалась готовая рассада для окончательной оценки действия режимов оровения. В открытом грунте режимы оровения и площади питания для всех вариантов были одинаковым. Размещение делянок - методом рандомизированных повторений. Повторность - 4-х кратная по 80 растений в каждой делянке.

В третьей главе "Водопотребление рассады белокочанной капусты сорта Нзмер первый грибовский 147 при различных режимах оровения" показаны осредненные интегральные кривые водопотребяе-ния, полученные как в условиях искусственного климата, так и в теплице. Отличаясь по абсолютной величине, в связи с различием климатических условий, кривые сохраняют общую закономерность увеличения наклона кривой с повыпением влажности W и по фазам роста растений. Выражая водопотребление Е в мл/раст. видно, что при объеме питания Jo см3 величина Ь в 2 раза ниже соответствующих вариантов режимов оровения на объеме питания 100 см3(рис.2). По мере роста и увеличения площади листовой поверхности, происходит снижение интенсивности водопотребления в случае с больней густотой стояния растений (1100 вт/м^ при Y =3бсмэ против 400 вт/м^ при V =Ю0см3) за счет сокращения испарения с поверхности субстрата. Раннее образование сомкнутого листового покрова в условиях малообъемной культуры способствует более экономному расходованию

гю гоо 190180-1?0-Ч€0 190 140

W чго

и н^Г-б(нэдвш

• III—Wjj j=90—IOGJÍHB iy-Wiy-диффервн^

>№100см3 (5*5*4)

^ЭбсыЗ (3x3x46*4

Дет, огк».

W « •« »Й 2Л. 56 á Я> зг 34 S se 40 42 44 46

5$мст

Tasa wjw г

Ч яш гаист Зямст Дяист

Рис . 2. - Осредненныв кривые водопогребления рассады белокочанной капусты, выращиваемой в теплине в мя/раст. при двух объемах питания: У.«5*5*4см .к У=3х3х4см в зависимости от режимов орошения ( I - 1У ).

- хг -

Л>ды растениями, т.к. в этом случае Е будет практически соответствовать транспирации растений. Для V =36 см3 этот период наступает в фазе 3-4 листа, для V =100 см3 - в фазе 4-5 листа. Уже в фазе 3-4 листа разница среднесуточного водопотребления составляет более 200^ (5,42 против 2,29 мл/раст. для II варианта). Дальнейпее увеличение в разрыве водопотребления обусловлено также и снижением интенсивности прироста массы растений в результате их сильного затенения в условиях большей густоты стояния растений. Однако, суммарное водопотребление, выраженное в л/м^ для растений, выращиваемых с V =36 см3 будет на 5-10°5 вьюе по отношению к V =100 см^ .

Итак, суммарное водопотребление увеличивается с улучшением водоснабжения и с повыаением густоты стояния растений (суммарное водопотребление при Ух/ =9и-100?5НВ вше на 1Л/& водопотребления при V/ =1Ю-505бШ).

Приводятся данные о динамике суточного водопотребления рассады и параметры микроклимата, подчеркивается, что водопотребление из всех климатических факторов лучше всех коррелирует с суммарной солнечной радиацией.

Колебания водопотребления могут достигнуть почти десятикратных размеров в зависимости от ролнечнойо, либо пасмурного дня. Соответственно колебаниям водопотребления Е меняется влажность субстрата V/ ( от ЬО до 35&НВ в ясный жаркий день, когда приток солнечной радиации достигает 10 Ыдж/м^) и частота полива для поддержания заданного режима орооения. Показаны также суточные колебания концентрации почвенного раствора С соответственно колебаниям влажности корнеобитаемой среды к/ (рис.За), где видно, что при понижении влажности субстрата с 70 до 52ЖНВ в

течение дня» концентрация почвенного раствора повышается от 4 до 5 г/л. Данные по динамике изменения концентрации почвенного раствора, в зависимости от влажности корнеобитаемой среды (рис.Зб) свидетельствуют о том, что за рассадный период концентрация почвенного раствора снижается с 6 г/л (фаза I лист) до 1,7 г/л (5-6 лист) при влажности субстрата W =405бНВ, тогда как при избыточном увлажнении ( W =95£Ш) концентрация раствора изменяется от 3,2 г/л и до значений, близких к нулю. Полученные результаты свидетельствуют о том, что растения, выращиваемые в условиях недостаточного (I) и дифференцированного (1У) режимов орооения будут испытывать до определенного периода повыпенную концентрацию почвенного раствора (вше с,5 г/л, что соответствует электропроводности 5,0 Кем). Дня дифференцированного режима орооения этот период соответствует фазе 3-4 листа. Б соответствии с даннши некоторых исследователей ( forste £ и др) такая концентрация вызывав^ солевой стресс, что способствует ингибирова-нию роста растений и получению компактной рассады с попыпеннш содержанием сухого.вещества.

Таким образом, выращивая рассаду при дифференцированном режиме орооения и применяя данную смесь, концентрация почвенного раствора, вызванная недостатком влаги будет способствовать замедлению роста растений. В условиях достаточного (II) и избыточного (III) вариантов режимов орооения данных явлений наблюдаться не будет, т.к. на протяжении всего рассадного периода электропроводность почвенного раствора ниже 5,0 Ысм.

Коэффициент водопотребления Кв рассады за годы исследований, который служит мерой эффективности использования воды растениями, приведен в таблице 2. Самая низкая величина Кв у дифференцирован-

4-256 "

раствора С и влажности субстратяУ/ при оОъеме питания V =5х5х4см и У =ЗлЗл4см в корнеобитаемом слое.

б^Измеиение концентрации почленного раствора С в зависимости от влажности субстрата фазы развития растений ( I лист - 5-6лист>.

ного режима орошения - от 12,6 до 16,9 л/кг.' Аиболее неэффек-

, -1

тивное использования воды растениями было при высоком увлажнении субстрата ( II и III режимах орошения).

С точки зрения экономической оценки расхода воды на I м^ площади защищенного.грунта, дифференцированный режим оропения способствует сокращению расхода воды в среднем на 1756 по сравнению со стандартом (II вариант).

Таблица 2

Оросительные нормы (суммарное водопотребление) рассады белокочанной капусты при различных режимах оропения и объемах питания, выращиваемой в теплице

! Т Т р у г I ! 1{в

ЕсЗГедоЖ!- ИГ .суммар- ,надзем^!коэф.

в^ний • 2м I расход ное во- ,ная мастводо-

вании #нм, !ороое- ВОДы на'допотре !са рас- потреб-

. I _

19В7

19В9

см3 ,ния 'единицу.йпенив, ,тения, 'ления,

V! г,т лист. л/кв г , л/кг ___I И/ _ !пове£хн;_______1 _

2 ~ 7 ~ 3 " » ~4 ~Г ~5~ ~ 7 ~ 6 ~ 7 ~ 7 ~

Экономия во-

?ы на кв.м

36 (3x3x4)

I Ь,3 62,4 2,9 19,6 +29,0

П s¿ 11,0 66,6 4,1 29,2 0

Ш 11,0 95,9 / 4,0 21,6 -10,7

1У 10,5 79,0 0|Ь 16,9 + 6,8

I . . 7,6 61,2 ' . 2,9 19,2 +33,7

7,6 65,Ь 4,2 16,5 0

Щ 6,2 96,1 4,4 19,8 -12,0

1У 6,9 75,5 4,0. 17,2 +24,0

I 5,4 43,2 о,0 14,6 +32,8

5,6 71,7 4,2 15,5 0

ш 6,6 73,6 4*2 16,0 -2,9

1У 5,4 55,5 3,8 12,9 +22,9

I 1 2 1 3 ? 4 » 5 ! 6 1 7 Г 8

1967 100 I 7,7 46,2 7,1 16,3 +17,5

(5x5x4) 7,7 57,0 19,7 13,3 0

111 а,2 63,3 10,3 15,4 -13,0

1У 7,1 43,1 9,1 13,2 +14,1

I В,9 4В,В 6,6 18,5 +40,7

Пst 9,2 62,3 8,9 23,1 0

ш 9,2 87,8 9,3 23,6 -6,7

1У 7,2 56,а 9,1 18,3 +18,8

1969 I 6,3 44,4 5,7 19,5 +24,1

5,5 58,5 9,1 16,1 0

ш 5,6 62,3 9,5 16,4 /-6,5

1У 5,0 50,0 8,8 14,2 +14,5

Учитывая вид кривой суммарного водопотребления рассады, которая имеет три периода различной интенсивности, водопотребления по мере роста растений, дня каждого режима ороюения были получены по три расчетной зависимости определения Е от притока суммарной солнечной радиации следующего вида:

Е = аСЦ + В ,

где Е - водопотребление за определенный период времени, л/м2 ,

@ - суммарная солнечная радиация, измеренная в теплице, Нцж/м2 ,

& и В - коэффициенты, зависящие от фазы развития растений и от влажности субстрата, имеющие размерность л/Мод и л/м2 соответственно.

Для дифференцированного режима орошения коэффициент корреляции составил =0,82*0,03 . Стандартная оиибка при этом

5£ =1,22 л/м^ (4,235НВ) , что можно принять в качестве допустимой ошибки, т.к. рекомендации по предполивной влажности даются с допусками - 5%НВ. Ш рис.4 приведен график, по которому, зная приток солнечной радиации, легко определить водопотребление рассады в зависимости от фазы ее развития. Выращивая рассаду при дифференцированном режиме орошения, в период от всходов и до образования 2-3 листьев, когда влажность корнеобитаемой среды находится в пределах 40-5поливы назначают при достижении притока суммарной солнечной радиации =6 Мдж/м* . В фазу образования 4-6 листа, когда влажность субстрата составляет бс -ЬС5Ш, поливы необходимо назначать при О. =9,6 Мдж/м^ .

Повшение точности определения водопотребления дает учет

разности минимальных температур ( ЛЬ ) воздуха ( ) и почвы

. таг

( ■£„ ), что влияет на отток инфракрасных лучей из теплицы в ночное время. Уравнение вида Е= а ¿? + + С позволяет повысить точность расчета Е в период 2-3 -6 лист до 1,00 л/м*% коэффициент корреляции при этом 1- =0,Ь8±0,07.

Для дифференцированного режима орошения расчетные зависимости определения водопотребления рассады будут следующие: в период от всходов до образования 2-3 листа Е =0,40 (И +0,92 Ъ =0,91 ± 0,07, =0,69

в период от 2-3 до 4 листа

Е = 0,47$ + 1,27Л£ - 0,24 , % = 0,89 ± 0,07 , = 1,10 для фазы 4-6 лист

Е = 0,520 + 1,37^ + 0,01 , £ = 0,89 ± 0,С8 , $£= 1,21

09

I

1 2 3 4 ¿Г 6 7 1 9 /'о /'/ /2 15 /4 '6 & Я

Рис. 4. График для определения расчетного водопотребления рассады капусты при дифференцированном режиме орошения: I- в период от .всходов до образования 2-3 листьев, 2в период от 2-Злистьев до 4 листа, 3- в фазу развития 4-6 листа.

В чтвртой главе показано влияние режима оропения и объема питания на качество рассады и урожайность. При этом подчеркивается, что характер кривых нарастания биомассы растений в зависимости от влажности W и объема питания V аналогичен кривда суммарного водопотреблекия Б, что говорит о высокой корреляции между этими величинами. Так же, как при изменении интенсивности водопотреблания по фазам роста, прослеживается три этапа различной интенсивности прироста биомассы рассады, выращиваемой при объеме питания 100 см3. При объеме питания Сб си3, в период образования 4-5 листа отмечается резкое уменьшение интенсивности прироста биомассы, особенно в варианте с высокой водообеспечен-ностью (рис.5). Рассада, выращенная bV «100 см3 при всех режимах оропения практически на всем протяжении рассадного периода имеет постоянное соотноиение массы расстений в зависимости от уровня увлажнения (наибольшая масса растений в III варианте и наименьшая в I). Растения, выращиваемые в У =36 см3 это соотноиение сохраняют до 4 листа. Далее, в период образования 4-6 листа происходит резкое снижение интенсивности прироста биомассы в условиях избыточного режима оропения (III), что может быть объяснено фотосинтетичесхой деятельностью рассады (табл.3).

Из табл.3 видно, что большая величина фотосинтетического потенциала (ФП) во II и III вариантах обусловлена большой листовой поверхностью. Однако, увеличение ФП не всегда приводит к повьиению продуктивности посевов.При увеличении водоснабжения величина ФП возрастает, тогда как накопление сухого вещества остается на прежнем уровне, либо несколько снижается (особенно в период 4-5 листа). Это свидетельствует о резком ухудшении

ф П7,г

06'

0-

ф-

О.}-

М-

V

О

ал Юг

' 10-

/19 -

4?-

¿16 -

О, лЛ -

ч* о,з ■

0.2-

О./-

О 1 *

1/ = Эбсм3(ЗхЭх4сы)

I —I-1—7-1-1-1-1-I I-Г-1-

* <? /2 /6 & 2* 2Х 92 36 ¿О 44

100см3(5к5х4см1

/г. /а 20 24 23 32 за -4а

Рис. 5 . Осредненные кривые нарастания биомассы рассады

белокочанной капусты, выращиваемой в теплиие в зависимости от режимов орошения (1-1У) и объемов питания: а)У=ЭхЗх4см,б)У=5х5х4см. Режимы орошения: 1->{г=30-505бНВ, 11-Ч^60-в(даВ, Ш-У^вО-ЮО^ШВ, Недифференцированный по фазам развития растений.

Таблица 3.

Фотосинтетическая деятельность рассады при различных режимах орошения. Объем питания У=36 см3 (3x3x4 см)

Вари- Т День"!Масса ~'~ЛЙ " Т ~м2 "'фгГм2 х день" ~ ~ ЧШ ~ ~ ант ' от 'сухого 'Листов!Площадь >фотосинтддтен.;чистая про-режи- |ВСхо- 'вещест-.вой .листо- 7,я ^ ~Гчя весь дуктивность ма дов ,ва рас-'индекс'вой по- фотосинтеза

оро- « тения ! !верхнос«днеи «период *

оения | ! г | (ти х 10>г/м х сути

2 » 3 ! 4 ' 5 ! 6 ! 7 J__Ь _

14 0,015 1.6 1,6 11,2 11,2 1,34

20 0,040 2,6 2,6 12,6 2о,8 1,9В

26 0,095 3,6 3,6 19,2 43,0 2,60

32 0,150 6,0 6,0 29,4 72,4 1,87

39 0,250 8,Ь 8,8 51,8 124,2 1,93

46 0,360 11,6 11,6 71,4 195,6 1,54

14 0,020 2,3 2,3 16,1 16,1 1,24

20 0,045 и,6 17,7 3,4Г

26 0,140 5,5 5,5 27,3 61,1 3,47

32 0,230 8,0 8,0 40,5 101,6 2,22

39 0,340 11,3 II,о 67,6 169,2 1,62

46 0,460 15,4 15,4 93,5 262,6 1,23

14 0,025 2,а 2,8 19,6 19,6 1,27

20 0,060 4,0 4,0 20,4 40,0 1,72

26 0,160 6,0 6,0 1-0,0 70,0 3,33 ,

32 0,260 9,3 9,3 45,9 115,9 2,18

39 0,370 11,4 II.4 72,4 188,4 1,52

46 0,390 12,9 12,9 85,0 273,4 0,24

14 0,017 1.9 1.9 13,3 13,3 1,28

20 0,040 3,0 3,0 14,7 2В,0 1,56

26 0,120 5,0 5,0 24,0 52,0 ¿.33

32 0,200 7,4 7,0 37,2 89,2 2.22.

37 0,320 10,8 10,8 63,7 152,9

42 0,440 14,9 14,9 89,6 242,5 1,86

условий освещенности в посевах при густоте посадки 3x3 см , что и приводит к снижению чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПЬ), которое не компенсируется даже увеличением ФЛ.

Установлено, что листовой индекс рассады ЛИ«б-11 можно считать благоприятны« для высадки ее в открытый грунт. В условиях дифференцированного режима орешения рассада при атом имеет 4-5 ( У «36 см3) и 5-6 (V -100 см3) листьев.

Данные то биометрическим характеристикам рассады (табл.4) указывают на то, что независимо от уровня полива на 42-й день от всходов растения находятся в фазе 5-6 листьев при объеме пи- -тания 100 см3 и 4-5 листьев при объеме питания 36 см3.. Шибояь-вую массу сьрого и сухого вещества имеет рассада, вцращенная при достаточном и избыточном режимах орооения (II и III). Эти же растения имеют бальную высоту и площадь листовой поверхности. При.дефиците влаги (I вариант) напротив, ети параметры наименьпие. В условиях дифференцированного режима оропения все биометрические характеристики рассады по величине находятся между I и II вариантами. Растения, выращенные при высокой влажности отличаются непропорционально высокими, зачастую искривленным стеблями. В больней мере это относится к малому объему.

При недостатке влаги (I) и дифференцированном (1У) режимах оропения некоторая задержка роста способствует более гармоничному строению, компактности растений, о чем свидетельствует лучпее соотнопение масс листьев к стеблям по отнопению к стандарту (II). Торможение роста способствует также наполнению органа (В.А.Чесно-ков и др;), что приводит к повьпеиию содержания в тканях сухого вещества (табл.4), а впоследствие вызывает увеличение общего урожая растений.

Таблица 4

Влияние влажности и объема питания корнеобитаемой среды на биометрические показатели 42-дневной рассады .капусты сорта Нэмер первый Грибовский 147 (среднее за I9B7-ISB9rr)

Объем[Й&ри- \~~m~ "!" " ffí " Т \~"d Г "/? Г' " Т содержа-

пита-, ант .Масса с»- {Масса су- ¡Кся-во (Диаметр {Высота ' .Площадь лис.Отновенившия сухого ния, {рехи- ¡poro в-ва ,хого в-ва {листьев (стебля у .растения {товой по- {массы (вещества

ai ift* J. ír2 - - í. íp2 - - í -(!T2. JKlTl .1 íc±. iSSSVl.....

36 I 3,07=0,40 0,26820,03 4,264),21 3,Я>20,44 13,66=0,65 79,56=4,67 1,6«),62 10,044),40

Hit 4,14ЭД.39 0,39920,05 4,5820,36 4,06=0,36 I7,4B=I,07 106,46211,45 1,5620,14 9,4830,33

Ш 4,0920,35 0,36220,02 4,62=0,25 3,94=0,40 16,7020,93 103,0229,59 I,4320,0В 9,0220,11

1У 3,6420,34 ■0,34320,03 4,5220,31 3,9020,37 15,4420,79 91,5827,01 1,62=0,09 10,0420,52 i

В

100 I 5,9020,64 0,4з420,04 5,3020,33 5,04ЗД,27 16,24=1,26 143,76227,20 1,9920,09 8,71=0,30 i П;?£ 8,22=0,65 0,639=0,02 5,72=0,23 5,50=0,29 19,8621,?9 200,3422,29 1,73=0,03 8,16=0,36 В tí,30=1,70 0,715=0,12 5,ti6=0,13 5,54=0,26 19,88=0,47 206792-29,0 1,65=0,23 7,90=0,42 1У 7,67=0,36 0,629=0,10 5,70=0,14 5,50=0,34 18,5021,45 IB4,06=23,52 1,95=0,22 8,7020,52

Выращивание рассады при дифференцированном режиме орове-ния в малом объеме (Ьбсм3) способствует также увеличению выхода качественной раосады в .среднем на 40 bt/m*v

Данные по интенсивности транспирации свидетельствуют о том, что растения, выращенные при недостаточном и дифференцированном режимах увлажнения (I и 1У) обладают пониженной транспирацией в сравнении со стандартом (II) - 374 мг/г х час против 479,4 мг/г х час. Водоудерживающая способность вьие также у рассады I и 1У вариантов в сравнении с рассадой, выращенной при высоком уровне влажности (II и III варианты). Потеря массы за ЬО минут составляет 10,3 и 14,3% (I и 1У варианты) против 15,1 и 16,Ь% (II и III варианты).

Растения, выращенные в условиях дифференцированного режима оровения и недостаточного увлажнения имеют хорово развитую корневую систему (табл;5). Рабочая (физиологически активная) поверхность корней в X и 1У вариантах составляет более 50% от общей.

Таблица 5

Удельные общая и рабочая поверхности корней

Объем. !Вариант|уд.общая!Раэность Туд.физио- ! % ТРазность питания,режима ¿поверх- ,со ста»- »логически ,к общей}со стан-•з ,opone- 'ность дартом, 'активная пов дартом

ния,%НВ1 корней, 1кв.м/г 1пов-ть кар! - ! _____' ¿KB.jj/т _!____'ней.кв.м/г! __ ? *___

I _ _7_ _3_"_ Г_ _4~ ZlZ J>Z. I6_ _L J__

100 I . 1,44 +0,03 0,82 56,2 +15,8

(5x5x4) i»41 0 O»50' 40»4 0

Ш 1,29 -0,12 0,55 42,5 +2,2 1У 1,33 -0,03 0,67 52,2 +12,2

ЖР =0,18 KB.Vr, HSP-9,68*

I t 2 » 3 _ ! 4 f 5 $ 6 I 7

36 I 1,59 +0,ХЬ 0,81 51,0 +о,8

(3x3x4) 1,46 0 0,69 47,2 0

ш 1,37 -0,09 0,57 41,3 -5,9

1У 1,51 -0,05 0,83 55,0 •»•7,8

ШР = 0,20 кв.м/г, ШР = 5,1355

Анализ урожайности белокочанной капусты сорта Номер первый грибовский 147 показал в основном существенные различия.

Растения( выращенные в рассадный период в условиях дифференцированного режима орошения после высадки в открытый грунт за счет лучшего развития корневой системы быстрее наращивают листовую поверхность, что приводит к повыпению урожайности от 5„5 до I9Í (в среднем 10-12%), что составляет 30,8ц/га по отно-пению к стандарту для двух объемов питания. При этом средняя урожайность для объема питания 36 см3 составляет 383,4 ц/га и 416,7 ц/га для объема 100 см3.

Таблица 6

Урожайность ранней белокочанной капусты сорт Нэмер первый грибовский 147

Год ! Объем(Вариант! Масса 'Урожай- ^ Коэф. tРазность со иссле-.пига- .режима ,кочана !ность !водо- 7 ~. .

дова- ния, opone- |(юЛ 1ПРИ гус-!потреб- ц/га ( % ния t „,,з !ния .тоте ст..ления '

! ¡ 55000шт ,мз/_ . I

_ _ I___!____!____!Гй7гГ"_Гм /т !

í ~ ~ ~2~

I9B7 100

3 ? 4 t 5 » 6 t 7 ! 8

I 0,600 330,0 -157,7 -5,0 1,5

n¿£ 0,610 335,0 151,4 0 0

Ш 0,580 290,0 175,2 -45,0 -13,4

1У 0,610 335,0 158,1 0 0

^0,5 = 44,5 ц/га ШР0,5 = 1,33 %

I ! 2 V 3 '! 4 ! 5 1 6 Т 7 'Т 8

I®? 36 I 0,4В0 264,0 190,3 -»33,0 14,3

0,420 231,0 217,7 0 - 0

Ш 0,490 269,0 1В7,1 +ЭВ,0 16,4

1У 0,500 275,0 182,8 +44,0 19,0

^0,5 " 43,9 ц/га ЮР0 5 = 18,9 %

1988 100 I 0,750 412,0 115,6 - 1,0 - 0,2

Г срок Ш 0,751 413,0 115,4 0 0

Ш 0,696 азз.о 124,3 -39,0 -7,2

1У 0,793 436,0 109,1 +23,0 ■»5,5

НЗР=»19,21 ц/га ЖРЬ685б

1988 36 I 0,680 377,0 126,4 15,0 + 4,1

I срок - о.ббо 362,0 131,8 0 0

Ш 0,640 350,0 436,3 .-12,0 - 3,3

. 1У 0,750 411,0 116,0 +49,0 +13,5

■ _ ШР=43,0 ц/га ' 1СР»Н,0 %

2 срок 100 I 0,864 475,0 87,5 -39,0 - 7,6

Пз£ 0,934 514,0 80,9 0 .0

Щ 0,867 477,0 87,2 -37,0 - 7,2

1У 0,9"» 53В,0 77,3 +24,0 + 4,7

ШР=29,0 ц/га _ ШР=5,6 %

2 срок 36 I 0,923 508,0 81,8 -»37,0 + 7,2

П 0,863 474,0 87,6 0 0

Ш 0,983 491,0 8£,6 17,0 + 3,6

1У 0,946- 5*20,0 79 ,9 +46,0 + 9,7

" ЖР0?5=18,40 ц/га ШР0^=о,70 %

1989 100 I 0,606 333,0 136,1 +12,8 4,3

ПН 0,582 320,2 142,0 0 0

Ш 0,577 317,5 143,5 -22,7 -0,8

1 1У 0,650 357,8. 126,9 +37,6

ШР.29,0 ц/га

_ I _ I 3 _ I _ 4 _ I _ о _ В _ _

1939 36 I 0,565 310,8 146,2 +20,7 + 7,1

П^ 0,52В 290,2 156,7 0 0

Ш 0,515 233,2 160,8 - 7,0 - 2,4

1У 0,595 327,4 13В,8 +37,2 +12,4

ШР=30,9 ц/га ШР=Ю,2 %

о елке вывода

1. Анализ существующих рекомендаций по режиму оровения белокочанной капусты в рассадный период показа-! их противоречивость, а также возможность снижения водообеспеченности растений на начальных этапах их развития без отрицательных последствий.

2. Разработан дифференцированный режим оропения, при котором влажность корнеобитаемой среды повыаается по мере роста растений: в периад от всходов до образования 2-3 листьев влажность субстрата ( ) составляет 40-5ОЙНВ, в период от 2-3 до образования 4-го листа V/ =50-60$НЗ и в период 4-6 листа V/ =60-8 СЙНВ.

3. Исследования по среднесуточному водопотреблению и изменению концентрации почвенного раствора показали, что даже при резком изменении влажности корнеобитаемой среды, концентрация почвенного раствора не поднимается вше 6 г/л (8У4 Мсм) Эта концентрация не оказывает отрицательного воздействия на рассаду, она способствует замедлению ростовых процессов, что приводит к повышению качества получаемой рассады.

4. Благоприятный возраст для посадки рассады в открытый грунт является фаза 5-6 листьев (объем питания 100 см3) и

4-5 листьев (объем питания 36 см3).

- аз -

'5. Растения, выращиваемые в условиях высокой водообеспе-ченности (III и отчасти II варианты) отличаются непропорционально высокими, зачастую искривленными стеблями, хотя имеют наиболыпую биомассу и площадь листовой поверхности. При дифференцированном режиме оропения (1У) и варианте с недостаточны« увлажнением (I), напротив, отмечается наиболее гармоничное строение растений. Дифференцированный режим оропения обеспечивает повьвение выхода качественной рассады около 40 растений с I кв.м по сравнению со стандартом и экономию воды при этом в размере II л/м^ .

,6. Растения, выращенные при дифференцированном режиме оропения имеют более низкую интенсивность транспирации и высокую водоудерживающую способность, а также наиболее развитую всасывающую поверхность корней, что является признаком больпей устойчивости к неблагоприятны« факторам внепней среды.

7, Полученные уравнения регрессии связи водопотребления и суммарной солнечной радиации, а также.разницы минимальных температур воздуха и почвы позволяют управлять воднш режимом рассады в теплице.

8. При дифференцированном режиме оропения имеет место наиболее рациональное использование воды растениями, Кв*123,5 м3/т, обеспечивается экономия воды в среднем на 10-1556, при этом прибавка урожая составляет 10-123?.

РЕКОЫЕВДАЩИ ПРОИЗВОДСТВУ

I. При выращивании рассады белокочанной капусты целесообразно использовать дифференцированный режим оропения: в период от всходов до образования 2-3 листьев влажность субстрата

( W ) при этом должна быть в пределах 40-50ЖНВ, в период от 2-3 до образования 4-го листа V/=50-60^HB, а в период 4-6 листьев влажность субстрата повшается до 60-8 О&НВ.

2. Рассаду, выращиваемую при дифференцированном режиме орошения следует высаживать в открытый грунт в фазе 4-5 листьев (для объема питания 3x3x4 см) и в фазе 5-6 листьев (для объема питания 5x5x4 см).

3. Для поддержания дифференцированного режима оропения можно пользоваться следующими зависимостями, с помощью которых определяется норма полива, равная водопотреблению рассады:

а) в период от всходов до образования 2-3 листьев:

U = Е = 0,40# + 0,92

б) в период от 2-3 до 4 листьев:

Ы = Е = 0,47 С? + 1,21АЬ - 0,24

в) в период 4-6 листьев:

М = Е = 0,52 Q + I,374t+ 0,01

где Е - водопотребление растений в л/м2 за период , М - норма полива, равная суммарному водопотреблению

растений, л/м2 , Q - суммарная солнечная радиация, измеренная в

теплице, ЫДВ/м2 At- разность минимальных температур воздуха и почвы, °С.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

I. Андреев D.U., Шумакова К.Б. Водопотребление ранней белокочанной капусты в рассадный период. Сб.тр.ТСХА Селекция, семеноводство и сортовая технология производства овощей. М ,

Iftíb, с. 129-137 .

2. Андреев Ю.Ы., Шумакова К.Ь. Качество рассады белокочанной капусты при различных режимах oponения в малообъемной культуре. Сб.тр. ТСЭСА Роль абиотических факторов в селекции и технологии овощных культур. Сб.научн.тр.ТСХА, М, 1989, с.27-33

3. Шумакова К.Б. Режим оponения и водопотребление рассады белокочанной капусты выращиваемой в малообъемной культуре. Повыпение эффективности использования водных ресурсов в сельском хозяйстве. Тея»»сы конференции 25-29.09.89. Н-сск, 1990, часть Ш , с.27-33 .

Формат 60x84/16. Бумага типографская. Печать офсетная. Объём 2 усл.печ.л. Тираж ЮО. Заказ 256.

Ротапринт ВНИИГиМ - 1418СЮ, Дмитров, Моск. обл., 2-я Левонабережная, 12. '