Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности режима орошения картофеля на осушаемых минеральных почвах поймы реки Дубны

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Особенности режима орошения картофеля на осушаемых минеральных почвах поймы реки Дубны"

рГ 5 ОД

На правах рукописи

НИАНГ АЛИУН

ОСОБЕННОСТИ РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ НА ОСУШАЕМЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ПОЧВАХ ПОЙМЫ РЕКИ ДУБНЫ

06.01.02 — Сельскохозяйственная мелиорация

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соисканне ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 1996

Работа выполнена на кафедре мелиорации и рекультивации земель Московского государственного университета природообустроиства.

Научные руководители — академик АВН, доктор технических наук,

профессор А.И.ГОЛОВАНОВ

— кандидат технических наук, доиенг А.И.УЗУНЯН

Официальные оппоненты — академик МАЭП, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н.Н.ДУБЕНОК — кандидат технических на%-к, доцент И.С.СИЛЬЧЕНКОВ

Ведущая организация — ВНИИГнМ

Защита состоится . 1996 года в .часов

на заседании диссертационного совета 120.16.02 в Московском государственном университете природообустройства по адресу: 127550, Москва, ул. Прянишникова, 19, МГУП, ауд. 201.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять на имя ученого секретаря совета в адрес университета.

Автореферат разослан " _1996 года.

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат технических наук,

доцент Т.П.СУРИКОВА

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Пойменные земли расположены по всей территории России и занимают около 60 млнха. Интенсивное их использование имеет существенное значение для народного хозяйства. Особенностями пойменных земель является получение высоких, устойчивых урожаев и качественной сельскохозяйственной продукции.

В продовольственной базе России значительное место занимает производство картофеля как наиболее распространенной сельскохозяйственной культуры, обладающей высокими пищевыми свойствами. Выращивание картофеля на плодородных пойменных землях имеет большое преимущество перед бедными почва ни суходольных участков. Однако рациональная продуктивность пойменных земель может быть достигнута только в условиях поддержания их оптимального мелиоративного режима. Поэтому пойменные земли нуждаются не только в осушении, но и в увлажнении в засушливые годы и периоды, а также в сбалансированном минеральном и органическом питании.

Для обоснования оптимальных режимов осушения и увлажнения, разработай систем минерального и органического питания пойменных земель имеющихся литературных и опытных данных пока недостаточно, что, в конечном счете, и определяет актуальность этой темы.

Цель И задачи исследований. Цель исследования заключается в разработке и совершенствовании метода расчета водного режима осушаемых минеральных пойменных почв и обосновании системы рационального питания картофеля.

В программу исследования были включены следующие задачи:

1. Проведение полевых опытов по изучению водного режима минеральных пойменных земель реки Дубны.

2. Изучение влияния влажности почвы I; ее температуры на урожайность картофеля при проведении мелиоративных меропри-

ятий на фоне различных доз удобрения.

3. Определение действия агромелиоративных мероприятий (хро-тованне, бороздованне, гребневанне) и химизации на физико-химические свойства почвы и их воздействия на окружающую среду.

4. Изучение режимов увлажнения почвы и установление связей элементов водного баланса с элементами пищевого баланса.

5. Изучение водопотребления картофеля, а также водообмена

между грунтовыми водами и зоной аэрации.

6. Установление зависимости качества урожая от взаимодействия 3-х факторов (теплового, водного и питательного режима).

7.Совершенствование метода расчета водного режима осушаемых почв и режима орошения картофеля в условиях поймы.

8.Разработка рекомендаций по режиму орошения картофеля с учетом микроклиматических факторов на. осушаемых минеральных пойменных землях реки Дубны.

Научная новизна. В результате полевых водно-балансовых исследований на осушаемых минеральных -пойменных почвах нечерноземной зоны выявлены особенности режима орошения картофеля и взаимосвязь водных, тепловых и питательных режимов при проведении мелиоративных и агромелиоративных мероприятий. Разработана приближенная модель, позволяющая установить оптимальный уровень качественной продукции* сохранить плодородие почвы, предотвратить водные ресурсы от загрязнения биогенными элементами. Исследована взаимосвязь элементов водного баланса и уточнена методика определения водопотребления сельскохозяйственных культур, в частности картофеля на пойменных почвах реки Дубны. Исследован баланс питательных веществ и рекомендован режим орошения картофеля для различных лет обеспеченности в условиях поймы реки Дубны.

Предмет защиты. На защиту выносятся следующие положения:

- требования картофеля к водному, тепловому и питательному режимам пойменных земель р.Дубны;

-взаимосвязь водного, питательного и теплового режимов п их влияние на окружающую природу;

- влияние водного, питательного и теплового ре-жимов на урожай и качество продукции картофеля;

- расчетная зависимость для определения водопотребления картофеля;

-режим орошения картофеля для различных лет обеспеченности в условиях поймы р.Дубны.

Практическая ценность и реализация работы. На основании многолетних опытных наблюдений показана эффективность орошения сельскохозяйственных культур, в частности картофеля, в условиях осушаемых пойменных земель. Уточнена эмпирическая зависимость расчета водопотребления картофеля, установлены закономерности изменения урожайности картофеля в зависимости от уровня грунтовых вод, влажности почвы, удобрений на фоне агромелиоративных мероприятий.

Регулирование режимов увлажнения и удобрения на фоне применяемых агромелиоративных мероприятий дает достоверную прибавку урожайности картофеля в размере 20 % по сравненшо с контрольным вариантом. Расчетный режим увлажнения позволяет, по сравнению с существующим, экономнее расходьшать поливные воды. Получены материалы, которые могут быть использованы при разработке системы внесения удобрений на зональном уровне.

Исходные данные, используемые в работе. пол\чены автором в период 1990 - 92 г.г. во время проведения научных исследовании в пойме р.Дубны в соетзве комплексной экспедиции МГМИ I ныне МГУП К работавшей по теме "Разработка природоохранных мероприятий при

регулировании водно-воздушного режима на осушаемых пойменных землях" (1988-91 гх.)-

Публикации. Материаты диссертации опубликованы в двух работах и доложены на научно-те;шической конференции МГУП в 1995 г.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов. Работа изложена на 129 страницах машинописного текста, иллюстрирована 27 таблицами, 26 рисунками, приложением. Список литературы содержит 180 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава посвящена краткому анализу изучаемого вопроса, характеристике природно-климатических и почвенных условий поймы и изучению гидрологических, почвенно-геоморфологических особенностей поймы реки Дубны.

Исследования водного и питательного режимов осушамых пойменных почв проводились на опытном участке опорно-мелиоративного пункта "Дубна" МГУП в совхозе "Загорский" Сергиево-Посадского района Московской области с 1990 г. по 1992 г. Участок является типичным по отношению к минеральной части поймы. Последняя относится к поймам древнеозерного происхождения. Общая ее площадь составляет 30 тыс. га. Основными направлениями использования пойменных земель являются кормопроизводство и выращивание овощей.

Пойма расположена в пониженных элементах рельефа местности, на них складываются особые микроклиматические условия, а в период интенсивных дождей и при поливе большими нормами (свыше 30 мм) образуются вымочки и разрушается пахотный слой почвы.

Климат - умеренно-континентальный. Сумма положительных температур более 100 С составляет 1800 — 19000 С. Среднегодовое количество осадков— 600 мм. По сравнению с многолетними данными 1990 год

характеризовался как прохладный и влажный, 1991 год - теплый и влаж -ныП, 1992 год — теплый и средневлажный; продолжительность засушливых периодов может достигать 20 суток.

Почва участка аллювиальная дерноно-глеевая, средне-суглинистая. Плотность почвы в слое 0 — 20 см равна 1 28 г/см3, с глубиной плотность возрастает до 1,60 г/см3, пористось — 0,43 - 0,56 в долях, от объема, коэффициент фильтрации— 0,01 -0,48 м/сут., рН(КСГ)— 6.1. гумус (по Тюрину) — 3,4 %, общий азот (М) — 0,24 %, Р;05 — ¡65,5 и К20 — 86,5 мг/кг (по Кирсанову), обменные Са— 16,4 и Мг — 4,5 мгэкв/ЮО г, гидролитическая кислотность (Нг) (по Каппену) — 1 мгэкв/100 г.

Во второй главе рассматриваются состав и методика полевых исследований. Опыты проводились на участке площадью 4 га и типичном по отношению к пойме р.Дубны. Источник увлажнения — река Щурумк'а, которая является правым притоком р.Ду€ны. Осушение на территории участка обеспечивается закрытым гончарным дренажем с глубиной заложения дрен 1,0 - 1,2 ми междренным растоянием 12 м. В состав участка входит опытное поле, разделенное на три варианта: 1 — осушение + кро-тование, 2 — осушение + увлажнение, 3 — осушение (контроль ]. На опытном попе было организовано 56 делянок по удобренности. Кротовой дренаж был заложен с расстоянием, соответствующим ширине делянки, 4 м и на глубину 0,4 - 0,5 м.

Измерение влажности почвы на опытных делянках и в лизиметрах проводилось 2 - 4 раза за декаду в зависимости от интенсивности выпадения осадков и поддержания необходимого диапазона влажности. Влажность измерялась с помощью нейтронного влагомера ВНП послойно" 0 -10 см, 10 - 20 см и далее до грунтовых вод. Применялся также термостатно-весовой метод для контроля. Глубина грунтовых вод (УГВ) измерялась каждый день. Дренажный сток измерялся 1 раз в 5 дней, а также после поливов и выпадения осадков. Температура н влажность воздуха изме-

рялись круглосуточно самописцами: термографом и гигрографом. Осадки измерялись с помощью наземного осадком ера ГГИ-3000; наблюдение за температурой почвы выполнялось с помощью коленчатых термометров Савинова ТМ - 5.

Для изучения -закономерностей составляющих волною баланса на опытных делянках моделировался различный водный режим с помощью мелиоративных (осушение, увлажнение) и агромелиоративных (кротова-ние, гребневанне) мероприятий.

Исследования в лизиметрах проводились при заданной (0,5; 1,0; 1,3; 1,5 м) и переменной глубине грунтовых вод. Переменная глубина грунтовых вод соответсвовала условию поля.

Обоснование расчетного слоя увлажнения почвы проводилось путем изучения формирования общей мощности и характера расположения корневой системы в течение вегетации с учетом границы иссушения почвы по нижнему пределу оптимальной влажности почвы. Влажность почвы в расчетном слое на опытных делянках поддерживалась в пределах 60 -65 % ПВ на варианте с применением кротования, 70 - 80 % ПВ — при увлажнении почвы в режиме осушения и 65 - 70 % ГТВ — на контроле.

Суммарное водопотребленне определялось из уравнения водного баланса

Е = Ос + пг ± % ■ Ь\\' (!)

где: 6и' — изменение влагозапаеов в слое почвы за расчетный промежуток прем сип: Ос — сумма осадков; т — подача воды на орошение;

Е — испарение с поверхности почвы (до посадки.) или суммарное

водопотребленне (п течение пегеташш); + г — подпитывание слоя почвы со стороны грунтовых вод; - g — инфильтрация в нижний слон почвы.

Величина водообмена на делянках определялась из уравнения баланса грунтовых вод

и (Ли — Дк)= ± з +<2ДР- (2)

где ц — коэффициент водоотдачи и недостатка насыщения;

Дх, Дн — начальная и конечная для расчетного интервала времени глубина грунтовых вод;

(Здр — объем дренажного стока.

Полипы проводились дождевальным аппаратом "Фрегат".

Удобрения вносили вручную весной до посадки картофеля. Схема организации опытных делянок по удобренности была следующая; 1- контроль (без удобрений); 2-50 т/га ТНК (ТНК - торфо-навозный компост) 3 - КюРбоКио; 4-50 т/га ТНК + КэдРвоКио- Почвенные образцы для химического анализа отбирались до и после уборки картофеля. Учет урожая проводился сплошным методом. Агротехника выращивания картофеля не отличалась от общепринятой для этой зоны.

В третьей главе проведен анализ экспериментальных исследований по водному режиму осушаемых пойменных земель.

Полученные данные показывают, что характер изменения составляющих водного баланса зависит от увлажненности года и от внутр«годового распределения атмосферных осадков. В очень влажные годы (1990 - 91 г.г. с обеспеченностью по осадкам соответственно 1 % и 0,5 %) агромелиоративные мероприятия (кротованпе и гребневанне) позволяли поддерживать влажность почвы около 0,38 см3/см5 в среднем за вегетацию. В средневлажный 1992 г. (40 % по кривой обеспеченности Е - Ос) для поддержания заданных уровнен увлажненности проводили полипы. Величина поливов' изменялась от 20 до 25 мм.

В лизиметрах при постоянной глубине грунтовых вод 1,0 м пнфиль-трационные сбросы были на десять и более процентов меньше, по фавне-

нню с глубокими грунтовыу и водами. В свою очередь, повышение уровня грунтовых вод также отрицательно сказывается на формировании водного режима, так как возникает опасность переувлажнения почвы после выпадения дождя.

Анализ связи величины суммарного водопотребления картофеля с глубиной грунтовых вод показывает, что при близких и глубоких грунтовых водах водопотребление меньше, чем при глубине 1,0 м. В 1990 г. это отклоние в среднем составило 11 %, в 1991 г. — 7 %, а в 1992 г.— 14 %, т.е. возникает необходимость учета изменения водопотребления при колебании глубины грунтовых вод, особенно в годы, когда требуется дополнительное увлажнение.

Выявлена связь урожайности картофеля с влажностью почвы и степенью ¿е удобренности. Наибольшая урожайность картофеля 32,5 т/га за три года исследований (1990 - 92 г.г.) была получена в среднсзасушливом 1992 году в варианте "осушение + увлажнение" при средней влажности 0,34 см3/см3 (0,68 ПВ) на фоне ХРК. + ТНК 50 т/га.

По методикам Шабанова В.В., Закржевского П.И. построены зависимости урожайности картофеля от увлажненности почвы при различном уровне ее удобренности. Для получения заданной урожайности картофеля в условиях рационального регулирования водного и питательного режимов пойменных земель можно рекомендовать следующие сочетания норм удобрений и пределов оптимальной влажности почвы:

1. КюРтеКио + (0,58 — С ,76) ПВ — У = 22 — 28 т/га;

2. ЫмРбоК.го + 50 т/га ТНК + (0,58 — 0,76) ПВ — У = 25 — 32 т/га;

3. 50 т/га ТНК + (0,64 — 0,76) ПВ — У = 20 — 25 г/га.

Для расчета поливных норм картофеля на осушаемых почвах можно принимать следующие значения расчетного слоя увлажнения (табл.1).

В ходе исследований установлена зависимость урожайности картофеля от глубины грунтовых вод. Уменьшение глубины грунтовых вод до

\

Таблица 1

Глубина расчетного слоя увлажнения картофеля на осушаемых минеральных почвах

Фаза Дата Расчетный слой, см

Всходы I - 3 декада вегетации 15 — 20

Бутонизация 4-6 — " — 30 — 35

Цветение и клубнеоб - 7-10 —" — 35—40

разование

0,5 м снижает урожайность картофеля на 50 - 60 %. Это происходит за счет ухудшения водно-воздушного и питательного режимов, вызываю -щих торможение роста и развития растений. При увеличении глубины грунтовых вод ( > 1,2 м ) снижение урожайности связано с ростом объема • инфильтрации почвенной влаги. В таких условиях создается промывной режим почв, прй котором отмечается потеря питательных веществ из почвы и повышение концентрации химических элементов в грунтовых водах. Поэтому на осушаемых минеральных почвах норма осушения для картофеля должна находиться в пределах от 0,8 до 1,1 м.

Температура почвы зависит от влажности почвы. Выявлено, что на варианте с кротованием температура почвы была на 1 - 2,5° С выше, чем без кротования. Дополнительное увлажнение в засушшгвыс периоды способствует улучшению температурного режима по сравнению с неорошае-. мыми участками.

В четвертой главе рассмотрены требования картофеля к пищевому режиму и баланс питательных веществ. Исследования показывают, что продуктивность картофеля в значительной степени определяется влагоо-бсспеченностью растений, условиями его питания и тепловыми ресурсами периода вегетации. Применение удобрений дает прибавку в среднем на 38%, кротованне эффективно во влажные годы на 18%. Увлажнение в

годы с недостаком влагообеепеченности увеличивает урожайность на 20 %.

По результатам анализа экспериментальных данных, по методикам ВИУА и почвенного института, был рассчитан баланс элементов питания в почве и вынос питательных веществ. Отмечено, что наибольшее потребление азота (180— 242 кг/га) при применении удобрений наблюдается в условиях увлажнения, осталь ные элементы питания в большом количестве выносятся при кротованин. Исследуемые системы удобрений в сочетании с кротованием и увлажнением осушаемых минеральных почв повысили содержание калия до 86 ш /кг, фосфора — до 117,2 мг/кг, а соединения азота снизились до 4,7 мг/ кг.

Положительный баланс по фосфору и калию был. отмечен на фоне 50 т/га ТНК + N9oP®K.i2o в условиях кротования и увлажнения. Во всех' опытах по азоту, в основном, складывался отрицательный баланс (17 — 26 кг/га). С урожаем картофеля в 22 — 27 т/га ежегодно выносится азота -125— 180 кг/ra, фосфора - 47 — 56 кг/ra, калия - 120 — 187 кг/га.

Исследования показали, что во влажные годы процесс истощения почвы усиливается за счет повышения потребления растениями азота и калия. Вынос элементов питания значительно возмещается, особенно фосфора и калия, при применении 50 т/га ТНК и NüoPíoKim.

Пятая глава посвящена анализу закономерностей формирования качества клубней картофеля от внешних условий.

Исследования показали, что на содержание сухого вещества и крахмала в клубнях картофеля оказывает влияние влажность почвы и теплоо-беспеченность года: чем суше почва и больше тепла, тем выше показатели качества. Влияние различны* вариантов удобренности почвы на качество клубней незначительно. В среднем за три года максимальное содержание сухого вещества (22,5%) и крахмала (16,7%) было получено при кротованин и внесении 50 r/n¡ ТНК + NskjPsoKim, что на 1 "h выше по срав-

нению с контролем (осушение) ня том же варианте удобрений.

Лабораторные анализы показали, что максимальная концентрация редуцирующих Сахаров (0,90 - 0,96 % на сырое вещество) получена в теплый средневлажный 1992 г., а минимальная (0,50 - 0,60 % на сырое вещество) — во влажный и прохладный 1990 г. Отмечено также, что влажность почвы влияет на накопление аскорбиновой кислоты в клубнях картофеля. В среднем за три года исследований максимальное содержание (7,3 мг %) ее наблюдалось на варианте "осушение + кротование" с внесением 50т/га и ^РбоКцо, а наименьшее (4,3 мг %) — при высокой влажности почвы (осушение + кротование) на варианте без удобрений.

Соотношение белкового и небелкового азота регулировалось растениями и зависело от тепло- и влагообеспсченности года. Доля белкового азота повышалась во влажные и холодные годы с продолжительными периодами вегетации, а доля небелкового азота увеличивалась в теплые годы при создании благоприятных условий почвообразования с помощью кротования и дождевания.

Содержание нитратов увеличивалось с повышением влажности почвы и при внесении органических удобрений. На опыте с минеральными удобрениями (КмРбоКио) их величина была наименьшей. Во всех вариантах содержание нитратов не превышало ПДК.

Валовое количество фосфора и калия увеличивалось с ростом сухого вещества в клубнях картофеля по годам исследований. В 1992г. фосфора было на 21 %, а калия — на 24 % больше по сравнению с 1990 г. Отмечено положительное влияние дождевания в засушливые периоды и кротования во влажные годы на повышение содержания фосфора и калия в клубнях.

Химический анализ ботаы картофеля в фазу бутонизации (ивдика- • тор условии питания растений) показал, что по всем вариантам опыта, за исключением опытов без удобрений, азота было достаточно - 4,4 — 4,8 %;

содержание фосфора находилось около нижней границы — 0,4 %, а калия не хватало 40 % от необходимой нормы.

В шестой главе обосновала эффективность дополнительного увлажнения, как способа стабилизации урожайности картофеля. Проведена сравнительная оценка методов расчета водолотребленкя (Костикова А.Н.. Алпатьева A.M., Иванова H.H., Блейни - Кридла, Константинова Л.Р., Зимина Ф.М., Пчелкина В.В. и других авторов). Анализ этих методов показал, что расчет водопотреблечня по методу Алпатьева A.M. с постоянным биологическим коэффициентом дает отклонение на 1,4 — 4,3 % во влажные годы и 9,4 — 14,2 % - в средиевлажные; при расчете по формуле Иванова H.H. ошибка достигает 10 — 28 %, по формуле Пчелкина В.В. — 24 %; по формуле Блейни - Кридла — 38 %. Кроме того, не все рассмотренные методы учитывают влияние грунтовых вод на водопотребление, от чего возможна ошибка в расчетах до 15%. Поэтому для определения водопотребления картофеля была установлена расчетная зависимость и получены биологические коэффициенты

Е= Кп Кб Кдё/ (3)

где Е —суммарное водопотребление картофеля (декадные значения), мм; Кп — коэффициент, зависящий от природно-климатических условий

объекта (для поймы р Дубны = 1,38); Кб — биологический коэффициент сельскохозяйственных культур; Кд — коэффициент, учитывающий влияние глубины грунтовых вод; df— сумма декадных знач:ний дефицитов влажности воздуха, мб; о — коэффициент, зависящий от вида сельскохозяйственных куль -

тур (для картофеля с - 0,78). Значения биологических коэффициентов картофеля принимают по табл. 2 или рассчитывают по зависимости ( 4 ).

Таблица 2

Биологические коэффициенты (Кб) картофеля

Коэф-фиц. Номер декады от посадки картофеля

1 3 4 ' 5 6 | 7 8 1 9 10 П

Кб 0,78 0,83 0,90 0,95 0,98 1 0,99 | 1,0 1 0,99 | 0,97 1 0,94 0,89

Кб = 0,701 +0,087 п+ 0,0063 п* (4)

где Кв — декадное значение биологического коэффициента; п — номер декады от начала вегетации картофеля. Значения коэффициентов, учитывающих глубину грунтовых вод принимают по табл.3 или рассчитывают по зависимости

Кд = 0,68+0,607 А-0,324Л2 (5)

где Кд — коэффициент, учитывающий влияние глубины грунтовых вод на водопотребленне картофеля; Д — глубина грунтовых вод.

Таблица 3

Значения ко эффициентов, учитывающих влияние грунтовых вод, при расчете водопотреблення

Глубина грунтовых вод 0,5 .0,6 0,8 1,0 1.1 1,2 1,4 1,5

Кл 0,9 0,92 0,96 0,96 0,96 0,94 1 0,89 | 0,86

Анализ существующих методов расчета режима увлажнения картофеля на осушаемых поименных землях показал их несостоятельность из-за значительных ошибок. Совершенствование метода расчета водного ре-

жима осушаемых пойменных земель и режима увлажнения картофеля выполнено на основе материалов экспериментальных исследований (¡990 — 92 г.г.) по следующим позициям:

1. Изучен водный режим осушаемых пойменных почв в условиях применения агрометгоративных мероприятий.

2. Определена мощность расчетного слоя почвы в течение вегетации с учетом особенно«! распределения корней картофеля и зоны иссушения почвы.

3. Установлены оптимальные пределы регулирования влажности почвы для картофеля при применении безопасных для плодородия почвы различных систем удобрений.

4. Установлены оптимальные пределы регулирования глубины грунто-

вых вод при выращивании картофеля с учетом охраны пота и водных ресурсов.

5. Изучены совместные действия водного и питательного режимов на качество клубней картофеля Определены требования показателей качества продукции к водному режиму осушаемых почв.

6. Для расчета водопотребления картофеля установлена эмпирическая зависимость и определены значения биологических коэффициентов учитывающих глубину грунтовых вод.

Все результаты экспериментальных и теоретических исследований были использованы при расчете режима увлажнения картофеля по программе А.И.Голованова.

Основу программы составляет решение дифференциального уравне -нпя движения почвенной влаги

(6)

где С — коэффициент влагоемкости, зависящий от влажности поч

вы, 1/м;

И = -Х + Ч' — полный напор почвенной влаги, состоящий 1п гравитационного напора X и капиллярного напора *Р, м;

Км» -- коэффициент плагопроводностн. м/сут.;

£ — интенсивность отбора влаги корнями растений, 1/сут.

\

Режим увлажнения картофеля определялся в ходе расчета водного режима осушаемых поименных земель на осноиерегрослекптного анализа климатических данных. Расчет проводился 1) два этапа. На первом этапе выполнялась проверка сходимости расчетных и фактических, данных за период экспериментальных исследований (1990 - 92 г.г.1, на втором этапе рассчитывался водный режим и режим увлакнения картофеля для характерных по климатическим данным лет.

Корреляционные коэффициенты между расчетными и фактическими значениями влажности почвы и глубины грунтовых вод соответственно составили Яч.- = 0,943 и = 0,96. Прогно:! водного режима и режима увлажнения проводился по метеоданным 32 лет (1961 - 92 гг.). По результатам расчета построена кривая обеспеченности оросительных норм и составлен режим увлажнения картофеля для условий поймы р.Дубны (табл.4).

Для оценки влияния разработанных рс иамов увлажнения картофеля на почиппбрлчонательные процессы было проведено сравнение ороси-тсльнин нормы среднего года (Ор = 50 % ) с почленно-допустимой для этой зоны. Согласно рекомендациям Никольского Ю.Н., она составляет 10 — 15 % от среднемноголетней суммы годовых осадков и в условиях поймы изменяется от 60 до 90 мм. По данным расчетов и экспериментов оросительная норма сродного года была установлена около 50 мм (табл.4) следо»ательно, она не превышает ее предельных значении и янляется поч-

Режим увлажнения картофеля на осушаемых почвах поймы р.Дубны

Таблица 4

р%, Г: — Ос Год Ш л VI VII VIII У,%

1 2 3 1 2 3 1 2 3

185

5 1981 7 25 25 — 25 25 30 30 — 25 96,0

100

25 1983 4 25 25 — 25 25 — — — — 98,8

70

40 1992 3 — — 25 20 — — 25 — — 97,7

50 •

50 1961 2 — — — 25 — — 25 — — 98,6

25

75 1963 1 25 97,5

Примечание: Р % — обеспеченность года по Б - Ос; Ор — оросительная норма, мм;

п — число поливов; У — величина проектной урожайности в процентах от максимальной для данного года.

венно-допустпмоп, а разработанные режимы увлажнения могут быть рекомендованы для использования их прн проектировании и эксплуатации

осушительно-увлажнительных систем.

Общие выводы по диссертации II рекомендации производству

1. Пойма р.Дубны расположена в зоне умеренно-континентального климата. Климатические условия поймы отличаются от суходольных участков из-за ее особенностей: сложного геологического строения, пестроты почвенного покрова, влияния паводкового затопления, близких к поверхности грунтовых вод, малоуклонностью поверхности почвы.

2. Пойма р.Дубны относится к древнеозерноиу типу и типична по отношению к таким же поймам Южнотаежнон подзоны Среднерусской провинции.

3. Анализ изученности вопросов исследовании показал, что для пойменных земель отсутствуют надежные методы расчета водного режима почв и режима увлажнения картофеля. Используемые системы внесения удобрений не учитьтают особенности поймы, а применение агромелиоративных мероприятий ограничено из-за отсутствия научного обоснования их эффективности.

4. Урожайность картофеля зависит от увлажненности н удобренности почвы. Для получения урожайности картофеля на уровне 20 — 30 т/га рекомендуются следующие значения оптимальной влажности почвы и нормы удобрений:

1. (0,58 — 0,76) ПВ + М9оРмК|;о — У = 22 - 28 г/га:

2. ("0,58 — 0,76) ПВ -ь КвоРбоК|:о + 50 т/га ТНК — У = 25 - 32 т/га:

3. (0.64 — 0.76) ПВ + 50 т/га — У = 20 - 25 т/га.

5. Расчетный слой почвы при увлажнении картофеля необходимо при- .

нимать в зависимости от фазы развития растении: I — 3 декада (всходы) — 15 — 20 см; 4 — 6 декада (.бутонизация.) — 30 — 55 см; 7 — 11 декада (цветение к клубнеобразование) — 30 — 40 см.

6. Установлено, что наибольшая урожайность картофеля получена в условиях увлажнения при глубине грунтовых вод 1,0 м. В качестве нормы осушения по периодам вегетации необходимо принимать глубину грунтовых вод от 0,8 до 1,1 м.

7. Расчет водопотребления картофеля рекомендуется выполнять по установленным зависимостям 3,4, 5.

8. Расчет режима увлажнения картофеля необходимо проводить в ходе расчета водного режима осушаемых пойменных почв по методике, разработанной Головановы« А.И., а также с использованием результатов, экспериментальных и теоретических исследований.

9. Режим увлажнения картофеля следует принимать по табл. 4. Для года 5 % обеспеченности.( Р ) по дефициту водопотребления ( Е - Ос ) ороси -тельная норма рекомендуется 185 мм, для Р = 25 % — 100 мм, для Р = 50 % — 50 мм, для Р " 75 % — 25 мм.

10.Применение удобрений дает прибавку урожайности картофеля на 38%. кротование эффективно во влажные годы на 18%, а увлажнение в засушливые годы увеличивает урожайность на 20 %.

1 [.Внесение 50 т/га ТНК + Nç<PsoKi:o повышает число товарных клубней и их средний вес. Внесение минеральных удобрений N90P60K120 в условиях кротования обеспечивает максимальную товарность клубней — 93 % (1992 г.), а в условиях ; увлажнения — 94 % ( 1992 г.).

12.Не рекомендуется применять в условиях глубокого осушения при глубине грунтовых вод - 1,5 м комплекс удобрений, состоящий из 50 т/га ТНК + \'мРбоК|:о, т.к. это увеличивает потерю питательных веществ в

среднем на 43 % больше, чем при нормальном осушении — 1,0 м.

13. С урожаем картофеля О' = 22 - 27 т/га) ежегодно выноснтся азота 125 -180 кг/га, фосфора — 47-56 кг/га, катия — 120 - 187 кг/га. Вынос элементов питания значительно возмешагтея, особенно при применении 50 т/га ТНК + NotPsoKuo в условиях иротования и увлажнения.

14. Положительный баланс питательных веществ в почве (по фосфору и калию) складывается на фоне NsoP6oKi;o и при внесении 50 т/га ТНК + N9oP«Kim в условиях кротованияи увлажнения. Баланс по азоту зависит от тепло- и влагообеспеченности года, поэтому нормы его внесения должны ежегодно уточняться по величине урожайности картофеля.

Положения диссертации опубликованы 8'следующих работах:

1. Гремицких O.A., НиангА. Удобрение картофеля при регулировании водного режима почвы. - Ивановский ЦНТИ, 1993. Информационный листок № 44 - 93. - с. 35,49,68.

2. Завалин A.A., Гремицких 0:А., Нианг А. Влияние удобрений и увлажнения почвы на урожай и качество картофеля. - Доклады Россельхозака-демии. - 1993. - .N» 3. - ВИУА, МГМИ. - с. 38...43.