Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Режим орошения яровой пшеницы при дефиците водных ресурсов на легких каштановых почвах в сухостепной зоне Казахстана

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Режим орошения яровой пшеницы при дефиците водных ресурсов на легких каштановых почвах в сухостепной зоне Казахстана"

НПО «союзхлопок»

Всесоюзный ордена Ленина и ордена Дружбы народов • научно-исследовательский институт хлопководства (СОЮЗНИХИ)

На правах рукописи

КОЙБАКОВА Елизавета Сергеевна

УДК 633.1:631.67:631.445.51 (574)

РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ ДЕФИЦИТЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ НА ЛЕГКИХ КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ В СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЕ КАЗАХСТАНА

06.01.02.— мелиорация и орошаемое земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Ташкент—1990

Диссертационная работа выполнена в Казахском научно-исследовательском институте водного хозяйства в 1976 ... 1988 гг.

Научный руководитель — кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Кван Рем Алексеевич

Официальные оппоненты:

1. Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Беспалов Н. Ф.

2. Кандидат сельскохозяйственных наук, с.н.с. Шахмедов Н. Ш.

Ведущее предприятие—проектно-строительно-эксплуатаци-онное объединение «Павлодармелиорация».

Защита состоится « /¿7 » О е. & Д&/РЯ_1990 г.

в _час. на заседании специализированного совета

К. 120.62.01 по присуждению ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук во Всесоюзном ордена Ленина и ордена Дружбы народов научно-исследовательском институте хлопководства.

Адрес: 702133, Ташкентская область, Орджоникндзевский район, п/о Аккавак, СоюзНИХИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СоюзНИХИ.

Автореферат разослан « ^ » ОМЗЛЯ_1990 г.

Ученый секретарь ^ /

специализированного совета J

кандидат сельскохозяйственных наук 7СПИЖЕВСКАЯ Л. А.

о

I. ОБЩАЯ ХЛРЛКТ1£РИСТШ РАБОТЫ

1.1. "л'гуадъность те.мп. 3 районах северного и центрального Казахстана орошение получило распространение сравнительно недавно, чем объясняется недостаточный опыт мелиоративного освоения земель в данном регионе. В этой связи необходимость научного обоснования мероприятий, направленных на элективное использование водно-земельных ресурсов при Еозрастающем их дефиците и получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур, имеет немаловажное значение.

í

Постановлением Правительства СССР "О первоочередных мерах по улучшению использования водных ресурсов в стране" поставлена задача о всемерном внедрении подосберегатцих технолог ий полива. К концу тску-цей пятилетки планируется сокращение удельного расхода воды на среднеструктурный гектар до 155?. Все это определило необходимость научного обоснования получения максимальной прибавки урожая яровой шпеницы в сухостепной зоне Казахстана при минимальных затратах оросительной воды на единиц продукции.

1.2. Цель и задачи исследований. Цель исследований - научное обоснование и разработка мероприятий, направленных на снижение расхода оросительной води при минимальных потерях продуктивности возделываемых культур с учетом биологических особенностей растений и почвенно-климагичес'гих условий сухостепной зоны Ка-' захстана,

1 Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- установление зависимости влияния естественных условий тепло- и влагообеспечэнности сухостепной зоны на продуктивность яровой пшеницы и на сё основе обоснование орошения зерновых культур; .

- окспориментальное установление оптимального режима ороше- ■

1 J

ния яровой поегшцн в условиях типичных дли орошаемой сухосТеп-ной асни Павлодарской области; , .: i

- океперпминталигае устаноачеаиё режима орошения яровой наеници прл дефицита водных ресурсов. '

1.3. Научная ноциана. Впервые для условий сухостегшой зоны Северного и Центрагшюго Казахстана установлена математическая модель для прогнозирования урокайности на ожидаемый год при естественно!! влагообесиеченностн. Экспериментально установлен нижний порог оптимально ¡i предполивной влажности легких каштановых почв при орошенн» яровой пшеницы; Установлены поливные и ороси-' тельная норма, a так^е аначетщ (токламатичасках коэффициентов водопотребленпя по фазам разьигия яровой пшеницы. Разработан ре-. *йи орошения яровой пи&нацы ърл дефиците водных ресурсов. . 1

1.4. Практическая ценность работы. На база экспоршлзитадь-iifjx исследований и реализации натсыатнчсской модели разработаны и научно обоснованы рекш.:енд!щли'но оптимальному использовании водно-земельных ресурсов, которые позволят получить в условиях: дефицита водных ресурсов максимально возможный чистый-доход при возделывании зерновых культур. !

1.5. Апробация. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили одобрение на научно-технической конференции молодик ученых'и специалистов водного хозяйства "Вопросы дальнейшего развития орошения, обводнения пастбищ и сельскохозяйственного водоснабжения в Казахстане в свете решений июльского (1978 г) Пленума Щ КПСС" (г.Дкамбул, 1980 г), на Всесоюзной научно-практической конференции "Биологические, эчономлческие и экологические основы нормирования водопользования в орошаемом зем- ¡ леделии страны" (г.Днепропетровск, 1989 г), на Всесоюзной научно-технической конференции "Повышение эффективности использования водных ресурсов в сельском хозяйстве" (г.Носочеркасск, 1989 г.). j

1.6. Внедрение. Результат; научных исследований внедрены а Ёрмаковском районе Павлодарской области. ГодоиоП уконотшческии гя^фект от внедрения научннх разработок по тете в 196Й году составил 91,6 руб/га.

1.7. Публикация работы. Основное содер-адние диссертации опубликовано в 9 научных работах.

1.8. Объем работы. Диссертационная работа состоит из ваеде-' ния, четырех глав, выводов и практических предложений производству, содержит IVO страниц машинописного текста, включает 39 таблиц и IV рисунков, 187 наименований литературных источников, в том числе 16 зарубежных.

1.9. Объект исследований. Экспериментальные работы выполнялись в 1976...I9G8 годах на легких качтановнх почвах Ермаковского района Павлодарской области в типичных условиях для сухостепной зоны Казахстана. Изучался оптимальный режим орошения яровой шени-цы при дефиците водных ресурсов (районированный сорт - Саратовская 29).

LIO. Методика исследований. В основу исследований положены методологические подходы, основанные па получении необходимой информации на базе полевых экспериментов, а также с использованием отчетно-^статистических материал о л и нормативов. Исследования проводились в три этаая.

Этап I. Установление зависимости продуктивности зерновых-культур от метеорологических факторов. Исходной информацией данного отала послужили материалы зональных госсортоучастков Казахской ССР и ЦСУ, а также различимо нормативы и разработки научно-исследовательских учреждений. Еыйи использованы материала с 1940 но 19вв годы.

Этап П. Разработка оптимального режима орошения яровой пшеницы (опыт Дня решения зплдч второго зулна был заложен по-

левой опит в трехкратной повторности на площади 5 га. Варианты

опыте ь распологались по систематическому методу Б.А.Доспехова!

" «

(1979) и имели различие по предполиснаму порогу влажноети.; За контроль бил принят вариант без поливов. 1

Этап Ш. Установление режима орошения яровой пшеницы в условиях дефицита водных ресурсов, (опыт К> 2). При закладке специальных полевых опытов были использованы методики и рекомендации Г.В.Воропаева (1961); К.Б.Мещаниновой (1971); С.И.Бабаджанова , (1972); Н.С.ПетиноБа (1976); Ц.Н.Багрова, И.П.Кружилина (1980); Е.П.Галяшна (1981); В.В.Шабанова (1981); В.А,Платонова (1902) и др. Анализировапи методические рекомендации по определению зависимости "урожайность - водообеспеченность" (Н.И.Костйков,; 1961; Н.С.Горюнов, Р.А.Кван, 1964; Р.И.Горбачева,1985, и др.). В схему опыта входили следующие варианты: оптимальный режим орошения яровой пшеницы, установленный в этапе П; снижение оросительной nopi.ru на 15...20$, с ущемлением растений в фазу кущения; аналогичное снижение поливной нормы в фазу трубкования; снижение нормы водо-подачи в фазу колошения; поливы'нормой 5СЙ от контроля во¡все фазы развития яровой пшеницы. I ;

При проведении полевых о*. ж>в осуществлялся комплекс наблв-

I ' ' '

дений за водно-физическими и агрохимическими свойствами почв, уровнем грунтовых вод и их качеством, метеорологическими условиями на опыуном участке, влажностью почвы по вариантам, фенологическими замерами и т.д. Кроме наставлений гидрометеорологическим станциям и постам (1985) были использованы методики С.Я.Долгова, 1966; Н.А.Качинского, 1965; И.В.Тюрина, 1931; Н.И.Базилевич и Е.И.Нанковой, 1968; и других. '

г Наименьшая влагоемкость определялась*методом заливаемых площадок с последующим отбором образцов почвы на влажность. Объемная масса определялась методом режущих колец, удельная масса - пикно-

метрическим методом. Наблюдения за водншл рекииом почвы велись путем взятия образцов

11q4rm hcl влажность послойно на глубину 1,5 м подекадно, а также до и после каждого полива. Поданную на ■ поло оросительную воду учитывали доядемерншш стаканчиками, а : объем аккумулированной влаги в ночео определяли по данным влах-^ ностн термостатно-весовым способом. Концентрация клеточного сока , . э листьях растений определялась с помощью рефрактометра ЦРЛ.

В течение вегетации яровсй пшеницы, по мере расхода влаги из почвы и снижения ее запасов в расчетном слое до уровня установленного схемой опыта3,Л проводились докдеоаннем (ДЦА-ЮОМА) нор-юП, обеспечивающей насыуенко этого слоя до наименьшей влагоем-. кости. !

Элементы водного баланса определялись на основе измерения всех его составляющих согласно методическим положениям Л.Н.Буда-говского (i960), Л.Н.Костикова (I9G6), С.Ф.Аэерьянова (1971), В.И.Алексеева (197?) и.других ученых'.

Соблюдая принцип единственного различия на всех вариантах • опытов принимался однородный фон агротехники, предусмотренный для данной культуры и рекомендованный для зоны исследований.

Технико-окоиомичеекое обосновали* проводилось по фактическим затратам согласно типовых кеуодик. .

Материалы исследований обрабатывались методами математической статистики -а ЭВМ ЕС-1022.

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ \

; i

2.1. Оппппт.'с природно-кш1М]^ативные условия района исследований. Сухостепнап зона изучаемой территории расположена в южной части Западно-Сибирской и Северной части Туранской равнин.

Тепло-пнергетические ресурсы в сухостегшой зоне достаточно!вели-

, р

кн к изменяются с севера на юг от 40 до 48 ккал/см н средний год,

2

а. за период кчгА-авгует до 35 ккал/см' . Сумма активных температур вншс 10° колеблется от 2200 до 2600°С.\ > ■■ ■

• Ьяажность почвы пахотного слоя в период сена находилась в пределах 60...BOX НВ. Основным Источником увлажнения по всей территории степной зоны являются атмосферные осадки, средняя норна которых, составляет в период вегетации около 120 ш. Наибольший дефицит суммарного испарения (80...100 мм) приходится на ишь-иодь месяцы: . . ■

По механическому составу каимаиовие почвы преимущественно легкосуглинистые с прослойками средних суглинков и супеси. Объемная масса меняется от 1,33...1,4? г/см3 в пахотном слое почв до, 1,59. ,.1,67 г/ем3 в нижних слоях. Характерным признаком для этих почв является низкая влагоемкость от 9,04% до 13,53% от абсолютно сукой почвы. Общая аорозность - 43,..48$. Почвы мало-гумусии, содержание гумуса в пахотном слое около I,С%. Содержание подвижного азота - 1,6 ыг, подвижного фосфора - 1,54 мг на 100 г почвы, что является низким для всех культур, а содержаше , подвижного калия 20,6 мг характеризуется как высокообеспеченное для зерновых культур.

По степени 'засоления, а также значениям содержания поглощенного натрия почвы опытного участка относятся к незасоленный.

2.2. Модель зависимости продуктивности зерновых культур от , естественных тепло- и влагообеспеченности. В результате I этапа .

о

исследований получены зависимости урожая яровой пшениц» от тепло- и влагообеспечеииости для следующих областей сухостоиной . зоны:

Дня Павлодарской области

У = 24,747-0,021Х4-0,005X^0,057Х2-0,7о7Хэ+0,015Х6, ВД83

Для Целиноградской области .

У = 80,95-0,05Х ^+0,009Х-, н2, , 09Х, р0, 04Х^, 8*0,84

Для Кустанайской области

У = 0,012X^+0, ОШХ^-» 4,923^-0, ШХ^-О, Э К-0,89 где: У - урожайность зерновых культур, т/га;

Х-^ - сумма температур воздуха за вегетацию,°С;

Х»> - сумма осадков за вегетацию, мм;

X, - дефицит влажности воздуха за вегетацию (среднесуточный) мб;

Х^ - испаряемость, мм; % - дефицит испаряемости, мм.

1? - коэффициент множественной корреляции.

Полученные уравнения регрессии могут быть использованы для прогноза урожая зерновых культур при наличии дагегах прогноза метеорологических условий на ожидаемый год.

Сравнительный анализ урожайности яровой пшениц» за период с 1940 по 1980 годы показал сильные -колебания урожая между благоприятными и неблагоприятными по влагообеспеченности годами. Средпемноголетние значения урожая зерновых на полях ГСУ колеблются от 1,1 до 1,0 т/га, вероятность их получения 40...505^ Во влажные годы было получено от 2 до 3,3 т/га зерна яровой пшеницы, вероятность их получения 10...203, а в сухие годы урожай этой культуры не превышает 0,45...0,50 т/га, вероятность их получения составляет 20...35$. На основании этих данных сделан анализ относительной продуктивности яровой пщенпгд.и Естествен-;

пая относительная продуктивность в сухостепной зона невысокая, колеблется в пределах 0,41...0,58.. Наиболее низкие значения по- • лучены й Памо,царской, Кустанайскьй, Цвлмноррадекой областях.: * Все эти дашшо позволяют судить о необходимости орошения в ■ этом регионе о цельи получения стабильных урожаев зерновых культур, ьо все годи, что является правомерным мероприятием, направленным на создание (¿азы гарантированного производства зерна. •

2.3. Водный ретм поггт.:. Изменение влажности почвы в;течение вегетационного периода развития растений находилось в прямой зависимости от принятого предподивного порога влажности и метеорологической обстанонкн. Влажность пахотного слоя почвы перед посевом в годи исследований была высокой, находилась на уровне

00. ,»9С?5 1!В, что способствовало получению дружных неходов и нормальному развитию растений в начальный период вегетации. Наблюдениями установлено, что наиболее интенсивный расход влаги происходит из слоя почвы 0. ..30 от Колебание влажности данного слоя находилось в пределах 58... 1005» НВ. В нижележащих слоях изменение влажности почвы происходит менее интенсивно, # слое почвы 30,..60 см влажность почвы колебалась в пределах 65...95$, а в слое почвы СО..,80 см в пределах 65,..90,5, ниже 80 см слоя происходит незначительное колебание влажности 70.ИВ, Динамика влажности почвы-во временя и пространстве показывает, что. в исследуемой зоне на легких почвах растения яровой пшеницы наиболее активно расходует влагу из слоя 0...80 см.

2.4. Рост, развитие и урожайность растений в зависимости

от режима орошения. Продолжительность периода от всходов до полной спелости зерна яровой пшениц Саратовская - & по вариантам опыта колебалась от 92 до 96 дней с потребной суммой эффективных температур (выше Ю°С) от 1760 до 1033°С. Различия между вариантами опыта составляли 2...4 дня, при оптимальном варианте режима

i.0

орошения яровая пшеница, требует сумму актив!в« температур воздуха 1788°С. Применение оптимального реяадмл орошении сиособстцй-вало более продуктивному курению.яровой пшеницы и лучшему укоренению, а тпкже появлению большего количества колосков в колосе. Количество озерненных стеблей на I vfi на оптимальном варианта на

109. ..162 iut больше относительно контроля. На отом варианте бо-

i ■

льше количество зерен в колосе и абсолютный вес 1000 зерен на б... 10 г вные| неполивного варианта. Прибавка урожая при применении оптималыюго режима орошения составила 1,2...1,5 т на га (табл.2.4.I). . ' .

■ Таблица 2.4.1

; Структура урожайности яровой пшениц»

Вариант ■ опыта

'íWni.o ! Кол-во ¡Количество а о- (

! ооернен'рен в колосе ! Вес 1000

(рпгте- rHt~v.Te!'----1----) onrxu v

| НИЙ, i fi Típ-t im • главно-! боковых! 1

! • ! блей на . см !

!го стеб¡стеблей!

i i. i«2 I ™ ! 1

Средние значения за годы исследований Полив при Ш HB 84 365 21 ■ II 33,0

. Полив при 60$ HB ' 93 410 22 12 35,0

Контроль 72 256 17 7 25,0

1

2.5. Водопотребленио яровой пиеници. Суммарное водопотреб-ление является основным показателем, характеризующим расход води . для создания единицы урожая. Величина суммарного водопотребления яровой пшеницы изменялась по вариантам в пределах от 3000 до 3700 мэ на га в зависимости от естественной влагообеспеченности и принятого режима орошения. В начале вегетации яровой пшеницы (от посевов до всходов) вла;'а расходуется в основном на испарение с поверхности почвы, около 5..,С% от суммарного расхода за веге-

■ II

'

i

тац«й. Период от исходов до кугцсшия в среднем яа сутки расход

пяаги тимняеюя от 21 до 2о м3 с га. В период от кущения до. i

ч : 1

трубкоьашш расходуете,¡ до <х> и /га. Наиболее интенсивный расход

влаги 50.. .f/'i.'j от суммарного недопотребления отмечается в перибд vpy6KouüHHft-ui:eú'CH«a, что связано с 'биологическими особенностями яровой ншч;н!и{н, а такке с ийпр.г*еиицм тариичеекга.! режимом в 'этот период: высокой тешературой иоадуха и низкой относительной влазк-н-хши rios.iîyxa. 0po.Hnecyi'O4í!GB водопотрс&ление в период «рубк^яа-шю-цве-гониа кишняетсл от 53 до 73 ил с гм. В дальнейшем, -в свя-at! о иоото.пеннни сни«х ¡шем тешературц и повышением влажности воздуха, иитвиешшое'.гь расхода влаги снижается и ипшняется. в сред-ном за сутки от. 16 до 23 ы3 с га. Коэффициент водопотреблешщ яровой ишеници «neos тп.ш-.п mua значтте (1270...1310 мг</т) при рб~ жида увлажнения почвы с предеишнин t олгйностьо 60, «;.6G$ IIB, Па контрольном варианте коэффициент !водопо<ф5бдения увеличивается до I960 ма/т (Рис.2.5.1). ' ' i .

- ' ; ' М' ■!:

Рис.2.5 Д. Суммарное ьодопотрейлоиив яровой пшеница'и !: распределение его' составляющих в средний -по/

ма/га| влажности год

S 3000f II 16

H. 25001 ^ § eoooi Жж rt ; 5 1500 J 6 H W % ÖOO e S. 1 «y ni

ччч 4v\\v!

49

Jllll..

T ■> a

ШШЗПШ- т tu - 5S5SSS!

* влага

2.6. Оптимальный рестм орлжспия при рол гмсжиуд дня рнплич-" ных лет влагообсспеченности. Для научного обоснования разработанного режима орошения любой заданной обеспеченном» бнл использован биоюшнатический метод расчета дефицита родного баланса ( Алпатьсв, 1954; Данильчрпко, 10%), гдо устранение не- . соответствия между испаряемость» и потреб»!,м количеством влаги производится при помощи биоклиматического коэффициента. В результате проиодоипык. исследований установлены знапенгя биоклим.: гнчес-ких коэффициентов для провой пшеницы (табл.2.6.1).

; ; Таблица 2.6.1

Значения биоилиматических коэффициентов по фазам развития ; провой пшеницы

Фаза развития --------__

1 без полноов! с поливами

Посев - всходи . 0,34 0,65

Всходи - кущение 0,39 0,74

Кущение - трубкованне 0,66 1,26

Трубкование - колошение 0,77 1,46

Колошение - налив зерна 0,49 0,93

Напив зерна - молочная спелость 0,46 0,56 Молочная спелость- восковая

спелость ■ 0,42 0,53

' На основании биоклиматического метода нормирования орошения с учетом показателей оптимального режима орошения,получена« на конкретных объектах исследований, и раечнтанных биоклиматических коэффициентов> установлен режим орошения яровой пшеницы для года летбей влагообеспсченности применительно к сухостзпной зоне Казахской ССР (табл.2.б.2).

5 -Л

- : Таблица

Оптимальный режим орошения яровой пшеницы в сухостоиной !

зоне 1Саяпхстапа для лет различной влагообеснечеиности '

i i ;

V^mmZn ^Ороситель- j По^^« порог влажное-j ная норма, { норма, ¡ДГм-йТгЬ по! ти ноч(м1,.дз ига j ыэ/га „э/т Iние-трубкова-1 лнва

! I ' ' (иие-колошеннеХ |

Средний ¡год (Ъ0,1) j

60-&5-50 1500 250...400 I-2-I .10,06

Средне сухой год (75$) , • j

60-G5-G0 1900 250...240 i 1-2-2 I 3,06

Сухой год (Ш) ' I . I 60-65-60 2500 250.,..400 '1-3-2.-/! 30,05

Средне влажный год (25$) j J i

60-65-60 1200 250.1.400 ■ 0-2-1 : j I?|06

Влажний год (5%) 1 !. i , '/

60-65-60 600 250.'..400 0-1-1 | ;j 22,06

I * i ' :. ! .

2,7. Режим орошения яровой пшеницы в условиях 'дефицита

водных ресурсов , ; ; ■ В условиях возрастающего дефицита водных ресурсов возникает необходимость разработки режима орошения с учетом снижения норм водопотребности на выход конечной продукции. Оицти проводились в, двух направлениях: влияние пропорционального сокращения водопо-дачи на 50% в течение всего периода вегетации и влияние снижения оросительной нормы на 15.. .20$ в отдельные фазы развития на урожайность яровой пшеницы. '

2.7.1. Влажность почвы, рост и развитие растения при дефиците водных ресурсов. Предусмотренные схемой опыта снижение

1-1

норм водопотрзбности на различных стадиях, развитии растений обусловили различный уровень увлажненности корпеобптаомнго слоя иод провой пшеницей. Влажность почвы, при етшешш полипной нормы а фазы кущение, трубкование, колошение растений находилась па уровне 55...50$ НВ, при пропорциональном уменьшении норм полива - на уровне 70...75$ ИВ. В парном случае растения испытывали дефицит влаги при прохождении одной фазы развития, а ьо втором случае почти на всем протяжении периода вегетации-.

Наблюдения за концентрацией клеточного сока (ШЮ) в листьях пшеницы покапали изменение ИКС в зависимости от содержания влаги в почве и фазы развития растений. Пределы колебаний ИКС растений по фазам развития доставляет: в фазу начала кущения - трубкопа-ние 6...12$ сухого вещества; в фазу колошение - цветение 10... " 14%; в фазу налива зерна 15...19$. Результаты исследований показали закономерное снижение концентрации клеточного сока растений поело поливов, при снижении поливной нормы п отдельные фазы развития яровой пшеницы отмечается повышение 1СКС па этот период до

Исследования показали, что различии в условиях водоснабжения растений обусловили и различия п темпах развитая яроной пшеницы. Высота растений па контрольной варианте при оптимальном режиме орошения колебалась в предел:« 59...71 см. На вариантах с пониженными поливными нормами лучшие показатели установлены на втором варианте, 1 де был искусственно создан дефицит влаги в фазу кущения. Высота растений на этом варианте была на 1...Л гм ниже контрольного варианта. Расхождения в датах наступлении фаз развития не превышали 2...3 дней мекду вариантами.

2.7.2. Зависимость водопотребления и продуктивности пропой юианицн от снижения норм водопо;-.ачи при дефиците водных ^»еедзпой. При сшнюсии поливной и«рчи в отделы«« фаян раявнтия растений

еванотранспироция находилась на уровне 2000...2700 м3/га, при уменьшении наполовину поливных норм в течение вегетационного периода - 11ч уровне 2200...2300 м3/1'а. Распределение его по фанам вегетации растений следующее; в период всходов - в период фагш кущения - 105; в период трубкопаиня й5; в период колошения - 31?".; в период формирования и налива зерна - 13/?; в фазу молочной спелости -'12$. Наиболее интенсивный расход влаги наблюдался в фазы трубковвнйе и колошение-цветение. Исследования показали, что Бодонотребление яровой пшеницы в те фазы развития растений, где било ущемление поливов и недополиш, было ниже па 20...5 но сравнению с водопотреблением оптимального варианта. Среднесуточный расход влаги в период всходов составляет 16 м3/га, затем увеличивается и достигает наивысшего значения 43...68 м3/га в фазы трубкования и колошения с затуханием к концу вегетации. На тех вариантах, где создавалось искусственное снижение влажности, особенно в период интенсивного'потребления влаги растениями, расход влаги за сутки был почти в три раза ниже контрольного варианта. ■■'...Дефицит влагообеспеченности в различные фазы развития привел к изменению элементов продуктивности паеницы. Наибольшие потери урожая от дефицита водоподачи испытали растения, где было снижение поливной нормы в фазу колотения-цвегения, и где были наполовину- уменьшены поливные нормы в течение всей вегетации по . сравнения с контролем. На отих вариантах получены низкие показатели по сравнению с остальными вариантами, а лучшие показатели получены на пярианге, где снижение поливной норда'происходило в фазу курения (табл.2.7.1).

Таблица ¡.'..7.1 Элементы продуктивности провой пшеницы в условиях дефицита вядгообесиеченности

Вар и а н т

Шро- !Коли-П£оличество ! ! }цент !чест-!зорен б ко-!Масса! Уро-

¡невы-!во !_ лосе___! 1000 ! жай

коло-!озир- ~ г,

но го !вого стеб-!стебля !лк ! ! ! ! ! ! ' ! ! ! !

сив- !нен-шхсяПш:: стеб-!стеб-

лей

!лей [ на

! 1м2 !

глав! 11 !

Вар-1. Поливы нр;1 СО. .,65$

от ПВ (контроль) 2,1

Вар-2. Снплгепне полипной

нормы в фазу кугаения 4,3

Вар-3. Снижение поливной

норни в фазу трубкования 6,0

Вар-4. Снижение поливной

нормы в фазу колошения 6,4

Вар-5. Поливы нормой 50,3

от контроля в течение

всей вегетации растений 10,3

431 22

420 • 22

396 20

301 20

350 19

10 .39,5

У -'8,1

7 37,3

7 35,6

5 35,4

3,8 3,53,3 3,0

2,5

НСР05 = 5,9/5

1Сак показывают экспериментальные материалы,продуктивность яровой пшеницы по отношению к недостатку влаги в различные фази развития неодинакова. В этих условиях необходимо установить -характер взаимосвязи дефицита подоподачи, с учетом биологических особенностей растений в наиболее ответственные фазы растений па выход конечной продукции. Для этого была использована оценка зависимости "урожай-водонодача" по методу , '(1979):

Wv, -J

где: Цa -урожай, полученный при снижении водоподачи; i/o ~ урожай в контрольном варианте; Wo - фактическая водоподача по вариантам; у/о - водоподача в контрольном варианте;

XI - относительная чувствительность растений к нехватке воды в I -ые фалы развития ( П » 1,2...и ).

Па основании отой формулы, используя экспериментальные данные, установлена относительная чувствительность провой пшеницы

к недостатку шгаги но отдельным фазам развития растений (табл.2.7.2). • ' .

Таблица 2.7.2

Относительная чувствительность яровой пшеницы к недостатку влаги в различные фазы развития

Фазы развития ¡Без удобре- j Среднее

Всходы - кущение 0,63 , 0,34 0,49

Трубкованке 1,11. 0,51 0,81

1£олошение - цветение 1,22 0,75 0,98

■Молочная спелость 1,0 0,70 0,05

Наибольшая относительная чувствительность растений к водному фактору при дефиците влагообеспеченносаи отмечена в фазы положение-цветение, -наименьшая - в начальный период вегетации, в фазу кущения. Поэтому наименьшие потери урожая (8% от урожайности контрольного варианта) получены при снижении поливной нормы в фазу курения (Рис,2.7.2). Небольшие потери урожая в этот j

Рис 2.7.1. Зависимость урожая яровой пшеницы от оросительной нормы

Рис 2.7.2. Потери урожая яровой пшеницы от дефицита водоподачи в различные фазы развития растений

2,0

1,0

О

У т/га

92$

1П%

т

35

65£

37%

63&

I 1 ? 1 Л т 1 ? 1 Я II ?1 3 1 1 2 1 3 1

У У1 УН УТТ1

\яос«И-6сх.\*ущен \т{>у1к. \ селает |

период обьясмяттсн том, что листовая поверхность растений сравнительно невелика, растения частично потребляли имеющиеся запаси продуктивной влаги в почте, Однако дальнейшие-иоливм на этом рарнпнтс не смогли иолностш восстановить продуктивность, соответствующую уровни агротехники и плодородия почв- При дефиците влагообоспечешюсти в фалу трубковашш, потери урожая составили 17* от контрольного варианта, в фазу колошения - а самые большие потери 371? были нолученн на варианте с наполовину уменьшенными полисными нормами,

2.0. Технико-экономическое обоснованно норм вояоиотребности зернопнх культур. Пр'.ктципы оптимизации оросительных норм заключаются и их сопоставлении с единовременными и'текущими затрата-, ми но оросительной системе и конечнмм эффектом орошения на различных вариантах опита. Полученные ¡экспериментальные данные по- . называют (табл.2.0.1), что наиболее высокие показатели чистого дохода (Ш9 руб/га) I! уровня рентабельности после контрольного ■ парианта 'получены на варианте 2, где были снижены' поливные нормы в фазу кущения.

Таблица 2.13.1

Экономическая эффективность возделывания яровой пшеницы * при различных поливных режимах

Показатели ' В и ант ы

■ ! _ I I 2 ! 3 ! 4 I 5

_ _ 1 ' 2 ! . 3 ! . - 4 ■ 1 . 5 ! 6

1. зерна, т/га 3,0 3,5 з,г, 3,0 2,5

Стоимость головой ■

продукции, руб/га . 461 420 396 360 300

3. Всего иатрат,руб/га 240 . 231 229 225 216

4. Себестоимость I т

зерна, руб. 62,5 66,0 . 69,4 75 66,4,.

Продолжение табл. ji.fi. I

ГГППГГГГГГЗГГГЗПТ.". 4_"1 _ Г.. -

5. Условный чистый

доход, руб/га 221 169 164 135 04

6. Уровень рентабельности, % 92 8?. ГЛ ЙО 39

Таким образом, дифференцированный подход при водораепреде-лекии, учитывающий чувствительность растений к водному факг ру по фазам развития, позволяет уменьшить ышшше дефицита водных ресурсов на урожайность зерновых культур. Это условие мо*на использовать в целях экономии водных ресурсов при орошении зерновых культур, снижая удельные затраты поливной воды на единицу Площади до 15...20$ без существенного ущерба на их урожайность.

ВЫВОДУ

I. Сухостепная зона Казахстана характеризуется значительными тепловыми ресурсам! (сумма активных температур - 2400,., 2600°С), позволяющими возделывать различные сорта зерновых культур, вегетационный период которых но превышает 135 дней. В почвенном покрова зоны преобладают каштановые почвы, особенность» которых является низков содержание гуыуса (1.0...1,59$), супссчанный и легкосуглинистый мехсостав, высокая водопроницаемость, объемная ма*с,а почв - 1,33... 1,47 г/сма в пахотном слое и 1,59...1,67 г/с«3 в нижлежаэдх слоях, плотность почвы 2,72...¿,74 т/м3, общая порозность - 43..,4£$. Характерной особенность» климата является неустойчивое внпаденио атмосферных осадков по годам и сезонам года. Поэтому рост и развитие зерновых культур ежегодно проходит в условиях дефицита почвенной влаги я необходимым мероприлтиен для получения высоких и

устойчивых урожаев зерна является искусственное орошение.

2. Продуктивность зерновых культур при естественной тепло- и влагообеспеченности по годам варьирует в значительных пределах. Вероятность получения урожаи яровой пшеницы (до

2,5 т/га) 1...2 года в 10 лет. Для оценки эффективности орошения я прогноза урожайности зерновых культур получены количественные связи урожая с основными метеорологическими факторами. Наиболее высокая эффективность оршения зерновых культур в су-хостелной зоне получена в Павлодарской, области, юге Кустанайс-кой и Целиноградской областях. Относительная продуктивность яровой пшеницы в этих районах 0,41...0,58.

3. На легких по механическому составу каштановых почвах Павлодарской области, при залегании грунтовых вод на глубине 2,5...3,0 м, наилучшие условия для развития и получения высокого урожая яровой пшеницы при поливе дождеванием обеспечиваются при предполивнои пороге влажности почвы на уровне 60... 65...60^ от НВ в расчетном слое почвы 0...80 см..При этом обеспечивается получение зерна яровой пшеницы сорта Саратовская - 29 в пределах 3,ГУ ,.3,5 т/га, что на 1,2. ..1,5 т/га больше неорошаемого варианта. Для этого необходимо проведение в различные по влагообеспеченности годы от I до 5 вегетационных поливов с оросительной нормой от 400 до 1650 ь?/га.

4. Величина суммарного водопотребления при оптимальном режиме орошения составляет в среднем 2500...3500 м3/пч, из них оросительная вода 400...1700 м3/га или 16$ во влажный год и Ъ7% в средний год, атмосферные осадки 685...2000 мэ/га или 27$ а средние годы и 54% во влажные годы. Запас почвенной влаги 210.;.690 м"/га или 14..„20$ от суммарного водопотребления.

5. Водоиотребление яровой пшеницы по периодам вегетации на оптимальном варианте опыта при поливе дождеганием составля-

ет: в период кущения - 15%, в период трубкования-колоиения -59^, в период налива зерна - 26%. Среднесуточный расход влаги полем пшеницы по периодам вегетации на оптимальном варианте следующий: в период от всходов до кущения 21...26 м3/га, от кущения до трубкования 23...66 и'Уга, от трубкования до колошения 66...79 м3/га, в период налива зерна 10...36 н3/га. расход влаги на создание I т зерна составляет на оптимальной варианте 1360 мэ/т.

6. Повышение урожая яровой пшеницы связано в первуи очередь с более высокой продуктивной кустистостью, высокой озер-ненностыа колосков и массой зерна колоса. На орешаемом варианте количество оэерненных стеблей ка I кв.м на ДОТ,.ЛII шт больше неорошаемого, касса 1000 зерен получена 32...43 г.

7. Уточненные значения биоклиматичесхих коэффициентов яровой пшеницы изменяются по фазам развития от 0,47 до 1,53. Наиболее высокие значения получены в фазу трубкования-колоше-ния.

8. Установлено, что растения наиболее чувствительны к недостатку влаги в фазу колошение-цветение, потери урожая при снижении водоподачи в фазу трубкования недобор урожая составил 17$, При снижении поливной нормы на 50% в течение всего вегетационного периода недобор урожая составил 37%.

9. В условиях дефицита водных ресурсов на легких каштановых почвах Павлодар«ой области пр.ч зозделывании яровой пшеницы экономически целесообразным является поддержание предполив-ного порога влажности почвы 60...6Б,..6С$ от НВ в расчетном слое почвы 0...80 см при снижении оросительной нормы на 15... 20% э начальный период вегетации - фазу кущения. Потери урожая' при снижении оросительной нормы в фазу кущения составили 8... 10$ от оптимального варианта.

10. Расчеты экономической эффективности режимов орошения прк дифференцированном снижении оросительных норм показали, что в почвенно-климатических условиях Павлодарской области удельные затраты поливной воды на единиц/ площади в начальный период вегетации растений можно снизить без существенного ущерба на их урожайность. Условно чистый доход при снижении водоподачи в фазу кущения равен 189 руб/га, уровень рентабельности - 825?.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Разработанные математические модели зависимости продуктивности яровой пшеницы от метеорологических факторов для Павлодарской, юга Кустанайской и Целиноградской областей могут быть использованы для прогноза урожайности зерновых культур еще до их сева при наличии данных метеорологических условий (осадков, температуры, влажности воздуха) на ожидаемый год. Коэффициент корреляции колеблется в пределах 0,75..,0,84.

2. Внедрение разработанных рекомендаций по оптимальному режиму орошения обеспечит получение гарантированного урожая зерна яровой пшеницы в преде ах 3,0...3,5 т/га. Для этого необходимо проведение-4-х поливов с оросительной нормой 1500 мэ/га в средний по вларообеспеченности год и 6-ти поливов с оросительной нормой 2500 м3/га в сухой год. Предпо.гивной порог влажности в начале и конце вегетации необходимо поддерживать но ниже 60% НВ, в середине вегетации 65$ от НВ. Величина поливных норм 250..,400 м3/га в зависимости от расчетной глубины увлажнения.

3. При дефиците водных ресурсов для получения наибольшего урожая зерновых культур необходимо проведение в средний гс^З-х поливов с оросительной нормой 1200 м°/га. В среднесухой год необходимо проведение 4-х поливов с оросительтй норкой 1600 мэ/га,

'в сухой год необходимо проведение 5-ти поливов с оросительной нормой 2200 ы3/га. Предложенный режим орошения обеспечит экономию оросительной воды на 15...20? с минимальными потерями урожая.

СПИСОК СГОБЛИКОЕАПНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕИ'АПШ

1. Разработать оптимальные приемы орошения зерновых культур в Северном и Центральном Казахстане при максимальной механизации водораспределешя. Научный отчет, :.980 г.,Инв.№ Б76052932.

2. Эффективное использование водных ресурсов канала Иртыш-Караганда в орошаемой земледелии. Материалы республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов водного хозяйства, Джамбул, 1980.

3. Влияние орошения на продуктивность яровой пшеницы в зоне переброски части стока сибирских рек. Сб.научн.трудов - Совершенствование оросительных систем и технологии орошения сельскохозяйственных культур в Казахстане, Ташкент, 1980,(в соавт.).,

4. Прогнозирование урожая яровой пшеницы в степной зоне Казахстана. Сб.научн.трудов - Совершенствование мелиоративного улучшения орошаемых земель в Казахстане, Тшякен?, 1982 (в соавт).

5. Использование слабоминерализовашшх дренажно-сбросных вод для орошения сельскохозяйственных 1 ультур. КаэНИИНТ'И при Госплане КазССР, Инф.листок, II, 1982 (в соавт,

5. Рекомендации по орошению зерновых и кормовых культур в Северном Казахстане. ИБХ СССР, МВХ КазССР, 1983 (в соавт.),

7. Влияние тепло-влагообеспеченкости и орошения на урожайность яровой пшеницы в степной зоне Казахстана. Сб.научн.трудов - Повышение эффективности и технологического уровня оросительных систем Казахстана, Ташкент, 1987 (в соавт.).

8. Оптимизация оросительных норм сельскохозяйственных культур в условиях дефицита водка ресурсов. КазНИИНТИ при Госплане ( КазССР,. Инф.листок, » 100, 1988.

9. Зависимость урожайности зерновых культур о* величины водоподачи в степной зоне Казахстана. Тезисы докладов и сообщений отраслевой научно-практической конференции "Биологические, экономические и экологические основы нормирования водопользования в орошаемом земледелии", Днепропетровск, 1989.

Р.ООУ53 Подписано к печяпг О. О'У. За к. — ИГ-Тираж ЮО 1990 г.05. Отпечатано в Г. П. ТППО «Матбуот»

Ташкент, Навои, 30.