Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Режим орошения зерновых культур при дождевании в условиях Прикопетдагской равнины Туркменской ССР

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Режим орошения зерновых культур при дождевании в условиях Прикопетдагской равнины Туркменской ССР"

НПО " СОЮЭХЛОПОК " ,

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА. И ОРДЕНА . ДРУЖБЫ НАРОДОВ НАУЧНО-ЮСЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ХЛОПКОВОДСТВА (Союзники) :

. • ' На' правах рукописи ХАНКУЛИЕВ ' ЭЗИЗ •- '

РЕЖИМ ОРОШЕНШ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР -ПРИ ДСВДЕВАНИИ в’ УСЛОВИЯХ ПРИКОПЕТДАГСКОЙ РАВШШ 'ТУРКЕНСКОЯ ССР

06.01.02.- мелиорация и орошаемое земледелие '

Авторефер а т

диссертации на соискание ученой степеш! кандидата сєльскохозяйстеєннюс наук

Ташкент - 1991

Диссертационная работа выполнена в Туркменской научноисследовательском институте гидротехники и мелиорации

Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ЧАН1ЕВ А.Ч. •

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОШОНЕНЩ:

1. Доктор сельскохозяйственных наук,Заслуженный деятель науки Каракалпакской АССР,профессор РАМАЗАНОВ А.Р.

2. Кандидат технических наук,доцент КАМБАРОВ Б.4).

Ведущее предприятие - Туркменский научно-исследовательский

‘ институт.почвоведения

Заадіта диссертации состоится •jû ” üeteMfhü 1991 г. в 1300час lia заседании специализированного СЪвета К.020.44.01 по присуждению ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук во Всесоюзном ордена Ленина и ордена Друаби народов научноисследовательской институте хлопководства'(СоюзШШІ).

Адрес: 702133»Ташкентская область,Ордаоникидзевский райоие п/о Аккавак, СсдазНИХИ. ■ ' .

С диссертацией можно. ознакомиться в библиотеке СошНШІ.

Автореферат разослан 11М," ^ 1991г.

Учений секретарь специализированного Совета, .

кандидат сельскохозяйственных * J //_ъ наук ' НШКАРОВА К.А.

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы. Интенсивные темпы освоения новых .емель приводят к усилению дефицита водных ресурсов. Поэтому /лучшение водопользования и повышение продуктивности орошаемого . гектара является важнейшей задачей для условий Прикопетдагской равнины Туркменской ССР.

Согласно данным Минводхоза Туркменской ССР фактическая водо-подача на орошаемый гектар во многих районах превышает научнообоснованные нормы, что обусловлено проведением поливов с большими нормами, достигающими до 2000 м3/га. В данном случае увеличивается глубинная фильтрация и сброс воды, а также снижается плодородие почвы и урожайность сельскохозяйственных культур.

Наиболее перспективным способом позволяющим рационально использовать оросительную воду, повышающим производительность труда и способствующим регулированию микроклимата орошаемого поля является дождевание. Однако внедрение дождевальной техники в производство сдерживается отсутствием научно-обоснованных рекомендаций в условиях Туркменской ССР.

Наибольшая эффективность дождевания проявляется на легких почвах с повышенной водопроницаемостью и большими уклонами.

В Прикопетдагской равнине на 38 тыс.га площади развиты пустынно-песчаные почвы, являющиеся крупным резервом дальнейшего -расширения орошаемых земель с использованием водосберегающих способов полива.

Экономический эффект от орошения дождеванием во много»/ зависит от применения оптимального поливного режима возделываемых культур.

Из-за отсутствия экспериментальных данных возникает необходимость постановки и проведения специальных исследований по разработке оптимального режима орошения сельскохозяйственных культур на пустынно-песчаных почвах Прикопетдагской равнины.

1.2. Цель и задачи исследований. Целью наших исследований являлось изучение и выявление оптимальных режимов орошения озимого ячменя и кукурузы на силос при дождевании, обеспечивающих получение высоких, экономически выгодных урожаев с экономным расходованием оросительной воды на пустынно-песчаных почвах Прикопетдагской равнины с уровнем залегания грунтовых под 1,5-2,0 м.

При этом решались следующие задачи:

- исследовать влияние различных режимов орошения на рост и развитие растений; '

- исследовать влияние способов полива на водопотребление изучаемых культур; ‘

- установить рациональный поливной режим и способ орошения озимого ячменя и кукурузы на силос;

- изучить микроклимат поля в зависимости от способа полива;

- изучить динамику питательных элементов в почве при разных способах полива;

- исследовать влияние различных способов полива и поливного режима на урожайность и качество продукции.

1.3. Научная новизна исследований. Впервые в условиях При-копетцагской равнины Туркменской ССР для пустынно-песчаных почв с близким залеганием уровня грунтовых вод выявлена высокая эффективность применения дождевания при поливах озимого ячменя и кукурузы на силос по сравнению с поверхностным поливом.

На основе изучения различных режимов орошения разработан оптимальный водный режим для озимого ячменя и кукурузы.

Изучено влияние различных режимов и способов орошения на равномерность увлажнения почвы, динамику питательных элементов в почве, микроклимат орошаемого поля, развитие и урожайность зерновых кулмур. Установлены оросительные нормы, оптимальное число вегетационных поливов, размеры поливных норм и распределение поливов по фазам вегетации озимого ячменя и' кукурузы. .

1.4. Практическая ценность работы. В результате исследований установлена возможность получения относительно высоких урожаев озимого ячменя и кукурузы на силос при поливах дождеванием. Производству рекомендован оптимальный режим орошения озимого ячменя с последующим посевом кукурузы на силос на пустынно-песчаных почвах с близким залеганием уровня грунтовых вод, который позволяет снизить фактические затраты оросительной воды на 15-20%, повысить урожай озимого ячменя на 8-Ю ц/га, кукурузы на силос

- 90-100 ц/га. Внедрение поливов зерновых культур дождеванием позволит повысить производительность труда на поливных работах в 3-6 раз и обеспечить экономический эффект в размере 140-390 руб/

1.5. Апробация работы. Полевые опыты ежегодно апробирова-

лись апробационной комиссией Туркменского НИИ гидротехники и мелиорации. Результаты исследований докладывались на Ученом Со-, вете ТуркменНИИГиМ. .

1.6. Внедрение. Разработанные режимы орошения дождеванием озимого ячменя и кукурузы в 1989-1990 гг. внедрены в хозяйствах Прикопетдагской равнины на площади 100 га.

1.7. Публикация . По теме диссертации опубликовано

5 научных статей в научно-производственных журналах и сборниках трудов ТуркменНИИГиМ.

1.8. Объем работы. Диссертационная работа изложена на 192 страницах машино писи, включает 39 таблиц, 5 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, природно-климатического обзора местности, методики проведения исследований, результатов исследований, выводов и рекомендаций производству. Список использованной литературы включает 180 наименований, в том числе 9 работ иностранных авторов. В Приложении дается 4 таблицы.

1.9. Объект исследований. Исследования проведены в 19861989 гг. на пустынно-песчаных почвах Прикопетдагской равнины. Полевые опыты закладывались на полях научно-экспериментальной базы ТуркменНИИГиМ. Изучался режим орошения озимого ячменя сорта "Алтын-Дан" с последующим посевом районированного гибрида кукурузы Краснодарский - 5ТВ на землях с уровнем залегания грунтовых вод 1,5-2,0 м. В 1989-1990 гг. проведена производственная проверка оптимального режима орошения озимого ячменя и кукурузы при дождевании на пустынно-песчаных почвах Ашхабадского района.

Агротехнические работы на опытном участке проводили согласно агрорекомендациям для данной зоны. Годовая норма минеральных удобрений составила для озимого ячменя: 150 кг/га азота, 100 кг/га фосфора, 75 кг/га калия; для кукурузы: 250 кг/га азота,

175 кг/га фосфора и 120 кг/га калия.

1.10. Методика исследований. Исследования проводились методом закладки стационарного полевого опыта, схема которого приводится в табл. I.I0.I.

Номер! вари-1 анта 1 [ Вид . культуры ! Способ j •' полива Шижний порог предпо-Іливной влажности, I t от нв .

I Озимый ячмень дождевание ■. 65-70-60

2 75-80-70

3 по полосам(контроль) 65-70-60

4 “ " ”. ■ 75-80-70

I Кукуруза на силос дождевание 65-70

г и її _ — н 75-80 \ •

3 бороздковый (контроль)65-70

4 - М т ' • -75-80

. Повторность вариантов опыта - четырехкратная. Площадь каждой делянки - 900 м*\ учетная - 460 м^.

Глубина увлажнения озимого ячменя при дождевании составляла: в период всходы-кущение - 40 см; от кущения до колошения - 80 см и от колошения-до восковой спелости зерна - 60 см. При поливах по полосам глубина увлажнения ¿оставляла соответственно 70,100 и .70 см, а сроки по'ливов определялись по влажности почвы в слоях 0-40 см, 0-80 и 0-60 см'.' . '

. Расчетный слой увлажнения для кукурузы на силос принят 40 и 80 см. при дождевании, а 70 и 100 см np¿t бороздковом поливе соответственно по фазам; от всходов до вычетывания метелки и'от вы-четшания метелки до молочно-восковой спелости.

.' Определение влажности почвы производилось до и после поливов термостатно-весовым методом. Образцы в слое 0-10 см брались через 5 см, в слое 10-100 см через 10 см. .

■ Скорость впитывания води в почву определялась в начале, середине и в конце вегетации прибором Нестерова с последующим расче- . том по формуле Черкасова: . .

io-Q

мм/мин.

где?

. .

(3 - количество впитавшейся воды в см3; 5 - площадь впитывания, $! а 400 смг; £ - время впитывания в -дан.; • ■

10 -•коэ-ь’ициент для переводя а ¡.м..

Предельная полевая влаго емкость определялась методом Розова в начале вегетации при проведении предпосевного полива путем замеров влажности почвы перед поливом и после впитывания воды на третьи, пятые и седьмые сутки. В каждый срок образцы почвы отбирались из трех точек до двухметровой глубины по горизонтам: 0-10 см через 5, ниже - через 10 см.

Объемная масса почвы определялась методом режущих колец в начале, в конце вегетащи до глубины 2,0 м.

Удельную массу почвы определяли пикнометрическим методом через каждые 20 сч.. • ’ • ' - : * .

Засоленность почвы опытног<У участка (полный анализ водной вытяжки) определяли в начале и в конце вегетации по методике Союз-НИИ. . . . . .

Потери воды на испарение определялись дождечерндаи банками, которые располагались по радиусу действия дождевального аппарата через каждые 50-60 см. Учет .потерь производился, по разности объемов воды, прошедших через дождевальный аппарат и поступивших в дождемерные банки. • . ,

Уровень грунтовых вод замерялся по смотровым'колодцам перед Я после, каждого полива с помощью, хлопушки. ■ ■

Водный баланс поля рассчитан с учетом приходных элементов: поливы, осадки, подпитывание активного слоя за счет грунтовых вод И изменения влагозаласов зоны аэрации.. ' ;

Температура тканей растений определялась микроэлектротермометром ЧТ-52, температура почвы,- термометрами Н.И.Саввинова, измерение те"пературы и относительной влажности воздуха - аспира-циойныч психрометром Ассмана,' . .. "

Фенологические наблюдения проведены согласно методике Союзе ¡1ИХИ (1981). Яри этом на каядой делянке этикетировались по 60 растений, не которых проводились учет! и отмечались фазы развития растений. ■ ' ' , ...

Густота стояния растений определялась в период полных всхо-дсз и перед уборкой урожая. Рост и развитие растений измерялись через каждые 10 дней. Характер роста и развития корневой системы по Н.А.Качинскочу (1925). . .

Учет урожая озимого ячменя - методом учетных снопов (Б.А.До-спехо я, 1979), кукурузы - со всей учетной площади делянки в *азе далочно-воск-овой спелости. Статистическая обработка полученных результатов - методом дисперсионного анализа.. ,,

Содержание гумуса в почве - по методу Тюрина. Валовый азот

- калориметрическим, - по Мачигину, объемный калий - по

Протасову.

Экономическая эффективность определена по общепринятой методике с учетом данных по урожайности, затрат оросительной воды, затрат на проведение поливов в сравнении с контрольным вариантом и данными по прилегающим хозяйствам и районам.

Опытные данные по скорости впитывания, поливным нормам, равномерности увлажнения почвы и урожайности сельскохозяйственных культур обработаны с применением ЭВМ "Наири-К". В результате определены среднеквадратичные отклонения, дисперсии и погрешности. Все замеренные полевые данные обработаны на ЭВМ и обоснована их достоверность. -

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Влияние способов полива и режимов орошения на воднофизические свойства почвы.

2.1 Л. Характеристика почвы опытного участка. Иочвы опытного участка характеризуются незначительным содержанием гумуса. В пахотном слое его содержание составляет 0,35-0,37, в подпахотном

- 0,21-0,32 %, уменьшаясь с увеличением глубины до 0,16 %.

По механическому составу почвы верхнего метрового слоя пред-йтавлены переслаиванием среднего и мелкого песка с пылеватыми и глинистыми фракциями. Характер переслаивания пород иллюстрируется изменением .содержания частиц размером до 0,05 мм по глубине почвенного разреза, достигающих в слое 0-60 см 80-87 %. Ниже метрового слоя почвы отмечается снижение содержания песчаных фракций до 35 % в слое 140-160 см и 18 % - в 160-180 см. В слое • 180-200см песчаные фракции отсутствуют, содержание пылеватых частиц составляет 6 %, физической глины - 94 %. По классификации

Н.А.Качинского почвы горизонта 180-200 см относятся к тяжелосуглинистым.

По содержанию подвижных форм питательных веществ почвы -низкообеспеченные.

2.1.2. Объемная масса почвы. Объемная масса, отражающая сложение и плотность профиля в слое 0-200 см изменяется в пределах от 1,41 до 1,60 гЛгм3. Наименьшей объемной массой (1,41-1,42 г/см3 характеризуется пахотный слой (0-30 см), а ниже она постепенно увеличивается, в слое 0-60 см составляет 1,43, в слпр 0-100 г:к

- 1,45, в слое 0-200 см - 1,49 г/смэ.

Изменение объемной массы почвы происходило неодинаково и зависело как от режима, так и от способа орошения (табл. 2.1.2.1).

. ( Таблица 2.1.2.1.

Изменение объемной массы почвы в зависимости от способов . и режима орошения озимого ячменя и кукурузы, Г/см3

п ! Слой почвы, Шолив дожде- (Полив по по- !Полив по бо! ' см Іванием !лосам (роздан

0-30 ■1,33 І.4І 1,40

1987 0-60 1,40 1,42 1,42

0-100 1,42 • 1,44 1,44

0-30 1,37 1,40 1,40

1988 0-60 1,39 1,42 1,42

0-100 1,42 .1,44 1,44

0-30 1,37 1,40 1,39

1989 0-60 ' 1,39 1,42 1,41

0-100 1,41 1,44 1,43

На вариантах с дождеванием в слое 0-100 см отмечено уменьшение объемной массы по годам исследований, а при поливе по полосам она практически не изменяется.

На вариантах полива по бороздам в слое 0-30 см объемная масса снижается в первом году исследований, во втором году ее значение осталось без изменения и в третьем году эксперимента наблюдалось некоторое уменьшение объемной массы в слое 0-100 см.

2.1.3. Водопроницаемость почвы. Изменение фильтрационных' свойств почвы происходило неодинаково на вариантах опыта. Коэффициент фильтрации при поверхностном поливе значительно выше, чем при дождевании. Наблюдалось снижение его начального значения к концу вегетации от 0,188 до 0,166 на вариантах с дождеванием и от 0,350 до 0,279 мм/мин при поверхностном поливе. Снижение фильтрационных свойств почвы к концу вегетации объясняется том, что в процессе полива происходит уплотнение верхнего слоя почвы путем вытеснения из него воздуха и уменьшения объема пустот. Сз-лее сильное влияние данного процесса наблюдается при поливах дождеванием. Уплотненный слой почвы затрудняет впитывании то дм. ;-езулк уг^ччипается испарение о поверхности почвы ". 'ПО-

сительная вода проникает в корнеобитаемый слой почвы в недостаточном объеме. Увеличение интенсивности дождя приводит к стоку воды, что снижает равномерность увлажнения почвы. В связи с этим нами разработан способ обработки почвы при поливах дождеванием.

Сущность данного способа заключается в том, что в донной части борозды, при ее нарезке ей придают волнистый профиль с нарезанием цели на глубину 10-15 см ниже нижней отметки дна борозды (положительное решение на выдачу авт.свид. № 4790959/15/136509 от I0.XI.I989 г.)1

В данном случае волнистый профиль дна борозды (земляные возвышения на 10 см через каждые 1,5 м) равномерно удерживают воду, позволяя увеличить интенсивность дождя, а щель способствует достаточному водоснабжению корнеобитаемого слоя почвы и улучшает аэрационную способность почвы. ■

2.2. Влажность почвы. Предполивная влажность при поливах озимого ячменя и кукурузы находилайь на уровне, предусмотренном условиями опыта. Отклонения в ту или иную сторону составляли

0,1...1,8 % от НВ. _

Послеполивная влажность в верхнем 0-20 см слое почвы была меньше, чем наименьшая влагоедкость на 9,4...18,6 %. Это объясняется тем, что за период от окончания поливов до начала отбора проб на влажность (2 сутки) в верхнем 0-20 см слое почвы происходили потери влаги на испарение и значительное ее количество перешло в нижние горизонты песчаной почвы. Потери при в этом слое составляли от 24 до 48 м3/га. ‘ ' • '

Увлажнение ниже 0-20 см в пределах расчетного слоя почвы на- ' ходиЛось в пределах 92...99 % от НВ. Влажность почвы ниже расчетного слоя резко снижается и приближается к предполивной влажности.

Наблюдения за равномерностью увлажнения почвы показали, что она на вариантах с поливом дождеванием равна 0,87, при бороздковом поливе - 0,75. Поливы пустынно-песчаной почвы с поверхностными способами полива сопровождаются большими потерями оросительной воды, которые складываются из непроизводительных объемов воды проходивших ниже расчетного слоя почвы и выходивших из орошаемой территории в виде сброса.

Определен коэффициент полива как произведение коэффициентов равномерности распределения оросительной воды и ее использования, составляющая для условий опыта-при дождевании 0,72, а при поверхностном пбливе - 0,64.

Расход влаги орошаемым полем в течение вегетационного периода зависит от режима и способа орошения.

В начальном периоде развития озимого ячменя наблюдается минимальное расходование влаги. На I и 2 вариантах (полив дожде-вашем) расход влаги колеблется в пределах 17,0-19,1 м3/га, на 3 и 4 вариантах (полив по полосам) оно соответствует 29,6-31уЗ м3/га в сутки. . , ■

Воцопотребление по вариантам опыта за этот период составляло от 18,7 до 28,9 % от общего расхода за сезон*

Максимальные расходы влаги в период от кущения до колошения отмечаются на 3 и 4 вариантах -, 40,7-42,3 мэ 'га в сутки.

По вариантам опыта за период колошения среднесуточный расход влаги снижается и доходит до 32,3-35,4 мэ/га.

При возделывании кукурузы на силос до выметывания метелки воцопотребление в среднем по вариантам опыта моставляло 22,6... 30,2 м3/га в сутки. В период выметывания метелки расходование влаги увеличивалось и до молочно-восковой спелости зерна достигло в среднем 46,3-52,9 м3/га в-сутки. До выметывания метелки по вариантам опыта расходуется от 49,3 до 49,8 % и в период выметывания метелки - молочная спелость от 50,2 до 50,7 % из общего расхода влаги.

На вариантах дождевания относительный расход влаги 0,3... .

11,9 % ниже по сравнении с контролем. Это объясняется тем, что при дождевании почвенная влага используется производительно по сравнению с поливом по полосам и бороздковым поливом.

2.3. Число поливов, поливные и оросительные нормы озимого ячменя я кукурузы. При назначении размеров поливных норм были учтены расчетные величины дефицита влаги в слоях почвы. Поливная норма нетто принята приближенной к дефициту влажности в почве, а норма брутто с учетом потери воды при проведении поливов. Эти потерн в зависимости от времени проведения поливов при поливах озимого ячменя колебались в пределах от 3 до 14 f>, при поли-зэх кукурузы от 15 до 22 t.

Поливной период озимого ячменя продолжался с середины октября до середины мая месяца, кукурузы на силос - с начали кеня до середин:.: сентября месяца. .

Полипные нормы в опыте по лазач развития озимого ячмени составляли : '

I ряр.ч.р - ZZÔ...2Z7; 3Ô0...375 и 342...376 ч3/гл.’

2 вариант: 151...173; 232...257 и 257...2® ч3/га.

3 вариант: 380...400; 510...530 и 430...448 м3/га.

4.вариант: 270...280; 340...355 и 320...340 м3/га

Таще по фазам развития кукурузы на силос составляли:

1 вариант: 222...244 и 402...4ІІ м3/га;

2 вариант: 180...207 и 276...303 м3/га

3.вариант: 385...420 и 515...535 м3/га

. 4 вариант: 300...312 и 360...372 м3/га

Межполивной период по вариантам опыта и по фазам развития растений неодинаков. При поливах озимого ячменя колебался в пределах 6-15 дней при дождевании и 7-20 дней при поверхностном способе полива (контро.ль). •

Из-за высокой температуры и дефицита влажности воздуха, при поливах кукурузы межполивной период соїфащается. При дождевании он колеблется в пределах 5-9 дней, 5-15 дней на контроле.

Число поливов по вариантам опыта было неодинаково. Влияние предполивной влажности почвы на схему и оросительную норму изучаемых культур приведены в табл

При возделывании озимого ячменя для поддержания предполивной влажности почвы на уровне 65-7Д-60 % от НВ проведено 7 .поливов по схеме 2-3-2 при дождевании и 6 поливов по схеме 2-2-2 при поливе по полосам при оросительной норме 2254 и 2706 м3/г а. На 2 и 4 вариантах опыта для поддержания влажности почвы на уровне 75-80-70% от'НВ проведено соответственно II поливов по схеме 3-5-3 и 10 поливов по схеме. 3-4-3 при оросительной норме 2522 и 3216 м3/га.'

При поливах -кукурузы на силос на вариантах при 65-70 % от НВ проведено II пол’ивов по схеме 7-4 при дождевании и 9 поливов по схеме 5-4 при бороздковом поливе. Оросительная норма в этих вариантах составляла соответственно 3300 и 4103 м3/га. Для поддержа-1 ния влажности почвы на уровне 75-80 % от НВ на 2 и 4 вариантах опыта проведено соответственно 15 поливов по схеме 9-6 и 13 поливов по схеме 7-6 при оросительных нормах 3423 и 4284 м3/га.

. 2.4. Водный баланс орошаемого поля. Водный баланс орошаемого поля за вегетационный период, составленный на основании экспериментальных данных по расходным и приходных! элементам представлен в табл. 2.4.1.

Из табл. 2.4.1. следует, что основным источником водоснабжения изучаемых культур являлись вегетационные поливы, доля которих

Влияние прэцполивной Елатаости почвы на схему и оросительную норму

■ играемых культур

сп ! г г т - 1987 ! 1 1988 • ! | 1989 - В среднем за три года

схема ! полива ороситель,! Н°Г',а.’,э/Га| схема полива !ороситель. ! ! нопча, ! ! ч /га ! зхеча полива ! оросительная !ноома, _ ! ‘ м/га схема полива !ооосительная !норма, • ! ч /га

Озимый ячмень

ь . 2-3-2 2251 2-3-2 . 2261 2/3-2 • 2249 2-3-2 2254

0 3-5-3 2515 3-5-3 25С9 3-5-3 2542 3-5-3 . 2522

3 2-2-2 2683 2-2-2 . 2725 2-2-2 2710 2-2-2 2706

4 о—4—З 3199 3-4-3 3230 .3-4-3 . 3220 3-4-3 3216

Кукуруза на силос

I 7-4 3302 7-4 3294 7-4 . 3304 7-4 3300

о 9-6 ' 3381 9-6 3424 9-6 3464 9-6 3423

о 5-4 4135 5-4 4101 ' 5-4 4072 5-4 4103 .

4 7-6 4260 7-6 . 4284 7/6 4308 7-6 4284

Таблица 2.4.1.

Водный баланс орошаемого поля за вегетационный период

Номер IQyvMap-J

вари- !ное во-!------------------

!допо- Іорооительндя

в том числе:

анта

___ . ___________ . ! атмосферные

Ітребле-Інорча с учетом ! осадки

!ние,

!ч3/Г8

»предпосевного ¡полива

!почвенная влага и изме-! Грунтовые 1 нение запасов влаги, ! воды

\% от

! перед !в конце!измене-1

от

!допот|е! потреб-1посевом]вегета-j ние |м3/га jno§¡6-

!бдения І

ции

ления

Урожай-!Расход воды на ность, II ц урожая,

ц/га Í

j£AL

!-

t !в том

!всего !числе ! !оросит.

f ! вопы

I ! 2 ! 3 ! 4 ! 5 ! 6 ! 7 ? 8 ! 9 ! 10 1 II ! 12 ! 13 ! 14

I 4310 2851 66,1 • - 1087 25,2 Озимый 670 ячмень, 1987 410 260 г. 112 2,6 30,6 140;8 93,2

2 4438 3115 70,2 1087 24,5 670 560 НО 126 2,8.. 35,2 135,1 88,5 ,

3 4903 3283 67,0" 1087 22,2 670- 405 265 268 5,5 20,5 239,2 160,1 ь

4 5306 3799 71,6 1087 20,5 670 570 100 320 . 6,0 24,9 213,1 152,б*

I 5357 2861 53,4 '2123 39,6 690 1988 г. 430 260 ИЗ 2,1 27,6 194,1 103,7

2 5497 3109 56,6 2123 38,6 690 550 140 125 2,3 29.9 183,8 104,0

3 6000 3325 55,4 2123 35,4 690 410 280 272 4,5 16,4 365,8- 202,7

4 6426 3830 59,6 2123 33,0 690 540 .150 323 5,0 19,9 322,9 192,5

I 4292 2849 66,4 1090 25,4 660 1989 г. 420 240 ИЗ 2,6 30,8 139,3 . 92,5

2 4489 3142 70,0 1090 24,3 660 530 130 127 2,8 36,5 123,0 86,1

I ! 2 ! 3 ! 4 ! 5 ! 6 ! 7 ! 8

з 4891 3310 67,7 1090 22,3 660 440

4 5332 3820 71,6 1090 20,4 . 660 560

Г Кукуруза на силос.

I 4656 3902 ■83,8 82 1,8 630 420

2 4626 3981 86,1 82 1,8 630 540

3 5596 4735 84,6 82 1,5 630 430

4 5618 4860 86,5 82 1,5 630 550

1988 г.

I 5030 3894 77,4 306 6,1 680 410

2 5062 4024 79,5 306 6,0 680 530

3 5944 4701 79,1 306 5,1 680 . 440

4 6048 4884 80,7 306 5,1 • 680 550

• 1989 г.

I 4706 3904 83,0 _ 670 430

2 4783 4064 85,0 — 670 540

3 5624 4672 83,1 - - 670 410

4 5770 4908 85,1 - - 670 540

! 9 ! | ю ! ! II ! 1 12 ! ! 13 ' ! ! 14

220 271 5,5 22,6 216,4 146,5

100 322 6,0 29,4 181,4 129,9

1987 г.

210 462 9,9 358,6 13,0 10,9

90 473 10,2 410,8 11,3 9,7

200 579 10,3 323,5 17,3 14,6

80 596 10,6 366,4 15,3 13,3

270 560 И,1 387,2 13,0 10,1

150 • 582 11,5 421,1 12,0 9,6

240 697 11,7 311,0 19,1 15,1

130 728 12,0 332,2 18,2 14,7

240 562 11,9 411,5 11,4 9.5

130 589 12,3 488,5 9.8 8,3

260 692 12,3 353,2 15,9 13,2

130 732 12,7 389,0 14.8 12,6

I

по сравнению с общим поступлением влаги составляет 53,4-71,6 % за период вегетации озимого ячменя и 77,4-86,5 % - кукурузы на силос.

На величину водного баланса в значительной степени воздействуют климатические факторы, атмосферные осадки, температура и влажность воздуха и другие.

Наибольшее количество атмосферных осадков выпадало в 1988 г. в период вегетации озимого ячменя - 2123 м3,/га; что составляло > 33,0-39,6 % от суммарного водопотребления. •

Использование влаги из запасов почвы за годы исследований составили: 80-150 м3/га на 2 и 4 вариантах опыта, где предполивная влажность расчетного слоя почвы поддерживалась на уровне 75-80-70% от НВ. На I и 3 вариантах - при режиме 65-70-60 55 от НВ использование влаги из запасов почвы колебалось в пределах от 200 до 280 м3/га.

Доля участия грунтовых вод за период исследований колебалась в разных пределах, что составляет для озимого ячменя 112-322, для кукурузы 462-697 ма/га.

Расход общего поступления воды на I ц зерна озимого ячменя составило 123,0-194,1 мэ на вариантах с дождеванием и 181,4-365,8 мэ при поливах по полосам.

Расход воды для получения I ц зеленой массы кукурузы составил .

9,8-13,0 м3 при дождевании а 12,6-15,1 м3 на вариантах бороздкового полива.

Результаты сопоставления вариантов с различным режимом увлажнения показали, что на посевах озимого ячменя и кукурузы наибольшая продуктивность отмечается при дождевании с режимом увлажнения 75-80-70 % от НВ. При суммарном водопотреблении на этих вариантах 4438-5497 и 4626-5062 м3/га расход воды на единицу урожая составил 126,1-183,8 и II,3-12^0 м3/ц.

2.5. Рост и развитие озимого ячменя и кукурузы. Выращивание на одном поле двух урожаев в год дает возможность увеличения коэффициента использования и продуктивности орошаемого гектара.

Наблюдения за развитием озимого ячменя и кукурузы велись по учетным растениям, что составило 60 растений из каждой повторности опыта. . ' .

Густота стояния растений по вариантам опыта составляла 5,5-6,0 млн.штук на гектар на озимом ячмене и 58-60 тыс.растений на гектар на посевах кукурузы.

За годы исследований на вариантах с дождеванием наблюдалось ускорение развития растений.

На посевах озимого ячменя фаза кущения на вариантах с дождеванием наступила на 1-3, а фаза колошения на 1-2 дня раньше, чем при поливе по полосам. .

Полная спелость зерна на вариантах с дождеванием наступила через 211-228 дней, что на 5-6 дней раньше по сравнению с поливом по полосам. 1

На посевах кукурузы фаза выметывания метелки на вариантах с дождеванием наступила на 3-5 дней раньше, чем на вариантах бороздкового полива. Молочная спелость кукурузы наступила через 86-98 дней, что на 6-8 дней быстрее по сравнению с бороздковым поливом.

Высота растений по вариантам опыта изменялась в значительных пределах. . •

Осредненная по 60 учетным растениям высота озимого ячменя на вариантах дождевания превышала величину ее на контрольном участке на 2-3 см в период колошения и на 3-8 см в период созревания.

В фазу выхода в трубку высота озимого ячменя на 3 варианте составляла в среднем 17 см, на остальных вариантах высота ее была сравнительно одинакова - 21-22 см. В период созревания высота растений доходила до 66-69 см при режиме увлажнения 65-70-60 % от НВ и 67-75 см - при 75-80-70 % от НВ.

На посевах кукурузы наибольший прирост главного стебля в период выхода в трубку - цветение початков доходила до ІІЗ-І27 см, в период молочной спелости на варианте 75-80 % от НВ она составляла

243,1 см при поливе дождеванием и 232,8 см - по бороздам.

Установлено, что одним из основных факторов, оказывающих воз-/ действие на рост и развитие растений, является микроклимат орошаемого поля.

В условиях жаркого и сухого климата Прикопетдагской зоны способ полива оказывает влияние на изменение микроклиматических характеристик поля. •

Различия температур над полем поверхностного полива и дождевания и над орошаемой и не орошаемой территориями обусловлены нарушением составляющих элементов' теплового баланса почвы и воздуха, связанное с обогащением воздуха влагой за счет интенсивного испарения.

Наблюдения за температурой воздуха показывают, что на вариантах полива домдг.ванием при прочих равных условиях влагообеспечен-

ности, удобрений, агротехники после поливов происходит понижение ' , и температуры приземного слоя воздуха на 2,1...4,3°С, при поливах , по бороздам на 1,3/..1,9. Относительная влажность воздуха повышается на 22...39 % при дождевании и на 12-18 % при бороздковом по-

- л иве. ' ' '■ ' ' ■

2.6. Урожай зерна озимого ячменя и кукурузы на силос в зависи-ности от режима орошения. За годы исследований урожай зерна оэи-’ мого ячменя при режиме увлажнения 65-70-60 % от Ш составил * 27,6-Ж),8 ц/га на взнайте дождевания и 16,4-22,6 ц/га - на контроле.

Максимальная урожайность наблюдалась на 2-м варианте опыта, при поливе дождеванием по режиму 75-80-70 % от НВ. - 29,9-36,5 ц/га. На контрольном варианте (4 вариант) данного режима урожайность по ".годам исследований составила 19,9-24,9 ц/га.

На посевах кукурузы в 1987 г. накопление биомассы по вариантам опыта составило 356,6-410,8 ц/га при дождевании и 323,5-366,4 ц'га при бороздковом поливе.

-В следующие года исследований на I и 2 вариантах опыта наблюдалось повьшение урожайности - в 1988 году соответственно сос-таводо 387,2-421,1 и в 1969 г. - 411,5 - 488,5 ц/га.

На вариантах бороздкового полива в 1989 г. урожай зеленой массы составил 353,2-389,0 ц/га, что на 58,3-99,5 ц'га меньше по сравнению с идентичными по режиму влажности вариантами дождевания.

Затраты и продуктивность оросительной воды по вариантам опыта были неодинаковы (табл. 2.6.1).

' ' ■ . Таблица 2.6.1.

Затраты и продуктивность оросительной воды

Номер!Урожай-вари-Іность, анта | ц/га і • Вегетационі!Затраты воды на ная ороси- и ц урожая ! Продуктивность I м3 |оросительной воцы

норма, ! мз ?% от 3-го ! грамм \% от 3-го Мэ/га | |варианта | УР°жая ¡варианта

I ! 2 3 1 4 Ї 5 ! 6 ! 7

* Озимый ячмень, 1987 г.

I 30,6 . 2251 . 73,6 56,2 1359,4 177,9

2 35,2 2515 71,5 54,6 1399,6 183,2

3 20,5 2683 130,9 100,0 764,1 100,0

4 24,9 3199 128,5 98. <! 778.-а 101,9

продолжение табл. 2.6.1

— -—г- I 1 2 ! 3 ! 4 ! 5 ! 6 1 • 7

1988 г. ■

I 27,6 2261 61,9 48,3 1220,7 202,8

2 29,9 2509 83,9 50,5 1191,7 198,0

3 16,4 2725 166,2 100,0 601,8 100,0

4 19,9 3230 162,3; 97,6 ’ 616,1 ' 102,4

1989 г. '•> ' .

I 30,8 2249 : 73,0 60,9 1369,5 ■; 164,2

г 36,5 2542 .. 68,6 : 58,0 1435,9 172,2

3 22,6 . 2710 119,9 100,0 833,9 100,0

4 . 29,4 . 3220 109,5 91,3 913,0 109,5

Кукуруза на силос, 1907 г.

I 358,6 . 3302 9,2 71 ,'9 10860,1 138,8

2 410,8 3381 8,2 . 64,1 12150,2 155,3

3 323,5 4135 12,8 100,0 7823,5 100,0

•4 366,4 4260 11,6 ’ 90,6 8600,9 109,9

1988 г. ■

I 387,2 . 3294 8,5 64,4 11754,7 155,3

2 421,1 3424 : 8,1 61,4 12298,5 162,2

3 311,0 4101 .. 13,2 100,0 7583,5 100,0

4 332,2 4284 : 12,9 97,7 7754,4 102,2

1989 г.

I 411,5 3300 ' 8,0 69,0 12469,7 144,9

2 488,5 3423 7,0 60,3 14271,1 165,8

3 353,2 4103 11,6 100,0 8608,3 100,0

4 389,0 . 4284 11,0 94,8 9080,3 105,5

Затраты воды на получение I Ц зерна озимого ячменя при дождевании были ниже на 39,9-84,3 м3, что составляет 39,1-50,7 %. экономию оросительной воды по сравнению с поливом по полосам.

Затраты воды на получение I ц зеленой массы кукурузы колеблются в пределах 69,6-83,9 мэ на'вариантах с дождеванием, что на 29,1-39,7 меньше по сравнению с третьим вариантом бороздкового полипа. . - ,

данные ’

Анализируй^аблицы 2.6.1 можно сделать вывод, что при озимом ячмене влажность расчетного слоя почвы 75-80-70 % от НВ и 75-80 % от НВ на посевах кукурузы на силос создает наиболее благоприятные условия для получения высокого урожая зерновых культур.

2,7. Экономическая эффективность различных режимов орошения. Наиболее эффективнда на опыте был второй вариант - поливы дождеванием с поддержанием предполивной влажности на уровне 75-80-70 % от ' НВ. Условно чистый доход здесь оказался при возделывании озимого ячменя-125,1 руб/га и при кукурузе на силос-38,2 руб'га. ■

Расчеты показали, что при относительном экономическом эффекте, полученном на оптимальном варианте с дождеванием по сравнению с бороздковым поливом срок окупаемости стационарной системы дождевания составляет около 3 лет.

выводы

1. Опыты проводились на слабозасоленных пустынно-песчаных почвах с глубиной залегания грунтовых вод 1,5-2,2 м (У гидромодульный район). Наименьшая влагоемкость почвы опытного участка в горизонте 0-100 см составляет 10,2 % нике метрового слоя, в связи с утяжелением механического состава, она увеличивается и достигает 13,8 % от сухого веса почвы. Объемная масса в слое 0-200 см находится в пределах от 1,41 до 1,60, удельная масса - от 2,70 до 2,75 г/см3.

2. Разработан поливной режим озимого ячменя и кукурузы на силос при поливах дождеванием. Оптимальным является проведение поливов при режиме увлажнения'расчетного слоя почвы по фазам развития озимого ячменя при 75-80-70 % и кукурузы - 75-80 % от НВ.

3. Установлено, что при оптимальном режиме увлажнения озимого

ячменя необходимо проведение II»поливов по схеме 3-5^3, нормами до колошения - 150, в период колошения - 230, до восковой спелости - 250 м3/га. ‘ '

4. На посевах кукурузы на силос для поддержания рекомендуемого режима увлажнения требуется провести 15 вегетационных поливов по схеме 9-6, норм аки до выметывания метелки-160,, в период выметывания метелки - молочная спелость - 240 м3/га.

5. Рекомендуется для повышения равномерности увлажнения корневой системы кукурузы и снижения испарения воды при поливах дожде-ванием‘придание донной части борозды волнистого профиля с нарезкой

щели на глубину 10-15 см ниже нижней отметки дна борозды. Волнистый профиль равномерно удерживает воду, а щель способствует ускоренному проходу поливной воды к корневой части растений. В результате снижается испаряемость с поверхности почвы и повышается продуктивность оросительной воды.

6. Установлено влияние дождевания на рост, развитие и урожай-

ность изучаемых культур. Под воздействием микроклиматического эффекта при дождевании рост растений на 8-Ю см вше по сравнению с поверхностным способом полива и основные фазы развития растений наступают на 3-5 дней раньше. При оптимальном режиме увлажнения на вариантах дождевания урожайность зерна озимого ячменя и кукурузы на силос в среднем на 9,2 и 77,6 ц/га превышает величины их при аналогичных режимах увлажнения поверхностного полива. Коэффициенты водопотребления составляли соответственно 123,0-183,9 и

9,8-12,0 м3/ц. ' .

7. Отмечено, что суммарное водопотребление на оптимальных вариантах дождевания изменялось в пределах 4438-5497 м3/га на озимом ячмене и 4626-5062 м3/га. - при посевах кукурузы на силос. На озимом ячмене при средней величине оросительной норны 3122 м3/га, атмосферные осадки октябрь-май месяцы - 1087-2123 м3/га составили 24,5-38,6 % суммарного водопотребления, что оказывало существенное влияние на величину водопотребления.

' 8. Годовой экономический эффект от возделывания озимого ячменя при дождевании по режиму увлажнения 75-80-70 % от НВ и последующим посевом кукурузы на силос с поддержанием влажности на уровне 75-80 % от НВ по сравнению с бороздковым поливом составляет 163,3 руб/га. Дополнительные затраты, связанные с приобретением И эксплуатацией стационарной системы дождевания,окупаются за 3...

3,5 года.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

I. На слабозасоленных пустынно-песчаных почвах Прикопетдаг-ской равнины с уровнем залегания грунтовых вод 1,5-2,0 м (У гидромодульный район) для обеспечения высоких и качественных урожаев зерна озимого ячменя и кукурузы на силос при поливах дождеванием нижний порог прецполивной влажности в зависимости от фаз развития растений следует поддерживать на уровне 75-80-70 % от НВ для озимого ячиеня и 75-80 % - кукурузы на силос.

2. При поливе озимого ячменя дождеванием для получения 29,9 -

36,5 ц/га урожая зерна требуется провести II поливов с межполив-ными периодами 6-'12 дней, оросительной нормой 3109-3142 м3/га по схеме полива 3-5-3, поливными нормами в соответствии по фазам развития - 150, 230 и 250 м3/га.

3. Для получения 410,8-488,5 ц/га урожая зеленой массы кукурузы при дождевании необходимо проведение 15 вегетационных, поливов по схеме 9-6, нормами до вжетыванйя метелки-160 м3/га, в период выметывания метелки-молочная спелость - 240 м3/га, оросительной нормой 3981-4064 м3/га с межполивными периодами 5-7 дней.

4. Для увеличения равномерности увлажнения корнеобитаемого

слоя почвы при дождевании рекомендуется придать волнистый профиль, то есть образовать возвышения высотой 10 см через каждые 100+150 см донной части борозды с нарезанием цели на глубину 10-15 см ниже нижней отметки дна борозды. Земляные возвышения, которые образуют волнистую форму дна борозды, удерживают воду и способствуют более равномерному впитыванию всех запасов продуктивной влаги. Нарезание щели играет важное значение для быстрого протекания оросительной воды к корневой части растений, увлажняя корнеобитаемый слой почвы более равномерно по длине борозды. .

1. Опыт орошения зерновых культур при поливах дождеванием. Тезисы докладов Всесоюзной конференции молодых ученых по повышению эффективности использования водных ресурсов в условиях их недостающего дефицита. Ташкент, 1986 (в соавторстве).

2. Влияние микроклимата орошаемого поля на продуктивность кукурузы. В сб.:Проблемы мелиорации и водного хозяйства в Т^рк*-менистане. Ташкент, 1989 (в соавторстве).

3. Исследования впитывания оросительной воды в почву. В сб.: Проблемы мелиорации и водного хозяйства в Туркменистане. Ташкент,

4. Водопотребление и урожайность зерновых. "Агропром Туркменистана", 1990, № II (в соавторстве).

5. Орошение озимого ячменя дождеванием. "Агропром Туркменистана", 1991, № 4 (в соавторстве).

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ГО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1989.