Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние технологии полива и интенсивности дренированности на водно-солевой режим почв и урожайность хлопчатника в условиях староорошаемой зоны Голодной степи

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Влияние технологии полива и интенсивности дренированности на водно-солевой режим почв и урожайность хлопчатника в условиях староорошаемой зоны Голодной степи"

од

На правах рукописи

ХЛВЛСОВ КИРАМ ЭРГАШЕВИЧ

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛИВА И ИНТЕНСИВНОСТИ ДРЕНИРОВАННОСГИ НА ВОДНО-СОЛЕВОЙ РЕЖИМ ПОЧВ И УРОЖАЙНОСТЬ ХЛОПЧАТНИКА В УСЛОВИЯХ СТАРООРОШАЕМОЙ ЗОНЫ ГОЛОДНОЙ СТЕПИ

06.01.03 • агропочвоведение,

Об. 01.02 - сельскохозяйственная мелиорация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва -1996

Диссертационная работа выпгчнена на кафедре общего земледелия сельскохозяйственного факультета Российского университета дружбы народов.

Полевые опыты проводились в колхозе "Ахмат Ясавн" Джетысайского района Чимкентской области республики Казахстан в 1993 - 1995 гг.

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.В. Шуравилин

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наух, профессор Б.А. Зимовец кандидат технических наук, старший научный сотрудник В.И. Капардов

Ведущая организация :ИЦ " Союзводпроект'

ш состоится 1996г. в

диссертацнонногоусовета К/053.22.18 в Российском бы народов по-адресу: I' 7198, Москва, ул. Миклухо -

Зашита диссертации состоится час на Заседании университете дружбы народов по-адресу: I '7198, Москва, ул. Маклая, дом.8, корпус 2. (сельскохозяйственный факультет)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Российского' университета дружбы народов по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо -Маклая, д.6

Автореферат разослан "/У" /^еР^ё^/З-? 1996г.

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук; доцент " ' В.М. Малофеев

ОКЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАКОТЫ

Актуальное ц< ¡Л'МЫ, Основные проблемы природопользования а сельскохо)янс1вешюю upon толста включают экономию Hiepient'iecKiix н водных рссурсоп и услоииях их дефицита. Особенно актуальны они для условий Средней Л жи н Южною Кшахиана, где мелноратниние мероприятия последних десятилетни привели к резкому ухудшению почвенных условий, снижению качества оросительной ооцы и падению урожайности хлопчатника. '>го связано с несовершенством конструкций мелиоративых систем, техникой и технологией поверхпостною полива.

Орошение хлопчатника сопровождается большими по1ерями води и неравномерностью увлажнения почвы по длине бороды. Внедрение водосбере! ающих техио.цц nil полива хлопчатника рошиляет улучшить водно-солевой режим почвы, обеспечить сохранение ее структуры, повысить плодородие орошаемых ".-мель и получать высокие урожаи'- хлоика-сырца. На фон« вертикального дренажа интенсивность дренирования различных полей чассгча зависит от их удаления от кважины. Ранее эш -зависимое гь не учитывалась при разработке течнолоши поверхностного полива. 8 святи с различной степенью дренированное™ орошаемых участков изучена технолошя поверхностного полива с учеюм ориентации направления борозд в >оне интенсивного действия дренажа.

Цел!, !! задачи iKuie/iQiKiiliiii, Основной целью исследований являлась разработка более совершенной водосберегаюшей технологии бороздкового полива с учетом различной дреннровалности земель, обеспечивающей снижение расхода оросительной води, равномерное увлажненче почвы, сохранение ее Плодородия, уменьшение степени засоления ночногрунтоя ч повышение урожайности хлопчатника на староорошаемых серочемно-лутовых почвах Голодной степи.

Для достижения поставленной цели вешались следующие )адачи:

1. Почить техмоло1ию бороздкового полива хлопчатника а услопнгх дефицит оросшелыюй воды и дать кол1иественные зависимости их параигтроз о) почвенных и мелиоративных условий.

2. Выявшь влияние рл.'шчпых технологий полив./ на свойства ctpoîfMiio-лушвых лочн.

1. Установить динамику грунтовых вод и водно-солевого режима почв a зависимости от применяемой технологии Полива и особенностей доенированности территории.

4. Разработать режим орошения хлопчатника в зависимости от технологии Полина и степени дренированное™ земель.

5. Итучшь особенности роста, развития и урожайности хлопчатника, качество хлопкового волокна в зависимости от технологии полива и уровня залегания грунтовых вод.

№учши__ш2шшц- Впервые в условиях юга Казахстана проведны комплексные исследования по изучению мнения различных технологий поливе я особенное гей дренированности земель на изменение свойств ссроз^чно-лугсвьи лочэ, рост, развитие, урожайность хлопчатника и качество хлопкового волохна.

Разработаны количественные зависимости параметров технологии полки от почвенных и мелиоративных условий. Выявлены процессы миграции солей по горизонтам почзгиного профиля, изучен водно-солевой баланс поч» а эффективность использования оросительной вода при различных технология* полива. Получены научно обоснованные параметры водосберегаюшей технологе:! полива хлопчатника с учетом степени дренированности земель. Ьыячлена высокаа эффективность применения полива хлопчатника через борозду. Получены ноги J

научные данные но влиянию на почву и урожа(1 полноа по бороздам с различной степенью обраСники ложа боро1дм.

Нг-чанческая ценность. _ ра(н?тц. /1ля сероземно-луговых почв староорошлемой зоны Голодной осп« разработаны и научно обоснованы рекомендации но оптимизации технологии полипа хлопчатник» на участках с различно!! удаленностью от скважг :ы вертикального дренажа. Рекомендована водосбере1аюшая дифференцированная г.-хнологня полива, учитывающая степень дренированное!» почв, которая обеспечивает снижение затрат оросительной воды на 20-10"» и повышение урожайности хлопка-сырца па 10-15% по сряпнению с технологией полива, принятой в производственных условиях. На участках, расположенных в радиусе эффективного действия дренажа, рекомендуется ориентировать борозди по направлению скважин. Но всем зонам дренирования воду рационально подавать через борозду поливными нормами ни 20% меньше расчеты^. Предложены >равнения линейной регрессии, учитывающие особенности технологии полива и дренированность территории, позве яющне профаммнровать урожайность хлопчатника.

ЛЩЧ'Оаш« раблиы. Результаты исследооашшй ежегодно докладывались на заседаниях кафедры общею земледелия РУДП в 1993-1995 гг., научно -теоретической конференции профсссирско • преподавательского состава селискомэзяИстиешюго факультета РУДП н на объединенном заседании кафедр почвоведения н агрохимии н общего земледелия РУД11 в 1996 г.

Публикации- Основные результаты исследования опубликованы в трех научных статьях.

СХ>.КМ работ. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов н рекомендаций производству, изложена на 139 страницах машинописного текста, содержить 32 таблицы. Список использованной литературы включает 159 наименований, из них 15 зарубежных авторов.

Объекты, условия н методика исследований

Полевой опыт проводился в 1993-1995 гг. на среднесуглиннстых серозмно-лутовых почвах колхоза "Ахмат Ясапи" Джетысайского района Чимкентской области республики Казахстан.

, Верхний слой почвы (0-40 см) характеризуется невысоким содержанием гумуса (0,73%), слабощелочной реакцией (рН 7,6) малой емкостью поглощения (8,65 мг.эквЛОО г) невысоким содержанием азота и фосфора (0,07 и 0,18%) и высоким котпчеством калия (2,06° о). В метровом слое почвы плотность твердой фазы, плотность сложения и пористость соответственно составляли 2,58 г/см', 1,40 г/см' и 45,Н%, а наименьшая влагоемкость н максимальная гигроскопичность - 21,7 и 4,4%.

Опит заложен по ыноговариантной единой схеме полива (табл.1), как в зоне интенсивного действия вертикального дренажа на расстоянии до 210 м от скважины (участок I), та и вне этой зоны на расстоянии 600-800 м от вертикальной скважины ( участок 2).

Борозды нарезались в направлении скважины с уклоном 0,0014),002. Для увеличения равномерности увлажнения в зоне интенсивного действия дренажа подачу воды осуществляли в головную часть борозды, которая размещались на максимальном удалении от скважины.

Повгорность вариантов опыта - четырехкратная. Делянки состояли из 8 рядков (в том числе четыре средних - учетные). Длина поливных борозд принималась равной 200 и, ширина междурядий - 90 см. Общая площадь делянки составляла 1440 и1, в том числе учетной - 720 м\ Размещение делянок рендомизированное. Возделывали среднеспелый сорт хлопчатника С-4727. Предполивиаа влажность расчетного слоя почвы поддерживалась на уровне 70-7060% НВ.

Таблица I

Схема омы щ _

№№ ll.ipn.Hiru опыта

1 1 |олни в каждую борО!ду с постоянным расходом ( ч = 0,6 л/с)

2 11оянв и каждую борозду с переменным расходом: в период добегаиия 0,Н л/с и в период доуплажнения л/с ( я = <>,N/0,4 л/с)

3 Полив с переменным расходом ( ц ~ (),К/(),4 л/с) чере1 борозду до цветения, с последующими поливами в каждую борочду.

4 5 Все нотационные поливы мере! борозду неременным расходом ( ч = 0,Я/0,4 л/с) Полин в каждую борозду с посюянным расходом (ч - 0,6 л/с) с обработкой ложи бороады(первая треть длины уплотнена, последняя треть - ратрыхдена).

Полипные нормы принимались но дефицит плат с учетм применяв .ой технологии полив». Агро/ехническне мероприятия проводили в соответствие с общепринятой системой темледелня, разработанной для данной юны.

Основным метолом исследований являлся полевой (жсьсриментальиыА), с изучением отельных вопросов теоретическими расчетами. Полевые исследования по щучеиню режима орошения хлопчатника просолили по методике СокпНИХИ (19К1), а изучение элементов техники и технологии полива по боротдам по методике ОА11И11Р11( 19Х 5).

Зависимости элементов технологии полива находились с использованием известных методов (Костякоп, 1961; Аверьянов, 197К). Обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного и регрессионного анализов (Доспехов, 1ЧК5).

Плншшс тсхнол<тип бороздтсового поллза на водпо-фтичееккг свойства поча В зоне интенсивного действия вертикального дренажа (участок I) количество агрономически ценных агрегатов било больше на 2-3% по сравнению с участком 2, более удаленном от- скважины. Это обусловлено более благоприятным воздействием вертикального дренажа на оструктурештость сероземно-луговой почвы. При ггом коэффициент структурности составлял 1,651,85 вблизи дрены и 1,51-1,65 вне юны интенсивного действия скважины (участок 2). 11 а обоих участках наибольшее количество агрономически ценных агрегатов содержалось в варианте 4, где полив проводился через междурядье (табл.2).

Таблица 2

Агрегатный состав почвы в сдое 0-30 см, % (конец исследований, 1995г.)

Номер варианта Участок I Участок 2

размер фракций, мм коэффициент структурности размер фракций, мм коэффициент структурности

Ю-0,25 >10,0 мм <0,25 мм 10-0.25 >10,0 мм <0,25 мм

I 62.2 37.Х 1.65 60.1 39.9 1.51

2 63.1 36.9 1.71 60.6 39.4 1.54

3 64.5 35.5 1.К2 61.4 ЗК.6 (.59

4 64:9 35.1 1.Я5 62.3 37.7 1.65

5 64.7 35.1 1.ЯЭ 61,К 38.2 1.62

В слое почвы 0-30 см их количество составляло 64,9 и 62,3% соответственно на участках I и 2, а коэффициент структурности был наибольшим и составил соответственно 1,85 и 1.65. Высокая агрегированиость почвы также отмечалась в варианте 3. тде полив ро водиле я черет междурядье до цветения и в варианте 5 при поливе постоянным расходом в каждую борозду при дифференцированном

уплотнении ложа борсчды. Чдесь сумма агрономически ценных агрегатов составляла 64.5-64.7% (участок I) н 61,4-61,8°» (участок 2), а коэффициент структурности - соотетственио 1,К2-1.83 н 1,54-1,62. Менее благоприятные условия дзя формирования агрегатного состава создавались в варианте I, где полно проводился постоянной с1руе1! о каждую борозду (количество агрономически ценных агрегатов о лос почвы 0-30 см составляло 62,2 н 60,1% соответственно на участках I и 2, а коэф фициент структурности бил равен 1,66 и 1,51). Сл слона ic.4i.no проведение поливов через борозду, а также при дифференцированном уплотнении борозди обеспечивается »чучшеиие агрегатиою состава почвы по сравнению с поливом в каждую борозду как постоянным, ток и переменным расходом.

Наибольшее количество макрошрегатои о конце исследований также отмечалось при поливах через Соротду (плрнаит 4). На участке 1. расположенном в зоне эффективного действия вертикального дренажа п слое 0-30 см их количество составляло 13,7%, а на учатке 2 с умеренной дреннровашю ио • в среднем 16, К».

Наименьше« количество водостойких макроагра атов било отмечено при полипах постоянной струей и каждую борозду (12,4-14.4% в слое почш,| 0-30 см). Полив постоянной С1руей при дифференцированном уплотнении ложа борозди обеспечивал сохранение водостойких шрегатой (16,2-16,5% и 15,5-15,6% соответственно на участках 1 и 2).

В целом на водопрочиость почвенных агрегатов оказывало влияние повышение дрсиирослшости земель и технология полива переменной струей через бор.иду. Однако, улучшение агрегатного состава серозсмно-лутовоП почвы п водопрочности почвенных агрегатов было незначительным. •

Наиболее благоприятные оодно-физическис свойства почв были отмечены при поливах через междурядье переменным расходом. Так, на участке 1, расположенном в зоне интенсивного действия дренажа, о варианте 4 плотность сложения, пористость почаы и наименьшая влагоеикость в слое 0-30 см а среднем составляли 1.32 т/см1, 49,2 и 20,8-20,9% в сравнении с 1,37-1,38 г/см', 47,1 и 20,720,8% в врнаитс I, где палив проводился в каждую борозду постоянной струей (табд.З).

Таблица 3

Показ« гели Годы исследований Варишмы

112 13 14 15

Участок 1

Плотность сложения, г/сы1 1493 1.38 1.35 1.33 1.32 1.33

1995 1.37 1.35 1.32 ».32 1.32

Пористость, V» 1493 46.9 48,1 48.8 49.2 48.2

1995 47.3 48.1 49.2 49.2 49.2

Наименьшая влагоемкостъ, V» 1993 20.7 20.8 20.8 20.9 20.7

1995 20.8 20.7 20.9 20.8 20.8

Участок 2

Плотность сложен«*, г/сы» 1993 1.40 1.39 1.36 1.35 1.36

1995 Ы 1.38 1.35 1.34 1.35

Пористость, И 1993 46.1 46.5 47.7 48.1 47.7

1995 46.5 46.9 48.1 48.5 48.1

Наименьшая влагоемкостъ, % 1993 20.8 20.6 20.8 20.8 20.7

1995 20.6 20.8 20.7 20.9 20.8

На участке I утя показатели соответственно составляли 1,34-1,35 г/сы', 48,3 я М,«-20,9% (мр.4) н 1,39-1.40 г/см*. 46.1-46.$ м 20,6-20.8% (варЛ). При полива«

постоянным расходом с дифференцированным уплотнением ложа борозды (пар.5) отмеченные показатели были лучше, чем в варианте 1, без обработки ложа борозды, по несколько хуже по сравнению с поливом переменным расходом че борозду,

В зоне интенсивного действия дренажа плотность сложения была меньше на 0,01-0,06 г/см', а пористость выше на 0,5-1,2%, чем на более удаленных участках вне зоны его влияний. Следовательно, проведение поливов через борозду способствует некоторому уменьшению плотности сложения и увеличению порнстостн, особенно в радиусе интенсивного действия вертикального дренажа.

Для определения впитывания воды в почву использовали различные методы: по цилиндрам, па метровых отрезках и по длине борозды. Измерение впитывания воды п почву по цилиндрам показало, ч/о наибольшие их величины получены в варианте 4 при поливах через междурядье переменным расходом. На участке I за б часов наблюдений здесь впиталось 1140 м'/га ч средняя скорость впитывания составляла 0,32 мм/мни, а на участке 2 - соответственно 936 м'/га и 0,26 мм/мин (Табл.4).

Таблица 4

Впитывание воды в почву в среднем за 1993-1995 гг, м'/га._

Номер варианта Метод определения

по цилиндрам | на метровых отрезках | по длине борозды

время впытывания

1*" час| б-«"1 час | з« бчасс^ 1-«» час| б41" час | бчксо!)) час| б^ч час | за бчвет

Участок 1

1 348 60 912 312 57 827 336 59 879

2 378 66 978 327 61 874 367 64 947 '

3 396 72 1044 358 69 960 382 71 1014

4 432 78 1140 394 76 1043 426 79 1117

5 372 66 1008 '341 65 914 364 66 983

Участок 2

1 ЗОО 60 798 2У4 55 763 297 58 784'

2 318 66 840 307 58 795 314 63 885

3 330 63 858 318 60 821 324 65 841

4 354 72 936 323 62 849 344 70 912

5 324 60 822 316 59 808 321 64 830

Наименьшие показатели воды отмечались в варианте 1 при поливах постоянным расходом в каздую борозду. Объем впитавшейся воды за 6 часов наблюдений при этом составил 912 м'/га (0,25 мм/мин) на участке I и 798 м'/га (0,22 мм/мин) на участке 2,

Аналогичная тенденция в изменении впитывания воды отмечалась при его определении на петровы, отрезках и по длине борозды. При этом впитывание на метровых отрезках снижалось по сравнению с впитыванием в цилиндрах на 9,310,3%. Это обусловлено тем, что впитывание в цнлимрах аналогично поливу затоплением и вода поступает в почву вертикально вниз без бокового промачивання. Наиболее достоверные фактические данные по водпроницаемости почвы получены при поливах по длине борозды. На участке 1 при поливах постоянной струей (вар.1) за шесть часов впитывалось 879 м'/га (0,24 мм/мин), а при поливах через борозду переменной струей (аар.4) впитывающая способность почвы повышалась а среднем на 27,1% и составота 1117 м'/га (0,31 мм/мин). На участке 2 объем впитавшейся вода уменьшился до 784 м'/га (0,22 мм/мин) в вариант« 1 и до 912 м'/га ( 0,25 мм/мин) в варианте 4.

Дифференцированное уплотнение лояа борозды (вар.5) повышало впитывающую способность почвы по сравнению с естеспинным-уплотньпием

(вар. 1), но па меньшую величину по сравнению с поливом через борозду при всех методах определения.

Повышение дрснировашюсти территории увеличивало впитывающую способность почвы. Так в зоне эффективного действия скважины вертикального дренажа впитывание по длине борозды составляло в среднем по вариантам 938 м'/га и было выше, чем в зоне умеренного действия дренажа на 137 м'/га или на 16,1%.

Впитывание также изменялось в зависимости от интенсивности дренирования по длине поливной карты. Вблизи вертикальной дрены (10-20 м) скорости фильтрации составляла 200-250 мм/сут, на расстоянии 200-250 - 130-160 мм/сут И па расстоянии 400-500 м - 100-130 мм/сут. Эти данные указывают на необходимость ориентации поливных борозд в зоне эффективного-действия дренажа с тем, чтобы концевые участки борозд находились вблизи скважины, а голопные - на максимально возможном удалении от них.

В целом использование технологии полива переменной струей через борозду.обеспечивало повышение впитывающей способности почвы на 1и-25% по сравнению с поливом в каждую борозду постоянной струен.

Изменение водно-солевого режима почя в зависимости от технологии полнза

и дренировшшости земель.

Динамика уровня грунтовых под и степень их минерализации. Изучаемая технология полива не сказывала влияние на динамику уровня грунтовых вод. В среднем за три года на участке 1 глубина залегания грунтовых вод за вегагацнонпый период составляла 334-336 см, а на участке 2 - 254-258 см. В большей степени заметно влияние степени дрснировашюсти поливных участков. В зоне ш/тенсниного действия дренажа грунтовые воды от весны к осени постепенно понижались с 280-285 см до 431-439 см, а в зоне умеренного действия вертикального дренажа - с 171-176 см'до 384-389 см. Таким образом, на участке 1 грунтовые воды d среднем за вегетацию опускались на 79 см ниже, чем на участке 2.

Минерализация грунтовых вод заметно отличалась в зависимости от удаленности от вертикальной дрены н практически не зависела от технологии полива. 11а участхе I, в зоне эффективного действия дрены, средняя минерализация грунтовых вод составляла 2,76 г/л по сухому остатку солей., 1,55 . г/л по токсичным солям и 0,276 г/л по хлор-иону, а на участке 2 с умеренной дренировашюстыо- соответствешю'3,59; 2,11 и 0, 335 г/л или была выше чем на участке 1н„ 30; 36,1 и 21,4%. От весны к осени минерализация грунтовых вод на участке 1 возрастала в среднем На 1,1 г/л по сухому остатку и на 0,6 г/л по сумме токсичных солей, а на участке 2 на 1,6-1,7 » 0,9-1,0 г/л соответственно. Грунтовые воды в начале вегетации были слабомииерализованнымн, а в конце -среднеминерализовапиыми с хлоридио-сульфатным типом засоления.

Режим орошения хлопчатника. В зависимости от технологи« полива и особенностей дренированностн земель изменялись нормы и сроки поливов хлопчатника. При поливах как постоянной, так и переменкой струей в каждую борозду оросительная норма была наибольшей и в среднем составляла 3460-3474 м'/га на участке I н 2553-2576 м'/га на участке 2 (табл.5). Проведение поливов через борозду до цветения, а далее в каждую борозду способствовало снижению оросительной нормы на 5,0-8,0%. Наименьшая оросительная норма наблюдалась d варианте 4 при поливах через борозду переменной струей. На участке 1 она составляла 2600 м'/га, а на участке 2 - 1937 м'/га, или была ниже чем при поливах d каждую борозду на 32,4-33,3%.

Это обусловлено тем, что при поливах через борозду поливная норма о среднем снижалась до 640-660 м'/га по сравнению с 840-890 м'/га при поливах в . каждую борозду. В зоне интенсивного действия дренажа оросительная норма

¿ыла выше п среднем па 903 м'/га или 35,2% при поливах и каждую борозду и на 663 м!/га или на 34,2% при поливах через борозду, по сравнению с зоной умеренного действия дренажа.

Таблица 5

Нормы и сроки полипов хлопчатника (среднее за 1993-1996 гг.)_

Номер варианта Полины Схема полива Оросительная норма, м'/га

112 13 14

Участок 1

1 m_s 21-24.06 867 5-8.07 883 18-21 07 887 2-4.08 1-3-0 3474

2 21-24.06 857 .., 8-10.07 890 21-24.07 877 6-8.08 1-3-0 3461

3 640 21-24.06 870 , . 6-8.07 8X7 19-20.07 Mi—, 3-4.08- 1-3-0 3280

4. 640 21-24.06 650 , 6 4.07 650_, 18-19.07 660 1-2.08 i-3-0 2600

5 fill:__. 21-24.06 860 • 9-11.07 ■ 883 23-26.07 880 , 7-10.08 1-3-0 3460

Участок 2

1 H 43_, 25-29.06 863 13-16.07 870 30-31.07 1-2-0 2576

2 №_, 25-29.06 85? , 14-18.07 870 1-3.08 1-2-0 2563

3 637 25-29.06 867 . 13-15.07 870 , 29-31.07 1-2-0 2374

4 637 25-29.06 647 12-15.07 653 , 27-29.07 1-2-0 1937

..5 ■ m . ., 25-29.06 857 15-18.07 86? 3 - 5.08 1-2-0 2553

Примечание. Числитель - средняя норма полива,

знаменатель - сроки полива в годы исследований.

В период вегетацнн-хлопчатника оптимальный режим влажности активного слоя почвы поддержнпался четырьмя поливами по схеме 1-3-0 с 21-24 июня по 2-10 ввгуга s зоне интенсивного действия дренажа и тремя поливами по схеме 1-2-0 с 25-29 нюня по 29 нюня - 5апгуста в зоне умеренного действия дренажа.

В целом поливы через борозду сокращают затраты оросительной поды по сравнению с поливами в каждую борозду на 32,4-33,3%, 'а улучшение дреннросзниости - на 34,2-35,2%.

Дицамика платности п водный баланс почвы. В начале вегетации на опытных участках влажность почвы в пахотном слое 0-30 см з среднем составляла 76,0-/7,5% ИВ, что способствовало пояЬлеиию дружных всходов хлопчатника. В Метровом слое в этот период влажность почвы была равна 85,1-86,5% НВ и позволяла приступить к поливам толысо в конце Нюня. Перед поливаuii влажность почЬы находилась на уровне 70-74% НВ. На период уборки хлопчатника влажность почвы в слое 0-100 см составляла 66,7-68,0% НВ при оптимальных значениях не ниже 60,0% НВ. Распределение влажности в поливаемых и неполиваемых бороздах показало, что глубина увлажнения почвы варьировала от 75-К0 см в неполиваемых междурядьях до 100-110 см в поливаемых.

Данные водного баланса (табл.6) свидетельствуют, что оросительная норма занимает наибольшую долю • 40,2-53,4% на участке 1 и 29,8-39,5% на участке 2 от суммарного водопотребления . (6500 м'/га). При поливе через борозду доля

оросительной води снижалась на 9,7-13,4% по сравнению с поливами в каждую борозду. Расход почвенной влаги составлял 8,6-8,7%, а доля осадков - 10,9%.

Таблица 6

Элементы водного баланса хлопкового поля в среднем за

1993-1995 гг. (расчетный слой почвы 0-100 см), м'/га.

№№ пп Статьи баланса влаги Варианты

112(31415

Участок 1

! Поступление влаги из почвы 584 540 555 537 571

2 Осадки 707 707 707 707 707

3 Оросительная норма 3473 3460 3280 2610 3460

4 Всего поступило по статьям 1, 2, 3 4764 4707 4542 3854 4738

5 Приток от грунтовых вод ( расчетом) 1735 1793 1958 2646 1762

Участок 2

1 Поступление влаги из почвы 577 562 550 581 571

2 Осадки 707 707 707 707 707

3 Оросительная норма 2567 2567 2373 1937 2553

4 Всего поступило по статьям 1, 2, 3 3851 3836 3630 3225 3831

5 Приток от грунтовых вод ( расчетом) 2649 2664 2870 3275 2669

При более глубоком залегании грунтовых вод (участок I) доля их в суммарном водопотреблешш составила 27,1 н 40,7%, а при более близком их расположении от поверхности (участок 2) • 40,9% и 50,4% соответственно при поливах в каждую борозду и через борозду.

' Солевой режим почвы. Наиболее высокое засоление почв отмечалось в варианте 4, где все поливы проводились через борозду, Содержание солей сухого остатка В метровом слое почвы составляло 0,295% и осенью 0,416% (участок I), о на участке 2 • 0,346% к 0,508% (табл.7). При этом сумма токсичных солей от оссны к осени иозросла с 0,163% до 0,252% и с 0,192% до 0,279% соответственно на участках 1 и 2. Коэффициент сезонного засоления по сухому остатку и сумме токсичных солей составил 1,4 и 1,5, а по хлор-иону - 2,0. В Целом на фоке влагозарядково-промьтного полива в зоне эффективного действия дренака почва как весной, так и осенью оставалась на уровне слабого засоления, к при умеренной дренированное™ к осени приблизилась к уровню средней засоленности.

Таблица 7

Содержание солей в слое почвы 0- Юо см, % (среднее за 1993-1995 гг.)

Ном^ер варианта Период епрсделсшш Участок 1 Учасюк 2

сухой остаток хлор -ион сумма токсич ных солей сухой остаток хлор •ион сумма токсичных соле.1

1 весна 0.272 0.010 0.145 0.286 0.012 0.179

осень 0.362 0.020 0.219 0.407 [0^021 0.245

2 весна 0.226 0.009 0.137 0.268 0.011 0.162

осень 0.342 0.018 0.207 0.38У 0.021 0.237

3 весна 0.251 0.011 0.152 0.321 О.ПП 0.182

осень 0.406 0,022 0.029 0.421 0.025 0.255

4 гена 0.295 0.012 "163 0.346 0.015 0.192

осень 0.416 0.026 0.252 0.508 0.030 0.279

5 весна 0.265 0.011 0.141 0.275 0.011 0.166

осень 0.375 0.021 0.214 0.397 0.023 0.241

Наименьшее количество солей было отмечено при поливе переменной струей » каждую борозду, особенно в придренной зоне. В метровом слое почвы от

весны к осени содержание сухого остатка увеличилось с 0,225'!'. до 0,342%, хлор-иоиа - с 0,009% до 0,01«% и токсичных солей - с, 0,137% до 0,207%. В зоне умеренного действия дренажа их количество было больше на 13-19% по сухому остатку и сумме токсичных солей и на 16-22% по хлор-иону.

Полины постоянно» струей при дифференцированном уплотнении ложа • борозды (вар.5) заметно не изменяли солевой режим почвы по сравнению с естественным уплотнением ложа борозды (вар. I).

При полипах как постоянной, так и переменной cipyeíi п каждую борозду почва в течение вегетационного периода остапалась слабозасалешгай. Во всех вариантах химизм засоления практически не изменялся и остапался хлоридно-сульфатиым но анионам и млгпиево-кальциевым по катионам.

Влияние степени дреннроа.ншостн четко проявлялось по всем вариантам опыта. В среднем на участке I с более высокой степенью дреннрованностн содержание солей сухого остатка в метровом слое почвы составляло 0,321%, d том числе сумма токсичных солей - 0,186%, а на участке 2 с умеренной дренированностыо - соответственно 0,362 и 0,214% или па 13-15% больше. Бс ее интенсивное засоление пиfB при поливах через борозду происходило за счет накопления солей в пеполноаемых бороздах. Однако применяемые технологии в целом заметно не ухудшали соленой режим почвы. Балансовые расчеты показали, что при поливах чере) борозду основное поступление солей происходило от минерализованных грунтовых вод(14,6т/га и 21,От/ra соотпетсзпенно на участках I и 2) при общем увеличении солей за период вегетации на 16,9т/га и 20,7т/га. При Поливах п каждую борозду увеличение содержание солей в метровом слое от весны к осени составляло 12,бт/га и 17,От/га, а поступление солеП от грунтовых вод уменьшилось до 9,5 и 14,7т/га соответственно в зонах эффективного действия дренажа и умеренно!! дреннрованностн. Таким образом, существенных изменений п структуре солевого баланса в зависимости от технологии полипа и степени дреннрованностн не било выявлено, хотя запасы солей при поливах через борозду возрастали в среднем на 2,3-4,3т/га, а п засисимости от снижения дреннрованностн - на 5,3 -6,3т/га или в среднем па ¡ 2,0%.

Влияние почзенно-иелиоратнвных уЫог.:гГ| на технологию полива хлопчатника. (

Скорость добегания была пропорциональна поливному расходу а голосе борозды. Максимальному расходу о тололе борозды (0,8л/с) соответствовала максимальная скорость добегания (1,43-1,48м/мии. на участке I и 1,82-1,90 и/мин. на участке 2). При этом время добегания изменялось на первом участке от 135 до КОмин., п на втором - от 105 до 1 Юмин.. При снижении расхода в голове борозды до 0,6л/с скорость добегания уменьшилось до 1,11-1,31м/мин, на первом участке и до 1,28-1,49м/мин. на втором участке. Это соответствовало времени добегания 153-|КОмш(. на первом участке и 134-156мнн. на втором участке.

Норма добегания связана с временем добегания. При повышенном расходе в голове борозды (0,8л/с) она колебалась от 187 до 360mVi а на первом участке и от 140 до 293м'/га на втором. Пониженный расход в голове борозды повышал норму добегання. Она изменялась в пределах ЗОб-ЗбОм'/ra на первом участке и 268-312м'/га на втором. Поливные нормы на первом и втором участках составляли соответственно 650-868 и 646-859м'/га и существенно не различались. Максимальные значения поливкой нормы 1065-П24м'/га были отмечены а голове борозды на первом варианте обеих участков, минимальные ■ в конце борозды а варианте 4 • 583-567м'/га (табл.Я).

Отмеченные в опыте различия технологии полива по вариантам- нашли отражение в равномерности увлажнения поливных борозд, которая характеризуется коэффициентом равномерности увлажнения. Максимальная равномерность увлажнения по длине борозды ( Кр-0,86) получена при

комплексном воздействии на технику полива, изменении расхода в голове борозды от 0,8 до 0,4л/с, подачи оросительной воды в каждую борозду и удалении головы оорозды от скважины до 2!0-250м. Близкий показатель равномерности увлажнения ( Кр=0,ВЗ) был отмечен в тех же условиях при подаче воды через борозду.

Таблица 8

Динамика поливной нормы по длине борозды, м'/га _ (среднее за ¡993-1995 гг.) _

Варианз Участок 1 Учасюк 2

опыта размещение створа измерения

голова борозды середина борозды конец борозды среднее голова борглды середина борозды конец борозды среднее

1 1065 848 691 868 1124 801 652 859

2 929 867 799 865 988 813 761 854

3 907 809 74У 820 903 802 668 791

4 702 665 583 650 744 627 567 646

5 982 867 746 865 1030 833 690 851

Минимальная равномерность увлажнения 0,58 была зафиксирована Вне зоны интенсивного действия скважщш (участок 2) при подаче постоянуога расхода 0,6л/с и голове борозды с необработанным ложем. IIa Втором участке вариант с.Переменным расходом 0,8/0,4 в голова борозды и поливом в каждую борозду обеспечивает максимальную равномерность увлажнения - 0,77. Близкий показатель дает вариант с переменным расходом в голове Оорозды н подачсЛ ,воды через борозду - 0,76. Обработка ложа борозды при Постоянном расход: 0,6лУс и при подаче переменного расхода воды через борозду до цветения и и каждую борозду после цветения различались несущественно. Коэффициент равномерности увлажнения в, Варианте 3 находился между показателями первого н четвертого вариантов.

Аналогичная картина отмечается и на учаеже вблизи скважшш. Па равномерности увлажнения близки sc,шииты с поливом переменным расходом. Варианты 1 и 5 дают более низкую равномерность "увлажнения. Орцентиросапнса направление борозд коццевыми частями к скважине в зоне ео .ннтенншного действия (удаление менее 250м) существенно повышает равномерность увлажнения. > ■ ■• .

Средний коэффициент равномерности увлажнения на первом участм составил 0,78 протнз 0,70 на втором Максимальный эффект дягг полис переменным расходом и подачей воды в каждую борозду, коэффициент равномерности - 0,82 (по двум участкам). Полив через борозду дает близки,! результат (в среднем по участкам - 0,80).

Сходимость рассчитанных и опытных значений равномерности увлажнения удовлетворительная (табл. 9).

Таблица 9.

Элементы Техники полива по вариантам опыта' (опытные н рассчитанные)

Номер Учасюк 1 Учасюк 2

вариан- время коэффициент равномер- время коэффш leiir равномерности

та полива, ности увлажнения полива, увлажнения

час рассчитанный опытный час рассчитанный опытный

1 7.23 0.7 0.65 7.17 ОМ) 0.58"

2 8.57 0:85 0.86 8.85 0./6 0.77

3 9.25 0.80 0.82 10; 18 0.71 0.74

4 13.92 0.82 0.83 14.40 .0.73 0.76

5 7.22 0.81 0.76 7.10 • 0 64 0.67

Влияние поЧвенно-мелиоративных услозий и технологии полива на рост, разв:гтие, урожайность хлопчатника и качество хлопкового волокна.

Продолжительность вегетационного периода при поливе постоянк й струей составляла в среднем 150-156 сут. Полно переменной струей увеличивал его продолжительность на 8-10 сут. Заметные изменения биометрических показателей отмечались по вариантам участка I. Полив переменной струей способствовал Повышению роста растений на 13,8%, увеличению количества симподиев на 27,3% II коробочек - 44,2% по сравнению с поливом постоянной струей.

Наиболее высокие биометрические показатели отмечались в начале и середине борозды. Некоторое выравнивание их наблюдается при поливах переменной струей в каждую борозду и через борозду. Это говорит о целесообразности проведения поливов переменной струей через борозду.

Изучаемые ' факторы оказали существенное влияние на урожайность хлопчатника. Максимальная урожайность хлопчатника (3,59т/га) получена на втором варианте первого участка, минимальная - (2,02т/га) на первом варианте Второго участка. На 2, 3 и 4 вариантах с поливом переменной струен урожайность хлопчатника сходная (3,54-3,59т/га на участке I п 3,0-3,09т/га на участке 2).

Обработка ложа борозды повышает урожайность с 2,71 до 3,33т/га на первом п с 2,02 до 2.93т/га на втором участке. Полив через борозду незначительно снижает урожайность хлопчатника. Неравномерность увлажнения по длине борозды. также отражалась на урожайности. Максимальная неравномерность п урожае отмечена на первом варианте второго участка (2.Я6 в голове борозды против 1,32т/га в ее конце). Полив переменной струей снижает неравномерность в урожайности по длине борозды (3,81 голове и 3,34 т/га п конца борозди на персом участке, 3,37 н 2,93 т/га на втором участке) (табл.10).

Таблица 10

Урожайность хлопчатника по вариантам опыта, т/га (средняя за 1993-1995 гг.)

Номер Участок 1 1 Участок 2

варианта размещение учет ной деяянкн

начало борозды середгча борозды . конец борозды среднее начало борозды середина борозды конец борозды среднее

I 3.24 2.68 2.26 2.71 2.80 1.88 1.32 2.02

2 3.85 3.45 3.47 3.59 3.41 3.10 2.76 3.09

3 3.81 3.60 3.27 3.55 3.33 2.92 2.82 3.04

4 3.78 3.55 3.29 3.54 3.32 2.77 2.94 3.01

5 3.56 3.55 2.88 3.33 3.53 2.95 2.26 2.93

HCPos изменялась от 0,22 до 0,32 т/га; Ошибка опыта = 2,1 - 3,2%.

На основании полученных данных по урожайности в зависимости от интенсивности дреннрованности поливных участков и равномерности увлажнения поливной борозды были установлены корреляционные зависимости.

Зависимость урожайности хлопчатника ot расстояния от скважины до участка имеет следующий вид:.

У=0,0017Х + 3,61; г = 0,78 ±0,03 где У - урожайность хлопчатника, т/га; . X - расстояние от скважины до участка, и;

г - коэффициент корреляции. Зависимость урожайности хлопчатника от коэффициента равномерности увлажнения можно представить следующими уравнениями: в зоне эффективного влияния скважины (менее 250 м)

У = 4.61Х, +10,44; г = 0/75 ± 0,07 в зоне умеренного влияния скважины (более 250 м)

С,

У = 5,5Х, • 1,17; г = 0,77 10,06

тле У - урожайность хлопчатника, т/га;

Xi - коэффициент равномерности увлажнения.

Выводы

1. .В условиях староорошаемой зоны Голодной степи на подверженных засолению ccpoicMiiu-лугоиг.и почиах при полугидроморфнои почвенгго-мелиоратнвном режиме изменение ин iCiichdiiocth дренирования на фоне вершхального дренажа оказывает существенное влияние на водно-физнческие свойства, солевой режим почв и технологию бороздкового полива хлопчатника.

2. Вертикальный дренаж создает неравномерность скорости фильтрации по площади (200-250 мм/сут на расстоянии 10-20 м от скважины, 130-160 мм/сут па расстоянии 209-250 м и до 100-130 мм/сут на расстоянии 400-500 м) и неодинаковое впитывание воды по длине борозды. Поэтому для повышения равномерности увлажнения по длине поливной борозды в зоне эффективного действия дренажа (до 250 м) необходимо осуществлять ориентацию борозд. При этом головные участки борозд следует располагать на максимально возможном удалении от вертикальных скважин.

3. Агрегатный состав и водопрочность сероземио-луговых почв зависят от технологии полипа и интенсивности дренирования. Поливы через междурядье переменным расходом улучшают агрегатный состав почвы по сравнению с поливом постоянным расходом в каждую борозду. В пахотном слое (0-30 см) количество водопрочных макроагрегатоо составляло 16,1-16,7%, агрономически ценных агрегатов - 62,3-64,9%, коэффициент структурности - 1,65-1,85.

4. Поливы через междурядье способствуют улучшению водно-физических свойств почвы. По сравнению с поливом постоянной струей плотность сложения почвы о слое 0-30 см снижается на 0,01-0,06 т/см", общая скважность увеличивается на 0,5-1,2%, а водопроницаемость - на 10-15%.

5. Ориентация борозд в зоне интенсивного действия дренажа (участок 1) улучшает водно-физические свойства, повышая содержание агрономически цепных агрегатов на 2,6%, коэффициент стр> „турности на 0,20, водопрочных агрегатов на 0,6%, пористость на 0,7%, водопроницаемость на 20-25% н уменьшает плотность сложения па 0,03 г/см1.

6. Водный режим хлопчатника изменялся в зависимости от технологии полива и интенсивности дренирования поливных участков. В зоне интенагаггогй действия Вертикального дренажа и технологии полива через борозду следует проводить 4 полива по схеме 1-3-0 средней оросительной нормой 2600 м'/га. Вне этой зоны - 3 полива по схеме 1-2-0 средней оросительной нормой 1940 м'/га. По новой технологии оросительная норма сокращается в среднем на 25%.

7. Наиболее благоприятный водно-солевой режим почв создастся при полипах в каждое междурядье перемеиным расходом воды (0,8/0,4 л/с). Близкие результаты дает полив переменным расходом через междурядье, который обеспечивает более эффективное использование оросительной воды и грунтовых сод. При этом содержание солей на фоне промывки находятся в допустимых пределах (весной до 0,295-0,348%) и осенью до 0,416-0,508% по сухому остатку и соответственно до 0,163-0,192% н 0,252-0,279% по сумме токсичных солей).

8. Действие дренажа улучшает водно-солевой режим почв, обеспечивая снижение содержание солей в прндрешюй зоне на 0,051-0,092% по сухому остатку и на 0,027-0,029% по сумме токсичных солей и сокращает потребление грунтовых вод.

9. Технология полива переменным расходом (0,8/0,4 л/с) через борозду обеспечивает повышение коэффициента равномерности увлажнения по сравнению

с поливом постоянным расходом (0,6 л/с) в каждую борозду. С 0,65 до 0,83 в зоне интенсивного действия скважины и с 0,58 до 0,76 вне этой зоны.

10. Максимальную урожайность хлопчатника (3,59 т/га) обеспечияиог комплекс технологических приемов, включающий орпептацю борозд и подачу воды расчетной поливной нормой переменным расходом в каждое междурядье а зоне интенсивного действия скважины. Близкую урожайность (3,54 т/га) дает полно через междурядье. Пне золы интенсивного действия дренажа эта технолога« позволяет получать урожайность 3,09 и 3,01 т/га соответственно.

Рыгомендащп! производству

1. В зоне интенсивного действия дренажа (цо 250 м) необходимо ориентировать борозды в направлении скважины с размещением головных частей борозд от нее на максимальном удалении (210-250 м).

2. Технология полипа должна включать изменение расхода воды в голове борозды от 0,8 л/с (п период добегания) до 0,4 л/с (о период доувлажнения) с подачей воды через междурядье.

3. В зоне интенсивного действия дренажа прн поливах переменным расходом через междурядье на фоне эксплуатационной промывки оросительная иерма должна быть больше п среднем на 34% (2600 м'/га), по сравнению с остальной площадью орошаемого массива (1940 м'/га).

Crпсое: опублшгепапшх работ по тема тссссртацг.п:

1. Хавасоз 1С.Э., Шурзвилнн A.B.. Ннкнфороз P.M. Влияние технологии полива и дренированностн на водпо-фнзнческив свойства i эчв староорошаемой зоны Голодной степи. -М„ 1995. - Деп. В ИИНТЗИагропрои. 01.11.96. J& 225 ПС • 96. • б С.

2. Хавасоо 1С.Э., Шурашишц A.B., Никифоров P.M. Измеиашз содко--солевого режима почв а зависимости от технологии полппа хлопчатника п интенсивности дренированной-)! о староорошаемой зоне Голодной степи.-М., 19S&. - Деп. в НИИТЗИагропром: 01.I1.S5. Jö 224 ВС - 96. - 6 с.

3. Хавасоз К,Э., Шурапплпн A.B., Нпкпфороа P.M. Особенности технологии полипа хлоп".ггшжа прп неодинаковой дрснярозаниосга земель в стероорошаеио.1 зоне Голодно.! ctcmi. -М., 1955. • Деп. в НИИТЭИегрспром. 01.11.56. К> 223 ПС ■ 95. • 8 С.

и

ХАВАСОБ КИРЛН ЭРГАШЕВИЧ (РОССИЯ )

"Влияние технологии полива и интенсивности дренированиости на водно-солевой режим почв н урожайность хлопчатника в условиях староорошаемой зоны Голодной степи".

Работа выполнена а колхозе "Ахмат Ясави"ДжетысаЙского районе Чимкентской оиласти республики Казахстан о 1993 - 1995 гг. В результате было установлено, что в зоне интенсивного действия дренажа необходимо ориентировать борозды в направлении скважины с размещением головных частей борозд от нее на максимальном удалении (210-250 м); технология полива должна включать изменение расхода воды в голове борозды от 0,8 л/с до 0,4 л/с при подаче воды через междурядья; при поливах через междурядья оросительная норма должна быть на 34% больше (2600 м'/га) по сравнению с остальной площадью (1940 м'/гв).

KIRAN IUGACHEVICH KCHAVASOV(RUSSIA)

"Influence of irrigation technology and drainage intensity upon weter-sset regime and cottot) yield under the condition! of long time irrigation zona of Golodnaya Steppe".

Study wai carried uot during 1993-1995 In Kazakhstan. As a result of Investigation was found Lie following: In zone of intensive drainage Influence furrowa should be oriented in the direction of drainage well with the place of head part of furrows not more than 210-250 m from it; technology of irrigation «hould includs change oi" water dijehurde from 0,8 l/j ei the furrow head up to 0,4 1Л when water is supplied over furrow; when water supplied over furrow» irrigation rate ihculd be 34% more than on other territory.