Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Водопотребление и режим орошения зернового сорго при внесении минеральных удобрений в Волгоградской области

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Водопотребление и режим орошения зернового сорго при внесении минеральных удобрений в Волгоградской области"

\

'"->" г1"}

На правах рукописи

ЛЕМЯКИН МИХАИЛ ВЛАДИМИРОВИЧ

ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ И РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ

ЗЕРНОВОГО СОРГО ПРИ ВНЕСЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ В ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность: 06.01.02 - Сельскохозяйственная мелиорация

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Саратов 1999

Работа выполнена в Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии в 1995-1997 гг.

Научный руководитель-кандидат технических наук, доцент Григоров С.М.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук Царев А.П.

доктор сельскохозяйственных наук Решетов Г.Г.

Ведущее предприятие - "Волговодпроект".

заседании диссертационного Сио^^ .^^мцэственном

аграрном университете им.Н.И.Вавилова по адресу: 410600, г.Саратов, Театральная площадь, д.1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Саратовского государственного аграрного университета им.Н.И.Вавилова.

Автореферат разослан " 3/ " 999 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор сельскохозяйственных

наук, профессор А.И.Заварзин

Защита диссертации состоится

часов на

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В условиях рыночной экономики особая роль при производстве растениеводческой продукции, наряду с экологичностью, отводится ее экономичности и рентабельности. На юге Европейской части Российской Федерации с ее жесткими почвенно-климатическими условиями, где среднегодовое количество осадков не превышает 400 мм, кукуруза и другие культуры не способны давать высокие и стабильные урожаи, оправдывающие затраты на их производство. Поэтому сорго здесь должно стать ведущей зернофуражной культурой. Ценность ее обусловлена высокой продуктивностью, универсальностью использования, способностью противостоять высоким температурам, продолжительным засухам, а также возможностью выращивания на малопригодных для других кормовых культур почвах.

Данная культура отличается высокой пластичностью и при соответствующем наборе сортов и правильной агротехники, направленной на сохранение и рациональное использование почвенной влаги, должна обеспечивать высокие и устойчивые урожаи зерна. Одной из причин медленного внедрения сорго в производство является недостаточная разработка элементов технологии возделывания новых сортов для конкретных почвенно-климатических зон.

Возделывание зернового сорго должно осуществляться с учетом биологических особенностей, целевого назначения сорта и почвенно-климатических условий. Выбор правильной схемы из комплекса агротехнических мероприятий и оптимального режима орошения позволяют получать стабильный урожай зерна.

Цель исследований - повысить эффективность использования ирригационного фонда и водных ресурсов за счет точного нормирования водопотребления сорго и рационального планирования орошения.

В ходе исследований решали следующие задачи:

- изучить закономерности формирования урожайности зерна сорго при различных условиях водного и питательного режимов почвы с определением для каждого уровня урожайности оптимального их сочетания;

- установить взаимосвязь потребности растений в воде с уровнем формируемой урожайности зерна, дефицитом влажности и температурным режимом воздуха;

- изучить особенности фитомелиорирующей роли зернового сорго в улучшении почвенно-мелиоративного состояния орошаемых земель;

- определить основные параметры фотосинтетической деятельности растений с учетом формируемого урожая.

Научная новизна исследований заключается в том, что в условиях многофакторного опыта впервые для условий Волгоградского Заволжья определены пути оптимизации условий формирования запланированных урожаев зерна сорго путем проведения поливов и внесения удобрений. При этом установлены закономерности роста и развития растений, особенности фотосинтетической деятельности и фитомелиорирующей роли сорго, изучена динамика суммарного и среднесуточного водопотребления. Разработаны основы программированной технологии для получения урожайности зерна сорго на уровне 4,5 и 6 т/га, для которых установлены модули расхода влаги, позволяющие заблаговременно, с достаточной для практических целей точностью, определять оптимальные нормы и сроки поливов и тем самым управлять водным режимом почвы, экономить оросительную воду.

Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту: На орошаемых землях Волгоградского Заволжья научно обоснована и экспериментально доказана возможность получения запланированных урожаев зерна сорго на уровне 4,5 и 6 т/га. Для

каждого уровня урожайности определены: оптимальный водный и пищевой режимы почвы; параметры фотосинтетической деятельности растений и показатели выноса солей; величины суммарного и среднесуточного водопотребления, а также температурные модули расходов влаги, позволяющие контролировать водный режим почвы в заданных для программируемой урожайности пределах.

- Использование установленных в исследованиях закономерностей роста и развития растений, динамики выноса солей из почвы, водопотребления и биоклиматических коэффициентов испарения позволяет не только прогнозировать темпы роста и развития растений, управлять водным режимом почвы для получения программируемой урожайности зерна сорго, но и улучшать почвенно-мелиоративное состояние орошаемых земель при экономном использовании оросительной воды.

- Экономико-энергетическое обоснование параметров оптимизации режимов орошения и минерального питания для получения различных программируемых уровней урожайности зерна сорго.

Практическая значимость. Установлено, что почвенно-кпиматические условия Волгоградского Заволжья при оптимальном сочетании водного и пищевого режимов почвы обеспечивают формирование урожайности зерна сорго среднеспелых гибридов в пределах 5,0...5,5 т/га, что в 5,8...6,4 раза выше, чем в богарных условиях.

Оптимизация водного режима почвы для получения различных урожаев зерна сорго обеспечивается посредством дифференциации предполивного порога влажности почвы. Это позволяет снизить расход оросительной воды на 10...15 %, а ее затраты на образование одной тонны зерна - 16...20 %.

Результаты исследований. Результаты работы внедрены на орошаемых землях АО "Ахтубинское" Среднеахтубинского района Волгоградской области.

Апробация работы. Основные положения исследований получили положительную оценку на конференциях профессорско-преподавательского состава Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии в 1995-1998 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи.

Объем работы. Диссертация изложена на 165 страницах машинописного текста, содержит 32 таблицы, 22 приложения, состоит из введения, шести глав, выводов и предложений производству, списка использованной литературы, который включает 159 наименований, в том числе 8 зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность работы, научная новизна результатов исследований и их практическая значимость.

В первой главе "Современное состояние вопроса исследований" представлен анализ обзора литературы по рассматриваемой тематике.

Для правильного регулирования водного режима почвы при орошении необходимо определять главные особенности водного режима самих растений в связи с различными почвенно-климатическими и агротехническими условиями их возделывания.

Высокие урожаи зерна, полученные при выращивании сорго на опытных делянках в передовых хозяйствах, характеризуют его как культуру больших потенциальных возможностей.

Вынося из почвы с урожаем С1 и 804, в избытке находящиеся

в засоленных почвах, сорго тем самым оказывает фитомелиоративное действие, способствуя их улучшению для возделывания последующих культур. Если кукуруза удовлетворительно растет при засолении почвы до 0,4 % растворимых солей, то сорго - до 0,6...0,7 %, то есть выдерживает их концентрацию в 1,5...2,0 раза большую.

Анализ литературы по теме исследований свидетельствует, что продуктивность зернового сорго в зависимости от почвенно-климатических условий, режима орошения, норм внесения удобрений, сортов и гибридов, а также других агротехнических приемов, изменяется в широких пределах от 3,5 до 10,5 т/га и выше. Для орошаемых земель Волгоградского Заволжья эти вопросы изучены мало, что не позволяет теоретически обосновать и практически применять различные приемы возделывания с целью активизации фотосинтетической деятельности, направленной на получение планируемой урожайности зернового сорго. Усугубляющееся положение сельского хозяйства в рыночной экономике и ухудшение экологической обстановки требуют необходимости разработки таких технологий возделывания этой культуры, которые при наименьших затратах оросительной воды, минеральных удобрений и других материальных ресурсов обеспечивали бы получение высокорентабельных, заранее планируемых уровней урожайности зерна сорго при улучшении почвенно-мелиоративного состояния мелиорированных агроландшафтов Волгоградского Заволжья.

Решение этих вопросов связано с необходимостью постановки и проведения многофакторных исследований, включающих различные варианты водного режима почвы, минерального питания и другие агротехнические приемы возделывания зернового сорго.

Во второй главе "Природные условия, схема опытов и методика проведения исследований" рассматриваются почвенно-климатические условия опытного участка, а также методические вопросы постановки и проведения исследований. Экспериментальная часть работы проводилась на опытном орошаемом участке в Волгоградском Заволжье в 1995-1997 гг. Были выполнены стандартные определения водно-физических свойств почвы в соответствие с действующими рекомендациями. Полив выполнялся при помощи агрегатов ДЦА-ЮОМА.

Опыты закладывались методом расщепленных делянок при одноярусном рендомизированном размещении вариантов как по водному режиму почвы (фактор А), так и по минеральному питанию (фактора В) (рис.1).

Повторность опытов трехкратная, учетная площадь делянок по нормам удобрений 200 кв.м, по водному режиму почвы - 2000 кв.м.

Между вариантами по режиму орошения предусматривались защитные полосы шириной 25 м, а между вариантами по пищевому режиму почвы -4 м.

Без удобрений N 150 Р 60 К 90 N 90 Р 60 К 90 N 180 Р 60 К 90 N 120 Р 60 К 90 70...80 %НВ

N 180 Р 60 К 90 N 120 Р 60 К 90 Без удобрений N 150 Р 60 К 90 N 90 Р 60 К 90 80 %НВ Первая

N 180 Р 60 К 90 N 150 Р 60 К 90 N 120 Р 60 К 90 N 90 Р 60 К 90 Без удобрений 70 % НВ повторность

N 90 Р 60 К 90 N 180 Р 60 К 90 N 120 Р 60 К 90 Без удобрений N 150 Р 60 К 90

Рис.1. Схема размещения вариантов полевого опыта

Третья глава "Режим орошения, нормы внесения минеральных удобрений и их влияние на развитие зернового сорго" посвящена анализу изменения развития растений сорго в зависимости от полива и уровня минерального питания.

Наличие почвенной влаги, ее подвижность и доступность, при определенных температурах и световых условиях, является одним из основных показателей, характеризующих интенсивность роста и развития растений.

В проведенных нами в 1995... 1997 гг. полевых опытах изучалось четыре варианта водного режима почвы на посевах зернового сорго.

Динамика влажности активного слоя в посевах сорго на зерно по вариантам водного режима почвы представлена на рисунках 2...4.

Анализ полученных данных показывает, что влажность почвы во все годы исследований поддерживалась в пределах, установленных схемой опытов. Создаваемые за счет осенне-зимних и весенних осадков, начальные запасы почвенной влаги в активном слое почвы по годам исследований изменялись от 1653 до 1716 куб.м/га или от 86,4 до 89,7 %. Минимальные значения почвенной влаги в активном слое почвы были в 1996 г., а максимальные - в 1997 г.

При решении вопросов оптимизации водного режима почвы необходимо закономерности изменения доступности для растений почвенной влаги по мере иссушения почвы согласовывать с закономерностями изменения потребности растений в воде по этапам органогенеза. При таком режиме влажности почвы урожайность в большинстве случаев оказывается не ниже, чем при поддержании постоянной предполивной влажности по верхнему пределу в течение всей вегетации. Однако, затраты оросительной воды при этом уменьшаются, что имеет важное значение в связи со снижением энергетических затрат и для улучшения экологической обстановки ландшафтных комплексов.

80% НВ,---.70 % НВ,--- 80-70 % НВ, • • • без орошения

Динамика влажности активного слоя почвы по вариантам водного режима в 1995 г. на посевах сорго:

1 - относительная влажность воздуха, %;

2 - температура воздуха, °С;

3 - осадки, мм;

4 - поливы, мм;

5- влажность почвы, % НВ.

Динамика влажности активного слоя почвы по вариантам водного режима в 1996 г. на посевах сорго:

1 - относительная влажность воздуха, %;

2 - температура воздуха, °С;

3 - осадки, мм;

4 - поливы, мм;

5- влажность почвы, % НВ.

по* всхо- куще- груйко- выметыва- полочная-

сев- ды - ние - аание - ние - мо- полная

всхо- куще- труб- внмёты- лочная спелость

ды ние кова- ваше спелость

ние .

80% НВ,--- 70%НВ,

80-70 % НВ,

без орошения

Динамика влажности активного слоя почвы по вариантам водного режима в 1997 г. на посевах сорго:

1 - относительная влажность воздуха, %;

2 - температура воздуха, °С;

3 - осадки, мм;

4 - поливы, мм;

5- влажность почвы, % НВ.

В наших опытах поддержание дифференцированного режима увлажнения почвы по схеме 80...70 % НВ потребное количество вегетационных поливов и оросительная норма во все годы исследований сложилась ниже, чем в варианте с предполивным порогом влажности почвы 80 % НВ. Так, в 1995 году при поддержании дифференцированного предполивного порога влажности почвы было проведено пять поливов, четыре из которых нормой 450 и один нормой 650 куб.м/га. Оросительная норма за период вегетации сорго в этом варианте составила 2850 куб.м/га. Во влажном 1996 году количество поливов уменьшилось до трех, один из которых был дан нормой 650, а два по 450 куб.м/га каждый. Оросительная норма составила 1750 куб.м/га. В 1997 году оросительная норма увеличилась до 2200 куб.м/га, а количество поливов - до четырех. Продолжительность межполивных периодов изменялась в 1995 году от 12 до 22 дней, в 1996 году - от 20 до 36 дней и в 1997 году - от 21 до 25 дней.

Анализ поливного режима зернового сорго показал, что во влажные годы потребность его в оросительной воде при предполивной влажности активного слоя почвы 80 % НВ составляет 2000, а при 70 % НВ -1500 куб.м/га. В более сухие годы оросительная норма в варианте 80 % НВ увеличивается до 3100, а в варианте 70 % НВ - до 2350 куб.м/га. Количество поливов при этом повышается от 2.„4 до 3...6. Следовательно, большое влияние на поливной режим зернового сорго оказывают гидротермические условия вегетационного периода и уровень предполивной влажности почвы. Вместе с тем, другим важным показателем при определении числа, сроков и норм проведения поливов являются сами растения, их рост и развитие, а также уровень формируемой урожайности.

Орошение в сочетании с внесением удобрений способствует увеличению формирования ассимилирующего аппарата и продолжительности его работы, увеличивает суточные приросты биомассы

и предопределяет возможность формирования посевами сорго соответствующих урожаев зерна.

Кроме того, в задачу наших исследований входило изучение условий развития общей массы корней и послойное распределение их в метровом слое почвы при различных условиях водного и пищевого режимов.

Анализ полученных данных позволил установить ряд закономерностей формирования корневой системы зернового сорго. На ее развитие существенное влияние оказывает режим орошения сорго. Наибольшая масса корней во все годы исследований накапливалась в варианте, где поливы назначались при нижнем пороге влажности почвы 80 % НВ. В этом варианте масса сухих корней изменялась в среднем на 0,91 — 1,96 т/га (табл.1). В варианте с дифференцированным режимом увлажнения почвы масса сухих корней сорго составила 0,86....1,79 т/га, а в варианте с предполивным порогом влажности активного слоя почвы 70 % НВ она уменьшилась до 0,74...1,46 т/га. Наиболее низкое содержание массы сухих корней в метровом слое почвы 0,22...0,34 т/га было отмечено в варианте без орошения (табл.1).

В четвертой главе "Суммарное водопотребление растений сорго" рассмотрены элементы водного баланса почвы на посевах сорго и динамика изменения суммарного водопотребления в зависимости от внешних факторов.

Результаты наших исследований по водопотреблению сорго показывают, что увеличение урожайности зерна сопровождается ростом потребления воды. Так, в варианте без орошения увеличение суммарного водопотребления по годам исследований от 1649 до 2102 куб.м/га сопровождалось повышением урожайности зерна сорго от 0,36 до 1,10 т/га. В вариантах с проведением поливов при увеличении урожайности с 3,25 до 3,89 т/га суммарное водопотребление

возросло до 3120...3790 куб.м/га. Внесение минеральных удобрений, способствующих более рациональному использованию воды на формирование урожая, повышает продуктивность посевов сорго при тех же затратах воды до 3,90...5,48 т/га (рис.5). Однако, внесение удобрений в количестве N 180 Р60 К90 кг/га д.в. не сопровождалось повышением урожайности зерна сорго.

Таблица 1.

Масса сухих корней зернового сорго Камышинское-31 в слое 0...1,0 м при различных водным и пищевом режимах почвы, т/га

Предполив-ная влажность почвы, %НВ Норма минеральных удобрений, кг/га д.в. Годы исследований

1995 1996 1997 Среднее

70 Без удобрений 0,93 0,54 0,75 0,74

N 90 Р60 К90 1,34 0,73 1,17 1,08

N 120 Р60 К90 1,67 0,98 1,07 1,24

N 150 Р60К90 1,83 1,14 1,41 1,46

N 180Р60К90 1,61 1,17 1,39 1,39

80 Без удобрений 1,07 0,69 0,97 0,91

N 90 Р60 К90 1,49 0,92 1,43 1,28

N 120 Р60 К90 1,76 1,31 1,82 1,63

N 150 Р60 К90 2,24 1,73 1,91 1,96

N 180Р60 К90 2,10 1,59 1,83 1,84

80-70 Без удобрений 0,99 0,72 0,87 0,86

N 90 Р60 К90 1,53 0,98 1,30 1,27

N 120 Р60 К90 1,87 1,33 1,42 1,54

N150 Р60 К90 2,11 1,56 1,67 1,78

N 180Р60К90 2,04 1,62 1,71 1,79

Без Без удобрений 0,28 0,17 0,21 0,22

ороше- N 90 Р60 К90 0,31 0,22 0,28 0,27

ния N120 Р60 К90 0,37 0,24 0,32 0,31

N150P60 К90 0,39 0,27 0,36 0,34

N 180 Р60 К90 0,36 0,25 0,35 0,32

Пятая глава "Влияние орошения на продуктивность зернового сорго" посвящена урожайности, качеству и структуре зерна сорго.

Для количественной оценки продуктивности сельскохозяйственных растений и в том числе сорго вполне достаточно показателя урожайности (таблица 2).

Таблица 2.

Урожайность зерна сорго Камышинское-31 по вариантам опытов

Вариант водного режима почвы, %НВ Норма минеральных удобрений, кг/га д.в. Урожайность зерна, т/га

1995 г. 1996 г. 1997 г. Среднее

70 Без удобрений 3,68 3,25 3,50 3,48

N 90 Р60 К 90 4,25 3,90 4,16 3,10

N 120 Р60 К 90 4,88 4,59 4,92 4,80

N 150 Р60К90 5,15 4,88 5,07 5,03

N 180 Р60К90 5,10 4,79 5,08 4,99

80 Без удобрений 3,79 3,46 3,89 3,74

N 90 Р60 К 90 4,57 4,45 4,42 4,48

N 120 Р60 К 90 5,18 5,00 5,13 5,10

N 150Р60К90 5,48 5,29 5,41 5,39

N 180 Р60К90 5,20 4,92 5,20 5,11

80-70 Без удобрений 3,86 3,46 3,76 3,69

N 90 Р60 К 90 4,53 4,43 4,53 4,50

N 120 Р60К90 5,17 4,95 4,95 5,04

N 150 Р60К90 5,48 5,35 5,35 5,42

N 180 Р60К90 5,23 4,99 5,00 5,07

Без Без удобрений 0,36 0,86 0,71 0,64

ороше- N 90 Р60 К 90 0,40 0,90 0,87 0,72

ния N120 Р60К90 0,43 0,90 0,89 0,74

N150 Р60К90 0,43 0,97 0,90 0,77

N 180 Р60К90 0,47 1,10 1,00 0,86

НСР 0,5 т/га 0,27 0,20 0,12

Суммарное водопотребление, тыс.м3/га

Рис. 5. Зависимость урожайности зернового сорго от водопотребления:

1 - без удобрений;

2 - N 90 Р 60 К 90; З-Ы 120 Р 60 К 90;

А XI 1СЛ П ¿Г\ I' ПА

Применение минеральных удобрений, а также улучшение водного режима почвы в посевах сорго в наших исследованиях мало способствовали изменению содержания жира, клетчатки, БЭВ в зерне в сравнении с растениями выращенными без применения удобрений.

)

Таблица 3.

Влияние водного и пищевого режимов почвы на качество зерна сорго (среднее за исследуемый период), %

Вариант Норма Элементы качества

водного минеральных протеин жир зола нитра- клет- БЭВ кормо-

режима почвы, %НВ удобрений, кг/га, д.в. % т/га ты, мг/кг чатки вых единиц/ 100 кг

70 Без удобрений 11,9 0,41 2,94 12,4 34,5 5,83 68,9 122,1

N 90 Р60 К90 13,3 0,55 2,97 11,4 56,3 5,96 67,8 123,6

N 150 Р60К90 14,1 0,71 2,98 п,з 62,6 6,07 66,2 124,2

80 Без удобрений 10,4 0,39 2,96 12,6 58,8 5,98 68,5 122,0

N 90 Р60 К90 12,1 0,54 2,94 12,2 66,9 5,94 67,1 122,8

N 150 Р60К90 13,2 0,71 2,97 13,4 75,7 6,04 65,4 122,7

80-70 Без удобрений 11,5 0,42 2,98 12,4 41,6 5,90 68,6 122,2

N 90 Р60 К90 12,9 0,58 2,92 11,9 59,8 5,97 67,3 123,4

N 150 Р60К90 13,7 0,74 2,98 12,9 63,7 6,06 66,8 123,9

В шестой главе "Экономико-энергетическая эффективность возделывания сорго" дается оценка экономической эффективности рассмотренных в работе вариантов.

Оптимизация водного и пищевого режимов почвы за счет орошения и внесения минеральных удобрений в количестве N 90 Р 60 К 90... N 150 Р 60 К 90 кг/га д.в., обеспечивающая урожайность зерна сорго на уровне 4,10...5,42 т/га экономически выгодна. Так как при этом уровень рентабельности производства зерна составляет 16,1...35,7 %, а условно чистый доход изменяется от 372 до 856 руб./га.

Этому свидетельствует и энергетическая оценка технологии возделывания сорго, в которой коэффициент энергетической эффективности изменяется от 1,41 до 1,74. Наиболее высокие показатели как энергетической, так и стоимостной оценки получены при поддержании дифференцированной предполивной влажности почвы и внесения минеральных удобрений в дозе N 150 Р 60 К 90 кг/га д.в.

ВЫВОДЫ

1. Почвенно-климатические условия Волгоградского Заволжья при оптимальном сочетании водного и пищевого режимов почвы обеспечивают формирование урожайности зерна сорго среднеспелых гибридов в пределах 5,0...5,5 т/га, что в 5,8...6,4 раза выше чем в богарных условиях.

2. Для поддержания предполивной влажности почвы на уровне 70 % НВ во влажные годы требуется 2 полива оросительной нормой 1500 куб.м/га. В засушливые годы количество поливов увеличивается до 3, а оросительная норма достигает 2350 куб.м/га. Повышение предполивного порога влажности почвы до 80 % НВ сопровождается увеличением числа поливов соответственно до 4...6, а оросительной нормы -2000...3100 куб.м/га. Поддержание дифференцированного режима влажности почвы (80...70 % НВ) во влажные годы достигается проведением 2 поливов нормой 450 куб.м/га и одного полива нормой 650 куб.м/га, а в засушливые годы - 4 поливов нормой 450 куб.м/га и одного полива нормой 650 куб.м/га.

3. По мере улучшения водного и пищевого режимов почвы в посевах зернового сорго максимальная площадь листьев возрастает от 36,2 до 55,1 тыс.квад.м/га, а фотосинтетический потенциал увеличивается от 1704 до 3389 тыс.квад.м/га. Формирование мощного ассимилирующего аппарата функционирующего наиболее продолжительное время способствует увеличению суточных приростов сухого вещества

от 122 до 198 кг/га и накоплению сухой биомассы от 7,99 до 14,04 т/га. Увеличение урожаев сухой биомассы растений при повышении фотосинтетического потенциала происходит по зависимости М=0,028 Ф + 1,45, которая позволяет контролировать процесс формирования урожайности зерна сорго.

4. Повышение продуктивности посевов сорго за счет оптимизации водного и пищевого режимов почвы связано, в первую очередь, с массой зерна в метелке, массой 1000 зерен и продуктивной кустистостью. Так, при улучшении водного и пищевого режимов почвы масса зерна в метелке и масса 1000 зерен повышается соответственно от 26,4 до 29,1...33,4 и от 22,1...22,8 до 22,9...23,3, а продуктивная кустистость увеличивается от 1,30—1,39 до 1,41...1,47.

5. Максимальная урожайность зерна 5,42 т/га получена при поддержании в течение вегетации дифференцированной предполивной влажности активного слоя почвы по схеме 80...70 % НВ и внесении минеральных удобрений в дозе N 150 Р 60 К 90.

6. Орошение приводит к снижению содержания протеина в зерне сорго от 11,9 до 10,4 %, а оптимизация минерального питания за счет внесения удобрений способствует повышению его до 12,1...14,1 %. Соответственно при этом повышается и содержание незаменимых аминокислот.

7. Суммарное водопотребление сорго с повышением нижнего предполивного порога влажности почвы и уровня урожайности зерна увеличивается от 3120 до 3790 куб.м/га по зависимости Е = 208 У + 2465. Среднесуточный расход влаги по межфазным периодам составил 16,4...42,6 куб.м/га. Максимум среднесуточного водопотребления (32,9...42,6 куб.м/га) наблюдался в период трубкование - выметывание. Улучшение водообеспеченности и оптимизация минерального питания посевов сорго способствовали снижению коэффициентов водопотребления от 964 до 626 куб.м/т. Наименьшими затраты воды на образование одной

тонны зерна 626...920 куб.м были в варианте с дифференциацией предполивной влажности почвы в течение вегетации.

8. Оптимизация водного режима почвы для получения различных урожаев зерна сорго обеспечивается посредством дифференциации предполивного порога влажности почвы. Это позволяет снизить расход оросительной воды на 10...15 %, а ее затраты на образование одной тонны зерна -16...20 %.

9. Установленные биоклиматические коэффициенты (К<1) и (КЛ) по межфазным периодам и в среднем за вегетацию позволяют определять ход суммарного водопотребления и дефицит водного баланса посевов сорго. В среднем за вегетацию на 1 град. С среднесуточной температуры и на 1 гПа дефицита влажности воздуха посевы сорго расходуют соответственно 0,11—0,13 и 0,14—0,17 мм воды. Максимальные значения соответствуют наиболее водообеспеченному варианту (80 % НВ), а минимальные - менее водообеспеченному (70 % НВ).

10. Для светло-каштановых почв Волгоградского Заволжья допустимая эрозионно-безопасная поливная норма 208 куб.м/га, а с учетом проведения щелевания и воздействия проективного покрытия растений сорго она может увеличиваться до 470 куб.м/га. Это позволяет судить о правильности применения дифференцированной предполивной влажности почвы и экологически обоснованного режима орошения для получения запланированных урожаев.

11. Оптимизация водного и пищевого режимов почвы за счет орошения и внесения минеральных удобрений в количестве N 90 Р 60 Я 90...N 150 Р 60 К 90 кг/га д.в., обеспечивающая урожайность зерна сорго на уровне 4,10...5,42 т/га экономически выгодна. Так как при этом уровень рентабельности производства зерна составляет 16,1...35,7 %, а условно чистый доход изменяется от 372 до 856 руб./га. Этому свидетельствует и энергетическая оценка технологии возделывания

сорго в которой коэффициент энергетической эффективности изменяется от 1,41 до 1,74. Наиболее высокие показатели как энергетической, так и стоимостной оценке получены при поддержании дифференцированной предполивной влажности почвы и внесения минеральных удобрений в дозе N 150 Р 60 К 90 кг/га д.в.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Посев сорго необходимо проводить широкорядным способом с междурядьем 70 см при температуре почвы на глубине (4...6 см) заделки семян 14...16°С, нормой 250 тыс. всхожих семян на гектар с обязательным использованием для борьбы с сорной растительностью почвенных и страховых гербицидов. При этом:

- экономически эффективная урожайность зерна сорго на уровне 4,0...4,5 т/га обеспечивается при поддержании предполивной влажности почвы 70 % НВ и внесении удобрений N 120 Р 60 К 90 кг/га д.в.;

- более высокий уровень зерна сорго 5,0...5,5 т/га с максимальными экономическими показателями обеспечивается при дифференциации предполивного порога влажности активного слоя почвы по схеме 80...70 % НВ с обязательным внесением удобрений в норме N 150 Р 60 К 90 кг/га д.в.

2. Управление режимом орошения сорго, обеспечивающего оптимизацию водного режима почвы для получения различной урожайности зерна необходимо использовать биоклиматические коэффициенты расхода влаги, которые в варианте 70 % НВ изменяются в течение вегетации от 0,08 до 0,14 мм/° С, а при дифференцированной предполивной влажности почвы - от 0,09 до 0,15 мм/° С.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Григоров С.М., Лемякин М.В. Среднесуточное водопотребление посевов сорго.// Вестник АПК бюллетень консультационной службы Волгоградской области, 1999 г. 21 вып. с.1.

Григоров С М., Лемякин М.В. Влияние орошения на урожайность зерна сорго, его качество и структуру.// Информационный листок Волгоградского ЦНТИ, 1999. 231 вып.

Григоров С М., Лемякин М.В. Водопотребление и режим орошения зернового сорго при внесении минеральных удобрений в Волгоградском Заволжье.// Вторичные ресурсы. Социально-экономические, экологические и технологические аспекты: Материалы международной научно-практической конференции (Пенза, 1999 г.). Пенза: 1999. Приволжск. Дом знаний, с. 40 - 42.