Автореферат (1151670), страница 5
Текст из файла (страница 5)
В четвертой главе приведены методика и результаты экспериментальных исследований технологии полива по экранированным бороздам.
Опытный участок располагался на Центральной экспериментальной базе УзНИИХ, расположенной на IV и V террасах р.Чирчик. Рельеф - грядовидное мезоповышение. Грунтовые воды залегают на глубине более 10 м.Почва участка - староорошаемый, среднеокультуренный, среднемощный, слобосмытый, незасоленный типичный серозем. Мощность гумусового горизонта 50-60 см, мелкоземистого - более 200 см.
Для экранирования ложа борозд применялась полиэтиленовая пленка толщиной 8 мкм, шириной 60 см, в которой с различным шагом расположены водовыпускные отверстия диаметром 5-6 мм и солома озимой пшеницы.
С целью изучения эффективности применения полиэтиленовой пленки и соломы озимых зерноколосовых на ЦЭБ УзНИИХ автором совместно с Г.А.Безбородовым был заложен полевой опыт, включающий варианты, представленные в таблице 4.
В исследованиях был изучен тепловой режим почв, оценивалось влияние водного и теплового режима на продуктивность хлопчатника. Для установления сроков полива хлопчатника в гребне борозд отдельных вариантов устанавливали по два тензиометра марки "Иррометр" на глубину 30 и 70 см. Регулярные, 3-6 раз в неделю, наблюдения за всасывающим давлением почвы в четырех вариантах опыта в 1997г. - втором, четвертом, пятом и шестом усреднялись, что давало результаты каркасного потенциала, по которому определялась влажность для 0-100 см слоя почвы.
Далее были рассчитаны приросты всасывающего давления за отдельные периоды наблюдений и среднесуточные его приросты (табл. 5). Как видно, среднесуточный прирост всасывающего давления почвы при поддержании оптимального режима орошения хлопчатника оказывается одинаковым в вариантах с открытой и экранированной пленкой - 4,1 сб/сут. Солома после полива дольше удерживает влагу и поэтому из почвы, покрытой соломой, испарение оказывается немного выше, чем с открытой и частично покрытой пленкой поверхности почвы - 4,2 сб/сут.
Таблица 4. Схема вариантов полевого опыта
Варианты поливов | Годы исследований | |||
1997 | 1998 | 1999 | 2000-2001 | |
Полив по стандартным бороздам через междурядье (контроль) | + | + | + | + |
Полив через междурядье по бороздам с пленочным покрытием (50% поверхности почвы покрыто пленкой) | + | + | + | + |
Полив через междурядье по бороздам с пленочным покрытием (100% поверхности почвы покрыто пленкой) | + | + | ||
Полив через междурядье по бороздам с бумажным покрытием | + | |||
Полив через междурядье по межколесным бороздам | + | |||
Полив по чередующимся бороздам | + | |||
Полив через междурядье по бороздам с соломенным покрытием (50% поверхности почвы покрыто пленкой) | + | + | + | |
Полив через междурядье по бороздам с соломенным покрытием | + | |||
Полив по обычным бороздам, гребни которых покрыты пленкой | + | |||
Полив по обычным бороздам с подачей воды в каждую борозду | + |
Однако большая норма внесения соломы может снизить испарение. В 1997г. этот вопрос изучался на площадках размером 1,25×1,25 м, заложенных на хлопковом поле: с оголенной разрыхленной поверхностью; на 50 % покрытой соломой массой 1 кг; на 100 % покрытой соломой массой 2 кг. На каждой площадке на глубину 30 см был установлен тензиометр, показания которого снимались ежедневно с 16.08 по 08.09. За 23 дня наблюдений прирост всасывающего давления составил 40 сб на первой площадке, 29 сб на второй площадке и 12 сб на третьей; соответственно суточный прирост - 1,7; 1,3; 0,5 сб/сут. Таким образом, существенного снижения испарения с неувлажняемой поверхности можно добиться при использовании большего количества соломы - в 1,4 раза при норме соломы 6,4 т/га и в 3,3 раза при норме 12,8 т/га.
Измерением температуры почвы за период с 17.04.98г. до 01.09.98г. установлено, что в варианте с покрытием борозд пленкой сумма температур на глубине почвы 5, 10 и 15 см оказалась больше контрольной на 598,3; 543,5 и 477 о С. В варианте с покрытием почвы соломой наблюдалось снижение температуры почвы по сравнению с контролем: на глубине 5 см на 114,7 о С, на глубине 10 см на 74,9 о С, на глубине 15 см на 54,4 о С. Эти показатели анализировались с целью выявления влияния на микробиологический состав почв, который рассмотрен ниже, и его влияние на питательный режим почв, и как следствие, на урожайность культур.
Таблица 5. Динамика всасывающего давления в условиях поверхности почвы при пленочном и соломенном покрытии, 1997г.
Период наблюдений | Продолжительность, сут | Прирост давления за период, сб | Суточный прирост давления, сб/сут |
Открытая почва | |||
25.05-03.06 | 9 | 17,5 | 1,9 |
06.06-16.06 | 10 | 19 | 1,9 |
23.06-30.06 | 7 | 30 | 4,3 |
14.07-22.07 | 8 | 53 | 6,6 |
30.07-04.08 | 5 | 30,5 | 6,1 |
12.08-18.08 | 6 | 35 | 5,8 |
Итого: | 45 | 185 | 4,1 |
Пленочное покрытие | |||
25.05-03.06 | 9 | 16 | 18, |
06.06-16.06 | 10 | 16 | 1,6 |
23.06-30.06 | 7 | 31 | 4,4 |
15.07-17.07 | 3 | 26 | 6,8 |
28.07-07.08 | 10 | 51,5 | 5,2 |
11.08-20.08 | 9 | 56 | 6,2 |
Итого: | 48 | 196,5 | 4,1 |
Соломенное покрытие | |||
25.05-03.06 | 9 | 9 | 1,0 |
06.06-16.06 | 10 | 19 | 1,9 |
23.06-30.06 | 7 | 30 | 4,3 |
12.07-22.07 | 10 | 68,5 | 6,9 |
24.07-04.08 | 11 | 65 | 5,9 |
05.08-16.08 | 11 | 54 | 4,4 |
Итого: | 58 | 245,5 | 4,2 |
Исследования показали, что экранирование почвы полиэтиленовой пленкой способствует получению высокого урожая хлопка-сырца. Так, за период с 1997г. по 2001г. средний урожай хлопка-сырца составил: на контроле 3,77 т/га; в варианте с экранированием пленкой 50 % поверхности почвы 4,88 т/га; в варианте со 100% экранированием - 6,42 т/га.
Хлопку-сырцу при высоком урожае присущи и хорошие технологические свойства. Анализ хлопка-сырца урожая 1999г. показал, что если на контроле выход волокна составил 32,8 %, то на вариантах 2, 3, 4 и 5 соответственно 35,0 %, 33,3 %, 34,6 % и 37,5 % при одинаковом промышленном сорте хлопкового волокна. Во всех опытных вариантах разрывная нагрузка волокна оказалась также выше, чем на контроле - 24,3; 24,1; 24,1; 24,4 г/с·текс против 24,0 г/с·текс.
Таким образом, покрытие почвы разными материалами при выращивании хлопчатника на типичном сероземе способствует получению высокого и качественного урожая хлопка-сырца. Формирование благоприятного теплового и водного режимов способствует интенсивному развитию корневой системы, которая наиболее полно использует запасы питательных элементов почвы.
Для формирования таких оптимальных режимов в почве необходимо увязать увлажнение почвы с техникой полива по экранированным бороздам.
Исходными положениями для расчета оптимальных элементов техники полива по экранированным пленкой бороздам являются следующие:
-
поливы проводятся с подачей воды через одно междурядье;
-
в пленке водовыпускные отверстия диаметром 5 мм расположены по оси борозды с шагом 1,2 м;
-
время добегания воды по экранированной пленкой борозде tд рассчитывается по формуле (Ю.Г.Безбородов, 1998)
где kу -установившаяся скорость впитывания воды в почву, м/ч; lб - длина борозды, м; q - расход воды в борозду, м3/ч; i - уклон борозды;
-
коэффициент равномерности увлажнения почвы рассчитывается по формуле
где hк и hГ - соответственно глубина увлажнения почвы в голове и конце борозды, м,
где WНВ - влажность почвы при наименьшей влагоемкости, %; Wф - фактическая послеполивная влажность почвы, %; mн – поливная норма нетто, см.
Глубина промачивания в начале борозды равна:
Обобщенный показатель эффективного полива Пэп (чем больше Пэп, тем выше качество полива), объединяющий частные показатели качества полива - КПД, степень равномерности увлажнения почвы, противоэрозионную устойчивость почвы имеет вид: