Автореферат (1151680), страница 3
Текст из файла (страница 3)
где Q – оросительная норма, м3/га, W – индекс уровня влагообеспечения, i - индекс биоэнергетического потенциала природной добавки, а следующие коэффициенты: a=12634, b=-264, c=2,4, d=-97 e=6,1 – установлены по экспериментальным данным. Коэффициент детерминации зависимости R2 = 0,87.
Индекс уровня водообеспечения принимался по режиму предполивной влажности почвы 70% НВ, 70-80-70% НВ, 80% НВ, а индекс биоэнергетического потенциала природных добавок условно принимался 5 т/га для глины и 10 т/га для сапропеля.
В зависимости от фазы развития картофеля изменялись поливные нормы. При режиме предполивной влажности почвы 70% НВ они варьировали в пределах 122-146 м3/га, при 80% НВ – 75-95 м3/га и при дифференцированном режиме 70-80-70% НВ – 93-150 м3/га.
В вегетационный период полив картофеля проводилось через каждый 1 – 3 дня. С увлечением предполивной влажности почвы интервалы между поливами сокращались. Так, при режиме влажности почвы 70% НВ (вар. 1 – 3) период между поливами изменялся от 1,5 до 3 суток. При режиме влажности почвы 80% НВ во все фазы развития растений поливы картофеля проводились через каждые 1 – 2 дня.
При дифференцированном режиме орошения (вар. 7 – 9) межполивные интервалы изменялись в пределах 1,6-2,4 сут. Создание водорегулирующего слоя из сапропеля и глины при всех режимах увлажнения увеличивали продолжительность межполивного интервала на 0,1-0,3сут.
Следует отметить, что в фазу «цветение – окончание роста ботвы», которая для картофеля по влагообеспеченности является критическим периодом, поливы при всех режимах влажности почвы проводились чаще в основном через день или два дня. В третий межфазный период при высоких температурах воздуха поливы проводились также часто, особенно в вариантах 4-6 с режимом влажности почвы 80% НВ.
В зависимости от режима предполивной влажности почвы, фазы развития и наличия в почве природных компонентов изменялось время одного полива и продолжительность бесперебойной работы капельной системы орошения. При режиме предполивной влажности почвы 70% НВ продолжительность капельного полива в среднем составляла 94 – 97 мин, а продолжительность бесперебойной работы капельной системы составляла 66–70 часов.
При повышении влажности почвы (80% НВ) поливы проводились с меньшей продолжительностью – в среднем 62 мин, а продолжительность бесперебойной работы капельной системы варьировала в пределах 77–82 часа. Следовательно, с повышением режима предполивной влажности почвы с 70% НВ до 80% НВ и увеличении числа поливов время, затраченное на проведение поливов, возрастало в среднем на 13 часов.
Продолжительность одного полива картофеля с дифференцированным режимом влажности почвы (вар. 7 – 9) 70-80-70% НВ составляла 78-79 мин., а время, затраченное на проведение всех поливов –71-75 часов.
В вариантах внесения в почву сапропеля и глины для создания водоаккумулирующей прослойки при всех режимах увлажнения обеспечивалось снижение бесперебойной работы капельной системы в течение вегетации в среднем на 3-4 часа.
Распределение оросительной нормы по фазам развития картофеля показало, что наибольшая доля оросительной воды приходится на фазу «начало цветения – окончание роста ботвы» – 26,5 – 33,8%, а меньше всего – в фазы «посадка – всходы» (13,2 – 15,6%) и «бутонизация – начало цветения» (11,7 – 14,1%). В полупустынной зоне Омана при капельном орошении кратковременное иссушение почвы перед уборкой способствовало более своевременному сбору урожая картофеля. При этом запасы влаги в почве на начало и конец вегетации картофеля отражали динамику влажности почвы в эти периоды. Во все фазы роста и развития картофеля влажность и влагозапасы в расчетном слое почвы соответствовали заданному предполивному режиму, предусмотренному схемой опыта.
Водопотребление картофеля при капельном орошении возрастает с увеличением влагообеспеченности растений и снижается в вариантах с внесением в почву природных компонентов из сапропеля и бентонитовой глины (табл. 4). Так, при режиме предполивной влажности почвы 70% НВ в контроле (вар. 1) без водоаккумулирующей прослойки суммарное водопотребление в среднем составляла 6541 м3/га, а среднесуточное –58,9 м3/га. Повышение режима предполивной влажности почвы с 70% НВ до 80% НВ приводило к увеличению суммарного и среднесуточного водопотребления. В варианте 4 без создания водоаккумулирующей прослойки суммарное водопотребление в среднем за три года составляло 7573 м3/га, а среднесуточное –65,9 м3/га. Создание водоаккумулирующей прослойки из сапропеля снижало суммарное водопотребление в среднем на 318 м3/га или на 4,9% при режиме влажности 70% НВ и на 434 м3/га или на 5,7% при режиме влажности 80% НВ. Эти показатели соответственно составили 288 м3/га или 4,4% и 399 м3/га или 5,6% при создании водоаккумулирующей прослойки из глины.
В варианте 7 с дифференцированным режимом предполивной влажности почвы без водоаккумулирующей прослойки суммарное водопотребление картофеля в среднем составляло 6997 м3/га и среднесуточное 61,9 м3/га. Водоаккумулирующая прослойка из сапропеля снижала суммарное водопотребление в среднем на 377 м3/га (5,4%) и среднесуточное водопотребление – с 61,9 до 57,6 м3/га, а из глины – в среднем с 6997 до 6649 м3/га или на 348 м3/га (на 5%), а среднесуточное водопотребление снижалось в среднем до 58,3 м3/га.
С повышением режима предполивной влажности с 70 до 80% НВ суммарное водопотребление картофеля в варианте 4 без водоаккумулирующей прослойки увеличилось в среднем за три года на 1032 м3/га (на 15,8%), а в вариантах 5 и 6 с формированием водоаккумулирующей прослойки из сапропеля оно снижалось на 916 м3/га и глины – на 921 м3/га (на 14,7%).
Таблица 4.Суммарное водопотребление в основные фазы развития картофеля при капельном орошении в зависимости от режима предполивной влажности почвы и внесения в почву природных компонентов в среднем за три года
№ вари- анта | Фазы развития | |||||||||||
Посадка - всходы | Всходы – начало бутонизации | Начало бутонизации – полное цветение | Цветение – окончание роста ботвы | Окончание роста ботвы – техническая спелость клубней | Всего | |||||||
всего | за сутки | всего | за сутки | всего | за сутки | всего | за сутки | всего | за сутки | всего | за сутки | |
1 | 973 | 57,2 | 1335 | 44,5 | 702 | 58,5 | 2033 | 75,3 | 1499 | 60,0 | 6541 | 58,9 |
2 | 1008 | 59,3 | 1236 | 41,2 | 756 | 58,2 | 1704 | 60,9 | 1519 | 60,8 | 6223 | 55,1 |
3 | 1007 | 59,2 | 1300 | 43,3 | 777 | 59,8 | 1794 | 66,4 | 1375 | 55,0 | 6253 | 55,8 |
4 | 1144 | 67,3 | 1567 | 52,3 | 974 | 69,6 | 2012 | 71,9 | 1876 | 75,0 | 7573 | 65,9 |
5 | 1072 | 63,1 | 1542 | 49,7 | 876 | 62,6 | 1880 | 62,7 | 1769 | 70,8 | 7139 | 61,0 |
6 | 1068 | 62,8 | 1539 | 49,6 | 890 | 63,6 | 1888 | 65,1 | 1789 | 71,6 | 7174 | 61,8 |
7 | 1187 | 69,8 | 1436 | 47,9 | 854 | 65,7 | 1724 | 61,6 | 1796 | 71,8 | 6997 | 61,9 |
8 | 1103 | 64,9 | 1482 | 47,8 | 688 | 49,1 | 1719 | 61,4 | 1628 | 65,1 | 6620 | 57,6 |
9 | 1101 | 64,8 | 1556 | 50,2 | 695 | 53,5 | 1638 | 58,5 | 1659 | 66,4 | 6649 | 58,3 |
В целом полученные данные по водопотреблению растений картофеля по фазам развития показали, что максимальное водопотребление совпадает с периодом активного клубнеобразования. В этот период опасны перерывы в водообеспечении растений.
Как правило, повышение режима предполивной влажности почвы приводило к увеличению значений водопотребления практически во все рассматриваемые фазы роста и развития картофеля. При этом внесение природных материалов из сапропеля и глины для формирования водоаккумулирующей прослойки способствовало снижению показателей водопотребления.
Математическая обработка полученных результатов исследований позволила установить закономерности изменения суммарного и среднесуточного водопотребления в связи с изменением режима предполивной влажности почвы и биоэнергетического потенциала природных компонентов, которые описываются уравнением регрессии. Зависимость для определения суммарного водопотребления имеет следующий вид:
E=a+b∙W+c∙W2+d∙i+e∙i2, (3)
где E – суммарное водопотребление,м3/га, W – индекс уровня влагообеспечения, i - индекс биоэнергетического потенциала природной добавки, а следующие коэффициенты: a=13735, b=-275, c=2,5, d=-100, e=6,3 – установлены по экспериментальным данным. Коэффициент детерминации зависимости R2 = 0,90.
Зависимость для определения среднесуточного водопотребления представлена в виде уравнения:
Eсут.=a+b∙W+c∙W2+d∙i+e∙i2, (4)
где Eсут. – среднесуточное водопотребление, м3/га в сут., W – индекс уровня влагообеспечения, i - индекс биоэнергетического потенциала природной добавки, а следующие коэффициенты: a=123, b=-2,3, c=0,019, d=-1,0, e=0,057 – установлены по экспериментальным данным. Коэффициент детерминации зависимости R2 = 0,94.
Индекс уровня водообеспечения принимался по режиму предполивной влажности почвы 70% НВ, 70-80-70% НВ, 80% НВ, а индекс биоэнергетического потенциала природных добавок условно принимался 5 т/га для глины и 10 т/га для сапропеля.
Количественные характеристики статей водного баланса в суммарном водопотреблении картофеля показали, что наибольшее количество воды поступает растениям от оросительной нормы (табл. 5). При этом удельный вес осадков, используемых запасов почвенной влаги и оросительной воды в суммарном водопотреблении изменялся несущественно и в среднем по вариантам опыта соответственно составил 0,8%, 7,2% и 92%. Однако с повышением режима предполивной влажности почвы отмечалась тенденция увеличения доли оросительнойводы и снижение доли используемых запасов влаги из почвы в суммарном водопотреблении картофеля.