Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

На правах рукописи

КАЛИНИЧЕНКО РОМАН ВЛАДИМИРОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ КУЛЬТУРЫ

ОГУРЦА В ОТКРЫТОМ ГРУНТЕ ПРИ КАПЕЛЬНОМ ПОЛИВЕ

Специальность 06.01.02. – Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Москва – 2009

Работа выполнена в отделе мелиорации земель ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии.

Ведущая организация – Всероссийский научно-исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения "Радуга"

Защита состоится « 17 » декабря 2009 г. в 10 час 00. мин. на заседании диссертационного совета Д 006.038.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова (ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии).

Адрес: 127550, г. Москва, улица Большая Академическая, дом 44

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке

ВНИИГиМ имени А.Н. Костякова.

Автореферат разослан «16» ноября 2009 г.

Учёный секретарь диссертационного

Совета, доктор технических наук С.Д.Исаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Современное состояние отрасли овощеводства в России не способствует заполнению рынка овощами собственного производства. В то же время резко выражены зональность производства по видам овощей, сезонность их потребления и увеличение импорта. Одним из важнейших условий функционирования сельскохозяйственных производителей и повышения их конкурентоспособности является, наряду с развитием предпринимательской деятельности и рациональным использованием имеющихся ресурсов, внедрение разнообразных видов прогрессивных экологически безопасных энергосберегающих технологий. В условиях Нижнего Поволжья перспективным направлением является возделывание овощных культур на фоне капельного орошения, обеспечивающего экономию водных ресурсов, получение заданных объёмов продукции, снижение её себестоимости и сроков окупаемости затрат. Обоснование режима орошения в этом случае должно базироваться на учёте особенностей почвенно-климатических условий региона возделывания, закономерностей ростовых и продукционных процессов овощных культур, водопотребления и поглощения минеральных элементов по фазам развития.

Цель исследований – установление рациональных параметров режима капельного орошения и минерального питания, обеспечивающих получение стабильных урожаев плодов огурца (50…70 т/га) стандартного качества в почвенно-климатических условиях Нижнего Поволжья.

Программой исследований были предусмотрены следующие задачи:

– обоснование предполивной влажности и глубины промачивания почвы при капельном орошении посевов огурца, обеспечивающих продуктивность культуры на уровне 50…70 т/га;

– выявление закономерностей водопотребления культуры огурца при различной влажности почвы и уровнях минерального питания;

– обоснование доз минеральных удобрений при капельном орошении, эффективно влияющих на основные параметры роста и развития культуры огурца;

– обоснование экологически допустимых уровней урожайности огурцов в условиях сухостепной зоны Нижнего Поволжья;

– экономическая оценка эффективности применения усовершенствованного режима капельного орошения растений огурца на мелиорируемых землях;

– проведение экспериментальных полевых исследований по выявлению параметров усовершенствованного режима орошения и уровней минерального питания, а также выявление ростовых и продукционных показателей посевов огурца обеспечивающих получение требуемых объёмов продукции огурца.

Место проведения исследований. Диссертационная работа выполнена в Волгоградском комплексном отделе ГНУ ВНИИГиМ, а её экспериментальная часть – в фермерском хозяйстве «Лиана» Дубовского района Волгоградской области в 2006…2008 гг.

Личный вклад автора заключается в исследовании имеющейся литературы по вопросам капельного орошения в овощеводстве, постановке и проведении полевых и лабораторных исследований, статистической обработке, обобщении и анализе полученных результатов и написании диссертационной работы. При участии автора выявлены оптимальные параметры режима орошения и уровня минерального питания культуры огурца на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья. Проведена экономическая оценка проведённых исследований по методике анализа инвестиционного проекта и даны рекомендации производству.

Научная новизна заключается в том, что:

– разработана технологическая схема размещения капельных линий и капельниц на них, обеспечивающая равномерное распределение поливной воды при возделывании культуры огурца;

– определены предполивные пороги влажности по фазам развития культуры огурца при различных нормах минерального питания для получения заданных урожаев при минимуме удельного водопотребления на единицу продукции;

– применительно к почвенно-климатическим условиям Нижнего Поволжья разработаны режимы орошения и установлены поливные нормы по фазам развития культуры огурца, способствующие получению запланированных объёмов продукции с учётом сбалансированного уровня минерального питания;

– даны нормы внесения удобрений, обеспечивающие получение заданной урожайности в зависимости от различных порогов предполивной влажности по фазам развития посевов огурца для получения экологически безопасной продукции;

– установлены закономерности роста и развития культуры огурца при заданной влажности и разных глубинах увлажнения почвы по фазам развития культуры и внесении доз удобрений, рассчитанных на получение запланированного урожая.

Основные положения, выносимые на защиту:

– закономерности формирования водопотребления в зависимости от предполивной влажности и глубин промачивания почвы по фазам развития культуры огурца при капельном орошении и различных уровнях минерального питания;

– режим орошения и предполивные пороги увлажнения почвы, способствующие выходу запланированного объёма продукции огурца стандартного качества;

– дозы минерального питания, обеспечивающие формирование продукции стандартного качества, в зависимости от поддержания предполивных порогов увлажнения и глубины промачивания, дифференцированных по фазам развития культуры;

– параметры продукционного и ростового процессов посевов огурца, формирующихся при поддержании рациональных предполивных порогов увлажнения почвы и обеспечивающих высокий выход продукции огурца.

Практическая значимость работы. Разработана технологическая схема размещения капельных линий и капельниц, а также количественные показатели предполивных порогов влажности по фазам развития растений при различных дозах внесения удобрений, обеспечивающие водосберегающий режим орошения культуры огурца. Результаты работы могут быть использованы крестьянскими (фермерскими) хозяйствами и сельхозпредприятиями различных форм собственности Нижнего Поволжья при разработке поливного режима культуры огурца в системе севооборота с использованием малообъёмных ресурсосберегающих систем орошения, а также в качестве рекомендаций по обоснованию водного режима и минерального питания.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на научно-практической конференции «Нанобиотехнологии в сельском хозяйстве».

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 4 печатных работах, в том числе в журнале по Перечню ВАК – 2. Получено 3 патента РФ на изобретения (№ 2322047, № 2310321, № 2310320).

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и предложения производству, списка использованной литературы и приложений. Содержание работы изложено на 179 страницах, в т.ч. 159 основного текста. Работа включает 23 таблицы, 30 рисунков, 57 приложений. Список литературы включает 229 источников литературы, из которых 20 зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность проводимых исследований, дана краткая характеристика диссертационной работы, сформулированы цель и задачи, изложены положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены основные способы регулирования условий выращивания культуры. Проведена сравнительная оценка капельного орошения сельскохозяйственных культур с традиционными способами орошения, выявлены особенности эксплуатации систем локального увлажнения почвы, эффективность их применения и перспективы развития.

В исследованиях Б.Б. Шумакова, И.П. Кружилина, С.С. Ванеян, О.Е. Ясониди, Н.Н. Дубенка, В.В. Бородычёва, В.Н. Щедрина, М.С. Григорова, А.И. Голованова, Г.В. Ольгаренко, М.И. Ромащенко, Ю.В. Кузнецова, К.В. Губера, М.Ю. Храброва и др. показана перспективность малообъёмных способов орошения в условиях недостаточного водообеспечения. Внедрение капельного орошения может дать дополнительный импульс развитию отрасли овощеводства в регионе. В то же время результаты исследований отечественных и зарубежных учёных показывают, что применение капельного орошения при посевах огурца имеет множество нерешённых вопросов. В частности, недостаточно изучены особенности формирования биомассы культуры, основные закономерности роста и развития, а также влияние на продуктивность и качество урожая различных способов агротехники при определённых уровнях водного и минерального питания.

Во второй главе рассмотрены программа исследований, условия и схема проведения опыта, технологическая характеристика системы капельного орошения.

В основу рабочей гипотезы положено предположение о том, что для реализации генетического потенциала продуктивности огурца необходим учет особенностей роста и развития культуры, её реакции на комплекс природных факторов в условиях локального способа увлажнения почвы при капельном орошении и различных уровнях минерального питания.

В соответствии с программой исследований полевой опыт был заложен по двухфакторной схеме. Экспериментом предусматривается изучение влияния разных уровней предполивной влажности почвы и глубины промачивания (фактор А), а также уровня минерального питания (фактор В) на продукционный процесс и урожайность партенокарпического гибрида огурца «Маша» F1.

Опыты по изучению влияния водного режима почвы (фактор А) включают следующие варианты:

А₁ – поддержание предполивного порога влажности почвы в течение всего вегетационного периода на уровне 80 % НВ в слое 0,5 м;

А₂ – поддержание предполивного порога влажности почвы 80–90 % НВ в слое 0,5 м по схеме: 80 % НВ в период «высадка рассады – начало цветения» и 90 % НВ в период «цветение – последний сбор»;

А₃ – поддержание предполивного порога влажности почвы в течение всего вегетационного периода на уровне 90 % НВ в слое 0,5 м.

А₄ – поддержание предполивного порога влажности почвы на уровне 80 % НВ в период «высадка рассады – начало цветения» в слое 0,3 м, а в период «цветение – последний сбор» в слое 0,5 м;

А₅ – поддержание предполивного порога влажности почвы 80% НВ в слое 0,3 м в период «высадка рассады – начало цветения» и 90 % НВ в слое 0,5 м в период «цветение – последний сбор»;

А₆ – поддержание предполивного порога влажности почвы на уровне 90 % НВ в период «высадка рассады – начало цветения» в слое 0,3 м, а в период «цветение – последний сбор» в слое 0,5 м.

Опыты по оценке роли минеральных удобрений (фактор В) предусматривали три варианта доз внесения удобрений, рассчитанных методом элементарного баланса для получения трех различных уровней урожайности огурца: В₁ – N₉₅P₃₅К₀, для получения 50 т/га; В₂ – N₁₃₀P₅₀K₂₀ – 60 т/га; В₃ – N₁₆₅P₆₅K₆₅ –70 т/га.

Опытный орошаемый участок, находящийся на территории фермерского хозяйства «Лиана» Дубовского района Волгоградской области расположен в подзоне светло-каштановых почв зоны сухих степей. Рельеф, почвенные и гидрологические условия экспериментального участка однородны. Почвы данной подзоны имеют общую мощность гумусового слоя А+В₁ около 0,3 м, содержание гумуса в пахотном слое не превышает 2,0–2,5 %. Для расчётного слоя почвы 0,0–0,5 м плотность сложения в среднем составляет 1,2 т/м³, плотность твёрдой фазы почвы 2,5 т/м³, наименьшая влагоёмкость – 24,7 % от сухой массы, влажность завядания – 13,2 %. Реакция почвенного раствора слабощелочная (рН 7,0–8,3). Емкость поглощения колеблется в пределах от 15 до 25 мг-экв./100 г почвы, сумма поглощенных оснований редко достигает 24 мг-экв. на 100 г почвы. В составе обменных катионов 70–80 % (иногда до 97%) приходится на кальций и магний. Содержание подвижных форм питательных элементов характеризуется низкой обеспеченностью азотом (0,09-0,2%) и подвижным фосфором (5–20 мг/100г). Содержание обменного калия составляет 10–40 мг и более на 100 г почвы; содержание гидролизуемого азота – 2,12–14,16 мг/100 г почвы, общего – около 0,1 %.

В процессе эксперимента в 2006 году вегетационный период по сумме атмосферных осадков соответствовал году 30,0 %, в 2007 году – 97,3%, в 2008 году – 12,3 % обеспеченности.

Закладка полевого опыта и проведение экспериментов осуществлялись в соответствии с рекомендациями Б.А. Доспехова, методиками научной агрономии, методическими рекомендациями ВАСХНИЛ. В 2006 г. опыт был заложен методом расщеплённых делянок в четырехкратной повторности. Площадь учетных делянок по вариантам опыта 50 м², площадь 1-й повторности 900 м². Агротехнические мероприятия на опытных участках разрабатывались и проводились на основе действующих зональных рекомендаций.

а – расстояние между водовыпусками на капельной линии;

b – расстояние от первых капельниц до распределительного трубопровода;

с – расстояние между рядками растений соседних капельных линий;

d – расстояние между ближайшими рядками растений на капельной линии;

t – расстояние между капельными линиями

Рис. 1. План расположения поливных трубопроводов с капельницами.

Проведение исследований осуществлялось с использованием комплекта оборудования для капельного орошения израильской фирмы «Нетафим», смонтированного в фермерском хозяйстве. Производительность капельниц 1,75 л/ч. Предлагаемая схема (рис. 1) обеспечивает густоту стояния растений 58 тыс. шт./га.

В третьей главе рассмотрена динамика суммарного водопотребления агроценоза огурца при капельном орошении в течение вегетационного периода и по фазам развития, его связь с метеорологическими показателями и уровнем минерального питания при капельном орошении, а также эффективность использования влаги при формировании планируемых уровней урожайности.

Основной приходной статьей водного баланса почвы во всех вариантах являлась поливная вода. Потребление оросительной воды по вариантам опыта изменялось от 57,0 до 93,6 % от общего расхода воды растениями. Процентное участие осадков в водном балансе почвы в значительной степени зависело от климатических особенностей и составляло за годы исследований 2,9–36,5 %. Выявлена следующая закономерность – чем выше порог предполивной влажности почвы, тем меньше в структуре суммарного водопотребления участие атмосферных осадков. Отмечается хорошая коррелируемость урожайности с использованием почвенной влаги (r = 0,76).

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов диссертации