Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Состояние изученности исследуемых вопросов 9
1.1 Народно - хозяйственное значение фасоли и ее распространение 9
1.2. Требование к теплу и сроки посева 11
1.3. Способы посева 16
1.4. Сорта 19
1.5. Требование к влаге 25
Заключение 29
Глава 2 Условия проведения исследований 30
2.1. Общие сведения 30
2.2. Климатические условия периода исследований 32
2.3. Почвенные условия 37
Глава 3 Цель, задачи и методика проведения исследований 41
3.1. Цель, задачи исследований и схема опытов 41
3.2. Характеристика сортов 44
3.3. Методика проведения исследований 46
Глава 4 Фотосинтетическая деятельность различных сортов фасоли 49
4.1 . Характеристика вегетационного периода 49
4.2. Рост и развитие растений 54
4.3. Динамика формирования ассимиляционной поверхности 60
4.4. Продуктивность фотосинтеза и фотосинтетический потенциал 67
4.5. Динамика накопления сухого вещества 79
4.6. Использование ФАР посевами фасоли 84
Выводы 92
Глава 5 Водный режим различных сортов фасоли 94
5.1. Динамика влажности почвы 94
5.2. Характеристика водопотребления, биофизические коэффициенты суммарного водопотребления 99
Выводы 102
Глава 6 Урожай и качество семян различных сортов фасоли, в зависимости от изучаемых факторов 104
6.1. Структура урожая и качество семян 114
6.2 Продуктивность различных сортов фасоли ПО
6.3. Содержание тяжелых металлов в семенах 117
Выводы 121
Глава 7 Экономическая и энергетическая эффективность возделывания фасоли 124
7.1. Экономическая эффективность 124
7.2. Энергетическая эффективность 127
Выводы 131
Общие выводы 132
Предложения производству 135
Список использованной литературы 136
Приложения
- Народно - хозяйственное значение фасоли и ее распространение
- Климатические условия периода исследований
- Характеристика вегетационного периода
- Динамика влажности почвы
Введение к работе
Актуальность работы. Фасоль (Phaseolus vulgaris) - ценная высокобелковая культура, имеющая многостороннее использование в народном хозяйстве. Основное ее назначение - продовольственное: семена и бобы употребляются в пищу в свежем и консервированном виде и являются источником необходимых организму человека аминокислот.
В семенах фасоли содержится около 17-33% белка, до 3% жира, 50-60% углеводов; 5,2-7,3% клетчатки, 2,1-2,3% золы. Содержание белка в семенах фасоли в 1,5-2 раза больше, чем в зерне пшеницы и ржи, а по калорийности она в 3,5 раза превосходит картофель.
Наряду с этим фасоль широко используется и на кормовые цели. На фуражные цели используются отходы при очистке и сортировке семян, а также зерно, непригодное для пищевых целей. Кормовая ценность фасоли очень высока. В 1 килограмме семян содержится 880 г сухого вещества, 225 г сырого протеина, достаточное количество кальция, фосфора и каротина.
Почвенно-климатические условия степной зоны РСО — Алания благоприятны для возделывания зернобобовых культур и в частности фасоли.
Научных исследований, по вопросам повышения продуктивности фасоли в республике в условиях степной зоны, до настоящего времени не проводилось. Поэтому разработка агротехнических приемов, обеспечивающих получение высоких урожаев качественных семян, является актуальным и своевременным.
Цель исследований состояла в изучении особенностей формирования урожая семян различных по скороспелости сортов фасоли в зависимости от агротехнических приемов возделывания, на каштановых почвах степной зоны РСО-Алания. Для реализации намеченной цели были поставлены следующие задачи:
Изучить реакцию различных по скороспелости сортов фасоли на условия увлажнения (без полива и с орошением);
Установить оптимальные сроки и способы посева сева;
Выявить влияние изучаемых агротехнических приемов на рост и развитие, формирования площади листьев, фотосинтетического потенциала, чистой продуктивности фотосинтеза и коэффициента использования ФАР посевами;
Определить структуру урожая, продуктивность и качество семян различных сортов, а также содержание тяжелых металлов (Zn, Си, Mn, Fe, Ni, Со) в продукции;
Рассчитать экономическую и энергетическую эффективность изучаемых агротехнических приемов;
Разработать и внедрить в производство рекомендации по совершенствованию технологии возделывания фасоли с целью получения высоких урожаев.
Научная новизна заключается в том, что впервые в степной зоне РСО -Алания:
изучено влияние водного режима на рост, развитие и фотосинтетическую деятельность (площадь листьев, ФП, ЧПФ, приход и использование ФАР посевами), различных по скороспелости сортов фасоли;
установлена величина суммарного и среднесуточного водопотребления растений;
разработаны оптимальные сроки и способы посева различных сортов на орошении и богаре;
- выявлено влияние орошения на урожай и качества семян, а также
эколого-биологические показатели (содержание белка, жира, углеводов, золы
и тяжелых металлов) в зависимости от изучаемых агротехнических приемов;
определена экономическая и энергетическая эффективность возделывания фасоли.
Исследования являются составной частью тематического плана НИР Горского ГАУ, государственный регистрационный номер 01.2.007 08210.
Объект исследований - различные по биологическим особенностям и скороспелости сорта фасоли, возделываемые в регионе.
Предмет исследований - агротехнические приемы, способствующие повышению продуктивности и качества, различных по скороспелости сортов фасоли при орошении и естественных условиях увлажнения с целью получения экологически безопасной продукции.
Основные положения, выносимые на защиту:
1.Результаты исследований по водному режиму различных сортов фасоли;
2.Оптимальные сроки и способы посева различных сортов при орошении и на богаре;
З.Рост, развитие и фотосинтетическая деятельность растений в зависимости от изучаемых агротехнических приемов;
4.Эколого-экономическая и энергетическая оценка возделывания различных сортов фасоли в степной зоне республики.
Методика исследований заключается в использовании эксперимента с применением стандартных методик, приборов, оборудования с обработкой экспериментальных данных методами математической статистики.
Личный вклад автора заключается в постановке целей и задач исследований, выборе методик, проведении полевых исследований, обработке и анализе полученных данных, подготовке диссертации, внедрении полученных результатов в производство.
Достоверность результатов подтверждается большим объемом экспериментальных данных, полученных в результате четырехлетних опытов; достаточным объемом расчетных материалов и полученных зависимостей на компьютере; высокой степенью обработки полученных данных и положительными результатами производственной проверки.
Практическая ценность и реализация работы. В результате проведенных исследований установлены оптимальные сроки и способы посева для получения высоких урожаев различных сортов фасоли, как на орошении, так и на богаре в условиях степной зоны РСО - Алания. Результаты исследований внедрены на полях СПК «колхоз им Кирова» Моздокского района в течение 2003-2006 гг на площади 93 га (10 га в 2003г., 30 га в 2004 г., 25 га в 2005 г. и 28 га в 2006 г.). Подбор оптимальных сроков и способов посева обеспечили повышение урожая на 28-34 %, с каждого гектара посевов дополнительно было получено от 3,5 до 7,8 ц семян.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на: кафедре общего и мелиоративного земледелия Горского ГАУ в 2003-2008 гг., I Региональной конференции молодых ученых (Владикавказ
2003 г.); I Международной конференции молодых ученых, аспирантов и
студентов «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки»
(Владикавказ 2004 г.); Международной научно-производственной конференции
посвященной 75-летнему юбилею зооинженерного факультета (Владикавказ
2004 г.); V Северо-Кавказской региональной конференции «Студенческая наука
- экологии России» (Владикавказ 2005 г.); II Международной конференции
молодых ученых, аспирантов и студентов «Актуальные и новые направления
сельскохозяйственной науки» (Владикавказ 2005 г.); Международной научно-
практической конференции «Актуальные вопросы применения удобрений в
сельском хозяйстве» (Владикавказ 2006 г.); III Международной конференции
молодых ученых, аспирантов и студентов «Актуальные и новые направления
сельскохозяйственной науки» (Владикавказ 2006 г.). По результатам
исследований опубликовано 13 научных работ. В том числе 3 работы, входящие
в перечень рекомендуемых журналов ВАК РФ.
Место и годы проведения опытов. Работа выполнялась в 2003-2006 гг. на кафедре общего и мелиоративного земледелия Горского ГАУ. Полевые опыты закладывались на территории СПК «колхоз им. Кирова» Моздокского района РСО
— Алания.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 224 страницах и состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству. Она включает 19 рисунков, 35 таблиц в тексте и 63 в приложениях. Список используемой литературы насчитывает 200 наименований, в том числе 11 иностранных авторов.
Народно - хозяйственное значение фасоли и ее распространение
Фасоль выращивается на площади 26480 тыс. га в мире. Основная часть посевов фасоли расположена в Азии и Южной Америке. Во всех регионах мира, за исключением Европы и Океании, она занимает второе место по производству семян среди зернобобовых культур. К ведущим странам производителям фасоли относятся: Индия (9433 тыс. га), Бразилия (4368 тыс. га), Мексика (1887 тыс. га), Мьянма (1268 тыс. га), Китай (1207 тыс. га), (Yearbook Production, 1999). В СССР площадь под фасолью составляла около 53 тыс. га. Посевы ее были сосредоточены в основном в Молдавии, на Украине и в Грузии (Вавилов П.П., 1986). В России под фасолью заняты незначительные площади, большинство которых в личных приусадебных хозяйствах (Посыпанов Г.С., Долгодворов В.М.,1995).
Фасоль — ценное пищевое растение. В пищу используют как семена, так и в зеленом виде в качестве овощей (зеленые бобы), а также в консервированном виде. В зрелых семенах фасоли содержится 17-33 % белка, 0,8 - 3,6 % жира, 50 - 60 % крахмала, 5 - 8 % клетчатки.
Содержание незаменимых аминокислот в белке фасоли колеблется в пределах (в %): аргинина 8,1 - 9,9, гистидина 2,3 - 3,6, лизина 3,4 - 5,7, метионина 1,7 - 1,9,тирозина 2,4 - 3,0, триптофана 0,8 - 1,8, цистина 1,2 — 1,6. Белок фасоли хорошо усваивается, по перевариваемости превосходит белок гороха и чечевицы (Смирнова - Иконникова, М.И. 1952).
Зеленые бобы фасоли содержат до 15,7 % белка на сухую массу, 40,1 % углеводов, а также витаминов: С - 2,2 мг/кг, А (каротин) - 4,0 мг/кг, В і — 4,6 мг/кг, В 2 - 1,6 мг/кг, В б - 2 8 мг/кг (Шпаар Д., и др., 2000, Вавилов П.П., и ДР-, 1986).
В продуктах фасоли, как и многих других зернобобовых культур, содержится ряд антинутриевых и отчасти токсических субстанций, которые ограничивают их использование в питании человека. Среди этих соединений снижающих перевариваемость фасоли, ингибиторы трипсина, фитохемаглутины, в незначительном количестве присутствуют танины и саполины. Среди веществ, проявляющих токсическое действие (в высоких концентрациях), присутствуют цианогенные глюкозиды.
Разными способами обработки семян (отчасти простой варкой или снятием кожуры) можно удалить эти вещества или обезвредить их. Кроме этого существуют сорта с низким или очень низким содержанием (нулевые сорта) этих веществ. В небольших дозах многие из этих биоактивных веществ имеют положительное влияние на здоровье человека. Так, например, танины имеют широкий спектр положительного действия — предохранение или торможение ракооброзования, антимикробное, антиоксидантное действие, улучшают текучесть крови, активируют иммунную систему, тормозят воспалительные процессы, регулируют кровяное давление. Сапонины и глюкозиды оказывают снижающее действие на содержание холестерина (Шпаар Д., и др., 2000).
Особое значение имеет диетическая ценность бобов. Относительно высокое содержание калия и вместе с тем, низкое содержание натрия оказывают мочегонное действие и благоприятно влияют на работу сердца. Ряд авторов указывают на способность фасоли регулировать уровень сахара в крови у людей с сахарным диабетом. Крылов Г.В., Казакова Н.Ф., Лагерь А.А. (1989) отмечают, что аргинин, содержащийся в фасоли, обладает действием сходным с инсулином. А по данным зарубежных ученных (Buschbohnen, 1997), на уровень сахара в крови позитивно влияет, содержащихся в бобах фасоли глюкокинин. Кроме того, в народной медицине отвар бобов применяют при заболеваниях почек, при повышенном кровяном давлении, ревматизме.
Фасоль широко используется в пищевой промышленности. Мука из фасоли применяется в кондитерском производстве. Примесь фасолевой муки в количестве 5 - 10 % к пшеничной муке повышает питательность и усвояемость хлеба. Прибавление к пшеничной муке (до 15 %) муки из белосемянных сортов фасоли дает диетический хлеб для питания детей. Такой хлеб богат лизином и способствует лучшему росту детского организма.
Листья фасоли обыкновенной богаты лимонной кислотой (до 10 %) и могут служить в качестве сырья для получения этого ценного продукта.
Зеленая масса большинства видов фасоли для кормовых целей не используется, так как поедаемость животными очень низкая. Сено фасоли очень низкого качества. Для подстилки с успехом можно использовать грубую солому фасоли после молотьбы. Для целей зеленого удобрения можно использовать рисовую фасоль и маш (Жуковский П.М., и др., 1953)
Таким образом, анализ литературы показывает о многогранности использования, большом практическом значении фасоли. Возделывание фасоли позволит увеличить в рационе населения количество полноценного по аминокислотному составу белка, и расширить сортимент пищевых культур.
Фасоль - самая теплолюбивая культура, среди всех однолетних бобовых растений. Оптимальные температуры, необходимые для развития фасоли в обычных полевых условиях превышает биологически минимальные на 5-10 С.
По мнению Декапрелевича Л.Л. (1965) фасоль высевают, когда нет опасности возврата холодов и заморозков, и когда почва прогреется до температуры 10-12С. На Северном Кавказе это примерно 3 декада апреля, в Центральной черноземной зоне - 2 декада мая
Для условий Молдавии рекомендуют белосемянные формы фасоли высевать не раньше второй декады апреля - начале мая, а сорта темноокрашенные с толстой кожурой — на 10-14 дней раньше (Каварский А.Е., 1948)
А некоторые ученые (Орлов В.П., Исаев А.П. и др. 1986).считают, что высевать фасоль необходимо, когда почва на глубине 8-10 см прогреется до 15-17С и минует опасность возврата заморозков. Изучение сроков посева показало, что как слишком ранние, так и поздние сроки снижают урожай и его качество. Слишком ранний срок приводит к изреживанию посевов, зарастанию их сорняками и в конечном итоге к снижению урожая. Посев в переувлажненную почву также приводит к изреживанию посевов
Зарубежные ученые полагают, что семена фасоли начинают прорастать при температуре 8-Ю С (Chaudhary B.D., Singh V.P., 1986; Siviero P., 1988; Hardwick R.C., 1988; Pastucha L., 1992).
Понижение температуры до-1С могут быть губительными для всходов фасоли (Вербицкий Н.М., Путинцев А.Ф., Лосева З.У., 1974).
Наиболее благоприятная температура воздуха для роста и развития фасоли 18-24С (Ali М., Kushvaha B.L., 1987; Standke К., 1987; Viceont J.R., Tsunechiro A. De Carvalho F.C., 1991; Key В., 1992).
Оптимальной температурой в период бутонизации и цветения является 20-25С, но цветение и завязывание бобов может успешно проходить как при более прохладной погоде (15С), так и при более жаркой (35-40С). Под действием высокой температуры и пониженной влажности воздуха наблюдается опадание бутонов у сортов обыкновенной, лимской и многоцветковой фасоли.
Климатические условия периода исследований
Размещение сельскохозяйственных культур, эффективность методов земледелия и другие мероприятия определяются на основе учета климатических условий, являющихся природными ресурсами территории. Климат или многолетний режим погоды, обусловленный притоком солнечной радиации, характером подстилающей поверхности и связанной с ними циркуляцией атмосферы, оказывает большое, а нередко решающее влияние на сельскохозяйственное производство.
Район расположения хозяйства, на территории которого были заложены наши опыты, относится к агроклиматической зоне, которая характеризуется неустойчивым увлажнением. Климат района резко континентальный, засушливый, характерны быстрые переходы от зимы к жаркому лету. Очень часты восточные ветры, холодные зимой, знойные летом. Среднегодовая температура колеблется от 9,7 — до 10,2С (прил. 1). Относительная влажность воздуха в среднем за год составляет 77%. Засухи очень часты и обычно сопровождаются суховеями, при этом сила ветра, достигает 15-20 м/сек. Относительная влажность воздуха падает до 11-12%, а температура повышается до 40С и более. Годовая сумма осадков колеблется от 360 до 460 мм. Грунтовые воды залегают на глубине 10-60 м, почти все они в значительной степени засолены. Здесь широко распространена ветровая эрозия, которая проявляется в виде местного развевания и пыльных бурь. Рельеф местности равнинный, представляющий собой сухую Моздокскую степь, с ГТК 0,8-0,9. Сумма среднесуточных температур за период с температурами выше 10 составляет 3400С. Зима наступает в конце ноября. Самым холодным месяцем в году является январь, со средней месячной температурой — 4,0С, абсолютный минимум опускается до - 27 С (прил. 1, рис. 1).
Весна холодная, сухая, ветреная. В конце марта происходит устойчивый переход средней суточной температуры воздуха через 5С и в это же время заканчиваются весенние заморозки, а в конце марта - начале апреля температура переходит через 10С и наступает весна. Безморозный период длится до середины ноября. Продолжительность его составляет около 210 дней. Однако в отдельные годы при вторжении воздушных арктических масс возможны и более поздние заморозки, которые наблюдаются в мае (именно таким.выдался 2006 год, когда в первых числах мая было отмечено понижение температуры ниже 0С).
Лето - жаркое и сухое - наступает в конце первой декады мая и начинается высокими температурами. Самым жарким месяцем в году является июль, со средней месячной температурой 24,4С, максимальная температура воздуха достигает 42-45 С (прил. 1). Число жарких дней с температурой 20 С и более доходит до 75.
Осень значительно теплее, но также сухая. При наличии высоких температур, количество осадков, выпадающих за вегетационный период, недостаточно для получения высоких устойчивых урожаев возделываемых сельскохозяйственных культур.
В сельскохозяйственном отношении это район зерновых и технических культур. Для характеристики климата и метеорологических условий периода исследований использованы данные метеостанции г. Моздока.
Большое значение для фасоли имеют агрометеорологические условия весеннего периода вегетации. Густота стояния и общая фенология посевов во многом зависят от состояния всходов фасоли.
Условия весны 2003 года характеризовались значительными отклонениями по среднесуточным температурам и осадкам от многолетних данных (рис 1). Температура в третьей декаде апреля (во время первого срока сева) была выше нормы на 18%. А в первой и второй декадах мая отклонения составили 17% и 24% соответственно (рис. 2). Осадков за тот период выпало 26,7 мм, что составило 50%) от нормы. Плюс к этому запасы продуктивной влаги в почве, в связи с недостаточными осадками в предпосевной период были недостаточными (рис. 3). Относительная влажность воздуха составила около 60%, что несколько ниже среднемноголетних показателей (рис. 4). Все эти факторы неблагоприятно сказались на всходах.
В целом 2003 год был недостаточно увлажненным. За вегетационный период фасоли сумма среднесуточных температур составила 2212,2 С; осадков выпало 187,4 мм, при норме 223 мм (прил. 2).
Агрометеорологические условия 2004-2005 годов были схожими и существенно не отличались от многолетних данных. Отклонения составляли в 2004-2005 гг соответственно: в мае - 0,1 - 1,0 С; в июне - 1,5 - 0,6 С; в июле - 0,03 - 1,2 С (рис. 2) Исключение составили показатели количества осадков в мае 2004 и 2005 гг (рис. 3). Так сумма осадков за май 2004 года составила 9,7 мм, что меньше нормы на 52,3 мм (84%), а в 2005 году - 79,7 мм, что больше нормы на 17,7 мм (29%).
Неблагоприятным оказался 2006 год, который характеризовался значительными отклонениями всех агрометеорологических показателей. Особо следует отметить низкие температуры начала мая, когда среднесуточная температура воздуха в первой декаде опустилась до 8,1 С, а в среднем за декаду составила 10,8 С при норме 14,4 С (рис. 2). Эти температуры сопровождались высокой (87 %) относительной влажностью воздуха (рис. 4) и превышавшими норму осадками (за месяц выпало 70,5 мм, или 114% от нормы, рис. 3). Как следствие указанных факторов следует отметить неполные и недружные всходы растений фасоли первого срока сева. Особенно губительными эти условия оказались для сорта «Амальтея», где всходы были единичными и слабыми.
Характеристика вегетационного периода
Продолжительность вегетации фасоли изменяется в зависимости от широты местности и высоты над уровнем моря; в северных районах вегетационный период увеличивается, а в южных и высокогорных районах уменьшается, что зависит от среднесуточной температуры воздуха и реакции сорта на длину дня. Поэтому нельзя сравнивать по скороспелости сорта, выращенные в различных почвенно-климатических условиях. В зависимости от особенностей погодных условий года в одном и том же пункте вегетационный период фасоли подвержен изменчивости в пределах 10-25 дней.
При выращивании фасоли в условиях орошения продолжительность вегетационного периода имеет очень большое значение. Поэтому при выборе сортов для конкретного региона, прежде всего, обращают внимание на те из них, которые обладают высокой продуктивностью, наиболее благоприятным сочетанием биологических и хозяйственных признаков и успевают закончить вегетацию до наступления первых осенних заморозков. В этом отношении Северная Осетия - регион, где почвенно-климатические условия благоприятны для возделывания фасоли всех групп скороспелости.
Продолжительность вегетационного периода фасоли определяется, прежде всего, биологическими особенностями сорта и составляет от 75 до 85 дней у скороспелых и более 100 дней у самых позднеспелых (Н.Р. Иванов, 1961). Кроме этого, длина вегетационного периода зависит от метеорологических условий весенне-летнего периода (Ф.С. Стаканов, 1982).
В результате наших наблюдений было установлено, что погодные условия в годы исследований сильно влияли на продолжительность вегетации фасоли. Так, 2003 год характеризовался недостаточной влагообеспеченностью и высокими температурами в начале вегетации, по сравнению со средними многолетними данными (прил. 2), что привело к сокращению продолжительности вегетационного периода на 9-10 дней по сравнению с 2004 годом (табл. 4). А в сложном в агрометеорологическом отношении 2006 году (характеризующимся низкими температурами и избыточным увлажнением в начале вегетации, засушливым и жарким летом в конце), наоборот продолжительность вегетационного периода на богаре была выше по сравнению с тем же 2004 годом на 7-8 дней.
Установлено, что (в ср. за 4 г.) продолжительность периода вегетации у сорта Осетинская 302 колебалась (в зависимости от срока сева) от 73 до 79, у сорта Баллада от 75 до 82, а у сорта Амальтея от 73 до 81 дней. При поздних сроках сева период вегетации сокращался по сортам на 6, 7 и 8 дней, а при средних соответственно на 1, 2 и 1 день.
Фасоль - теплолюбивое, нехолодостойкое растение. Потребность ее в тепле определяется нижним пределом температуры, при которой начинаются ростовые процессы и суммарным количеством тепла, необходимого для завершения каждого этапа развития. Требовательность фасоли к теплу в различные фазы роста и развития неодинакова (В.И. Буданова, 1980; Г.В. Бадина, 1974). Семена фасоли начинают прорастать при температуре 8-10С (Н.Р. Иванов, 1961). Дружные всходы появляются при температуре 12-15С, оптимальной же температурой прорастания семян считается 18-22С.
Всходы не выдерживают продолжительного понижения температуры и гибнут при -0,5, -1С. При достаточном увлажнении почвы продолжительность периода посев - всходы зависит преимущественно от температуры на глубине заделки семян. Чем выше температура почвы, тем короче период от посева до всходов.
В дальнейшем для прохождения последующих этапов органогенеза потребность в тепле и влаге увеличивается. По данным Руденко А.И.(2003), вегетационный период сортов обыкновенной фасоли тем короче, чем выше среднесуточная температура воздуха. Его опытами, проведенными на Майкопской опытной станции ВИР, установлено, что для сорта Робюст улучшенный наименьший вегетационный период - 73 дня был при среднесуточной температуре воздуха 22,4С, 91 день при - 19,6С, 99 дней при - 18,5С, 106 дней при - 17,3 С и 111 дней при - 16,6 С. (Иванов Н.Р., 1961).
Аналогичные результаты получены нами в своих исследованиях. При сопоставлении данных, полученных в полевых опытах по годам видно, как в зависимости от складывающихся термических условий изменялся межфазный период - всходы - образование бобов (табл. 6, прил.3,4,5).
Так, сорт Осетинская 302 имел продолжительность межфазного периода от 40 до 57, Баллада - от 47 до 56 и Амальтея - от 50 до 59 дней с суммой среднесуточных температур соответственно 1020,9; 1156,9 и 1159С.
Длина вегетационного периода зависит не только от воздействия внешних условий. Имеется целый арсенал приемов, с помощью которых можно оказывать значительное влияние на продолжительность вегетационного периода. К числу таких приемов относятся: способы и сроки сева, применение орошения.
Многочисленными исследованиями, проведенными как в нашей стране, так и за рубежом, довольно определенно установлено, что орошение оказывает существенное влияние на прохождение фаз роста и развития растений, что подтверждается результатами наших исследований.
Динамика влажности почвы
Вода наряду со светом, теплом, воздухом, пищей относится к числу равнозначных и незаменимых факторов жизни растений. Все биохимические и физиологические процессы в клетках растений протекают только в достаточно обводненной среде.
Орошение существенным образом влияет на гидрометеорологический режим поверхностных слоев почвы и приземного слоя воздуха. Наиболее отчетливо разница в микроклимате орошаемых полей проявляется в жаркую сухую погоду. При поливе дождеванием температура воздуха обычно на 1-2 С ниже, а относительная влажность воздуха на 6-8 % выше, чем при поливе по бороздам. При этом значительно уменьшается суточная амплитуда температуры почвы.
Под влиянием орошения резко изменяется радиационный баланс поля. Сразу же после полива отражательная способность поверхности уменьшается на 30-40 %, а радиационный баланс увеличивается на 20-30 %. После поливов в 3-5 раз уменьшается турбулентный обмен и в 2-3 раза увеличивается расход тепла на испарение. Влияние орошения наиболее заметно в первые 2-3 дня после полива, в ночные часы температура воздуха на орошаемых участках бывает обычно на 0,3-0,5 С выше. При дождевании транспирация уменьшается в 2-3 раза, а температура листьев снижается на 2-10 С (Иванов Н.Р., 1975; Лукожев Х.Ш., Адиньяев Э.Д., 2005)
Поэтому в процессе вегетации растения непрерывно потребляют большое количество воды. Отсутствие влаги во время бутонизации и цветения вызывает опадение цветков, завязей, снижение массы 1000 семян. Отмечена положительная корреляция между опадением завязей со среднесуточной температурой воздуха и отрицательная — с абсолютной влажностью (Анчербанк СП., 1968). Потребность растений изменяется по фазам развития и изменения внешней среды. При недостатке влаги, особенно в фазу начала цветения, сокращается индекс листовой поверхности и поглощение света; уменьшается также проводимость устьиц и интенсивность фотосинтеза (Nunez Barrios Fbelardo ct fl., 2003) . Основным источником пополнения запасов почвенной влаги в естественных условиях являются атмосферные осадки, которые носят неравномерный характер. Для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур необходимо прибегать к искусственному регулированию водного режима почвы путем проведения поливов.
Продуктивность орошаемых культур определяется режимом орошения и сказывается выше там, где проведение поливов в наибольшей степени согласуется с потребностью растений в воде. Своевременное восполнение образующегося дефицита влаги проявляет потенциальную продуктивность растений (Лукожев Х.Ш., Адиньяев Э.Д., 2005, 2006).
Во все годы исследований влажность почвы при орошении мы поддерживали поливами на достаточно высоком уровне, чего нельзя видеть на богаре. Так, в 2003 году, влажность в активном слое почвы (0-40 см) во все сроки сева поддерживалась поливами не ниже 77,6-78,0 % НВ в фазу первого тройчатого листа. В остальные фазы роста и развития растений (за исключением — созревания) находилась на уровне 80-90 % НВ. Что касается фазы созревания семян, то здесь целенаправленно прекращались поливы для успешного и быстрого созревания семян. Поэтому к концу вегетации влажность почвы на орошаемых вариантах составила 69,3-71,3%
В 2004 году за период вегетации выпало 172,7 мм осадков, и было проведено дополнительно три вегетационных поливов, что дало возможность поддержать влажность 0-40 см слоя почвы на уровне 81,1-92,7 % НВ. Здесь только при позднем сроке сева влажность почвы опустилась до 77,1-79,2и концу вегетации была на уровне 75,2 и 79,9 % НВ. В неорошаемых условиях благодаря равномерному распределению осадков в течение вегетации резких понижений влажности не было. При раннем сроке посева она опустилась до уровня 73,2% лишь в период цветения, а при среднем сроке - до 68,0 %.ГТри позднем сроке сева критический период наступил к концу вегетации (66,0 %)
В 2005 году выпало меньше всего осадков за все 4 года исследований (105,4 мм). Для поддержания влажности почвы не ниже 75 % НВ потребовалось проведение трех поливов. Поэтому только в период первого тройчатого листа влажность активного слоя почвы опускалась до нижнего допустимого предела (74,6-76,2 % НВ). К концу вегетации поливы были прекращены с целью создания нормальных условий для созревания семян.
На богаре складывались совершенно другие условия и, особенно при позднем сроке сева. Если при раннем сроке сева к периоду образования бобов влажность активного слоя почвы удерживалась на уровне 70 % НВ, то при среднем и особенно позднем сроке она опустилась до 66,7%, а к началу созревания семян до 59,7-59,9%. Все это существенно влияло на ход налива семян и формирование урожая.
Климатические условия 2006 года характеризовались относительно равномерным распределением осадков в течение вегетации, когда количество их составило 113,8 мм. Для поддержания нижнего предела оптимального увлажнения почвы на уровне не ниже 75% НВ также потребовалось проведение трех вегетационных поливов оросительной нормой 835 м /га. Это дало возможность поддерживать заданную влажность, как в период образования первого тройчатого листа, так и в периоды цветения и образования бобов. В то же время без орошения влажность 0-40 см слоя почвы уже в период цветения растений приблизилась к 70 %, а во время образования бобов (на третьем сроке сева) опустилась до 67,5 %.В период созревания семян влажность почвы приблизилась к влажности разрыва капилляров (60,0-61,1%).
Следовательно, в среднем за 4 года, в орошаемых условиях для поддержания заданной предполивной влажности почвы не ниже 75% НВ в активном слое почвы (0-40 см) потребовалось ежегодное проведение трех вегетационных поливов в фазы первого тройчатого листа, цветения и образования бобов. Некоторое снижение влажности почвы (до 71,1-74,7 %) целенаправленно предусматривалось с целью скорейшего завершения налива семян и формирования урожая.
В богарных условиях количество выпавших осадков не обеспечивало поддержание влажности почвы на достаточно высоком уровне. Чем позже проводился сев, тем раньше отмечалось снижение влажности почвы. Недостаток влаги отмечался уже, начиная с фазы образования первого тройчатого листа и до самой уборки урожая. В отдельные годы влажность почвы опускалась, до уровня разрыва капилляров и растения полностью погибали, не успев сформировать урожай.
