Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Дифференцированные режимы орошения и минерального питания кукурузы на обыкновенных черноземах предгорной зоны Республики Ингушетия Матиев Анзор Казбекович

Дифференцированные режимы орошения и минерального питания кукурузы на обыкновенных черноземах предгорной зоны Республики Ингушетия
<
Дифференцированные режимы орошения и минерального питания кукурузы на обыкновенных черноземах предгорной зоны Республики Ингушетия Дифференцированные режимы орошения и минерального питания кукурузы на обыкновенных черноземах предгорной зоны Республики Ингушетия Дифференцированные режимы орошения и минерального питания кукурузы на обыкновенных черноземах предгорной зоны Республики Ингушетия Дифференцированные режимы орошения и минерального питания кукурузы на обыкновенных черноземах предгорной зоны Республики Ингушетия Дифференцированные режимы орошения и минерального питания кукурузы на обыкновенных черноземах предгорной зоны Республики Ингушетия Дифференцированные режимы орошения и минерального питания кукурузы на обыкновенных черноземах предгорной зоны Республики Ингушетия Дифференцированные режимы орошения и минерального питания кукурузы на обыкновенных черноземах предгорной зоны Республики Ингушетия Дифференцированные режимы орошения и минерального питания кукурузы на обыкновенных черноземах предгорной зоны Республики Ингушетия Дифференцированные режимы орошения и минерального питания кукурузы на обыкновенных черноземах предгорной зоны Республики Ингушетия
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Матиев Анзор Казбекович. Дифференцированные режимы орошения и минерального питания кукурузы на обыкновенных черноземах предгорной зоны Республики Ингушетия : дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.02 Новочеркасск, 2006 208 с. РГБ ОД, 61:07-6/187

Содержание к диссертации

Введение

1. Проблемы и перспективы возделывания кукурузы при орошении 8

1.1. Народнохозяйственное значение и биологические особенности кукурузы 8

1.2. Требования кукурузы к водному режиму 12

1.3. Требования кукурузы к пищевому режиму 23

1.4. Суммарное испарение кукурузы и методы его расчета 26

Выводы 39

2. Характеристика условий, схема, методика и агротехника исследований 41

2.1. Орография и почвенно-гидрогеологические условия объекта исследований 41

2.2. Климат и метеорологические условия проведения исследований 47

2.3. Схема опытов и методика исследований 54

2.4. Агротехника кукурузы на опытных участках 60

Выводы 62

3. Оптимизация режима орошения и суммарного испарения кукурузы на зерно, их влияние на про дуктивность и качество урожая 63

3.1. Режим орошения и динамика влажности почвы 64

3.2. Влияние режима орошения на рост и развитие растений кукурузы 73

3.3. Влияние режима орошения на продуктивность и качество урожая зерна кукурузы 74

3.4. Суммарное испарение и его структура в зависимости от режима орошения 79

3.5. Уточнение зональных биоклиматических коэффициентов 89

3.6. Оценка влияния гидрометеорологических факторов на

урожайность и суммарное испарение кукурузы 94

Выводы 97

Оптимизация минерального питания кукурузы и его влияние на продуктивность и суммарное испарение 101

4.1. Влияние минерального питания на рост, развитие и урожайность кукурузы на зерно 101

4.2. Влияние норм минеральных удобрений на динамику питательных веществ в почве и вынос их с урожаем 107

4.3. Суммарное испарение кукурузы в зависимости от уровня минерального питания 111

Выводы 114

Экономическая и энергетическая эффективность возделывания кукурузы на зерно при орошении 116

5.1. Экономическая и энергетическая эффективность режимов орошения кукурузы на зерно 117

5.2. Экономическая и энергетическая эффективность норм минеральных удобрений кукурузы на зерно 126

Выводы 131

Заключение 134

Рекомендации производству 137

Список использованной литературы

Введение к работе

Актуальность работы.

Северокавказский регион - один из важнейших экономических районов страны. В нем сосредоточено более 40 % орошаемых земель России. Плодородные земли в совокупности с оптимальными тепловыми ресурсами климата обеспечивают благоприятные условия для получения высоких урожаев зерновых, овощных и технических культур [1].

Однако за последние годы площади орошаемых земель как в целом по России, так и на Северном Кавказе, существенно сократились, а эффективность их использования снизилась более чем наполовину. Ухудшилось техническое состояние оросительных систем и их оснащенность средствами во-доучета, контроля и управления поливами, снизилась общая культура поливного земледелия, что вовлекло за собой снижение продуктивности орошаемых земель в 1.5-3 раза [2].

При таком снижении продуктивности земель на Северном Кавказе, в том числе в Ингушетии, орошение остается одним из основных факторов повышения урожайности в условиях дефицита естественной увлажненности, частых засух и суховеев, не позволяющих реализовать биологический потенциал продуктивности сельскохозяйственных культур [2].

Актуальность настоящей работы определена концепцией Национального проекта развития агропромышленного комплекса Российской Федерации, одним из направлений которого является развитие животноводства.

Создание прочной кормовой базы для животноводства в регионе возможно обеспечить с помощью такой высокопродуктивной культуры как кукуруза, которая среди многих зерновых и кормовых культур, возделываемых, на орошаемых землях Северного Кавказа, ценится как культура больших потенциальных возможностей.

Вместе с тем, из всех факторов обеспечения оптимальных условий для повышения продуктивности кукурузы в засушливых условиях Ингушской республики в лимите находится влага. В связи с этим, изучение водопотреб-

5 ления кукурузы, научное обоснование оптимальных режимов орошения, рациональное и эффективное использование материальных ресурсов в конкретных почвенно-климатических условиях имеют актуальное значение [3].

Анализ научно-технических материалов и практического опыта указывает на недостаточность информации, необходимой для совершенствования процесса регулирования водного и пищевого режимов кукурузы на зерно. Проведение экспериментальных исследований позволит получить исходные данные, необходимые для решения поставленных задач.

Цель исследований. Повышение эффективности технологий возделывания кукурузы на зерно на орошаемых землях предгорной зоны республики Ингушетия на базе совершенствования водного и пищевого режимов для конкретных почвенно-климатических и организационно-хозяйственных условий.

В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе решаются следующие задачи:

Провести сбор и анализ научно-технических материалов по возделыванию кукурузы на орошаемых землях;

Исследовать комплексное влияние режимов орошения и удобрений на урожайность кукурузы при различных гидрометеорологических условиях с учетом оптимизации и ресурсосбережения;

Изучить динамику водного баланса посевов кукурузы в течение вегетационного периода;

Определить закономерности изменения суммарного испарения и урожайности кукурузы на зерно при различном уровне водообеспеченности и минерального питания;

Уточнить региональные биоклиматические коэффициенты для кукурузы на зерно по межфазным периодам вегетации в различных условиях теп-ловлагообеспеченности;

Выполнить комплексную оценку экономической эффективности водного и пищевого режимов с учетом объемов и структуры ресурсозатрат.

Научная новизна. Впервые для черноземов слабозасушливой степной зоны Ингушетии получены количественные параметры комплексного влияния режимов орошения и норм минеральных удобрений на структуру водного баланса, суммарное испарение и урожайность кукурузы при изменении гидрометеорологических условий.

Установлены закономерности и получены эмпирические зависимости, характеризующие влияние водного, пищевого режимов и биологических особенностей на суммарное испарение и урожайность кукурузы

Определены оптимальный и ресурсосберегающий режимы орошения и минерального питания кукурузы, учитывающие влияние изменчивости гидрометеорологических условий.

Рассчитаны региональные биоклиматические коэффициенты для кукурузы на зерно с учетом суммы температур, дефицита влажности воздуха и испаряемости в течение вегетационного периода в различных условиях теп-ловлагообеспеченности;

Разработана статистическая модель для определения заданной прибавки или снижения урожая кукурузы в зависимости от уровня влагообеспечен-ности в конкретных почвенно-климатических условиях.

Основные положения, выносимые на защиту.

Количественные параметры воздействия режимов орошения и норм минеральных удобрений на суммарное испарение, структуру водного баланса и урожайность кукурузы в различных гидрометеорологических условиях;

Эмпирические зависимости, характеризующие влияние величины оросительной нормы и уровня минерального питания на урожайность кукурузы;

Дифференцированные нормы и режим орошения кукурузы на зерно, ориентированные на различный уровень использования материальных и природных ресурсов и обеспечивающие водосбережение и экологическую безопасность;

Биоклиматические коэффициенты суммарного испарения для расчета

7 эксплуатационных режимов орошения, учитывающих влияние биологии культуры и гидрометеорологических условий;

Практическая значимость работы. Предложены производству дифференцированные режимы орошения и минерального питания, обеспечивающие получение заданного уровня урожайности кукурузы при эффективном использовании материальных ресурсов, соответствующие требованиям охраны окружающей среды.

Реализация работы. Материалы исследований вошли составной частью в тему 05.06.01 «Разработать модели систем земледелия, адаптированные к агроэкологическим условиям мелиоративных агроландшафтов», выполняемую по отраслевой научно-технической программе «Плодородие почв». Результаты исследований внедрены в 2003-2005 гг. на орошаемых землях ГУП ОПХ «Нестеровское» на площади 100 и 200 га и ФГУ «Управление «Ингушмелиоводхоз» на площади 1400 га с суммарным экономическим эффектом 1694,96 тыс.руб.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на научно-технических конференциях, проводимых НГМА в 2000-2004 гг.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 7 научных статей.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 208 страницах компьютерного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству, включает 28 таблиц и 14 рисунков. Список использованной литературы содержит 216 источников, в том числе 29 иностранных авторов.

Требования кукурузы к водному режиму

Вода является важнейшим фактором в жизни растения как живого организма. Громадное испарение воды растением в процессе транспирации должно беспрестанно поддерживаться влажностью корнеобитаемого слоя почвы. Вода в растении находится в постоянном движении, снабжая его органы питательными веществами и регулируя температуру тканей. Как химическое соединение она участвует в реакциях фотосинтеза.

Помимо той огромной ведущей роли в жизни растений, о которой было сказано выше, почвенная влага играет важную роль в почвообразовании. Она способствует передвижению различных веществ в почвенной толще, в результате которого формируется почвенный профиль. Поэтому управление водным режимом почвы часто является самым важным приёмом повышения производительности сельскохозяйственных угодий [10].

Совокупность всех явлений поступления влаги в почву, её расход из почвы и изменения физического состояния почвенной влаги определяет водный режим почвы. Качественная характеристика водного режима почвы - её водный баланс.

По данным литературных источников, отношение кукурузы к влаге оценивается по-разному. Одни исследователи относят её к засухоустойчивым культурам, другие - к влаголюбивым. Изучение особенностей водопотребле-ния и морфобиологических свойств растений свидетельствует о том, что здесь нет противоречия. Кукурузе свойственны такие биологические особенности, которые позволяют отнести её к засухоустойчивым культурам. Устойчивость против засухи особенно проявляется в ранние фазы развития, до образования генеративных органов [11,12,13,14].

Разветвлённая корневая система, проникая глубоко в почву, использует запасы влаги из нижних горизонтов и способна поглощать воду при более низкой влажности почвы по сравнению с корневой системой многих других культур. Кукуруза хорошо использует осадки второй половины лета, которые практически бесполезны для других зерновых.

Важнейшая биологическая особенность, которая даёт основание считать её засухоустойчивой культурой - это экономный расход воды на образование единицы сухого вещества надземной массы (транспирационный коэффициент). На 1 кг сухого вещества кукуруза расходует 250-300 кг воды. Это меньше, чем потребляют зерновые колосовые культуры - пшеница, ячмень, овёс. Но потребность в воде у неё не меньшая, чем у этих культур [15].

Общее количество воды, необходимое для прорастания семян, составляет 40-45 % массы их в сухом состоянии. В связи с тем, что кукуруза тепло 14 любивая культура, её высевают в период, когда почва хорошо прогреется. Поэтому срок сева и глубина заделки семян зависит от состояния верхнего слоя почвы (температуры и влажности).

За период от всходов до образования 15 листьев (37-38 дней) среднеспелые гибриды потребляют 7-8 % общего расхода воды за вегетацию; от образования 15 листьев до середины молочной спелости (около 40 дней) - 69-73 %; а далее до полной спелости зерна (30-35 дней) - 20-22 % [16].

Наибольшее количество воды кукуруза расходует в течение 30-дневного периода, начинающегося примерно за 10 дней до выбрасывания метёлок. Установлено, что за сутки в жаркую погоду хорошо развитое растение может испарить до 4 кг воды, что составит около 120 т/га. В южных районах страны пополнение запасов почвенной влаги за счёт осадков в это время меньше, чем расходует кукурузное поле. Недостаток влаги в почве в период максимального водопотребления, особенно в сочетании с воздушной засухой, вызывает увядание растений, снижение активности фотосинтеза, преждевременное подсыхание листьев, нарушение процессов оплодотворения и формирования зерна.

Недостаточная влажность почвы в более поздний период приводит к снижению урожая вследствие неполноценного налива зерна. Об этом следует помнить, выращивая кукурузу на орошаемых землях, ибо часто в хозяйствах недооценивают значения поливов в период налива зерна.

Таким образом, роль воды в получении высокого урожая кукурузы исключительно велика и поэтому вся система приёмов по возделыванию её в районах недостаточного увлажнения должна быть направлена на максимальное накопление влаги в почве и рациональное её использование, особенно в условиях дефицита оросительной воды.

Вопросам режима орошения сельскохозяйственных культур, в том числе и кукурузы, проведенных в ряде стран и в различных регионах России, включая Украину, Казахстан, Заволжье, Краснодарский и Ставропольский края, Ростовскую область, республики Северного Кавказа посвящены работы многих авторов. В их числе работы Б. А. Шумакова [17,18 ], Б. А. Шумакова и М. А. Прокофьева [19]; И.Т. Ефимова [20], А.В.Широбокова [21], Н.С. Го рюнова, В.М. Петрунина [22], Г.А. Гарюгина [23,24,25] Ю.Н. Еремеева, А.С. Михайлина [26]; М.А. Козина [27, 28], И.С. Костина [29], Д. С. Филева.и В. A. Веселкина [30], Э. Д. Адиньяева и В. И. Бондаренко [31], Г.К. Льгова [32, 33]; В.Н. Зинковского.и Э.Д. Адиньяева [34], Р.Е. Fischbach., B.R. Somerhal der [35 ]; В.И. Непомнящего [36]; Д.Р. Иокича [37], З.М. Ионовой [38]; Т.П.

Питиримовой [39], Г.А. Сенчукова, И.Н. Ильинской [40, 41], В.И. Остапо ва[42] и других, которые изучали поливные нормы, предполивные пороги, глубину увлажняемого слоя почвы и сроки поливов.

Климат и метеорологические условия проведения исследований

Ингушская республика, особенно ее северная часть, имеет континентальный климат. Лето в Междуречье Кумы и Терека продолжительное, сухое, жаркое. В первой половине лета часто дуют сильные ветры-суховеи. Зи ма малоснежная, но с сильными порывистыми ветрами и снежными буранами. Ингушетия относится к полузасушливой зоне с коэффициентом природной увлажненности (Ку) 0.5-0.7, и охватывает районы с глубоким весенним промачиванием почвы. Весенние влагозапасы в метровом слое почвы на севере зоны равны 150-180 мм. За вегетационный период выпадает до 500 мм осадков. Основная часть их приходится на летний период, Но в условиях высоких температур осадки быстро испаряются. Сумма температур за вегетационный период составляет 3056 С. На равнинах, расположенных к югу от реки Терек, климат значительно мягче. Количество осадков составляет от 400 до 500 мм в год, несколько снижаются зимние температуры [198,203,204].

По климатическим показателям территория ГСХП «Нестеровское», на территории которого проводились наши опыты, относится к зоне неустойчивого увлажнения. Климат этой зоны мало изменяется в связи с расстояниями, что обусловлено воздействием Главного Кавказского хребта. Континенталь-ность климата уменьшается с приближением к горам.

Метеорологические условия в годы проведения опытов по основным показателям заметно различались (таблица 3 и А 3).

Зима в этой зоне мягкая, с неустойчивым снежным покровом, начинается в начале декабря. За зиму отмечается до 60 дней с оттепелью. Максимальная высота снежного покрова не превышает 20 см. Средняя месячная температура самого холодного месяца - января составляет минус 4-5,5 С. Пониженные температуры отмечаются очень редко и они бывают кратковременными. В феврале довольно часто наблюдаются оттепели.

Весна начинается в первой декаде марта. Апрель часто отличается повышенным температурным режимом и отсутствием осадков. В третьей декаде апреля средняя месячная температура воздуха устойчиво переходит через 10 С. Сухая погода в апреле способствует быстрому иссушению верхних слоев почвы.

Лето обычно начинается в первой декаде мая и на большей части зоны оно жаркое. Среднемесячная температура воздуха в самом жарком месяце июле составляет 20-21 С. Максимальная температура воздуха иногда достигает плюс 42 - 43 С. В летний период предгорная зона умеренно увлажнена, но общая сумма осадков за период вегетации кукурузы очень непостоянна и за годы исследований колебалась от 300 до 800 мм (при среднемноголетней норме 589 мм).

В 2000 году весна началась в близкие к многолетним данным сроки - в середине марта. Погода, как обычно, была неустойчивой, но в целом тёплой, преимущественно сухой. Осадки отсутствовали в период с конца марта до 12 апреля. В течение весны сумма осадков составила 182 мм или 60 % нормы. Осадки выпадали в виде дождя, иногда с переходом в снег.

Лето началось раньше обычного (29 апреля) и было на 25-35 дней продолжительнее. Погода на протяжении лета оказалась неустойчивой. В начале и в конце сезона (май и сентябрь) очень тёплая, временами харкая. При недоборе осадков среднемесячные температуры воздуха на 2-3 С превышали норму. В остальное время (июнь, июль, август) среднемесячные температуры воздуха за счёт похолоданий были на 2-3 С ниже нормы.

Осадки выпадали в виде ливневых дождей и распределялись по декадам неравномерно. Больше всего осадков выпало в июне (91.9 мм) и в августе (1 10.5 мм) что в 1,2-2,0 раза больше нормы. В целом за лето сумма осадков составила 295 мм, что заметно меньше нормы.

Весна 2001 года наступила несколько позже обычной, была холодной и сухой. Начало её отмечено в конце марта или на 15-20 дней позже многолетней нормы. Среднемесячная температура воздуха была на 2-4 С ниже нормы. Вторая половина весны (третья декада апреля и первая декада мая) была очень тёплой и сравнительно сухой. За весь весенний период осадков выпало 195 мм или около 90 % нормы.

Наступление лета отмечено в первой декаде мая. Погода была неустойчивой, Необычно жаркие периоды сменялись прохладными, с дождями, суммы осадков составляли 115-160 мм или 1,5 нормы. 2002 год был более холодным по сравнению с предыдущими годами исследований. Так, среднемесячная температура всех месяцев вегетационного периода была ниже среднемноголетней на 1-3 С, а в среднем за сезон почти на 1 С.

Атмосферные осадки за вегетационный период составили 875 мм, что превышало среднемноголетнее значение на 300 мм, в том числе за июнь и август - в 2.5-3.0 раза соответственно. Относительная влажность воздуха во все месяцы вегетационного периода была на 5-Ю % выше среднемноголетней.

Рассмотрим более подробно динамику исходных и комплексных показателей гидрометеорологического режима объекта исследований. Так, из анализа исходных метеорологических показателей видно, что теплоэнергетический фактор в виде среднесуточной температуры воздуха в среднем за сезон изменялся от 16.6-16.7 в 2000-2001 гг. до 15.5 С в 2002 г. (таблица 3).

Среднемноголетний радиационный баланс за период вегетации соста-вил 61 ккал/см , причем максимальные значения отмечены в мае, июне и июле, что связано с повышенной интенсивностью солнечного излучения и продолжительностью солнечного сияния в этот период.

Особенно холодным был апрель 2002 г., когда температура воздуха в среднем не превышала 6.6 С, что ниже среднемноголетней на 3.3 С. То же отмечено и в летние месяцы. В то же время в 2000 г. в течение всего вегетационного периода, за исключением мая и сентября, она превышала средне-многолетние значения на 1-5 С.

Влияние режима орошения на продуктивность и качество урожая зерна кукурузы

Результаты наших исследований показали, что характер водного режима оказывает значительное влияние на биометрические показатели роста и развития кукурузы. С повышением влагообеспеченности почвы удлиняется продолжительность как межфазных периодов, так и вегетационного периода в целом, в то время как дефицит увлажнения в активные фазы вегетации приводил к их сокращению (таблицы Г1-Г2).

В зависимости от степени влагообеспеченности значительные различия наблюдались в интенсивности роста надземной части растений кукурузы (таблицы ГЗ-Г4) и накоплении сухого вещества, которые достигали наибольших значений при поддержании предполивного порога влажности почвы не ниже 80 % НВ (таблица Г5-Г6).

Накопление сырой массы происходит до молочно-восковой спелости, а затем несколько снижается, в то время как накопление сухого вещества нарастает до фазы полной спелости зерна. При этом интенсивность накопления сухого вещества возрастает.

Наибольший среднесуточный прирост сухого вещества неуклонно возрастал с повышением предполивного порога, достигнув максимума (150.7 кг/сут) на варианте с порогом 80 % НВ в опыте 1 (таблица Г5) и на контрольном варианте (150.3 кг/сут) в опыте 2 (таблица Г6).

Таким образом, с оптимизацией водного режима почвы биометрические показатели достигают наивысших значений. При этом интенсивность накопления сухого вещества в опыте 1 возрастает на 49.4 % по сравнению с контролем.

При ужесточении режима орошения (пропусках поливов) значения суточного прироста растений и сухого вещества снижались на 3.8 и 11.5 % по сравнению с контролем, достигнув наименьших значений при дефиците влаги в критическую фазу выметывания и цветения метелок (таблица Г6).

Опыт 1. Режим орошения в значительной степени влияет на урожайность зерна кукурузы. Как следует из данных таблицы, с повышением предполивной влажности почвы в слое 0-60 см от 60 до 80 % НВ урожайность кукурузы возрастает с 2.77-3.85 т/га до 3.64-5.25 т/га или на 23.2- 58.8 % НВ по годам исследований (таблица 5).

Оптимизация водного режима при дифференцированном предполив-ном пороге влажности почвы по межфазным периодам вегетации в среднесу-хой и средний по степени влагообеспеченности год содействовала повышению урожайности кукурузы на 11,9-36,4 и 43,0-61,7 %.

При этом максимальная прибавка урожая в среднем за три года получена при поддержании предполивной влажности почвы не ниже 80 % НВ в течение всего периода вегетации кукурузы.

Наши исследования показали, что поддержание предполивного порога влажности в расчетном слое почвы на уровне 70-80-60 % от наименьшей вла-гоемкости обеспечило в среднесухом 2000 году и среднем 2001 году наивысшую урожайность кукурузы: 5.25 и 4.48 т/га соответственно, однако во влажный 2002 год оптимальным оказался режим с фиксированным предпо-ливным порогом 80 % НВ.

Влияние предполивной влажности на структуру урожая зерна кукурузы незначительно, что подтверждается данными исследований (таблица Г 7).

По результатам математической обработки данных по урожайности кукурузы точность опыта m = 3.3 %, НСР = 0.89 т/га (таблица Д1-ДЗ ).

Имея данные по прибавкам урожайности и соответствующие им значения оросительной нормы, возможно построить математическую зависимость «урожай-влагообеспеченность», представленную в форме полинома второй степени с довольно высокой достоверностью аппроксимации, равной 0.78 (рисунок 8).

Влияние норм минеральных удобрений на динамику питательных веществ в почве и вынос их с урожаем

Потребность растений во влаге рядом авторов определена влиянием влагозапасов почвы, погодных условий и биологических свойств растений В нашем эксперименте суммарное испарение кукурузы рассчитывали методом водного баланса, основанного на законе сохранения количества воды [ПО, 126], по которому E=M + X + AU + K-Y (3.3) где Е - суммарное испарение, мм; AU - изменение влагозапасов в расчётном слое почвы, мм; X - атмосферные осадки, мм; М - оросительная норма, мм; Y - поверхностный сток, мм; К- расход грунтовых вод в зону аэрации, мм.

В наших исследованиях грунтовые воды залегают ниже Змив водном балансе не участвуют. Поверхностный сток имеет место при обильных осадках и будет учтен далее в расчетах.

Экспериментальным путем было установлено, что в течение вегетационного периода в разные фазы роста и развития кукурузы величина суммарного испарения и его интенсивность были неодинаковы и зависели от различных режимов орошения и метеорологических условий, нарастая от всходов до фазы вымётывания метелок и снижаясь от фазы молочно-восковой до полной спелости зерна.

Так, в период от всходов до фазы 8-Ю листьев интенсивность испарения кукурузы в опыте 1 в среднем за годы исследований составила 19,8-29,8 м /га, в период от 8-Ю листьев до вымётывания метелок - 55,1-59,1 м /га ( в отдельные годы она достигала 74-77 м /га), от выметывания метелок до молочно-восковой спелости - 31,8-36,7 м3/га, а к концу вегетации - всего 20,2-27,8 м /га (таблица 8).

Таблица 8 - Динамика суммарного и среднесуточного испарения кукурузы на зерно в зависимости от предполивной влажности почвы, м3/га. Опыт 1. ГСХП «Нестеровское», среднее за 2000-2002 гг.

С улучшением водного режима интенсивность потребления воды воз растала. Так, в среднем за годы исследований среднесуточное испарение ку-курузы изменялось за вегетационный период от 31,6 - 32,6 м /га при предполивной влажности почвы 60-70 % НВ до 37,4 м3/га при пороге 80 % НВ, то есть с повышением предполивного порога среднесуточный расход воды возрастал, что согласуется с данными ряда исследователей [9,10,11,16]. Отмечено, что соблюдение дифференцированного порога влажности почвы не приводило к росту интенсивности испарения кукурузы.

Суммарное испарение орошаемой кукурузы в различные периоды её развития было также различно. Если до фазы 8-Ю листьев растения расходовали 16,8-21,5 % от суммарного испарения за вегетацию, то от фазы 8-10 ли стьев до выметывания метелок уже 34,3-38,7 %, затем до фазы молочно восковой спелости расход влаги составил 28,1-32.2 % от суммарного расхода воды, а от молочно-восковой до полной спелости зерна потрачено всего 13,8 16,35 % всей потребляемой влаги.

Распределение величины суммарного испарения на варианте с увлажнением почвы при дифференцированном пороге 70-80-60 % НВ по годам исследований в зависимости от влагообеспеченности года приведено на рисунке 10, где отражено влияние последнего по периодам вегетации кукурузы. На рисунке наглядно видно, что с повышением степени влагообеспеченности года происходит снижение величины суммарного испарения в начальный и конечный периоды на 34-36 % и повышение этой величины до 53 % в критический период вегетации кукурузы от 8-Ю листьев до выметывания метелок.

Максимального значения величина и интенсивность суммарного испарения как в целом за вегетационный период, так и по периодам вегетации достигали при предполивном пороге 80 % НВ, составив за вегетацию 4306 и 37,4 м3/га. Аналогично происходило и на остальных вариантах.

В результате исследований установлено, что с повышением предпо-ливной влажности почвы до 80 % НВ суммарное испарение кукурузы возрас-тает почти на 670 м /га, в то же время дифференцированный режим предпо-ливной влажности ведет к незначительному снижению суммарного расхода воды, что особенно выражено в конечный период вегетации кукурузы.

Суммарное испарение кукурузы на зерно по фазам вегетации в годы, различающиеся по влагообеспеченности, приведены в таблицах Ж1-ЖЗ. Из данных таблиц видно, что его величина и интенсивность суммарного расхода воды во влажный год на 10-14 % выше, чем в среднесухой.

В опыте 2 с пропусками поливов исследовали влияние дефицита влажности почвы в разные периоды жизни растений на урожайность и водопо-требление кукурузы. В наших исследованиях в среднем за 2000-2002 гг. суммарное испарение варьировало в зависимости от уровня обеспеченности влагой в пределах 3969-4306 мм (таблица 9).

Похожие диссертации на Дифференцированные режимы орошения и минерального питания кукурузы на обыкновенных черноземах предгорной зоны Республики Ингушетия