Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние изученности вопроса 8
1.Биологические особенности баклажанов
1.2 Водный режим почвы и продуктивность баклажанов при орошении ... 17
1.3 Условия почвенного питания баклажанов 25
1.4 Обоснование направления исследований 29
2 Природно-климатические условия, схема опытов и методика научных исследований 33
2.1 Краткая климатическая характеристика место проведения исследований... 33
2.2 Почва опытного участка
2.3 Агротехника возделывания баклажана :
2.4 Схема опытов и методика проведения научных исследований 43
3 Режим орошения и водопотребления баклажана 49
3.1 Поливной режим баклажана по вариантам предполивной влажности почвы... ; 49
3.2 Структура суммарного водопотребления баклажана в зависимости от водного режима почв и уровня формируемого урожая
3.3 Влияние режимов орошения и урожайности на среднесуточное водопотребление баклажанов
3.4 Коэффициенты водопотребления баклажанов и затраты оросительной воды при различных вариантах опыта
3.5 Связь суммарного водопотребления баклажанов с ресурсами тепла
4 Влияние водного режима и доз минеральных удобрений на продуктивность и качество плодов баклажана при по ливе дождеванием
4.1 Влияние водного режима почвы на продолжительность вегетации баклажанов
4.2 Влияние водного режима почвы и доз внесения удобрений на рост и развитие баклажанов 76
4.3 Динамика накопления вегетативной и корневой массы баклажанов по вариантам опыта 83
4.4 Фотосинтетическая деятельность баклажанов при дождевании 89
4.5 Продуктивность баклажанов в зависимости от водного и пищевого режимов почвы 103
4.6 Сочетание регулируемых факторов для получения различных уровней урожайности баклажанов 107
4.7 Индивидуальная продуктивность и качество плодов баклажана в зависимости от варианта опыта при дождевании 109
5 Энерго-экономическая эффективность воздельгоания баклажанов при дождевании 116
5.1 Экологическая оценка режимов и ее влияние на продуктивность баклажанов при дождевании 116
5.2 Энергетическая и экономическая эффективность воздельшания баклажанов при дождевании 118
Основные выводы 125
Предложения производству 127
Список используемой литературы
- Водный режим почвы и продуктивность баклажанов при орошении
- Агротехника возделывания баклажана
- Влияние режимов орошения и урожайности на среднесуточное водопотребление баклажанов
- Динамика накопления вегетативной и корневой массы баклажанов по вариантам опыта
Введение к работе
Актуальность темы. Одной из важнейших проблем сельского хозяйства является повышение урожайности и качества получаемой продукции. Следовательно, возделывание овощных культур, и в частности баклажана, на орошаемых землях Волго-Донского междуречья имеет важное значение. Для удовлетворения потребностей населения в продуктах питания необходимы рост и стабилизация производства продукции растениеводства и овощеводства. При недостаточном естественном увлажнении и невысоком плодородии зональных почв эта отрасль может успешно развиваться здесь только в условиях орошения и внесения удобрений.
Следует отметить, что на протяжении последних лет урожайность баклажанов остается невысокой. Для увеличения площадей под этой культурой и повышения эффективности ее производства разработка и внедрение ресурсосберегающих приемов и эффективных элементов технологии возделывания — очень актуальная задача. В связи с этим особого внимания требует углубленное изучение проблемы рационального водного и пищевого режимов почвы для получения стабильных урожаев и качественной экологически безопасной продукции при наименьших затратах труда и материальных ресурсов. Поэтому проведение экспериментальных исследований в указанном направлении имеет большое значение для мелиоративной науки и практики.
Цель и задачи исследований. Основной целью исследований являлась разработка рационального режима орошения и расчетных доз удобрений, обеспечивающих получение планируемых урожаев баклажанов на уровне 30, 40 и 50 т/га на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья.
Достижение поставленной цели обеспечивало решение следующих задач:
- установить закономерности изменения суммарного и среднесуточ
ного водопотребления баклажанов в зависимости от уровня влагообеспе-
ченности и формируемой урожайности;
- разработать рациональный режим орошения и доз минеральных удоб
рения для получения планируемой урожайности на уровне 30 - 50 т/га;
определить отзывчивость баклажанов на внесение различных доз удобрений и дифференцированные режимы орошения;
определить закономерность влияния улучшения водообеспеченно-сти и минерального питания на фотосинтетическую деятельность;
изучить особенности формирования корневой системы и надземной части баклажанов при различных сочетаниях водного и пищевого режимов почвы и установить их связь со значением биоклиматических коэффициентов, учитывающих наличие дефицита ресурсов;
установить влияние водных и пищевых режимов на урожайность и качество продукции баклажана;
дать энерго-экономическую оценку возделывания баклажана при различных режимах орошения и внесении расчетных доз минеральных удобрений.
Научная новизна проведенных исследований заключается в том, что впервые для условий Волго-Донского междуречья разработан научно-обоснованный рациональный режим орошения и минерального питания, обеспечивающий получение планируемой урожайности баклажанов на уровне 30 - 50 т/га при поливе дождевальной машиной «Кубань - ЛК». Определены биоклиматические коэффициенты водопотребления баклажанов в зависимости от урожайности, установлено влияние орошения и минеральных удобрений на рост и развитие баклажана. Разработана модель и информационная база данных для прогнозных расчетов дифференцированных режимов орошения, учитывающих влияние изменчивости природных факторов влажности почвы, доз внесения удобрений и уровня урожайности.
Основные положения, выносимые на защиту:
особенности водопотребления баклажанов при различных дифференцированных режимах орошения и внесении расчетных доз минерального удобрения;
закономерности влияния водообеспечения и минерального питания на рост и развитие растений;
рациональные дифференцированные режимы орошения и дозы минеральных удобрений, позволяющие получать урожайность на посевах баклажана 30,0,40,0 и 50,0 т/га товарной продукции;
закономерности влияния водообеспечения и минерального питания на фотосинтетическую деятельность, урожайность баклажана и качество плодов;
модель и информационно-аналитическая база данных для оперативного планирования урожайности баклажана с учетом изменчивости природных факторов.
Объект исследований - посевы баклажана сорта «Универсал б» на орошаемых землях.
Предмет исследований - режим орошения и водопотребления баклажана при поливе дождевальной машиной «Кубань - ЛК».
Методология исследований - в диссертационной работе использован метод системного анализа и полевой эксперимент, выполненные в соответствии с методическими требованиями.
Личный вклад автора заключается в непосредственном участии и постановке целей и задач исследований, выборе методик, проведении полевых опытов, обработке и анализе результатов исследований, подготовке диссертации, выводов и предложений производству, внедрении полученных результатов в производство.
Достоверность результатов исследований подтверждается большим объемом экспериментальных данных, полученных в результате многолетних полевых экспериментов, многократной повторностью и положительными результатами в ходе опытно-производственной проверки.
Практическая значимость. На основе проведенных исследований в условиях Волго-Донского междуречья разработана водосберегающая технология орошения баклажана, обеспечивающая получение запланированных урожаев этой культуры на уровне 30... 50 т/га при экономии водных ресурсов.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований по совершенствованию технологических приемов возделывания баклажанов на орошаемых землях была проведена на орошаемом участке ОАО «Кузьмичевский» Городищенского района Волгоградской области.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-практических и международных научно-практических конференциях «Актуальные проблемы современных аграрных
технологий» (Астрахань, 2008); «Проблемы и тенденции устойчивого развития аграрной среды» (Волгоград, 2008); «Актуальные вопросы аграрной науки и образования» (Ульяновск, 2008); «Наука и молодежь: новые идеи и решения» (Волгоград, 2008); «Вавиловские чтения-2008» (Саратов, 2008); «Материалы XII региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области» (Волгоград, 2007); «Новые технологии и экологическая безопасность в мелиорации» (Коломна, 2008); «Роль мелиорации в обеспечении продовольственной и экологической безопасности России» (Москва, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, включающих 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов кандидатских диссертации.
Структура и объем работы. Работа изложена на 158 страницах основного текста, включая 33 таблиц, 25 рисунков, а также библиографический список, состоящий из 194 источников, в том числе 5 иностранных авторов, и 14 приложений. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов и рекомендаций производству.
Водный режим почвы и продуктивность баклажанов при орошении
За период вегетации баклажаны расходуют большое количество воды на прирост вегетативной массы и формирование урожая. При недостатке воды растения не полностью используют питательные вещества почвы, не полностью реализуются потенциальные возможности сорта. Наивысшие урожаи получают в результате суммарного действия оптимальных оросительных норм, достаточного количества необходимых питательных элементов, использования высокоурожайных сортов и гибридов, своевременного проведения всех видов работ (на основе механизации) и других факторов.
Исследователи, как в нашей стране, так и за рубежом в первую очередь обращали внимание на изучение режимов орошения при возделывании баклажанов, которые сильно изменяются в зависимости от почвенно-климатических условий [2, 3, 6,15,16,17,20,23,25,28,34,37,42,54].
Многие исследователи считают, что полив баклажана следует проводить при снижении влажности почвы до 70 - 80 % НВ. Сроки и нормы полива устанавливают, используя различные показатели: влажность почвы, среднесуточную температуру и относительную влажность воздуха, внешний вид растений, величину, эва-потранспирации, физиологическое состояние растений (осмотическое давление листьев, концентрация клеточного сока) и др. [5,10,18,27,43,46,71].
По разработанной технологии возделывания баклажана в Румынии за вегетационный период осуществляют 6...7 поливов нормой по 300...350 м /га. Изучение дифференцированного режима орошения культуры в Румынии показало, что в начальный период роста величина предполивной влажности, равная 50 % от доступного запаса влаги в почве, способствует хорошему развитию корневой системы растения. В дальнейшем предполивную влажность следует увеличивать до 70 — 75 % НВ [193,194].
В нашей стране из-за значительной разницы климатических и почвенных ус ловий количество поливов и поливные нормы изменяются в. широких пределах. Так по данным В.В. Бородычева при выращивании баклажанов в Волгоградской облас ти, при капельном орошении, количество поливов колеблется от 17 до 35 при по ливных нормах от 80 до 137 м /га. При этом среднесуточное водопотребление бак лажанов в течение вегетационного периода изменялось от 24,2 до 47,5 м3/га, а оро сительная норма-от 2390 до 3610 м3/га [24].
По мере нарастания вегетативной массы полив проводится с таким расчетом, чтобы запас воды в корнеобитаемом слое почвы не опускался нюке 75...80 % от предельной полевой влагоемкости. На легких супесчаных и легко суглинистых почвах, способных удерживать незначительный запас воды, поливы проводят чаще, но меньшими поливными нормами (300...350 м га) по сравнению с почвами, имею-щими более тяжелый механический состав (350...400 м/га). Число поливов находится также в большой зависимости от количества внесенного удобрения. Чем выше доза удобрений, тем больше число поливов [35,47,60, 74,100].
В южных районах страны, например, в Нижнем,Поволжье (Волгоград, Астрахань), где осадков выпадает мало (около 300 мм), а испаряемость высокая, поливов потребуется больше, чем в Приазовье и на Кубани с повышенными осадками (450.. .500 мм) и меньшим испарением. На влагоемких черноземных почвах поливов потребуется меньше, чем на легких супесчаных.
Имеющиеся многочисленные опытные материалы- показывают, что приме нение удобрений оказывает не только прямое действие на растение, но повышает роль и значение самого орошения в условиях орошаемого земледелия. Следова тельно, при этом прибавки урожая за счет удобрения по большинству культур дос тигают 30... 100 % [4,12,30,36,45,48,61,64,67,81,82,83,104]. ... : Дозы удобрения и соотношение элементов минерального питания определяются уровнем плодородия почв и потребностью растения в элементах питания на формирование единицы урожая.
Баклажан можно выращивать на различных почвах, но лучше всего он себя чувствует на супесчаных или суглинистых, обладающих хорошей влагоемкостью и воздухопроницаемостью. Лучше всего баклажана размещать после предшественников, таких как - капуста, огурцы и т. д. [110, 117,141,142].
Существенный экономический фактор, влияющий на выращивания баклажана в защищенном грунте, является поражения их вирусной инфекцией.. Поэтому в 2004 - 2006 гг. PI.A. Енгалычева и другие авторы проводили исследования по выращиванию баклажана селекцией ВНИИССОК с капельным орошением. При оценке коллекционных образцов гибриды (F1) пригодные для выращивания в условиях малообъемной технологии: баклажана - идетерминатные Pusa Ksanti х Л-282, Pusa Ksanti х Л-283, Bringal х lurg violetta. Эти гибриды раннеспелые, от всходов до тех-нической спелости 96-104 сут. Ранний урожай баклажана 3,2 - 3,7 кг/м, а общая урожайность 14,7-16,0 кг/ м . Выделившиеся образцы имели крупные плоды — 196-221 г. Данная группа гибридов проявила высокую степень устойчивости к вирусной инфекции. Таким образом, в результаты оценки устойчивости к биотическим факторам вышеназванные гибриды баклажана представляют значительный интерес для выращивания в культивационных сооружениях по малообъемной технологии.
Баклажан потребляет много калия, особенно в период плодоношения. Важен калий впервые этапы развития растения, особенно при недостатке света, при росте плодов. Он необходим для формирования стеблей и завязей, активной ассимиляции углекислоты. Азот растение использует для формирования вегетативных органов, особенно в период от всходов до цветения. В это время надо строго контролировать дозы азотного питания, иначе растения начинают развиваться пышно и цветки с нижних соцветий опадают. Внесение азота увеличивают только после завязывания плодов на первых соцветиях. Одна из важных составляющих технологии возделывания баклажана - обеспечение растений элементами минерального питания. Рекомендации по внесению удобрений под баклажаны в области были разработаны еще в 60 - 70-х годах прошлого века. С тех пор несколько изменились почвенно-климатические условия зоны, сортовой состав баклажана, появились новые виды удобрений.
Для разработки обоснованной системы удобрения баклажана, выращиваемого на продовольственные и семенные цели, в совхозе «Бакланниковский» Семикаракорского района Ростовской области (почвы - обыкновенный чернозем) в 2001 - 2002 гг. Б.С. Фарский и др. были проведены специальные исследования. Изучали влияние на урожай баклажана минеральных удобрений, а также их совместное применение с ассоциативными азотфиксирующими бактериями штаммов Б-6 и Б-8 (производство ВНИИ с.-х. .микробиологии). Ми неральные удобрения (аммофос, аммиачную селитру и хлористый калий) вносили под предпосадочную обработку вручную. Ассоциативные азотфиксаторы использовали в виде суспензии для обмакивания корней перед посадкой. Баклажаны сорта Алмаз выращивали при орошении по принятой в зоне технологии [167].
В оба года исследований применение удобрений обеспечило достоверный прирост урожая. Решающее влияние на увеличение урожая имело сбалансированное питание баклажана основными элементами минеральных удобрений. На фоне РбоКбо увеличение дозы азота с 60 до 90 кг/га способствовало незначительному (на 0,9 т/га) приросту урожая, а повышение дозы азота еще на 30 кг/га практически не изменило продуктивности растений. Увеличение дозы фосфора с 60 до 120 кг на фоне N K o было малоэффективным. Однако повышение дозы азота до 90, а затем до 120 кг/га в сочетании с Р12оК60 способствовало резкому увеличению сбора товарной продукции: в первом случае оно составило 3,1 т/га, во втором - 5,2 т/га по сравнению с вариантом N12oPi2oK6o где урожайность составила всего 27,1 т/га.
Агротехника возделывания баклажана
Орошаемый участок, где проводились исследования в 2006...2008 гг. распо ложен на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья, развитых на плакорном участке, плавно переходящем по катене к балке Песчаной. Основной массив территорий имеет несравненно более мягкий, сглаженный рельеф, рассечен сетью не глубоких оврагов и балок. ,
В почвенном покрове Волго-Донского междуречья преобладают светло-каштановые почвы с механическим составом от тяжелосуглинистых до среднесуг-линистого. Почвообразующими породами являются четвертичные лёссовидные суглинки буровато-палевые, тонко - пористые суглинистые [58,106].
Механические свойства почв опытного участка следующие: Апах - 0,0 - 0,25 м, серый с коричневатым оттенком, глыбисто-комковато пороховитый, уплотнённый, насыщен корнями растений, тяжелосуглинистый, влажноватый, переход к Вг заметный; Bi - 0,26 - 036 м, коричневый, пороховидно-ореховатый, плотный, слабые гумусовые потёки, корни растений, тяжелосуглинистый, переход к В2 постепенный; В2 - 0,37 - 0,54 м, коричневатый до светло-коричневого, ореховатый, слабо-выраженный, плотный, редкие корни растений, бурное вскипание с 0,47 м, переход к ВСі заметный; ВСі - 0,55 - 0,76 м, светло-коричневый с палевым оттенком, бесструктурный, белоглазка, бурно вскипает, среднесуглинистый, переход к ВС2 заметный по окраске; ВС2 - 0,77 - 0,95 м, палевый с коричневатым оттенком, бесструктурный, уп лотнённый, редкая белоглазка, вскипание сильное, среднесуглинистый, переход к С заметный по окраске; С - 0,96 - 1,10 м, палевый, бесструктурный, уплотнённый, вскипание сильное, среднесуглинистый.
По морфологическим показателям почвы опытного участка можно отнести к типичной светло - каштановой.
Для почвы характерен полноразвитый профиль, вскипание от 10 % НС1 начинается с глубины 0,4 м, коллоидная лакировка, закисные формы соединений, а также капиллярная кайма отсутствуют.
Химические, физико-химические и водно-физические свойства почв опытного участка характерны для почв светло - каштановой подзоны. Следовательно, по наличию доступных форм элементов минерального питания светло - каштановые почвы бедны азотом, фосфором обеспечены хорошо, а калия содержится в избытке.
Почвы данной подзоны характеризуется маломощными гумусовыми горизонтами. Содержание гумуса в пахотном слое колебалось в пределах 1,90...2,07 %, общего азота — 0,11...0,15 %. Количество обменно-поглощенных оснований не превышало 21,0 мг-экв., содержание кальция от суммы оснований составляло 50.. .60 %. Реакция почвенного раствора на орошаемом участке близка к нейтральной. При этом значение рНизменяется 7,0...8,3.
Содержание питательных элементов в почвах опытного участка было характерным для полей, недавно вовлечённых в процесс орошаемого земледелия. Количество нитратного азота колебалось в пределах 2,44.. .5,10, подвижного фосфора -11,16...26,32, обменного калия - 321...343 мг на один килограмм почвы. Обеспеченность почвы питательными элементами была сравнительно выровненной (табл. 2.2). Таблица 2.2 - Содержание поглощенных оснований в почвах опытного участка, мг/кг почвы Год N-N03 Р205 К20 В слое 0,0...0,2 м 2006 5,10 26,32 321 2008 10,38 29,14 367 В слое 0,2...0,4 м 2006 2,44 11,16 343 2008 7,19 31,85 391 " Анализируя полученные данные можно отметить, что до начала проведения исследований в 2U06 г. по наличию доступных форм элементов минерального питания почвы были бедны азотом, фосфором и имели повышенное содержание калия. По окончанию исследований в 2008 г. плодородие почвы сохранилось с некоторыми улучшениями по содержанию питательных элементов [172].
Почвы опытного участка по скорости впитывания воды, согласно классификации СВ. Астапова, можно отнести к третьей группе со слабой водопроницаемостью.
Механический состав почвы по горизонтам крайне неоднороден. Следовательно, по данному составу почвы опытного участка по единой классификационной шкале относятся к тяжелосуглинистым, содержащих физической глины (частицы меньше 0,01 мм) - меньше 50 % и легкоглинистым, где в горизонтах Bi и В2 содержание этих частиц оказывается более 50 % (табл. 2.3). Наличие илистых час тиц под пахотным слоем (Bi и В2) по сравнению с пахотным увеличивалось с 27,70 до 33,12...33,69 %. Однако уже в горизонтах BQ и ВС2 фракционный состав почвенного профиля изменялось в сторону уменьшения содержания физической глины до 45,65...45,82, а в горизонте С и того более - до 39,59 %, что позволяет отнести подстилающий почвенный покров (горизонт С) к категории среднесуглини-стых.
На опытном участке плотность почв в естественном сложении по горизонтам изменяется в определённой связи с механическим составом, структурой, содержанием органического вещества, обработкой и другими показателями. Для пахотного слоя Апах = 0,00 - 0,25 м плотность почвы складывалась самой низкой и изменялась в пределах 1,24.. .1,26 т/м . По свежевспаханной почве она оказывалась ещё ниже (табл. 2.4).
Анализ полученных данных показывает, что в более глубоких, подпахотных горизонтах, плотность почвы изменялся в пределах 1,29... 1,37 т/м3, оставаясь для слоя 0,0 - 0,4 м на уровне 1,26, а в слое 0,0 - 1,0 м — 1,32 т/м3. Плотность твёрдой фазы почвы метрового слоя характеризовалась показателем, изменяющимся в пределах 2,34...2,68 т/м3. Наименьшая влагоемкость наиболее высоких величин достигает в пахотном слое, и составляла 24,8.. .25,2 % массы сухой почвы, а в слое 0,5 - 0,6 м она снижалась до 20,4 %. Наименьшая влагоемкость в активном слое почвы (0,4 м) в среднем составила 24,2 %. Пористость почвы для слоя 0,0 - 1,0 м изменялась в пределах 46.. .49 %.
Влияние режимов орошения и урожайности на среднесуточное водопотребление баклажанов
Анализируя полученные данные можно отметить, что в зависимости от варианта созревание баклажана в среднем за годы исследований составляло 113 — 118 дней. Созревание баклажанов на варианте 70 - 60 % НВ происходило в среднем на 3.. .6 дня раньше по сравнению с другими режимами орошения.
В 2008 г. высадка рассады баклажана была произведена 15 мая. Начальное содержание влаги в зависимости от вариантов опыта в активном слое почвы 0 - 0,4 м было равно 1084... 1087 м3/га, или 88,0...88,3 % НВ, а в слое 0 - 1,5 м - 3993...4002 м3/га, или 86,9...87,2 % НВ. Из-за выпавших атмосферных осадков в мае и июне 2008 г. снижение запасов почвенной влаги на варианте с режимом орошения 80 -,80 % НВ в рассматриваемые три межфазных периода происходило 2, 3 и 6 раз, то есть на 3.. .4 полива меньше по сравнение с предыдущими годами за весь период. Аналогичная закономерность наблюдалась при поддержании предполивного порога, влажности 80 - 70 % НВ.
Динамика влажности почвы на варианте с поливным режимом 70 - 60 % НВ складывалась так, что ее снижение до заданных уровней в те же межфазные периоды отмечалось соответственно 1,3 и 2 раза. В целом, анализ данных по динамике влажности почвы в одноименных ре жимах орошения в 2006.. .2008 гг. определялся в первую очередь складывающимися погодными условиями. , :
Таким образом, необходимость поддержания определенного водного режима почвы в активном слое почвы относится к числу определяющих факторов, существенно влияющих на поливной режим баклажана. В варианте с нижним .порогом влажности почвы 70 - 60 % НВ проводилось в среднем 6.. .7 поливов. Это былона 4 полива меньше, чем при поддержании водного режима почвы 80 — 70 % НВ, и на 7 поливов меньше по сравнению с вариантом, где в течение всего вегетационного периода растений предполивной порог влажности почвы поддерживались не,ниже 80-80 %НВ.
Анализ полученных данных по динамике влажности почвы в 2006...2008 гг. показывает, что с повышением интенсивности поливного режима баклажана от 70 60 до 80 - 80 % ИВ увеличивается количество поливов по фазам роста и развития растений. При этом величина поливных норм снижается от 460.. .600 до 310 м /га, а продолжительность межполивных периодов уменьшается с8...17 до 4...9 дней. Общий объем оросительной воды, поданный за весь вегетационный период баклажана, в зависимости от варианта изменялся по годам исследований от 3030 до 4650 м3/га.
Водопотребление сельскохозяйственных культур определяется продолжительностью всех фаз развития растений, условиями внешней среды (световой, температурный, водный, питательный, воздушный режимы), биологическими особенностями вида и сорта культуры. Водопотребление растений в разные фазы их развития различно. Например, зеленые растения на 80...95 % состоят из воды, этим объясняется ее главное значение в их жизнедеятельности. Водообеспечение растений способствует интенсификации происходящих в них процессов: фотосинтеза, дыхания, обмена веществ, накопления органического вещества и формирование урожая. В связи с этим определение закономерностей изменения суммарного водопотребления растений в онтогенезе при различной их продуктивности является одним из важных исходных показателей при разработке оптимальных поливных режимов сельскохозяйственных культур. Анализируя результаты исследования различных авторов можно отметить, что водопотребление растений изменяется даже в течение суток: наибольшее оно в полдень, то есть когда дефицит влажности, температура воздуха и освещенность растений, наибольшие и физиологические процессы протекают наиболее интенсивно; наименьшее - ночью, когда указанные величины опускаются до минимальных значений [21,52,55, 62, 71, 84,85, 86,91,101,162,169].
В исследованиях 2006...2008 гг. баклажан возделывалься при поливе ДМ «Кубань - ЛК». Анализ полученных результатов показал (табл. 3.2), что суммарное водопотребление баклажана при дождевании, как и при других способах орошения, возрастает с улучшением влагообеспеченности растений за счет интенсификации поливного режима и в разные по погодным условиям годы в наших исследованиях, изменялось в пределах 5266...5995 м га. Наибольшее количество влаги баклажаны потребляют на варианте с предполивной влажностью почвы не ниже 80 — 80 % НВ. Суммарное водопотребление в среднем за 3 года исследований в этом варианте опыта составило 5875 м3/га с колебаниями по годам исследований от 5755 до 5995 м3/га.
Снижение уровня влагообеспеченности за счет уменьшения предполивной влажности почвы до 80 - 70 и 70 - 60 % НВ сопровождалось снижением величины суммарного водопотребления. В результате при поддержании режима орошения на уровне не ниже 70 - 60 % НВ отмечен самый низкий из рассматриваемых вариантов общий расход влаги растениями. В среднем за три года исследований он составил 5427 м га.
Динамика накопления вегетативной и корневой массы баклажанов по вариантам опыта
Так, например, на фоне минерального питания N90P40K45 (под планируемую урожайность 40 т/га) повышение предполивного порога влажности почвы от «70 - 60 до 80 — 80 % НВ способствовало увеличению накопления массы сухого вещества в среднем за 2006...2008 гг. на 23,2 кг/га в сутки, или на 45,4 %. Такая же закономерность наблюдалась и на других фонах минерального,.питания. Следовательно, интенсификация поливного режима за счет повышения предпо-ливной влажности почвы от 70 - 60 до 80 - 80 % НВ способствует увеличению. нарастания массы сухого вещества в растениях и плодах баклажанов на весь период вегетации.
Результаты полученных данных показывают, что важную роль в интенсификации накопления вегетативной массы баклажанов играет пищевой.режим почвы. Повышение дозы внесения удобрений от N50P35K35 Д N130P45K55 стимулировало прирост сухого вещества. В среднем за три года исследования она изменяется от 43,7... 65,3 до 56,5...81,7 кг/га в сутки, что обеспечило;.увеличение сухой биомассы в конце вегетации на 1,83...2,40 т/га или 32,8...37,9 %.
Таким образом, опыты показали, что, подобно влиянию режимов; ороше ния, прирост массы сухого вещества баклажанов, выращиваемых при г поливе дождеванием, находится в прямой зависимости от улучшения пищевого режи ма почвы.
В связи с этим наибольшие в нашем опыте темпы нарастания сухой биомассы, в среднем затри года исследования равные 81,7 кг/га в cynaij и сухая масса баклажанов 9,05 т/га наблюдались на варианте, сочетающем наиболее интенсивный поливной режим 80 - 80 % НВ с дозой минеральных удобрений Ni3oP45K55
Из результатов проведенных ранее исследований; известно [20, 50, 95, 96, 100, 182, 185], что рост подземных органов происходит при. взаимодействии надземной части с, корневой системой и растением в целом: Чем мощнее формируется корневая система, тем лучше растет все растение. Велика роль корней в повышении растворимости труднодоступных для растений питательных веществ, а/также в выполнении опорной роли для наземных органов.-Корневая система, накапливая органическое вещество, способствует; возврату часта пита-/ тельных элементов и улучшению водно-физических свойств почвы.
Ряд ученых считает зоны деятельности корневой системы растений одними из исходных параметров для расчета режима орошения, обоснования активного слоя почвы. Так, корневая система у растений баклажана хорошо раз-ветвлена. Сеянцы этой культуры имеют стержневой корень, проникающий на глубину до 1 м и более, боковые — простираются горизонтально в радиусе до 0,8... 1,0 м.
При рассадной культуре, когда стержневой корень обрывается, в последующем главную роль играют его боковые и вновь возникшие многочисленные придаточные корни, относительно менее длинные, распространяющиеся больше горизонтально, чем в глубину. При этом у баклажанов корни (как и стебли) отличаются более высокой регенерационной (восстановительной) способностью после повреждений, чем у других культур [18, 43, 98,143,149].
Решение одной из задач наших исследований сводилось к изучению закономерностей формирования общей массы корней баклажана, а так. же и их послойное распределение в 0,5 м слое почвы.
Результаты наших исследований показали, что увеличение массы корней согласуется с накоплением надземной вегетативной массы растений и урожайностью плодов баклажана (прилож. 11). Кроме того, результаты наблюдений позволили установить, что водный режим почвы, определяющим образом воздействуя на надземную часть растений, аналогичным образом воздействует на их подземную часть.
Повышение предполивной влажности почвы от 70 - 60 до 80 — 80 % НВ способствует постепенному увеличению массы сухих корней в слое 0 — 0,5 м в среднем за три года на 1,81...2,77 т/га или 66,6...67,5 % к концу вегетации. Эта закономерность очень хорошо наблюдается в слое 0 - 0,2 м, и сохраняется в слое 0,2 - 0,4 м.
В слое 0,4 - 0,5 м такая тенденция полностью нарушается, то есть уменьшается масса сухих корней. Объясняется это тем, что при относительно малых поливных нормах и небольшой глубине промачивания основная масса корней баклажана располагается ближе к поверхности (табл. 4.6).
Как видно из таблицы, в варианте с наиболее высоким режимом влажности почв, 80 - 80 % НВ, в слое 0 - 0,4 м формировалось в среднем за три года наблюдений 92,9...96,1 % массы сухих корней. По мере снижения интенсивности поливного режима до 80 — 70 % НВ их содержание в этом слое уменьшилось до 90,0...95,4 % и далее - до 86,2...92,5 % на варианте с наиболее жестким режимом увлажнения активного слоя почвы, допускающим снижение влажности до 70 - 60 % НВ.
Проведенные нами исследования в условиях светло-каштановых почвах Волгоградской области также показали, что внесение минеральных удобрений, способствовавшее развитию, как вегетативной массы, так и генеративных органов баклажана, оказывало значительное влияние на увеличение массы формируемых к концу вегетации корней на всех вариантах режима орошения.
Улучшение пищевого режима почв путем повышения доз внесения удобрений от N50P35K35 до N130P45K55 сопровождалось повышением корневой массы в слое 0 - 0,5 м на 0,36.. .0,85 т/га. Применение веществ в почве посредством внесения минеральных удобрений дозой N90P40K45 и далее N130P45K55 способствует наращиванию корневой массы в активном слое почвы соответственно на 0,55...0,96 и 0,57...0,63 т/га.
Таким образом, наибольшая корневая система (6,28 т/га), а также сухая биомасса, формировалась на варианте с предполивным порогом влажности почвы на уровне 80 - 80 % НВ и дозами внесения минеральных удобрений N130P45K55 под урожайность плодов баклажанов 50 т/га.
