Содержание к диссертации
Введение
1. Возделывание яблони в промышленных насаждениях 8
1.1 Значение культуры и современное состояние производства плодовых 8
1.2 Биологические особенности яблони 11
1.3 Особенности возделывания яблони в промышленных насаждениях 19
1.3.1 Роль слаборослой культуры яблони 19
1.3.2 Режим минерального питания 21
1.3.3 Особенности водного питания и продуктивность яблони в условиях орошения 25
1.4 Обоснование направления исследований 31
2. Условия и методика проведения экспериментальных исследований 37
2.1 Схема полевого эксперимента 37
2.2 Методика исследований 41
2.3 Метеорологические условия в годы проведения исследований . 47
2.4 Характеристика почвенного покрова на опытном участке 56
3. Водный режим почвы при капельном орошении яблоневого сада 61
3.1 Распределение влаги в почве при капельном орошении молодого яблоневого сада 61
3.2 Водный режим почвы при капельном орошении молодого яблоневого сада 83
4. Водопотребление молодых яблоневых насаждений 104
4.1 Закономерности водопотребления молодого яблоневого сада 104
4.2 Оценка параметров зависимости водопотребления яблоневых посадок от метеоусловий 115
5. Оценка основных компонентов продуктивности яблонь в молодом саду 131
5.1 Рост штамба деревьев в молодом яблоневом саду 131
5.2 Биометрия однолетних побегов яблони 136
5.3 Площадь листьев яблони в молодом саду 146
6. Эффективность регулирования водного режима почвы в молодом яблоневом саду при капельном орошении 152
6.1 Урожайность яблони при капельном орошении 152
6.2 Эффективность использования воды на формирование урожая яблони 160
6.3 Экономика и инвестиционная привлекательность проектов капельного орошения яблоневого сада 168
Выводы 174
Предложения производству 177
Список литературы 178
Приложения 198
- Биологические особенности яблони
- Метеорологические условия в годы проведения исследований
- Водный режим почвы при капельном орошении молодого яблоневого сада
- Оценка параметров зависимости водопотребления яблоневых посадок от метеоусловий
Введение к работе
Актуальность исследований. Потребление свежих и разнообразных плодов и ягод на протяжении всего года признано необходимым для обеспечения здоровья населения. Научно обоснованная годовая норма потребления плодов и ягод для человека составляет минимум 80 - 85 кг, из которых на долю яблок приходится 35, то есть не менее 30 кг в год. В России уровень обеспечения населения всей плодово-ягодной продукцией находится в пределах 15-18 кг на человека в год. Поэтому задача расширенного воспроизводства плодово-ягодных насаждений в стране по праву является приоритетной в решении проблемы полноценного питания и здоровья нации.
Большая роль в решении задачи расширенного воспроизводства плодовоягодных, в том числе яблоневых насаждений отводится технологии их культивирования в хорошо обеспеченных теплом и солнечной радиацией, но засушливых зонах юга России, при орошении. Однако, вследствие неуклонного роста дефицита водных, энергетических и прочих видов ресурсов для полива наиболее перспективно использовать технологии, обеспечивающие возможность подачи поливной воды с растворенными в ней питательными элементами непосредственно в зону питания каждого дерева. В связи с этим в Нижнем Поволжье сегодня назрела острая необходимость в завершении разработок по технологии капельного орошения яблони на слаборослых подвоях.
При этом важнейшим, неизученным сектором в технологии капельного орошения яблони в условиях сухостепной зоны светло-каштановых почв Нижнего Поволжья являются вопросы, касающиеся особенностей орошения интенсивных садов в молодом возрасте, когда вегетативный рост и развитие деревьев преобладает над их плодовой продуктивностью. Необходимость решения этих вопросов определяет актуальность наших исследований.
Актуальность работы также подтверждается выполнением исследований в соответствии с НТП РАСХН «Земледелие, мелиорация и иное хозяйство» (2001-2005 гг., 2006-2010 гг.) Цель исследований - научное обоснование и определение эффективных параметров технологии капельного орошения молодого слаборослого яблоневого сада, учитывающих генетические особенности вегетативного развития деревьев при устойчивом росте плодовой продуктивности.
В соответствии с поставленной целью исследованиями решались следующие основные задачи:
• провести анализ сложившейся практики возделывания яблони при орошении и определить перспективные направления совершенствования технологии капельного полива слаборослого сада в период вступления деревьев в плодоношение;
• изучить закономерности распределения влаги в почве при капельном орошении слаборослого яблоневого сада в период активного вегетативного роста деревьев и начала плодоношения;
• определить зону контроля влажности почвы при капельном орошении слаборослого яблоневого сада и закономерности изменения влагосодержания этой зоны в онтогенетическом развитии деревьев;
• изучить влияние метеоусловий, периода развития деревьев и параметров капельного полива на динамику водопотребления слаборослого яблоневого сада в период вступления деревьев в плодоношение;
• провести оценку эффективности фотосинтетической деятельности и компонентов вегетативной продуктивности яблони в зависимости от принятых параметров капельного орошения сада;
• на основании анализа урожайности плодов, затрат водных ресурсов на формирование урожая и показателей экономической эффективности потенциальных проектов определить выгодные сочетания параметров технологии капельного орошения слаборослого яблоневого сада в период вступления в плодоношение.
Научная новизна. При возделывании слаборослых сортов яблони в сухостепной зоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья впервые:
• установлены закономерности распределения влаги в почве в зависимости от уровня содержания влаги в медиальной части контура увлажнения (зона
контроля);
• определены значимость и закономерности влияния метеоусловий, периода развития деревьев, параметров капельного полива на динамику водопотребления яблони;
• установлена взаимосвязь между динамикой водопотребления яблони и параметрами вторичного контура увлажнения, на основании которой предложено при расчете поливной нормы использовать дополнительный увеличивающий коэффициент, учитывающий отбор влаги корнями деревьев в период полива и перераспределения влаги из первичного контура увлажнения во вторичный. Определены численные значения этого коэффициента для слаборослых яблоневых садов, вступающих в плодоношение.
Основные положения, выносимые на защиту:
• закономерности водопотребления и формирования водного режима почвы в зоне увлажнения при капельном орошении слаборослого яблоневого сада, вступающего в плодоношение;
• комплексная оценка урожаеобразующих факторов молодого яблоневого сада при капельном орошении;
• параметры технологии капельного орошения молодого яблоневого сада в сухостепной зоне светло-каштановых почвы Нижнего Поволжья.
Достоверность результатов исследований подтверждается достаточным объемом экспериментального материала, полученного с применением апробированных современных методик, применением стандартных методов математического анализа и данными производственной проверки.
Практическая значимость работы определяется совершенствованием технологии капельного орошения, в частности, установлением взаимосвязей влажности почвы в зоне контроля и контура увлажнения, определением эффективных сочетаний уровня предполивного влагосодержания почвы в зоне контроля и мощности расчетного горизонта увлажнения почвы, уточнением методики расчета поливных норм при капельном орошении слаборослого яблоневого сада, вступающего в плодоношение. Разработана технология капельного орошения молодого слаборослого яблоневого сада, учитывающая возрастные изменения быстро растущих деревьев и климатические особенности сухостепной зоны светло-каштановых почв Нижнего Поволжья.
Реализация результатов исследований осуществлялась в к/х «Лиана» Дубовского района Волгоградской области. Рекомендованные к внедрению параметры капельного орошения позволяют за 1-3 год плодоношения получить чистый доход в размере 72,6 тыс. руб./га., при индексе доходности затрат 1,37 и сроках окупаемости инвестиций на приобретение и монтаж многолетней системы капельного орошения (со сроком эксплуатации 8 лет) не более 3 лет.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались научно- практических конференциях: «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий» (Мещерский филиал ГНУ ВНИИГиМ, п. Солодча, 2006), «Новые технологии и экологическая безопасность в мелиорации», 3-я Всероссийская конференция молодых ученых (Коломна, 2006), «Новые технологии и экологическая безопасность мелиорации», 5-я Всероссийская конференция молодых ученых (Коломна, 2008), международных научно-практических конференциях «Проблемы устойчивого развития мелиорации и рационального природопользования: материалы юбилейной научно-практической конференции» (Костяковские чтения, ГНУ ВНИИГиМ, Москва, 2007), «Мелиорация сельскохозяйственных земель в 21 веке: проблемы и перспективы» (Минск, 2007) Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Содержание работы изложено на 226 страницах, в том числе основного текста 142 страницы. Работа содержит 32 таблицы, 39 рисунков.
Список использованной литературы включает 190 источников, в том числе 13 иностранных авторов.
Биологические особенности яблони
Современные систематики и помологи относят яблоню к роду Malus Mill, порядок розоцветные (Rosaceae), подсемейство яблоневые (Pomoideae). Яблоня представляет собой сложный организм, состоящий из взаимно связанных между собой частей и органов [82].
Основными органами надземной части плодового дерева, как и всякого другого высшего растения, является стебель и лист. Все остальные органы, в том числе и репродуктивные, представляют собой по существу видоизменения этих основных органов [138].
Цветок является метаморфизированным побегом, приспособленным для размножения растения. У яблони цветки образуются в большинстве случаев на специальных ветках, получивших название плодоносных образований или плодоносных веток.
Исследования [82] показали, что образование плодоносных веток связано с общим ходом развития надземной системы дерева. Эта система состоит из двух основных частей: ствола и ветвей. У ствола различают штамб и центральный проводник. Ветви или части стебля с боковыми разветвлениями бывают разных порядков. От центрального проводника отрастают ветви первого порядка, часто называемые сучьями. От них отходят ветви второго порядка, от последних - ветви третьего порядка и т. д. Ветви различают прежде всего по величине. Наиболее крупные из «их называют скелетными ветвями. Вместе со стволом они составляют скелет или остов дерева. Это в основном ветви первого, второго, а иногда и третьего порядка, несущие на себе боковые ответвления различных размеров.
Крупные ответвления основных ветвей называют часто полускелетными ветвями. Они бывают разного порядка, рано прекращают сильный рост и отличаются от скелетных ветвей меньшими размерами, главным образом толщиной. Скелетные и полускелетные ветви совместно с центральным проводником составляют основу кроны дерева. На них, кроме сильных боковых ветвей последующих порядков, отрастают многочисленные более мелкие ветви, получившие название обрастающих веток.
Различия в величине ветвей создаются в связи с неодновременным возникновением их. Но главной причиной этого является неодинаковая сила роста ветвей. Исследования [56] показали, что скелетные ветви образуются в результате наиболее сильного роста, полускелетные — более слабого, а обрастающие ветки - резко ограниченного. У молодых деревьев все указанные типы ветвей не образуют органов плодоношения. Однолетние приросты их, побеги, имеют сравнительно сильный рост и образуют лишь вегетативные почки. Но с возрастом у деревьев яблони, прежде всего на обрастающих ветках возникают более короткие приросты, на которых формируются цветочные почки. Такие приросты ветвей и получили название плодоносных образований или плодовых веточек. У яблони, как и других семечковых пород, различают следующие типы плодоносных образований [82]: - плодовый прутик — однолетний прирост длиной 0,15-0,25 м; иногда он слегка выгнут и бывает тоньше обыкновенных ростовых, побегов; - копьецо. Имеет длину от 0,05 до 0,15 м, часто отходит от ветви под прямым или почти прямым углом и несет на своей верхушке цветочную почку уже на первом или втором году своего существования. - кольчатка - очень небольшой прирост (до 0,05 м) с розеткой листьев вокруг верхушечной почки с нераздвинутыми междоузлиями. Молодая не-разветвленная.кольчатка называется простой, более старая, имеющая разветвления, - сложной кольчаткой. В местах прикрепления плодов на коль-чатках (а также копьецах и прутиках) образуются утолщения — плодовые сумки. На них ниже соцветия размещаются один или два вегетативных глазка, которые в летний период превращаются в почки замещения; если такие глазки в год развития плода прорастут в побеги, то такие побеги называют побегами замещения. - смешанная плодоносная ветка. Состоит из разветвлений, несущих различного типа плодоносные образования - прутики, копьеца, кольчатки и сумки. Во многих случаях обрастающие ветки, будучи вначале вегетативными, со временем превращаются в такие смешанные плодовые ветки.
Метеорологические условия в годы проведения исследований
Опытный участок расположен в зоне сухих степей Нижней Волги. Климат региона отличается рекой континентальностью [70]. Лето теплое, недостаточно увлажненное, зима холодная, малоснежная. Годовая амплитуда экстремных температур воздуха составляет 75-85. В отдельные жаркие дни летом температура воздуха может повышаться до 39-45 (абсолютный максимум), а в очень холодные суровые зимы опускаться до -36, -41 (абсолютный минимум). Однако вероятность наступления таких значений температур воздуха не превышает 10%.
Продолжительность периода года с положительной средней суточной температурой воздуха составляет 220-245 дней, однако продолжительность безморозного периода существенно ниже, 155-175 суток [3].
Среднегодовое количество осадков находится в пределах 330-450 мм, а в теплый период года выпадает до двух третей от среднегодового количества [70]. Дожди летом носят, преимущественно, ливневый характер со значительным поверхностным стоком. . Характерной особенностью климата является наличие сильных восточных и юго-восточных ветров [3]. Наибольшая средняя месячная скорость ветра наблюдается в холодное полугодие (с ноября по март) и составляет 4,5-7,0 м/сек. Летом скорость ветра уменьшается до 4,5-6,0 м/сек. В 2004 году отмечено наименьшее поступление тепла из трех лет исследований. С мая по сентябрь было накоплено 3060 С среднесуточных температур воздуха, что по значению близко к среднемноголетнему уровню. Be 48 роятность обеспечения накопления такой суммы среднесуточных температур воздуха составляет 51,7 % (рис. 2.3). В 2005 и 2006 годах теплообеспечен ность была существенно выше, чем в 2004 году и в сравнении со среднемно голетними значениями. Вероятность обеспечения реального (по 2005 году) накопления суммы среднесуточных температур воздуха 3248 С составляет 12 %, а 3279 С (2006 год) - 8,3 %. Динамика поступления тепловых ресурсов в годы исследований неодинакова. В 2004 году нарастание среднесуточных температур воздуха характеризовалось равномерностью и последовательностью (рис. 2.4). Термическая напряженность постепенно возрастала до августа включительно. Среднесуточная температура мая, июня и июля составляла соответственно 15,6, 19,9, 22,1 С, что на 0,4-0,6 С меньше среднемноголетнего уровня (табл. 2.1). В августе среднемесячная температура воздуха возросла до 24,0 С (на 2,5 С больше среднего многолетнего), а в сентябре составила 17,9 С, что на 2,9 С выше среднемноголетнего.
Поступление тепла в 2005 году характеризовалось быстрым нарастание весной с последующими циклическими колебаниями в течение вегетационного периода. Среднемесячная температура воздуха уже в июне достигла 21,0 С, что на 0,5 С ниже среднемноголетнего уровня. Существенные превышения среднемесячных значений температур воздуха отмечены также в июле (+0,5 С) и сентябре (+4,1 С). Вместе с тем, температура воздуха в августе была на 1,0 С ниже среднемноголетнего уровня (20,5 С), что сильно контрастирует с условиями 2004 года (когда в этот месяц наблюдался как раз максимум среднесуточных температур воздуха).
Характерной особенностью климата региона является засушливость. В среднем многолетнем разрезе за период с мая по сентябрь поступает около 140 мм осадков. В таком количестве атмосферные осадки поступили в 2004 году, при вероятности их обеспечения 51,7 %. Причем значительная их часть (39,8 мм) выпала в мае, что почти вдвое превышало среднемноголетнюю норму. Все остальные месяцы осадков поступало меньше среднемноголетне-го уровня на 1,0-4,5 мм.
Обеспеченность поступления атмосферных осадков в объеме 186,8 мм (2005 год) составляет 29,3 %. Это наиболее влагообеспеченный год за период исследований. Основной объем осадков поступил в мае, июне и июле (соответственно, 68,4, 45,0 и 38,4 мм). Во все эти месяцы атмосферных осадков поступало больше среднемноголетнего уровня, причем в мае это превышение являлось тройным, а в июле составило 8,4 мм (то есть треть от среднемноголетнего). В августе и сентябре атмосферных осадков поступило на 1,4-3,6 мм меньше среднемноголетней нормы.
Наименее обеспеченным влагой был 2006 год, то есть третий год экспериментальных исследований. Осадки за период май-сентябрь в этом году поступили в объеме 120,7 мм, что обеспечивается с вероятностью 67,4 % (рис. 2.3). Основной объем атмосферных осадков пришелся на начало вегетации и август (период закладки верхушечных почек и прекращения роста побегов) В мае осадков выпало на 35,4 мм больше среднемноголетнего уровня, а в августе - 33,6 мм, что на 13,6 мм больше среднего. В июне, июле и сентябре осадок поступило на 32,9, 25,9 и 8,8 мм меньше среднемноголетнего соответственно. Влажность воздуха являлась наиболее динамичным и трудно поддающимся описанию показателем. Вместе с тем явно прослеживается взаимосвязь влажности воздуха и поступления атмосферных осадков. В 2006 году временной тренд относительной влажности воздуха представлен вогнутой кривой и максимумами в начале о конце вегетационного периода (рис. 2.6). В 2005 году наблюдалось устойчивое снижение влажности воздуха от начало к концу вегетационного периода. В 2004 году тренд представлен горизонтальной прямой, что хорошо согласуется с наиболее равномерным поступлением атмосферных осадков. Таким образом, погодные условия в годы исследований существенно различались. Однако экстремальных погодных явлений и экстремальной динамики рассматриваемых метеорологических показателей не отмечено.
Водный режим почвы при капельном орошении молодого яблоневого сада
Вода в развитии растений играет очень большую роль. Она определяет динамику протекания жизненных процессов и поэтому оптимальное водоснабжение является одним из необходимых условий успешного развития плодовых деревьев. Вода служит растворителем и средством транспортирования ассими лянтов и минеральных веществ, поглощаемых растением из почвы. Она поддерживает протоплазму в сбалансированном, благоприятном с химической и биологической точки зрения состоянии, благодаря чему сохраняется активность обмена веществ в ходе огромного числа биохимических реакций [74].
Как и все растения, плодовые культуры по разному приспосабливаются к определенным условиям водного режима. Поэтому необходимо достоверно знать их потребности в воде, чтобы привести их биологические особенности в соответствие с конкретными условиями произрастания и принятой системой ухода.
Капельное орошение плодовых культур, в том числе, яблоневого сада, определяет ряд принципиальных отличий в формировании водного режима почвы, в сравнении с другими способами орошения. Например, при поливе затоплением, влага распространяется с поверхности путем фильтрации рав-номерно по всему орошаемому участку. И горизонты почвы (в приближении естественно) на разных участках орошаемого массива характеризуются равным влагосодержанием. Капельное орошение связано с распространением / влаги в почве от точки увлажнения, то есть места, где располагается капельница. При этом формируются контуры с разным уровнем влагосодержания почвы. В связи с этим,определяются особенности самой постановки задачи, а именно, назначение поливов по параметрам содержания влаги в активном го-ризонте почвы. Здесь, кроме мощности активного горизонта, имеет значение в каком месте контролировать влажность почвы. Поэтому при проведении комплексных исследований, наряду с оптимизацией продукционного процесса яблонь, исследованиями контуров увлажнения, следует изучать динамику влагосодержания почвы в определенном месте контроля влажности. Это позволяет распространить полученные знания в практическое русло, привязать установленные закономерности к контрольным измерениям влажности почвы с минимальной потребностью в измерительных инструментах. I В опытах влажность почвы контролировалась на заданную схемой опыта глубину, причем пробы отбирались по оси увлажнителя (капельного трубопровода). Динамика осредненной по глубине расчетного слоя влажности почвы приведена на рисунках 3.16-3.26, а сведения о режиме проведения поливов и поливных нормах - в таблицах 3.1-3.3. Приведенные на рисунках 3.16-3.18 данные показывают, что предпо-ливные уровни влажности почвы, 60, 70 и 80 % НВ при проведении поливов нормами соответственно 420, 260 и 150 м /га были выдержаны с минимальными отклонениями.
Число поливов, проведенных за период активного вегетирования яблони, существенно увеличивалось с повышением порога предполивной влажности почвы. Продолжительность межполивных периодов, соответственно, снижалась. Полив яблоневых насаждений начинали, как правило, в июне. Причем в 2004 году первый полив на всех вариантах опыта был проведен во П-Ш-й декадах июня, а в 2005 и 2006 годах - в первую декаду июня при поддержании предполивные уровней 60 и 70 % НВ. Поддержание предполивно-го уровня влажности почвы на уровне 80 % НВ в слое 0,8 м потребовало проведение первого полива уже в первой декаде мая.
Для поддержания предполивного уровня влажности почвы в слое 0,8 м 60 % НВ при капельном орошении требуется проведение 6-12 поливов по 420 м3/га. Поливной период составляет 10 декад, причем полив, в среднем проводиться раз в декаду. Исключения в опыте составляли периоды обильного поступления атмосферных осадков: в 2004 году - 1-П-я декады июня, I -я декада июля и П-я декада августа; в 2005 году - П-Ш декады июня и Ш-я декада июля; в 2006 году таких периодов не было.
Наиболее интенсивный поливной режим требуется со П-й декады июня по Ш-ю декаду августа. В этот период, преимущественно, проводилось по 2-3 полива, а случаи, когда хватало 1-го полива, связаны с обильным поступлением атмосферных осадков.
Наибольшее количество поливов в опыте проводилось на участках поддержания предполивного порога влажности почвы в расчетном слое на уровне 80 % НВ. Число проведенных за период с мая по сентябрь поливов по годам исследований изменялось от 22 до 47. Поливной период начинается с мая и заканчивается сентябрем, то есть является наиболее продолжительным и напряженным. Вместе с тем продолжительность самого полива минималь-на, так как норма полива не превышает 150 м /га. Наибольшей интенсивностью орошения яблоневых насаждений на участках этого варианта характеризовался период, включающий две последних декады июля и две первых декады августа. Число поливов в это период достигало 4-6 за декаду.
Результаты анализа опытного материала не позволяют отнести различия в поливном режиме яблоневых насаждений только к различиям в погодных условиях по годам исследований. Так, в 2005 году за период с мая по сентябрь атмосферных осадков поступило на 25 мм больше, чем в 2004 году. Однако поливной режим, напротив, активизировался. В среднем, на два полива больше было проведено при поддержании порога предполивной влажности почвы 60 % НВ, на 4 полива - при поддержании предполивного уровня 70 % НВ и на 7 поливов больше при допустимом снижении влажности почвы в слое 0,8 м - 80 % НВ.
Оценка параметров зависимости водопотребления яблоневых посадок от метеоусловий
Из методов определения суммарного водопотребления в настоящее время большое распространение получили косвенные или расчетные. Большинство из них основаны на использовании уравнений, характеризующих динамику тепло- влагообмена в системе почва-растение атмосфера и в той или иной степени учитывают энергетические ресурсы атмосферы, климат региона и текущие метеорологические условия.
Обобщая результаты ряда экспериментальных исследований A.M. Ал-патьев [4] делает вывод, что критерием потребности в воде агроценозов является суммарный расход воды в полевых условиях при оптимальной для растений влажности почвы. Последнее, в свою очередь, предполагает бесперебойное снабжение растений не только водой, но и воздухом, питательными веществами. Причем за вегетационный период при оптимальной влагообес-печенности потребность в воде агроценоза пропорциональна испаряемости.
Из зарубежных методов определения испаряемости наиболее широкое распространение получили модели Х.Л. Пенмана, Л. Тюрка и Х.Ф. Блейни, В.Д. Кридла [38,75, 100, 104]. Недостатком подобных моделей является большой набор исходных параметров, которые необходимо контролировать.
В России из расчетных методов успешную практическую апробацию прошла методика расчета испаряемости Н.Н. Иванова, модифицированная Н.В. Данильченко [100], которая относиться к группе биоклиматических моделей. Особенностью этой группы моделей является то, что роль деятельной поверхности (как растений так и почвы) в регулировании влагообмена сводиться к минимуму, а суммарное водопотребление определяется в основном термическим состоянием приземного слоя атмосферы. Однако, результаты многолетних исследований в разных почвенно-климатических зонах убедительно доказывают, что при разработке биоклиматического метода определения суммарного водопотребления задача сводиться не к поиску универсальных эмпирических зависимостей, а к обоснованию коэффициентов, учитывающих биологическую роль растений.
Практически для определения суммарного водопотребления можно использовать любое эмпирическое уравнение, характеризующее испаряемость, если известны, или представляется возможным установить биологические и микроклиматические коэффициенты пропорциональности между фактическим водопотреблением орошаемой культуры и испаряемостью. Основное требование - простота уравнения и достаточная изученность составляющих его элементов. В методике, изложенной в трудах [122] учитываются энергетический фактор испарения, который зависит от температуры приземного слоя воздуха и упругости насыщенного пара, соответствующей данной температуре; дефицит влажности воздуха и функция, учитывающая влияние скорости ветра на процесс испарения. Для расчета водопотребления по данной модели необходимо контролировать температуру воздуха в приземном слое, влажность воздуха и скорость ветра на высоте 2 м от поверхности поля. Кроме того в формулу вводятся биологический коэффициент культуры и микроклиматический коэффициент, который учитывает изменение микроклимата на сельскохозяйственном поле под влиянием орошения.
УкрНИИ гидротехники и мелиорации [4] предложена еще более упрощенная модификация биоклиматического метода определения суммарного водопотребления сельскохозяйственных культур. Данная модель основана на использовании одного метеорологического параметра и коэффициента пропорциональности, учитывающего биологические особенности культуры и уровень применяемой технологии возделывания. Суммарное испарение за период принимается пропорциональным дефициту влажности воздуха или среднесуточной температуре в приземном слое. Недостатком данного метода является его существенная локализация: - территориальная (в пределах природной зоны, подзоны, характеризующейся относительно устойчивым соотношением фактических метеорологических показателей); - технологическая (справедливы для определенного уровня применяемой агротехники); - биологическая (культурный вид, сорт, существенно отличающиеся генетической программой развития). Основное достоинство данной модификации биоклиматического метода - необходимо контролировать всего один из метеорологических параметров. При этом точность расчетов достаточно высока, если биоклиматические коэффициенты локализованы по всем, указанным выше направлениям., Результаты исследований при капельном орошении, расчет биоклиматических коэффициентов и практическая проверка биоклиматического метода в условиях сухостепной зоны светло-каштановых почв Нижнего Поволжья убедительно доказывают [18, 21, 46]: - расчет суммарного водопотребления сельскохозяйственных культур в регионе биоклиматическим методом стабилен при использовании температурных коэффициентов испарения; - применение температурных коэффициентов испарения обеспечивает высокую степень компенсации влияния метеорологических условий на процесс испарения влаги посевами сельскохозяйственных культур. Коэффициент вариации биоклиматических коэффициентов по годам с разной обеспеченностью метеорологическими условиями не превышает 4-7 %.
