Содержание к диссертации
Введение
1. Природные условия зейско-буреинской равнины 8
1.1. Местоположение и краткая физико-географическая характеристика. 8
1.2. Характеристика климата 8
1.3. Растительность 10
1.4. Гидрогеологические и почвенные условия 11
1.5. Условия увлажнения атмосферными осадками 15
1.6. Термические ресурсы и теплообеспеченность 18
1.7. Мелиоративная оценка природных условий 23
1.8. Основные направления развития сельского хозяйства 24
2. Состояние вопроса исследований по водному и питательному режимам почвы при выращивании орошаемой кукурузы на зелёную массу 32
2.1. Хозяйственная ценность и биологические особенности кукурузы 32
2.2. Поливной режим и водопотребление 39
2.3. Отзывчивость кукурузы на внесение минеральных удобрений 51
2.4. Обоснование направления исследований 62
3. Задачи, условия и методика проведения исследований
3.1. Цель и задачи исследований 66
3.2. Схема опытов для изучения поставленных вопросов 68
3.3. Свойства почв опытного участка 70
3.4. Характеристика погодных условий в годы исследований 74
3.5. Агротехника возделывания кукурузы 85
3.6. Методика исследований 87
4. Оптимизация водного режима почвы и уровня мине рального питания под планируемую урожайность .91
4.1. Динамика влажности почвы 91
4,2. Поливные и оросительные нормы 100
4.3. Показатели роста, развития и продуктивности кукурузы на зелёную массу при разных водных режимах почвы и уровнях минерального питания 108
4.4. Оценка изучаемых факторов для получения запланированных урожайностей зелёной массы кукурузы 123
5. Динамика водопотребления кукурузы в зависимости от уровня урожайности 126
5.1. Суммарное водопотребление за вегетацию и его структура 126
5.2. Среднесуточное водопотребление 129
5.3. Коэффициенты водопотребления и биоклиматического испарения 136
6. Управление водным режимом почвы для получения планируемых урожайностей зелёной массы кукурузы 142
6.1. Прогнозирование темпов развития кукурузы на зелёную массу 142
6.2. Определение суммарного водопотребления и оросительных норм с помощью биоклиматических коэффициентов испарения 147
6.3. Прогностическая программа режима орошения кукурузы на зелёную массу для получения запланированной урожайности... 152
6.4. Управление водным режимом почвы с помощью корректирующей и оперативно-текущей программ 160
7. Экономическая и энергетическая эффективность выращивания кукурузы на зелёную массу 166
7.1. Затраты энергоресурсов при возделывании сельскохозяйственных культур 166
7.2. Экономическая эффективность возделывания культур 170
Выводы и предложения 177
Литература 181
Справки о внедрения НИР 203
Приложение
- Гидрогеологические и почвенные условия
- Отзывчивость кукурузы на внесение минеральных удобрений
- Схема опытов для изучения поставленных вопросов
- Показатели роста, развития и продуктивности кукурузы на зелёную массу при разных водных режимах почвы и уровнях минерального питания
Введение к работе
В условиях ежегодного дефицита дождевых осадков весной и в первой половине лета в Амурской области получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур невозможно без орошения.
Для эффективного использования имеющихся орошаемых земель в Амурской области необходимо возделывание высокорентабельных кормовых культур, основной из которых является кукуруза, выращиваемая на зелёную массу и силос. Слабая отдача поливных земель связана с рядом причин, од ной из которых является отсутствие научно-обоснованных рекомендаций по рациональным режимам орошения основных культур. Возделывание кукурузы на зелёную массу в условиях орошения находит широкое применение во многих регионах Российской Федерации т.к. она является основной кормовой и технической культурой, широко используется в пищевой промышленности, и её содержание в рационах кормления животных увеличивает их продуктивность.
В этой связи актуальное значение имеют исследования по разработке режима орошения кукурузы на зелёную массу для получения высоких запланированных урожаев.
Цель и задачи исследований. Основная цель исследований заключалась в определении оптимального водного режима, обеспечивающего в сочетании с внесением расчётных доз удобрений получение запланированных урожаев кукурузы на зелёную массу на уровне 40, 60 и 80 т/га.
В соответствии с поставленной целью в диссертации решаются следующие основные задачи:
- произвести анализ существующих методов по определению режима орошения кукурузы на зелёную массу при возделывании её на орошаемых землях в различных почвенно-климатических условиях РФ; - изучить динамику водопотребления кукурузы на зелёную массу, закономерности формирования водного режима при различной предполивной влажности активного слоя почвы;
- выявить особенности роста и развития растений кукурузы на зелёную массу при различном водном режиме почвы в сочетании с регулируемым уровнем минерального питания;
- установить закономерности формирования урожая в зависимости от условий водного режима почвы и доз минеральных удобрений;
- определить показатели фотосинтетической деятельности растений и закономерности влияние её на рост, развитие и урожайность зелёной массы кукурузы;
- определить экономическую и энергетическую эффективность режима орошения с различной предполивной влажностью и дозами минеральных удобрений.
Научная новизна. Впервые для условий южной зоны Амурской облас ти установлены закономерности водопотребления и формирования водного режима кукурузы на зелёную массу. Разработан режим орошения с различной предполивной влажностью почвы по фенологическим фазам развития растений кукурузы на зелёную массу. Для каждого уровня урожайности культуры разработаны оптимальные сочетания режима орошения с различ # ной предполивной влажностью и дозами минеральных удобрений для фор мирования запланированных урожайностей кукурузы на зелёную массу. Установлено влияние орошения и минеральных удобрений на рост и развитие растений кукурузы на зелёную массу.
Основные положения, выносимые на защиту:
- особенности и закономерности формирования водопотребления куку tf рузы на зелёную массу, роста и развития растений, повышения продуктивности кукурузы при различной предполивной влажности активного слоя почвы и уровня минерального питания; - показатели оптимизации водного режима почвы с различной предпо-ливной влажностью 60, 70 и 80% НВ при проведении поливов;
- оптимальные сочетания изучаемых факторов, обеспечивающих получение 70-80 т/га зелёной массы орошаемой кукурузы в сухие и засушливые годы;
- биоклиматические коэффициенты испарения, с помощью которых составлены программы управления водным режимом почвы орошаемого участка;
- прогностическая программа темпов роста и развития растений кукурузы в год 75%-ой обеспеченности теплом.
Практическая значимость. Результаты исследований позволили усовершенствовать технологический процесс возделывания кукурузы на зелёную массу на орошаемых участках в условиях Зейско-Буреинской равнины Амурской области. Практическая значимость работ состоит в разработке и реализации рациональной технологии орошения кукурузы на зелёную массу, позволяющей получать запланированные урожаи в сухие и засушливые годы. Проведённые исследования позволили разработать практические рекомендации по применению необходимых доз минеральных удобрений и оптимального режима орошения, обеспечивающих получения запланированных урожайностей с наибольшей экономической эффективностью изучаемых вариантов.
Реализация работы. Полученные результаты исследований были внедрены в учебно-опытном хозяйстве ДальГАУ с. Грибское и СПК «Волков-ское» Благовещенского района. Рекомендации по режиму орошения кукурузы на зелёную массу одобрены ФГУ «Амурмелиоводхоз».
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на ежегодных научных и научно-практических конференциях инженерно-строительного института Дальневосточного государственного аграрного университета (с 1986 по 2000 г. г.), на международной научно-практической конференции «Современные оросительные мелиорации - состояние и перспективы» г. Волгоград, 2004 г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, основных выводов и предложений производства, изложена на 197 страницах компьютерного текста, включает 45 таблиц, 14 рисунков, 17 приложений. Список использованной литературы содержит 229 наименований, в том числе - 10 иностранных авторов.
Гидрогеологические и почвенные условия
Зейско-Буреинское междуречье занимает центральный и южный гидрогеологические районы [158]. В центральном районе наблюдается очень сильный поток подземных вод в песчаных отложениях аллювия. Мощность водоносных горизонтов достигает 100-300 м. Атмосферное питание грунтовых вод происходит преимущественно в восточной части района. В западной - где верхняя часть раздела сложена глинами, атмосферное питание ограничено. В южном районе мощность водоносных песков невелика и составляет 10-24 м [4], Как отмечает Н.Д.Пустовойтов, в условиях муссонного климата при двучленном сложении профиля почвогрунтов и пониженной его инфильтрации происходит накопление избыточной влаги в почвенном профиле и формирование почвенных вод - «верховодки» [158]. При глубоком залегании грунтовых вод, отделённых от почвенных горизонтов мощными глинистыми напластованиями (до 10-20 м), верховодка формируется в зоне капиллярно-подвешанной влаги [4]. А.Н.Степанов, посвятивший более 30 лет изучению проблем водного режима тяжёлых почв Дальнего Востока в связи с их мелиорацией также не отрицает образование «верховодки». Считает, что «верховодка, как .. хвобо-дная вода, скапливающаяся над слабопроницаемым водоупорным слоем, в данном случае, почвообразующей породой, является гравитационной подпертой (терминология и понятия приводятся по А.А.Роде [165]), и при определении водно-физических свойств почвогрунтов необходимо учитывать её положение ...» [170,...с.66]. Почвенно-лнтологические условия формирования определяют положе-ние верховодки, при котором нижняя граница её залегания находится в пределах 0,6-2,0 м от поверхности земли. Уровни верховодки и продолжительность её стояния в перегнойно-аккумулятивных горизонтах почвы зависят от количества и интенсивности выпадения атмосферных осадков [158].
В первой половине теплого периода года, при неглубоком оттаивании почвы и небольшом количестве атмосферных осадков «верховодка» может формироваться как за счет дождей, так и за счёт осенне-зимнего накопления влаги. В засушливые годы кратковременное появление «верховодки» может наблюдаться весной, на границе таломёрзлых слоев почвы при выпадении атмосферных осадков; во влажные годы длительное стояние «верховодки» в границах центрального и южного гидрогеологических районов отмечается во Ф второй половине летне-осеннего периода, когда сумма атмосферных осадков за июль-сентябрь значительно превышает испарение [158,170], Почвенные условия. В почвенном покрове Зейско-Буреинской равнины преобладают лугово-черноземовидные и луговые глеевые и глееватые почвы (луговые подбелы). Общая площадь, занимаемая этими почвами, составляет, соответственно, 681,1 и 530,0 тыс. га [4, 201]. у Лугово-черноземовидные почвы получили своё развитие под лугово- степной травянистой растительностью по луговому типу почвообразования. В зависимости от мощности гумусового горизонта делятся на мощные (более 0,3 м), среднемощные (0,2-0,3 м) и маломощные (менее 0,2 м). По данным В.С.Онищука запасы гумуса у мощных лугово-черноземовидных почв в слое 0,2 м составляют 190-204 т/га, в метровом слое - 200-557 т/га [3]. У среднемощных и маломощных лугово-черноземовидных почв запасов гумуса меньше в 2-3 раза [201]. Лугово-черноземовидные почвы не нуждаются в известковании. Из основных элементов питания испытывают недостаток, прежде всего, в фосфоре. Отличаются высоким потенциальным плодородием. По механическому составу - тяжелые, с преобладанием илистой фрак- ции. Гумусово-аккумулятивный горизонт сменяется непосредственно иллю виальным со своеобразной творожистой мелкокрупитчатой структурой, об ладающим повышенной водопроницаемостью (коэффициент фильтрации - 0,3 м/сутк) до глубины залегания почвообразующей породы - 1,2-1,5 м. В нижней части пахотного слоя отмечается уплотнение почвы толщиной 0,05- 0,06 м - плужная подошва после вспашки «сырой» почвы [170]. Водный режим лугово-черноземовидных почв формируется в зависи мости от естественных условий тепло- и влагообеспеченности конкретного года, а также, на него оказывают влияние погодные условия осенне-зимнего периода предшествующего года — «влажная осень», «снежная зима» и т.п. [158,171]. ,-. Из-за крайне низких температур воздуха зимой, достигающих 50С и высокой увлажненности почвогрунтов предшествующей влажной осени на сельскохозяйственных полях образуются широкие (до 0,15-0,16 м и более) и глубокие (до 2,0-2,5 м) морозобойные трещины. Н.Д.Пустовойтов, изучая водный режим лугово-черноземовидных почв Зейско-Буреинской установил, что в образовавшиеся в почве под действием сильных морозов трещины со f временем проникает «...органическое вещество в виде золя, которое, пропи- тывая материнскую породу в вертикальном и горизонтальном направлениях, образует «...гумусированные «пятна» и мощные «затёки» различной формы и размеров...» [158, с. 125]. Имея высокую фильтрационную способность, упомянутые «затеки» способствуют интенсивному поглощению выпадающих атмосферных осадков. По мнению АН.Степанова, образование гумусированных "затёков" и "языков" на лугово-черноземовидных почвах носит сплошной характер. Возникают таким образом «...своеобразные поглощающие колодцы ...» [170,...с. 55], которые оказывают положительное влияние на водный режим почв при проведении гидротехнических мелиорации. В засушливые периоды, когда для роста и развития растений влагозапасов верхних слоев почвы недостаточно, необходимое их количество может поступать из нижележащих почвенных горизонтов благодаря глубокому, жильному проникновению в них гумусированных «затёков». В период выпадения летне-осенних дождей, осадки, не создавая губительного переувлажнения корнеобитаемого слоя почвы, через «затёки» попадают в нижележащие горизонты и накапливаются над слабопроницаемой почвообразующей породой. В дальнейшем, при наличии осушительной сети, с созданием гидравлического напора внутрипочвен-ным стоком отводятся за пределы участка [170]. Таким образом, активный влагообмен этих почв не ограничивается верхним перегнойно-аккумулятивным горизонтом, а распространяется до глубины залегания почвообразующей породы - 1,0-1,2 м и как следствие, водоаккумулирующая ёмкость почвы при этом увеличивается.
Отзывчивость кукурузы на внесение минеральных удобрений
Многочисленными исследованиями в нашей стране и за рубежом, а также сельскохозяйственной практикой установлена высокая отзывчивость кукурузы на внесение минеральных удобрений. Так, наибольшие приросты урожая наблюдаются на дерново-подзолистых, серых лесных почвах и вы-щелочных чернозёмах, которые недостаточно обеспечены питательными элементами и расположены в зоне избыточного или нормального увлажнения. По данным В.Н.Киреева и др., наибольшая прибавка зелёной массы кукурузы при внесении минеральных удобрений NUOPIMKIM на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве в Московской области составила 14,5-26,6 т/га или 90-160%. На тёмно-серой оподзоленной тяжёлосуглинистой почве Свердловской области при внесении Ni3sP soK45 прибавка урожайности зелёной массы кукурузы составила по сравнению с контролем (без удобрений) 20,4 т/га или 103% [100]. На обыкновенных и типичных чернозёмах, на темно и светло-каштановых почвах, значительное повышение урожая зелёной массы кукурузы при недостатке влаги в лесостепной и степной зонах возможно только на орошении с внесением минеральных удобрений [24, 25]. По данным В.Д.Голубева., В.В.Пронько, наивысший урожай зеленой массы кукурузы на орошении в Заволжье получен при высоких дозах минеральных удобрений - NiooPjooKa ) и составил 63,8 т/га. При этом, увеличение азотных удобрений до N200P100K240 Д 0 прибавку урожайности на 4,3 т/га. Дальнейшее увеличение дозы азотных и, в два раза, фосфорных удобрений мало сказалось на росте урожайности [58]. В Канаде, на суглинистых хорошо дренированных почвах с высоким содержанием гумуса (4,1%) применение доз минеральных удобрений N550-670 200-340 190-400 в сочетании с орошением и внесением микроэлементов обеспечило получние максимальногой урожая кукурузы на зерно от 16,1 до 17,4 т/га [228].
В Болгарии минеральные удобрения применяют в зависимости от уровня плодородия почвы, орошения и биологических особенностей гибридов. В среднем, при выращивании высокопродуктивных гибридов кукурузы на поливе вносят Nj soK o- Прибавка урожая составляет 30-95% по отношению к участкам без удобрений и орошения [ 229]. На светло-каштановых почвах Заволжья, на фоне умеренного орошения при внесении азотно-фосфорных удобрений N12oP6o урожайность зелёной массы кукурузы увеличивалась на 17,8 т/га, а при оптимальном увлажнении -на 26,1 т/га [5]. Создавая высокий урожай, кукуруза, наряду с достаточным расходованием влаги потребляет из почвы и большое количество питательных веществ. Так, с урожаем 15,0 т/га сухого вещества надземной массы она выносит с 1 га 160 кг азота, 45 кг фосфора, 125 кг калия [43]. По материалам Тимирязевской сельскохозяйственной академии одной тонной основной продукции кукурузы на силос выносится азота - 32 кг, фосфора - 12 кг, калия - 36 кг [207]. Довольно точно установить какие элементы и в каких количествах необходимо внести для получения высоких урожаев кукурузы на силос и зелёную массу в оптимальных условиях, позволяет определение общего выноса питательных веществ [19,195,196, 197, 206].
По данным В.Н.Киреева., МЛ.Федина и др., вынос питательных элементов (кг с га) из почвы при возделывании кукурузы на силос на дерново-подзолистой почве без удобрений составил: азота — 72, фосфора - 29, калия — 154 при сборе сухого вещества 6,6 т/га. С внесением минеральных удобрений NH5P60K120 и 40 тонн навоза при урожайности 11,0 т/га, соответственно, 168, 64, 348 т/га [100]. Следует также отметить, что в зависимости от типа почвы вынос азота и калия, а также затраты этих элементов на образование одной тонны сухой массы заметно различаются. Общий вынос фосфора и затраты его на образование одной тонны сухой массы от почвенных условий зависит в меньшей степени. С увеличением сухой массы вынос азота, фосфора и калия на всех почах возрастает как и затраты питательных веществ [45, 51, 56, 90-92, 101, 126, 188]. При выращивании кукурузы на зелёную массу вынос NPK из почвы гораздо выше, чем при возделывании её на зерно. В США, при урожае зелёной массы 37,5 т/га вынос азота составляет 146 кг/га фосфора - 50 и калия 114 кг/га; при урожае зерна 6,35 т/га - соответственно 90, 38 и 27 кг/га. С увеличением урожайности зелёной массы, вынос NPK увеличивается. Для урожая 55,0 т/га он составляет, соответственно, 224,90 и 262, для 70,0 т/га- 314, 129 и 316 кг/га [224]. Во Франции, на почвах со средним плодородием рекомендуется вносить по 150 кг/га азота, фосфора и калия [221]. Ряд исследователей, К.ГІАфендулов, А.И.Лантухова [19], А.Я. Гетма-нец, Н.Г. Лютый, Г.В.Рябушко [52], рассматривая потребление азота, фосфора, калия кукурузой в условиях орошения считают, что с повышением урожая относительное содержание NPK в растениях уменьшается, т.к. интенсивность образования растительной ткани выше их поглощения из почвы. Вынос питательных элементов из почвы определяется не только величиной урожая, но и содержанием этих веществ в биомассе, которое в свою очередь, зависит от условий водоснабжения, плодородия почвы, количества вносимых минеральных удобрений, а также, соотношения питательных веществ в почве и удобрениях [27, 40, 58,99,105, 206,208]. При формировании высоких запланированных урожаев зелёной массы кукурузы необходимо учитывать особенности пищевого режима культуры в течение всего вегетационного периода. Так, по данным Украинской сельскохозяйственной академии, основное количество элементов питания накапливается в растениях в период между вымётыванием метёлки и восковой спелостью зерна и достигает в процентном отношении от максимального количества: азота- 89-100, фосфора- 88-94, калия - 95-100% [100].
Схема опытов для изучения поставленных вопросов
Для изучения поставленных вопросов в соответствии с целью и задачами исследований нами была разработана схема полевого опыта, включающая в себя два регулирумых фактора «А» и «Б». При разработке схемы использо вались рекомендации Всеросийского НИИ орошаемого земледелия [143, 146] тодика полевого опыта» Б.А.Доспехова [73, 74], «Методические рекоменда ции ВАСХНИЛ по постановке опытов и проведению исследований по про граммированию урожая полевых культур» [144] и другие методические ука- зания [195]. Полевой двухфакторный опыт был заложен в 1986 году в учебно-опытном хозяйстве «Грибское» Благовещенского сельскохозяйственного института (с 1994 г. - ДальГАУ) на полях, входящих в состав Грибской ороситель-но-осушительной системы. Первым изучаемым фактором «А» был водный режим почвы на посе- вах среднераннего гибрида кукурузы Буковинский 3 ТВ селекции Украин- ского НИИ растениеводства, селекции и генетики. С учётом биологических особенностей культуры изучали три варианта допустимого снижения влажности почвы в расчётном слое увлажнения 0,3 м до 60, 70 и 80% наименьшей влагоёмкости - НВ. Вторым изучаемым фактором «Б» были дозы внесения минеральных удобрений измеряемые в кг действующего вещества на 1 га, рассчитанные на три уровня урожайности кукурузы - 40, 60 и 80 т/га зелёной массы.
При определении доз минеральных удобрений использовали балансовый метод, учитывающий естественное плодородие почвы участка и величину планируемой урожайности [97, 206]. Рассчитывали дозы минеральных удобрений под планируемый уро- вень урожайности зелёной массы кукурузы по данным агрохимических ана- лизов почвы опытного участка, проведённых перед началом полевых работ. В расчётах выноса основных элементов питания «В» было принято, что Ют зелёной массы кукурузы выносят азота 25-30, фосфора - 10-12 и калия 35-40 кг/га. Коэффициент использования питательных веществ из почвы «Кп» для NPK., составил, соответственно, 60, 15 и 30%, из удобрений «Ку» — 50, 20 и 60%. Запасы доступных элементов питания в почве «П» определяли из рас- чёта плотности почвы 1,0 т/м3 и в общем слое 0,0-0,2 м. В результате расчётные дозы удобрений NPK для планируемого уровня урожайности составили - для 40 т/га - 120-90-60, для 60 т/га - 180-120-90 и для 80 - 240-180-120 кг действущего вещества на 1 га. Проверка полученных данных NPK по методу расчёта доз минеральных удобрений на основе дифференцированного возмещения элементов питания в почву В.И.Филина [195, 196], показала достаточную сходимость значений в пределах ± 10-15%. Всего было заложено 12 вариантов в 4-х кратной повторносте.
Размещение вариантов опытов - рендомезированное, с расщеплением делянок при одноярусном расположении (табл. 3.L). Площадь каждой по изучаемому фак-тору «Б» составила 360 м , по фактору «А» - 1440 м . Ширина разделительных полос между вариантами с удобрениями принята равной 6 м, между вариантами водного режима почвы- 20 м. Защитные полосы, отделяющие опытные делянки от постоянных оросителей (каналов) и концевые защитные полосы были равны 10 м (рис. 3.1.) Поливы производили с помощью двухконсольного дождевального агрегата ДДА-100 МА. Водно-физические свойства. Почвенный покров Грибской ороситель-но-осушительной системы однороден и представлен лугово-черноземовид-ными почвами преимущественно развитыми в центральной части высокой поймы р. Малый Ал им. В геоморфологическом отношении представляет слабоволнистую поверхность. Ниже приводим морфологическое описание профиля почвы опытного участка: Горизонт А (0,00-0,20 м) - почти тёмный, влажный, тяжёлосуглинистый, ком ковато-зернистой структуры, в нижний части слегка уплотнён, переход посте пенный. Горизонт А1В2 (0,20-0,33 м) - тёмно-серый, влажный, тяжёлосуглинистый, слегка уплотнён, мелкоореховато-зернистой структуры, легко рассыпающийся на стуктурные отдельности размером 1,0-1,5 мм. По стенкам шурфа - затёки гумуса до 0,7-0,8 м. Переход к следующему горизонту постепенный. Горизонт В2 (0,33-1,20 м) - серовато-бурый, влажный, тяжёлосуглинистый, мелкокрупитчатой структуры, легко рассыпающийся на структурные отдельности размером 1,0-1,5 мм. По стенкам шурфа - затёки гумуса до 0,7-0,8 м. Переход к следующему горизонту постепенный. Горизонт С (1,20-1,50 м) - серовато-бурый, влажный, глинистый, плитча-то-ореховатой структуры, плотный. По морфологическим показателям почвы опытного участка можно отнести к лугово-черноземовидным среднемопщым глинистым. В механическом составе лугово-черноземовидных почв преобладает илистая фракция. Содержание частиц менее 0,01 мм (физическая глина) в верхних горизонтах изменяется от 62,6 до 63,4% (табл. 3.2.). С увеличением глубины содержание илистой фракции (частиц диаметром менее 0,001) в горизонте В2 возрастает до 43,4-45,2%, в слоях почвы, близких к материнской породе 0,7-0,9 м и 0,9-1,0 м, её значение уменьшаются до 42,0-42,3%.
Показатели роста, развития и продуктивности кукурузы на зелёную массу при разных водных режимах почвы и уровнях минерального питания
В формировании высоких и устойчивых урожаев зелёной массы кукурузы большое значение имеют складывающиеся метеорологические условия в течение всего вегетационного периода, а также за отдельные межфазные периоды и их влияние на показатели роста и развития растений в зависимости от уровней увлажнения активного слоя почвы и минерального питания. Работами ряда исследователей [15, 44, 64] установлена прямая зависимость между изменением температуры воздуха, количеством осадков и влажностью почвы, воздействующих на интенсивность прорастание семян и последующий рост и развитие растений кукурузы. По данным В.И.Балюры [26] следует, что интенсивный рост температуры воздуха может служить причиной, приводящей к укорачиванию до из- вестного предела продолжительности периода появление всходов - вымётывание метёлки и, далее, до цветения растений. Такая особенность была отмечена и в наших исследованиях, когда при высокой испаряемости и возникающем дефиците почвенной влаги прохождение фаз вегетации кукурузы на контрольном участке, без орошения, происходило быстрее, чем в вариантах с орошением, на 3-6 дней (табл, 4.7.), В тоже время в вариантах водного режима с предполивной влажностью почвы 80 и 70% НВ средняя за годы исследований продолжительность межфазных периодов кукурузы была больше, чем в варианте 60% НВ и на участке без орошения.
Так, в фазу 7-8 лист - вымётывание метёлки, в зависимости от складывающихся погодных условий, её значения составили 34-36 дней, когда как в варианте 60% НВ - 30-31. Такие различия в рассматриваемых показателях роста и развития кукурузы между вариантами водного режима объясняется тем, что увлажнение активного слоя на уровне не ниже 80 и 70% НВ способствовало, в сочетании с соответствующими планируемому уровню урожайности дозами удобрений, более продуктивному ростовому процессу в основные фазы вегетации кукурузы, тогда как на контрольном варианте, без орошения, это имело противоположный смысл. Площадь листовой поверхности является одним из компонентов продуктивности фотосинтеза, который, в конечном итоге, определяет ход накопления урожая. Наши наблюдения за развитием листовой поверхности гибрида кукурузы Буковинский 3 ТВ в течение всей вегетации показывали, что темпы нарастания и отмирания её в зависимости от вариантов водного режимов почвы различны (табл. 4.10,4.11, 4.12 ирис. 4.6, 4.7,4.8). Данные таблицы 4.10 подтверждают, что у растений кукурузы в вариантах, с предполивной влажностью почвы 80-70% НВ, нарастание листовой поверхности происходило более интенсивно, чем в других. Наименьшая листовая поверхность во все сроки наблюдений была на контрольном варианте - без орошения. Начальный период вегетации кукурузы характеризовался замедленным ростом листьев и листовой поверхности.
В вариантах с предполивной влажностью 80-70% НВ нарастание листового аппарата происходило 1,5-1,8 раза быстрее, чем в варианте 60% НВ и в варианте без орошения. В фазу 7 листьев в вариантах с орошением (60, 70 и 80% НВ), площадь листьев 1 растения в среднем за 5 лет составила 1193, 2130 и 2272 см2. Максимальная площадь листовой поверхности отмечена в фазу вымётывания метёлки, к периоду уборки она уменьшалась (рис.4.6-4.8). Во влажные годы в вариантах с предполивной влажностью почвы 80-70% НВ в сочетании с внесением доз удобрений N180.240P140-180K90-120, нарастание площади листьев продолжалось, вплоть до фазы молочно-восковой спелости. Известно, что рост растений кукурузы тесно связан с листообразованием и закладкой репродуктивных органов. В наших исследованиях установлено, что сочетание водного режима на уровне не ниже 80 и 70% НВ и соответствующего минерального питания в изучаемых вариантах положительно влияло на рост кукурузы в высоту и темпы развития в целом. Внесение удобрений, рассчитанных на получение 80 и 60 т/га зелёной массы кукурузы существенного влияния на формирование листовой поверхности на контрольном варианте, без орошения, не оказало. Данные, полученные в наших исследованиях, свидетельствуют о том, что при недостатке влаги и минерального питания нарастание площади листьев ограничивалось и, в этой связи, фотосинтетический потенциал уменьшался. Следует отметить, что без орошения и удобрений в естественных условиях кукуруза создаёт за вегетационный период фотосинтетический потенциал от 1,877 до 2,496, а при формирование водного режима в варианте 60% НВ - от 2,177 до 3,297 млн. м2/дней. Сочетание увлажнения активного слоя почвы на уровне не ниже 80% НВ с внесением удобрений во все годы исследований увеличивало этот показатель в 1,5 раза в сравнении с контрольным вариантом - без орошения.
