Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние изученности вопросов по технологии возделывания кормовых культур в одновидовых и смешанных посевах 7
2. Агроклиматическая и почвенная оценка условий зоны исследований 24
2.1. Климатические ресурсы 24
2.2. Агрохимические и агрофизические показатели почвы опытного участка 28
3. Программа и задачи исследований 31
3.1. Цель и задачи исследований 31
3.2. Схема опытов и методика исследований 32
3.3. Агротехника возделывания однолетних кормовых культур в смешанных посевах при орошении 37
3.4. Биологические особенности изучаемых однолетних кормовых культур и обоснование их совместного выращивания ., 38
4. Особенности роста, развития и формирование урожая однолетних злаково-бобовых смесей в зависимости от способов посева и режима орошения 46
4.1. Полевая всхожесть и сохранность растений в смешанных агро-фитоценозах 46
4.2. Динамика накопления зелёной и сухой массы и продуктивность смешанных посевов 59
4.3. Фотосинтетическая деятельность растений в смешанных посевах, как основа формирования величины урожая кормовых культур 69
4.4. Водный режим почвы при выращивании однолетних кормовых культур в,смешанных посевах 76
4.4.1. Режим орошения и динамика влажности почвы в смешанных посевах однолетних кормовых трав 78
4.4.2. Водопотребление и его слагаемые в посевах однолетних злаково-бобовых смесей 87
4.4.3. Коэффициенты водопотребления в смешанных посевах однолетних кормовых культур 91
4.4.4. Биоклиматические коэффициенты испарения и средне-суточное водопотребление в смешанных посевах однолетних кормовых культур 96
4.5. Накопление корневой массы в смешанных посевах в зависимости от состава смеси 102
Питательная ценность однолетних кормовых культур в смешанных посевах 108
Энергетическая эффективность возделывания однолетних кормовых культур в смешанных посевах при орошении 112
Продуктивность однолетних кормовых культур в смешанных посевах в производственном испытании 116
Выводы 120
Предложения производству 123
Литература 124
Приложения 149
- Состояние изученности вопросов по технологии возделывания кормовых культур в одновидовых и смешанных посевах
- Агротехника возделывания однолетних кормовых культур в смешанных посевах при орошении
- Динамика накопления зелёной и сухой массы и продуктивность смешанных посевов
- Биоклиматические коэффициенты испарения и средне-суточное водопотребление в смешанных посевах однолетних кормовых культур
Введение к работе
Важнейшим условием эффективного ведения животноводства является наличие прочной кормовой базы, обеспечивающей полноценное кормление животных. Несмотря на значительное уменьшение поголовья животных в последние годы, напряжённость в обеспечении скота высококачественными, сбалансированными по питательным веществам, кормами сохраняется.
Результаты научных исследований и накопленный производственный опыт убеждают в том, что при разработке зональных систем интенсивного кормопроизводства, особое внимание должно уделяться полевому кормопроизводству за счёт выращивания высокопродуктивных кормовых культур в орошении и на богаре. Необходимо, прежде всего, обосновать набор наиболее ценных и перспективных культур, позволяющих наиболее эффективно использовать агроклиматические и почвенные ресурсы за счёт оптимизации структуры посевных площадей.
В связи с тем, что в годовом объёме потребляемых крупным рогатым скотом свыше 65 % приходится на зелёные, сочные и грубые корма, которые используются в основном в летний период и в зимнем кормлении, поэтому важное значение приобретает организация планируемого кормопроизводства, на основе создания зелёных и сырьевых конвейеров. Научные исследования и практический опыт показывают, что использование одновидовых посевов не может обеспечить животных разнообразными и полноценными кормами. Для этого лучше выращивать основные кормовые культуры в смешанных посевах, что позволяет получать высококачественные растительные корма и балансировать рационы кормления по энергии и протеину. При этом сокращается расход кормов на единицу продукции и повышается продуктивность животных.
В последние годы в стране и в Волгоградской области уделяется внимание развитию животноводства за счёт строительства новых
животноводческих комплексов и поэтому проведённые ранее исследования могут являться одним из основных направлений в разработке зональных систем кормопроизводства за счёт интенсификации производства кормов на орошении.
В последние годы, в пригородной зоне, всё больше практикуется использование орошаемых земель для .выращивания овощных культур, поэтому с учётом национального проекта «Развитие АПК» следует пересмотреть концептуальное положение по структуре посевных площадей с учётом решения основных задач по увеличению производства продукции животноводства и обеспечения населения продуктами питания за счёт собственного производства.
В длительных полевых опытах Всероссийского научно-исследовательского института орошаемого земледелия (ВНИИОЗ) по программе 19.023-92 «Разработать структуру севооборотов с оптимальным насыщением бобовыми культурами для повышения энергетической ценности кормов и плодородия почвы при орошении» нами в 1995-1997 гг. проведены исследования по оценке продуктивности смешанных злаково-бобовых агрофитоценозов в орошении на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья.
Научная новизна. В результате исследований установлены закономерности формирования урожая зелёной массы в смешанных посевах однолетних кормовых культур в условиях орошения и влияние видового состава и долевого участия на продуктивность и питательную ценность корма. Изучены особенности фотосинтетической деятельности посевов, динамики накопления сухого вещества в зависимости от вида растений, состава фитоценоза, способов посева.
Установлены величины суммарного и среднесуточного водопотребления по межфазным периодам и в целом за вегетацию. Рассчитаны коэффициенты водопотребления и биоклиматические коэффициенты испарения.
Практическая значимость работы определяется разработкой и усовершенствованием научно-обоснованной технологии выращивания высокопродуктивных однолетних кормовых культур в смешанных агрофитоценозах. Рациональное сочетание водного и пищевого режимов почвы с учётом биологических особенностей изучаемых культур обеспечивает формирование урожаев кормовых смесей на уровне 51,0...58,0 т/га зелёной массы, при высокой энергетической и питательной ценности корма.
Состояние изученности вопросов по технологии возделывания кормовых культур в одновидовых и смешанных посевах
Интенсификация кормопроизводства в аридных регионах страны требует наиболее продуктивного использования орошаемых земель. Одним из факторов повышения эффективности орошаемого земледелия является насыщение севооборотов промежуточными посевами кормовых культур для более полного использования всех природных ресурсов.
Одним из приоритетных направлений создания устойчивой кормовой базы является совершенствование структуры посевных площадей кормовых культур. Это постоянный действующий фактор. В современных условиях при ограниченных материально-технических ресурсах, финансовых трудностях хозяйств, этот фактор во многом определяет развитие полевого орошаемого кормопроизводства. В условиях орошения, наряду с увеличением площади под многолетними травами, в структуру посевных площадей следует включать однолетние культуры и их смеси с короткими периодами вегетации, зелёная масса которых сбалансирована по белку, сахару и другим питательным веществам (В.И. Филин, СВ. Казаченко, 1989; В.Б. Беляк, 1996; И.П. Кружи-лин, В.П. Часовских, 1997; Б.П. Михайличенко, 1997; В.А. Тащилин, 1997; А.М. Гаврилов, 1997; М.М. Оконов, 1998; и др.).
Анализ имеющихся литературных источников показывает, что вопросы, связанные с подбором культур для одновидовых и смешанных посевов применительно к различным почвенно-климатическим зонам, изучены достаточно полно. В этом плане можно сослаться на обстоятельные исследования Ю.К. Новосёлова, 1966, 1977; A.M. Гаврилова, 1981, 1985; А.И. Тютюннико-ва, 1973; В.В. Агеева, 1984; П.Д. Шевченко, 1985; Э.С. Масандилова, 1978; В.Н. Киреева, 1981; Н.М. Соляника, 1987; В.Н. Шлапунова, 1990; А.С. Му-шинского, 1990; Р.Е. Назарова, А.С. Мушинского, 1992; А.С. Мушинского, Н.М. Дяблева, 1994; А.С. Мушйнского, 1998, 2000, 2003; М.М. Оконова, 1998; и др.
Что же касается обоснования чисто технологических параметров конкретных посевов, таких как нормы и сроки сева, нормы полива, дозы удобрений, способы подготовки почвы и целого ряда других, то здесь по зонам Российской Федерации и СНГ имеются самые различные рекомендации. Безусловно, они не могут быть одинаковы по вполне объективным причинам, связанным, главным образом, с существенными различиями почвенно-климатических условий, хозяйственным назначением и использованием посевов для кормовых целей. Следовательно, для успешного выращивания самого широкого набора однолетних кормовых культур в основных и промежуточных посевах, а также в системе зеленого конвейера, должны быть детально разработаны зональные рекомендации.
В зоне Поволжья в качестве поукосных посевов после озимых промежуточных посевов широко практикуются кукуруза, суданская трава, сорго, горох, подсолнечник, вико-овсяные смеси и др. (М.Н. Худенко, Н.А. Столярова, 1981,1988; Л.Н. Пучков, 1975; Г.С. Кучер, 1988, Н.Н. Ельчанинова, 1986; Л.В. Руднева, 1995; ММ. Оконов, 1996; Ю.Г Кузьмин, 1997 и др.). Весьма перспективной культурой в поукосных посевах зарекомендовала себя куку-рузо-суданковая смесь, отличающаяся чрезвычайно высокой продуктивностью, экологической пластичностью, хорошими питательными качествами.
Возделывание однолетних кормовых культур, способных формировать урожай зелёной массы за 60....80 дней, позволяет в течение календарного года получать в звеньях севооборотов интенсивного типа 2...3 урожая. Непременным условием получения двух-трёх высоких урожаев кормовых культур в основных и повторных посевах является создание оптимальных режимов влагообеспеченности и минерального питания растений.
В земледелии засушливых районов Нижнего Поволжья именно эти факторы находятся в первом минимуме и определяют действие всех других факторов жизни растений. Максимальная продуктивность растений может быть к достигнута только при бесперебойном и достаточном их снабжении водой. Недостаток влаги в любую фазу роста отрицательно сказывается на урожае (А.Н. Костяков, 1951; М.Н. Багров, И.П. Кружилин, 1980; В.И. Филин, 1987; М.М. Оконов, 1998; А.С. Мушинский, 2003; В.И. Филин, М.М. Оконов, 2004; и др.).
Оптимизация водного режима почвы достигается своевременным проведением поливов соответствующими поливными нормами. Для управления водным режимом надо знать на каждом поле нижнюю границу оптимальной влажности почвы, глубину активного слоя, общую массу почвы и правильно определять сроки проведения поливов.
При существующих способах и технике поливов влажность активного слоя почвы поддерживать на одном уровне невозможно. Поэтому она колеблется в диапазоне двух допустимых пределов - верхнего и нижнего. Верхним пределом влажности для всех культур принято считать наименьшую влаго-ёмкость (НВ). Нижний предел установить более сложно, так как он зависит от многих факторов (М.Н. Багров, И.П. Кружилин, 1980), А.А. Роде (1965) нижним пределом считает влажность разрыва капилляра (ВРК), при которой подвижность почвенной влаги резко уменьшается. Эта влажность на суглинистых почвах примерно соответствует 70 % НВ. СМ. Алпатьев (1965) к подвижной и легкодоступной относил влагу свыше 65...70 % НВ. Н.С. Пети-нов (1976) указывал, что нижний допустимый предел оптимальной влажности почвы не является величиной постоянной и находится в зависимости от биологических особенностей культуры, фазы её развития, типа почв, уровня агротехники. Для большинства культур нижний предел оптимальной влажности колеблется в пределах 70...80 % НВ (Б.А. Шумаков, 1962, 1969; И.С. Костин, 1971; Г.Е. Листопад, А.Ф. Иванов, А.А. Климов, В.И. Филин, 1975, 1978, 1979; М.С. Филимонов, В.Н. Попов, 1976, Б.Б. Шумаков, Н.Ф. Лобов, 1977; М.А. Козин, 1977; Г.А. Гарюгин, 1979; М.С. Филимонов, 1980; В.А. Турулева, 1980; А.О. Лымарь, 1982).
Агротехника возделывания однолетних кормовых культур в смешанных посевах при орошении
Технология возделывания однолетних кормовых культур в смешанных посевах, изучаемых в опытах, осуществлялась с учётом зональных рекомендаций ВНИИОЗа с дополнением их вариантами изучаемых приёмов. Опытные участки после уборки предшествующей культуры (кукуруза, пожнивные смеси) обрабатывались дисковой бороной, вносили расчётные дозы минеральных удобрений. Затем проводили отвальную вспашку на глубину 0,25.. .0,27 м.
Весной проводилось боронование в два следа и две культивации, первую культивацию проводили при физической спелости почвы при появлении первых сорняков, вторую культивацию проводили перед посевом на глубину 7...8 см. Перед второй культивацией вносили расчётные дозы азота. При рядовом посеве использовали сеялку СЗС-9, при широкорядном-СПЧ-6.
В течение вегетации заданные режимы влажности поддерживали поливами дождевальным агрегатом ДДА-100 МА расчётными нормами (80...85 % НВ) - 400 м3/га, (70.. .75 % НВ) - 600 м3/га для расчётного слоя 0,7 м. Уборку смешанных посевов проводили при наступлении укосной спелости для преобладающей культуры.
Поскольку нормы высева и соотношение компонентов играют важную роль в формировании урожая и его качестве, в полевых опытах в смеси норму высева каждой культуры устанавливали из расчёта 50 % от оптимальной нормы высева в одновидовых посевах. По годам исследований сроки посева были в первой декаде мая. После проведения посева проводили прикатыва-ние кольчатыми катками.
В повышении продуктивности орошаемой пашни в зоне исследований важное значение имеют мероприятия по интенсификации полевого кормопроизводства за счёт применения основных и промежуточных посевов. Разные виды промежуточных посевов отличаются друг от друга в основном сроками и местом, занимаемым культурой в севообороте (A.M. Гав-рилов, 1965; В.В. Агеев, 1986; Н.М. Соляник, П.В. Клюшин, 1984, 1987; В.М. Куреев, 1986; В.И. Филин, 1987; СВ. Казаченко, 1989; М.М. Оконов, 1998; В.И. Малышев, 1999; В.Г. Васин, 1996; В.И. Филин, М.М. Оконов, 2004 и др.). К настоящему времени по основным орошаемым зонам, в том числе и для зоны исследований проведено широкое изучение различных культур для таких посевов, разработана технология их возделывания, оценена реальная их продуктивность. В связи с этим в задачу наших исследований входило повысить качество зелёной массы за счёт введения в смеси высокобелковых бобовых культур и определить мелиоративную роль смешанных посевов в интенсивном использовании орошаемых светло-каштановых почв, так как мнения исследователей по данному вопросу довольно противоречивы.
При различном сочетании возделываемых культур в условиях орошения возможно получение второго урожая за счёт применения поукосных посевов. Оптимальное сочетание основных и поукосных посевов в севооборотах позволяет более интенсивно использовать орошаемые земли для производства высококачественных кормов.
По данным многочисленных исследований наиболее перспективны для зоны исследований следующие кормовые культуры: кукуруза, сорго, подсолнечник, суданская трава, соя, горох. Исходя из продолжительности вегетационного периода для наступления укосной спелости, их возможно высевать в смешанных посевах, что позволяет получать высококачественную зелёную массу. Корм из растений одного вида не обеспечивает сбалансированное корм ление животных. Бобовые травы богаты белками и Са, но бедны углеводами. Злаки богаты углеводами, но бедны протеином. Поэтому травосмеси, со стоящие из нескольких видов бобовых и злаковых трав, лучше балансируют рацион животных. Преимущество смешанных посевов объясняется тем, что смеси лучше используют влагу, питательные вещества и солнечную энергию, благодаря различному строению куста и корневой системы. Присутствие в составе смеси бобовых культур обеспечивает усвоение азота атмосферы, вследствие чего зелёная масса бобово-злаковых смесей содержит всегда больше белка, чем зелёная масса мятликовых культур чистого посева. И, самое важное, смешанные посевы в большинстве случаев, дают урожаи зелёной массы выше, чем одновидовые посевы.
Для правильного подбора состава смесей, отработки технологических процессов их выращивания, определения их места в севообороте, необходимо учитывать агробиологические особенности культур, составляющих однолетние кормовые смеси.
Соя (Glicine hispida Max.) - однолетнее травянистое растение. Корневая система стержневая, состоит из короткого главного корня и большого количества длинных боковых корней; которые углубляются в почву до 2 м. Основная масса корней залегает в слое почвы 0...0,2 м. На главном и боковых корнях одного растения образуются 25...50 клубеньков.
Стебель прямостоячий, ветвящийся образует куст высотой от 0,25 м до 2,0 м. В период вегетации стебли зелёной или антоциановой окраски, опушённые. Соя теплолюбивая и влаголюбивая культура короткого дня. Особую потребность в тепле испытывает в период цветения и созревания бобов (среднесуточная температура 18.,.20С). Семена начинают прорастать при температуре 6...8С. Всходы хорошо переносят весенние заморозки до -2,5С. Больше всего влаги растениям требуется во время цветения и налива бобов. Коэффициент транспирации от 400 до 700. Фаза цветения длится 15...30 дней. Созревает соя неравномерно. Лучшие почвы для сои — суглинистые и супесчаные чернозёмы. Основные сорта: Амурская 41, Амурская 310, Армавирская 11, Белгородская 48, Бойская 45, БШ 31, Белор, Витязь 50, ВНИИМК 1, ВНИИМК 9186, ВНИИС 2, Локус, Кировоградская 4, Магева, Пламя, СИБ-НИИК 315, Смена, Соер 1, Янтарная.
Для кормовых целей сою возделывают в смеси с кукурузой, компоненты размещают в общих рядках или с чередованием двух рядков кукурузы и одного рядка сои. Зеленую массу используют для скармливания в чистом виде или добавляют к злаковым кормовым культурам. Она идёт для приготовления травяной муки, которая является ценным белково-витаминным и минеральным компонентом кормовых рационов. Соевое сено по содержанию белка, фосфора, кальция и каротина не уступает сену клевера, эспарцета и злаковых трав.
Динамика накопления зелёной и сухой массы и продуктивность смешанных посевов
Результаты наших исследований свидетельствуют о высокой эффективности изучаемых смесей в промежуточных посевах, как с точки зрения организации зелёного конвейера, так и возможностью получения высококачественного зелёного корма, который можно использовать и для приготовления силоса.
Динамика формирования урожая зелёной массы и сухого вещества в смешанных посевах однолетних культур, зависела от погодных условий, влажности почвы, обеспеченности питательными веществами и биологических особенностей растений и их взаимоотношением в смешанных посевах. Во все годы проведения опытов (табл. 4.7...4.9) в начальный период более активно формировали зелёную массу горох, подсолнечник, кукуруза. В фазе трубкования резко возрастает активность ростовых процессов и накопления зелёной массы у суданской травы, сорго и кукурузы. Наиболее высокие темпы формирования урожая зелёной массы в смесях соответствовали следующим фазам развития: трубкование — вымётывание у суданской травы, сорго, вымётывание - образование початка у кукурузы, начало цветения — цветение у подсолнечника, гороха и сои. В годы проведения исследований наиболее высокой урожайностью зелёной массы отличались смеси при рядовом посеве. Так, урожайность зелёной массы в смеси кукуруза + горох достигала 51,6.. .56,8 т/га, в смеси кукуруза + соя она составила от 52,3 т/га (1995 г), до 61,2 т/га (1997 г). Высокая урожайность характерна также и для вариантов смешанных посевов кукурузы с подсолнечником и кукуруза + сорго + соя (табл. 4.10).
Что же касается использования широкорядного посева, то наряду с чисто технологическими параметрами конкретных посевов, имеются значительные сложности посева семян в смеси пневматическими сеялками.
Наши исследования показали, что посевы изучаемых смесей широкорядным способом значительно уступали по урожайности рядовому посеву. Высокая плотность растений в рядке приводили к сильному вытягиванию стебля, угнетению таких растений как соя и суданская трава, у этих растений значительно выше был выпад за вегетацию.
У растений кукурузы и сорго формируются тонкие стебли, интенсивный рост у них продолжается до конца июня, а дальнейшее увеличение высоты растений происходит только за счёт выбрасывания метёлок, а наращивание зелёной массы замедляется.
Лучшие условия для формирования более продуктивных посевов отмечались в смеси с участием подсолнечника, кукурузы и сорго. Исходя из этих особенностей в наших полевых опытах урожайность в смеси кукуруза + подсолнечник + соя по годам исследований составляла от 32,8 до 38,4 т/га. смеси подсолнечник + суданская трава + соя — от 37,0 до 44,1 т/га, при 20,6.. .38,3 т/га в смеси сорго + суданская трава и кукуруза + сорго + соя.
При выращивании однолетних кормовых смесей важное значение приобретают вопросы оптимизации режимов орошения для получения максимально возможных урожаев. В задачу наших исследований входило изучение отзывчивости изучаемых смесей кормовых культур на повышенный режим орошения (80...85 % НВ), что применительно к изученным технологиям выращивания однолетних кормовых культур в смешанных посевах проработано ещё недостаточно, за исключением технологий выращивания этих культур в одновидовых посевах.
По данным специальных исследований кормовые культуры, у которых хозяйственно-ценной частью урожая является надземная биомасса, предъявляют по сравнению с зерновыми культурами несколько повышенные требования к влажности почвы (В.М. Киреев, 1981; И.П. Кружилин, В.П. Часовских, 19888; М.М. Оконов, 1983; СВ. Казаченко, 1989; В.И. Филин, М.М. Оконов, 2004; и др.). Доказана высокая эффективность орошения дождеванием при поддержании предполивного порога влажности светло-каштановых почв на уровне 75...80 % НВ в посевах промежуточной озимой ржи и поукосной кукурузо-суданковой смеси.
Целесообразность проведения таких режимов поливов в посевах кормовых культур подтверждают экспериментальные данные, полученные также в опытах М.Н. Багрова, Е.М. Жаринова (1989) на светло-каштановых почвах по суданковой траве, И.П. Кружилина, А.Г. Мельникова (1992), М.С.
В связи с биологическими особенностями ростовых процессов у растений в смешанных агрофитоценозах изменялось долевое участие компонентов в формировании урожая (табл. 4.13). При всех изученных соотношениях культур в смешанных посевах при режиме 70...75 % НВ в формировании общего урожая культур преобладало долевое участие в общей биомассе кукурузы, подсолнечника, сорго. В условиях повышенного режима (80...85 % НВ) при оптимальной плотности растений на единице площади повышалось долевое участие в общей биомассе суданской травы и сои. Наиболее высокие темпы накопления урожая также характерны для смесей с участием кукурузы, подсолнечника, сорго, суданской травы.
Анализ долевого участия компонентов в смеси при рядовом способе посева в зависимости от режима орошения показывает, что при пороге увлажнения почвы 80...85 % НВ возрастает долевое участие в смеси суданской травы в двухкомпонентных смесях до 73,4 %, а сои до 20,4 %. В смесях с участием кукурузы долевое участие в двухкомпонентных смесях достигает по режимам орошения 55,7...70,9 %, а в смеси кукуруза + подсолнечник долевое участие кукурузы снижается 56,3...57,1%, а подсолнечника до 40,3...35,2%. В трехкомпонентной смеси ( кукуруза+сорго+соя ) долевое участие кукурузы снижалось до 42,6...43,5 %, а в смеси (подсолнечник + суданская трава + соя) долевое участие подсолнечника составляло от 40,7 до 41,9 %. Следует отметить, что долевое участие сои, как наиболее ценного бобового компонента в рядовом посеве, в зависимости от состава травосмеси на режиме 70...75 % НВ изменялось от 15,6 % до 20,9 %, на режиме 80...85 % НВ долевое участие сои повышалось до 18,4...22,1 %.
При широкорядном посеве отмеченные закономерности по преобладанию кукурузы, подсолнечника, суданской травы сохранялись. Долевое участие сои по вариантам смесей изменялось от 19,3 до 25,1 %. Такое долевое участие сои в смеси считается достаточным, это позволит получать корма с более высокой обеспеченностью белком.
Биоклиматические коэффициенты испарения и средне-суточное водопотребление в смешанных посевах однолетних кормовых культур
В настоящее время в нашей стране и за рубежом получили широкое применение расчётные методы, в основе которых лежит связь водопотребле-ния с метеорологическими показателями. В практическом отношении наибольший интерес, на наш взгляд, представляют уравнения самого простого вида (типа известных формул A.M. и СМ. Алпатьевых, К.Г. Льгова, Д.В. Штойко и др.) в которых формализуется зависимость суммарного водопо-требления от основных агрометеорологических показателей, определяемых на каждой метеостанции: относительной влажности и температуры воздуха, дефицита упругости водяного пара. Все уравнения и формулы, включающие данные по испаряемости и приходу солнечной радиации и другим факторам не получили широкого распространения из-за сложности оперативного получения достоверной информации, необходимой для расчетов суммарного во-допотребления в конкретном пункте. Среди показателей, которые непрерывно контролируются Гидрометеослужбой страны в каждом регионе, самыми надёжными являются температура воздуха, относительная влажность воздуха и дефицит упругости водяного пара.
В общем случае водопотребление можно представить в виде следующей записи: Е = ґ-(Фм), где Фм - один или несколько метеорологических факторов. Используя объективно существующую связь между водопотреблением агрофитоценозов и метеорологическими условиями, исследователи предлагают определять водопотребление по температуре и относительной влажности воздуха, радиационному балансу, испаряемости и т.д. Основным недостатком таких формул и уравнений является то, что они совершенно не учитывают биологические особенности культур. Поэтому ряд авторов вводят в вышеуказанную функциональную зависимость водопотребления от метеофакторов специальный биоклиматический коэффициент (к) и формула расчёта приобретает следующий вид: Е = Кі -(Фм). Так, К.Г. Льгов (1966) в предложенной им формуле определения суммарного водопотребления в качестве метеорологического показателя использует сумму среднесуточных температур, СИ. Харченко (1968) - радиационный баланс, СП. Невский (1969) — температуру, относительную влажность воздуха и скорость ветра и т.д. Наиболее широкое распространение при расчётах суммарного водопотребления и поливного режима получила методика, теоретически обоснованная A.M. Алпатьевым (1965, 1972). В основе данного метода лежит положение, что расход влаги орошаемым полем при высоких урожаях сельскохозяйственных культур определяется ресурсами тепла и влаги. В качестве метеорологического фактора используется дефицит влажности воздуха как комплексный показатель условий испаряемости.
Достоинством данного метода является учёт всей совокупности агрометеорологических условий одним комплексным показателем, учитываемым на всех метеостанциях Гидрометеослужбы, а также учёт различий по интенсивности потребления влаги агрофитоценозом по межфазным периодам. Однако и этот метод имеет свои недостатки. Так, например, в производственных условиях не всегда удаётся на всех полях севооборотов поддерживать оптимальную влажность почвы. Кроме того, в настоящее время обеспеченность удобрениями, поливной водой и уровень агротехники выращиваемых культур во многих случаях не позволяют получать максимально возможные урожаи сельскохозяйственных культур. Основным же недостатком этого метода является существенное варьирование биоклиматических коэффициентов по регионам и даже в пределах одной зоны. Одной из основных причин наблю даемой многими исследователями изменчивости биоклиматических коэффициентов является нелинейность связи водопотребления с дефицитом влажности воздуха.
К настоящему времени в Нижнем Поволжье накоплен значительный экспериментальный материал по разработке и совершенствованию расчетных методов прогнозирования суммарного водопотребления в посевах практически всех традиционных культур орошаемого земледелия, а также принципов оптимального нормирования водного режима в программированных посевах. В этом плане следует особо выделить обстоятельные многолетние исследования М.Н. Багрова, И.П. Кружилина, М.С. Филимонова, М.С. Григорова, В.И. Филина и др.
На основании данных полевых экспериментов впервые определены или уточнены зональные биоклиматические коэффициенты водопотребления в посевах озимой пшеницы (М.С. Филимонов, 1980; М.К. Сухинина, 1980; A.M. Беляков, 1985; А.Н. Грошев, 1986; В.А. Чертоусов, 1995), яровой пшеницы (В.И. Кирдан, 1980; А.Г. Болотин, 1986), люцерны (СБ. Анищёнко, 1979; В.А. Плешаков, 1981; А.А. Горбачев, 1989 и др.), кукурузы (К.С. Сергеева, А.А. Аликадиев, 1984; А.И. Агарков, 1989; В.А. Склямин, 1992), кормовой свеклы (А.А. Кочубей, 1990), ярового и озимого рапса (И.А. Кошка-рев, 1988; А.В. Шурыгин, 1989), картофеля (Ю.В. Гулянов, 1992), сои (А.А. Киричков, 1991).
В многолетних полевых экспериментах получены биоклиматические коэффициенты эвапотранспирации посевов однолетних кормовых культур, выращиваемых по интенсивным технологиям (два...три урожая в год) (А.Ф. Иванов. Н.Б. Помпаев, 1981, В.И. Филин, М.М. Оконов, 1983; В.И. Филин, СВ. Казаченко, 1989 г.).
Для прогнозирования водопотребления посевов сельскохозяйственных культур биоклиматическим методом необходимо располагать данными продолжительности межфазных периодов, всего вегетационного периода, ожидаемого хода среднесуточной температуры и влажности воздуха, осадков. і Точное определение величины эвапотранспирации в целом за вегетацию позволяет прогнозировать только величину оросительной нормы. В целях более оперативного управления водным режимом почвы в посевах необходимо иметь объективные данные о динамике водопотребления растений по основным межфазным периодам (В.И. Филин, М.М. Оконов,2004).
