Содержание к диссертации
Введение
1. Сладкий перец на орошаемых землях: достижения и проблемы 9
1.1 Народнохозяйственное значение и современное состояние производства овощей в России 9
1.2 Капельное орошение овощных культур 12
1.3 Эффективность капельного орошения сельскохозяйственных культур 20
1.4 Ботаническая характеристика и биологические особенности сладкого перца 27
1.5 Режимы водопотребления и урожайность перца при разных способах орошения. Обоснование направления исследований 32
2. Условия и методика проведения исследований 38
2.1 Погодные условия в годы проведения исследований 38
2.2 Водно-физические и агрохимические свойства почв опытного участка . 45
2.3 Условия и схема постановки опыта 49
2.4 Агротехника возделываемой культуры 52
2.5 Система капельного орошения опытного участка 53
2.6 Методика проведения научных исследований 60
3. Режим орошения и показатели продуктивности посевов сладкого перца при капельном орошении 66
3.1 Характеристики поливных режимов по вариантам допустимого снижения влажности почвы 66
3.2 Динамика роста и развития сладкого перца при различных сочетаниях управляемых факторов внешней среды 83
3.3 Показатели фотосинтетической деятельности сладкого перца 97
3.4 Влияние регулируемых факторов на продуктивность растений и качество плодов сладкого перца 112
3.5 Сочетание регулируемых факторов для получения различных уровней урожайности сладкого перца 116
4. Водопотребление сладкого перца при капельном орошении 126
4.1 Влияние водного и пищевого режимов почв на суммарное водопотребление сладкого перца 126
4.2 Особенности среднесуточного водопотребления сладкого перца при разных уровнях урожайности 133
4.3 Влияние уровня урожайности перца на коэффициент водопотребления и затраты оросительной воды 136
4.4 Биоклиматические коэффициенты испарения влаги посевами перца при возделывании на капельном орошении 140
5. Обоснование технологии возделывания и экономическая оценка эффективности производства сладкого перца при капельном орошении 146
5.1 Технология капельного орошения 146
5.2 Совершенствование технических средств капельного орошения 150
5.3 Экономическая эффективность получения планируемых урожаев сладкого перца в зависимости от водного режима почвы и уровня минерального питания 154
Основные выводы 163
Предложения производству 165
Список литературы 166
Приложения 182
- Эффективность капельного орошения сельскохозяйственных культур
- Режимы водопотребления и урожайность перца при разных способах орошения. Обоснование направления исследований
- Водно-физические и агрохимические свойства почв опытного участка
- Динамика роста и развития сладкого перца при различных сочетаниях управляемых факторов внешней среды
Введение к работе
Актуальность исследований. Развитие земледелия как способа увеличения биопродуктивности экосистем началось тогда, когда природная среда, естественные биоценозы уже не смогли удовлетворять потребности в продуктах питания растущего населения планеты. Вначале это развитие носило экстенсивный характер, то есть шло за счет развития площадей сельскохозяйственных угодий, затем одновременно стали использоваться приемы интенсификации. Одним из первых, очевидно, было искусственное орошение.
Повышение продуктивности орошаемых земель — одна из важных проблем сельского хозяйства и особенно овощеводства. Сегодня определенный вклад в производство овощной продукции вносят фермерские хозяйства. В хозяйствах Волгоградской области большое значение придается выбору экологически безопасных технологий и технических средств полива, к которым относится капельное орошение. Этот способ позволяет поддерживать в почве благоприятный водно-воздушный режим без поверхностного и глубинного сбросов оросительной воды. Необходимое увлажнение почвы в сочетании с внесением минеральных удобрений в течение вегетационного периода обеспечивает получение планируемых урожаев овощей, и в том числе ценнейшей по содержанию витаминов культуры - перца сладкого и продуктов его переработки.
По данным многочисленных производственных опытов проведенных в нашей стране и за рубежом отмечено, что применение капельного орошения на посевах сладкого перца связано с множеством нерешенных вопросов. Недостаточно изучено влияние капельного орошения на основные показатели роста, развития и продуктивности посевов сладкого перца в зависимости от режима орошения и уровня минерального питания. Не установлены закономерности водопотребления и формирования водного режима почвы посевами сладкого перца при капельном орошении в различные по условиям увлажнения годы. Необходимо техническое совершенствование отечественных систем капельного орошения, включая разработку узлов водоочистки и внесения минеральных
5 удобрений, комплектов поливных трубопроводов с интегрированными капельницами, с целью использования для орошения подземных и поверхностных вод.
Поэтому, вопросы совершенствования технологии капельного орошения сладкого перца, направленные на получение планируемых урожаев перца на уровне 30, 40, 50, 60, 70 т/га и разработки отечественных систем капельного орошения, представляют как теоретический, так и практический интерес для орошаемого земледелия Волго-Донского междуречья и требуют решения.
Актуальность исследований подтверждается выполнением их в соответствии с научно-технической программой РАСХН «Мелиорация и водное хозяйство» (2000...2004 гг.).
Цель исследований — разработка ресурсосберегающей технологии капельного орошения сладкого перца на светло — каштановых почвах Волго-Донского Междуречья, обеспечивающая при поддержании необходимого водного и питательного режимов получение урожайности 30...70 т/га экологически безопасных плодов перца.
В соответствии с поставленной целью программой исследований предусматривалось решение следующих задач:
Анализ современного состояния и перспективы развития капельного орошения овощных культур в Южном Федеральном округе;
Установить особенности и закономерности водопотребления и формирования водного режима почвы посевов сладкого перца при капельном орошении в различные по условиям увлажнения годы;
Выполнить оценку влияния капельного орошения на основные показатели роста, развития и продуктивности посевов сладкого перца в зависимости от режима орошения и уровня минерального питания;
Установить динамику биоклиматических коэффициентов испарения по межфазным периодам;
5. Разработать основные параметры режима капельного орошения сладкого перца, обеспечивающие поддержание влажности активного слоя почвы в заданных пределах для получения различной урожайности;
. 6. Экономическая оценка эффективного получения различных уровней товарной продукции сладкого перца при капельном орошении.
Объект исследований. Диссертационная работа основана на полевых и лабораторных исследованиях выполненных на кафедре сельскохозяйственного водоснабжения и гидравлики ВГСХА и фермерском хозяйстве «Садко» Дубов-ского района Волгоградской области в 2002.. .2004 гг.
Научная новизна. Обоснована и подтверждена возможность эффективного возделывания сладкого перца при капельном орошении в условиях Волго-Донского междуречья. На основании многолетних исследований, выполненных в многофакторных опытах, предложена технология капельного орошения сладкого перца, установлены закономерности водопотребления культуры в зависимости от водообеспеченности и уровня минерального питания. Разработан ряд технических решений по следующим элементам систем капельного орошения: система подготовки воды и подачи питательной смеси, капельные водовы-пуски. Новизна принятых решений и полученных результатов исследований подтверждена 2 патентами Российской Федерации.
Практическая значимость работы состоит в разработке и практической реализации технологии капельного орошения, позволяющей получать 30...70 т/га плодов сладкого перца при экономном использовании оросительной воды — до 30 % по сравнению с дождеванием. Производству рекомендована технология капельного орошения сладкого перца, включающая режимы поливов, дозы внесения минеральных удобрений. Полученные результаты исследований могут быть использованы проектными и производственными организациями при проектировании и эксплуатации гидромелиоративных систем нового. поколения.
7 Основные положения, выносимые на защиту:
- режим орошения и дозы удобрений сладкого перца обеспечивающие в
условиях капельного орошения формирование 30, 40, 50, 60, 70 тонн плодов с
1 га;
закономерности влияния влагообеспеченности посевов и пищевого режима почвы на рост, развитие и продуктивность сладкого перца;
закономерности формирования эвапотранспирации и потребления элементов минерального питания посевами сладкого перца в условиях водо-обеспечения в зависимости от уровня минерального питания и складывающихся погодных условий;
— комплексная оценка основных урожаеобразующих факторов и параметров технологии выращивания сладкого перца при капельном орошении.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований по технологии капельного орошения сладкого перца на орошаемых землях фермерского хозяйства «Садко» Дубовского района Волгоградской области подтвердила возможность получения урожая на уровне 60 т/га.
Рекомендации по ресурсосберегающей технологии возделывания сладкого перца при капельном орошении рассмотрены и одобрены на научно-техническом совете Управления мелиорации и водохозяйственного строительства Комитета по сельскому хозяйству и продовольствию Администрации Волгоградской области и предложены к внедрению в хозяйствах области независимо от форм собственности.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на научно-практической конференции «Современные оросительные мелиорации — состояние и перспективы» (посвященной 40-летию эколого-мелиоративного факультета Волгоградской ГСХА, Волгоград, 9-11 ноября 2004г), на международной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие и энергоэффективные технологии и техника в орошаемом земледелии» (ФГНУ ВНИИ «Радуга», Коломна, 1-4 декабря 2003г), на международной научной конференции «Применение средств химизации -
8 основа повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и сохранения плодородия почвы» (ВНИИА имени Д.Н. Прянишникова, Москва, 28 - 29 апреля 2004г.), «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиорированных технологий» (посвященная 50-летниму юбилею Мещерского филиала Государственного научного учреждения Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова, Мещерский филиал ВНИИГиМ имени А.Н. Костякова, Рязань, июнь 2004г.), «Ресурсосберегающие экологически безопасные технологии и техника орошения» (ФГНУ ВНИИ «Радуга», пос. Ру-дужный, 17-19 ноября, 2004г.), «Теория и практика поддержания экологической устойчивости мелиорированных агроландшафтов» (ВНИИА, Москва, 15-17 сентября 2004г), на заседаниях кафедры сельскохозяйственного водоснабжения и гидравлики ВГСХА (2001-2004гг.). Полевые и лабораторные исследования ежегодно апробировались методическими комиссиями факультета и академии.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, получено 2 патента РФ на изобретения № 2246210, № 2243651.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 188 страницах компьютерного текста, содержит 33 рисунка, 44 таблицы, состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Библиография включает 182 наименования, в том числе 10 иностранных авторов.
Доля личного участия автора в получении результатов исследований составляет не менее 80 %.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, д. с-х. н. Овчинникову А.С., Заслуженному деятелю науки и техники РФ, академику РАСХН, д. т. н., профессору Григорову М.С., д. с.-х. н., Бородычеву В.В., к. с-х. н. Кузнецову Ю. В., главе крестьянского хозяйства «Садко» Гуренко В.М. за постоянную методическую помощь и участие в проведении исследований.
Эффективность капельного орошения сельскохозяйственных культур
Современные системы орошаемого земледелия призваны обеспечить решение триединой задачи: производство необходимой растениеводческой продукции; сохранение и повышение плодородия почв; достижение экологической безопасности сельскохозяйственного производства на поливных землях [49, 68, 139]. Результаты исследований ученых разных стран, проводивших свои испытания на плодовых, цитрусовых, овощных культурах, виноградниках пришли к выводу в своих исследованиях, что более эффективным является использование оросительной воды при капельном поливе по сравнению с любым другим способом орошения [42, 170, 171, 172, 173, 178, 179]. Капельное орошение имеет почти универсальное применение, в частности, применимо там, где другие способы полива использовать невозможно или неэффективно.
Основные преимущества капельного орошения: — при сложном рельефе и значительном уклоне участка отсутствует необходимость тщательной планировки орошаемого участка, так как поливные трубопроводы с компенсирующими давление капельницами позволяют их применять в сложных топографических условиях и не вызывают поверхностного стока; повышение урожайности культуры с одновременным снижением поливных норм и уменьшением затрат воды на получение единицы продукции; — уменьшение площади увлажняемой зоны и как следствие снижение потерь влаги за счет испарения; — возможность проведения поливов в районах с продолжительными засухами и постоянно сильными ветрами; — снижение оросительных норм, практически исключающее возможность фильтрации в нижележащие горизонты и позволяет применять СКО на территориях с залеганием уровня грунтовых вод выше, чем допустимо для других способов полива, без опасности засоления; — предоставляется возможность проведения сельскохозяйственных работ во время орошения; — обеспечивается подача удобрений непосредственно в корнеобитаемый слой; — исключаются периферийные потери воды; — проведение поливов малыми поливными нормами и с короткими межполивными периодами; — уменьшается количество сорняков в междурядьях; — при переходе от других типов орошения к капельному, процесс адоптации происходит быстро и без проблем; — используется при наличии малодебитных источников; — используется для орошения воды с большим содержанием водорастворимых солей; — применение на почвах с малой мощностью и очень низкой или высокой гигроскопичностью. Главным достоинством капельных систем является экономное расходование поливной воды при их использовании как в условии сухого и жаркого, так и умеренного климата.
По данным проведенных исследований рядом отечественных и зарубежных ученых видно, что в результате перехода от поверхностных способов орошения и дождевания к капельному орошению происходит снижение поливных норм на 30...70 % с одновременным повышением урожайности до 50 %, а ряде случаев и до 100% [3,99, 111, ПО, 171]. Так, сравнительное изучение различных способов полива молодого яблоневого сада на юге Украины показало, что при капельном орошении расходуется в 7 раз меньше воды, при поливе по бороздам и в 6 раз меньше, чем при дождевании. В Крымской области, применение капельного орошения на молодых насаждениях груши, экономия воды составила80 % по сравнению с поливом по бороздам и 50 % - с дождеванием [81]. В исследованиях, проведенных за рубежом, также установлено, что наибольшую экономию оросительной воды обеспечивает капельное орошение. Так, в Австралии на системе капельного орошения в персиковом саду было использовано лишь 12,5 % количества воды, израсходованного при дождевании [176]. По наблюдениям ученых США, проведенных в штате Калифорния, при возделывании овощных культур экономия воды составила 30...50 % по сравнению с бороздовым способом. В штате Нью-Мексико при выращивании перца затраты воды составили 3030...3434 м3/га, при других способах полива 6060 м /га. Так, на виноградниках в производственных условиях капельное орошение позволило сэкономить до 35 % поливной воды по сравнению с дождеванием. На плантациях авокадо, расположенных на склоновой территории, при капельном поливе в зависимости от возраста деревьев расходовалось 25...75 % оросительной нормы дождевания (таб. 1.2) [178]. В странах умеренного влажного климата (Великобритания, Нидерланды, Германия) при капельном орошении экономия воды составляет 20...30 % по сравнения с дождеванием. Не смотря на меньшую экономию воды, чем в засушливых районах, этот показатель считают благоприятным, поскольку снижение расхода воды влечет за собой уменьшение затрат на ее подачу [179, 178]. В Германии были проведены испытания капельного орошения кукурузы, сахар ной свеклы, картофеля на легких почвах снижается на 23...28 % по сравнению с дождеванием [173]. Еще одной чертой выгодно отличающей капельного орошения является возможность и, чаще всего необходимость полива и внесения удобрений с короткими интервалами. Культуры не подвергаются непрерывному чередованию циклов избыточного увлажнения почвы во время полива и высыхания ее до влажности завядания к концу межполивного периода. У растений перца и томатов 60 % корневой системы расположено в 30 см, зоне влияния капельниц, что способствует быстрому и эффективному поглощению питательных веществ.
Режимы водопотребления и урожайность перца при разных способах орошения. Обоснование направления исследований
Перец, как и большинство растений, обитает в двух средах: воздушной (надземная часть) и почвенной (корневая система). Очень важно, чтобы в обеих средах для его роста и развития были созданы благоприятные условия. Перец очень требователен к увлажнению почвы и воздуха. Это можно объяснить относительно ограниченным распространением корневой системы и большой потребностью в воде на транспирацию и формирование урожая [85, 161]. По данным П.И. Патрона, транспирационный коэффициент изменяется в приделах от 492 до 1029. По исследованиям А.Н. Шомош показатели этого коэффициента значительно меньше (270...384). Как известно, величинба транс-пирационного коэффициента изменяется у растений в течение и при изменении погодных условий [43]. В мелиоративной практике часто используют суммарное водопотребление, или коэффициент водопотребления, так как транспирационные режимы отражают расход воды растением без учета испарения ее почвой. Как отмечает В.М. Михайлов, на образование тонны товарных плодов расходуется 162...198 м3 воды. В отдельные годы на юге коэффициент водопо-требления может подниматься до 250 м\ По мнению М.Н. Багрова, Н.Г. Воро-нина и других авторов [14, 39], этот коэффициент равен 200...250 м /т. П.И. Патрон [126] считает, что под влиянием агроприемов он может колебаться от 120 до 330 м3/т. Расчетами суммарного водопотребления перца занимались многие ученые [22, 33, 35, 90, 137, 92]. По данным Т.А. Матвеева, в условиях Болгарии общее водопотребление за вегетацию равно у перца 6800 м3/га. По данным К.С. Гарина общее водопо-требление у перца сладкого - 8200 м /га. Суммарное водопотребление овощных культур в Молдавии по А.С. Симонову колеблется в зависимости от условий года от 4200 до 6500 м3/га. П.И. Патрон считает, что суммарное водопотребление перца в зависимости от агроприемов колеблется от 4820 до 8110 м /га [43, 126, 127]. Зарубежные ученые пишут, что при капельном орошении водопотребле-ниє у перца составило 3030...3434 м /га [175]. Данные Е.И. Тукалова, В.Е. Майдурова [146], Л.Е. Божко [22], Н.Г. Воронина [40] по суммарному водопотреблению перец в Молдавии и Волгоградской области близки между собой, значения колеблются от 4200 до 5800 м /га. По утверждению И.М. Садыкова и Ж.Ю. Михаэля [137] на Кубани оно может достигать 8000 м /га. Расход воды на участке, занятым перцем, значительно изменяется в зависимости от возраста растений. В первый период их жизни (до начала плодооб-разования) требуется не более 8... 10 % суммарного водопотребления.
В дальнейшем показатель расхода воды сильно возрастает, ежедневно на площадь одного гектара даже при умеренных температурах он составляет не менее 35...45 м3, а в период максимального водопотребления (завязывания плодов и нарас-тания урожая) — 47.. .58 м воды. По данным Н.Г. Воронина, среднесуточный расход воды пасленовых культур в степи Волгоградской области от 25 перед цветением до 70...90 м3/га при формировании плодов [39]. По расчетам П.И. Патрона среднесуточное водопотребление перца составили: до образования репродуктивных органов 40...45, в период плодоношения - 60...65, и к концу вегетации —40...45 м3/га [126]. Поливные нормы широко варьируют в зависимости от почвенно-климатических, погодных условий. Многие ученые считают, что оросительная норма перца для очень засушливой зоны составляет 5000...6100 м /га, для засушливой - 3200.. .4200 м3/га и для полузасушливой - 2450.. .3200 м3/га [89]. Влажность почвы, обеспечивающая наиболее активный рост и развитие растений перца, изменяется в зависимости от механического состава почвы и возраста растений. На легких супесчаных почвах оптимальное увлажнение почвы не ниже 70 % от предельной полевой влагоемкости, а на более тяжелых, отличающейся большой водоудерживающей способностью, - 80...90 % НВ, средних — 75 % НВ. Предельная полевая влагоемкость почвы изменяется для песков и супесей в переделах 4...12 % от веса, для легких суглинков — 18...26 и для тяжелых суглинков - 25...30 % [22, 43, 126]. По данным В.М. Михайлова, при выращивании перца на глинистых почвах целесообразно поддерживать предполивную влажность на уровне 90 % до плодоношения и 80 % в остальные периоды жизни растений [43]. У П.И. Патрона предполивная влажность перца составила 80 % ПИВ при глубине расчетного слоя 0,3 м в период до плодоношения и 0,6 м в период плодоношения [126]. По утверждению А.С. Симонова, на суглинистых почвах следует поливы проводить при снижении влажности до 70 % ППВ в слое 0...0,3 м, а в период плодообразования и плодоношения - в слое 0...0,5 м. На легких выщелоченных черноземах, как сообщает СП. Дудник, наивысший урожай получен, когда предполивная влажность была 70 % ППВ до начала плодоношения и 80 % ППВ в период плодоношения [43, 44]. В Волгоградской области рекомендуется поддерживать влажность почвы в активном слое 30...40 см не ниже 80 % НВ. В этом случае за вегетативный период перцу требуется 16...20 поливов нормой 250...300 м3/га [140]. По мнению А.С. Кружилина и З.М. Шведской необходимо проводить 8... 10 вегетационных поливов нормой 350...500 м3/га при выращивании перца в Приозерье и на Кубани и более 12 поливов нормой 400...500 м /га в Волгоградской и Астраханской областях. Поливы даются в период цветения, начинающегося через 10... 15 дней после посадки рассады в грунт, и продолжаются до конца августа. При этом в середине вегетации, когда растения достигают высокого роста, усиливается образование плодов и повышается расход воды на транспирацию и испарение, поливы дают чаще. В период массового созревания плодов и понижения температуры воздуха (в начале августа) расход воды растением и почвой снижается, поэтому поливы дают реже [92].
Водно-физические и агрохимические свойства почв опытного участка
Почвенный покров Волго-Донского междуречья представлен в основном светло-каштановыми почвами различной степени солонцеватости. Почвообра-зующие породы представлены четвертичными отложениями в виде делювиальных суглинков буровато-палевой окраски, с тонкопористым строением. Механический состав почв преимущественно средне- и тяжелосуглинистый, реже встречаются легкосуглинистые разновидности [12, 59, 72].
Опытный орошаемый участок находящийся на территории фермерского хозяйства «Садко» Дубовского района Волгоградской области расположен в подзоне светло-каштановых почв. Почвы данной подзоны характеризуются маломощными гумусовыми горизонтами 0,15...0,25 м и низким содержанием гумуса (1,6...2,3%) в пахотном слое. Реакция почвенного раствора слабощелочная (рН 7,0...8,3). Емкость поглощения невысокая, сумма поглощенных оснований достигает 28,5 мг/экв. на 100 г почвы. В составе обменных катионов 70...80% приходится на кальций. Процент натрия в сумме поглощенных оснований колеблется от 2,4 до 3,3% на несолонцеватых и от 5 до 10% на солонцеватых почвах [12]. По содержанию доступных форм элементов питания почвы характеризуются низкой обеспеченностью азотом, средней - подвижным фосфором и высокой обменным калием [134]. Содержание общего азота составляет 0,11...0,15%, гидролизуемого 2,12...14,16 мг на 100 г почвы. Количество общего фосфора достигает 0,08...0,09%, а доступного — 2,5...12 мг на 100 г почвы, общего калия по Мильвич — 1,45%, а обменного - свыше 25 мг на 100 г почвы [133]. Для характеристики почв опытного участка были заложены почвенные разрезы, морфологическое описание и агрохимические показатели которых позволяют отнести почву к типичной светло-каштановой.
Горизонт A 0,00...0,28 м, темно-серый, с коричневым оттенком, тяжелосуглинистый, комковато-пылеватый, уплотненный, густо про низан корнями, от соляной кислоты не вскипает, переход к горизонту Bi ясно выражен. Горизонт Bi 0,28...0,39 м, светло-коричневый, с неравномерными гумусовыми затеками, со слабой глянцевитостью, тяжелосуглинистый, уплотненный, мелкопризматичный, корнями пронизан средне, бурно вскипает от соляной кислоты с глубины 0,30 м, переход к горизонту В2 постепенный. Горизонт В2 0,39...0,50 м, светло-коричневый, с редкими затеками гумуса, с пятнами белоглазки, плотный, тяжелосуглинистый, вскипает от соляной кислоты, корнями пронизан средне, переход к нижележащему горизонту постепенный. Горизонт ВС 0,50...0,80 м, палево-желтый, плотный, среднесуглини-стый, включения карбонатов в виде белоглазки, бурно вскипает от соляной кислоты, переход к горизонту С выражен слабо. Горизонт С начинается с 0,80 м, светло-желтый, среднесуглинистый, встречаются одиночные корни, бурно вскипает от соляной кислоты. Механический состав почвы по горизонтам крайне неоднороден (табл. 2.1). Содержание частиц менее 0,01 мм (физическая глина) в верхних горизонтах изменяется от 50,32 до 53,90% и характеризует ее как тяжелый суглинок. В слоях почвы глубже 0,7 м механический состав вследствие уменьшения содержания физической глины (39,72...39,90%) облегчается до среднесуглинистого. По горизонтам прослеживается преобладание фракций крупной пыли (0,05...0,01 мм) по сравнению с мелкой. Илистая фракция почвы (менее 0,001 мм) постепенно увеличивается с 23,89...27,89 в верхних горизонтах (0...0,4 м) до 29,69...29,96% в нижележащих (0,4...0,8 м) слоях (табл. 2.1). Объясняется это частичным вымыванием илистых частиц под действием орошения. В прямой зависимости от механического состава находятся водно-физические свойства почвы (табл. 2.2). Вниз по профилю, в соответствии с ухудшением структуры почвы, уменьшается порозность и увеличивается объемная масса. Показатели объемной массы и порозности свидетельствуют о средней плотности сложения почвы во всех горизонтах. В среднем для расчетного слоя почвогрунта 0,0...0,5 м объемная масса составляет 1,30 т/м3, наименьшая влагоемкость — 24,2% массы сухой почвы (табл. 2.2).
Почвы опытного участка по скорости впитывания воды согласно классификации СВ. Астапова можно отнести к III группе со слабой водопроницаемостью, что подтверждается данными таблицы 2.3 [11]. Содержание гумуса уменьшается вниз по профилю с 2,25% в горизонте А до 0,16% в горизонте С. Реакция почвенного раствора по профилю изменяется незначительно. В соответствии с поставленными задачами исследований полевой опыт проводился по двухфакторной схеме, где в факторе А изучали влияние водного режима почвы, а в факторе В - влияние уровня минерального питания на продуктивность сладкого перца сорта «Белозерка». Анализ литературных источников рассматривающий водный режим почв при возделывании перца позволил установить, что рекомендации ученых по данному вопросу сильно варьируют в зависимости от почвенно-климатических условий, сортовых особенностей, применяемых способов полива и т.д. [9, 142]. Схема опыта по фактору А (водный режим почвы), в соответствии с биологическими особенностями возделываемой культуры, включала четыре варианта режима орошения перца: Ai - 60 % НВ, А2 - 70 % НВ, А3 - 80 % НВ, А4 - 90 % НВ поддерживаемые на протяжении всего вегетационного периода. Расчетный слой увлажнения почвы приняли равным 0,5 м. Схема опыта по пищевому режиму почвы (фактор В) предусматривала пять вариантов внесения удобрений, рассчитанных на получение пяти различных уровней урожайности перца: Bi - N30 Р10 Ко рассчитанная на получение урожайности перца 30 т/га, В2 - Ngo Р45 К50 рассчитанная на получение урожайности 40 т/га, В3 - Nno Pso Ьчю рассчитанная на получение урожайности 50 т/га, В4 - Njgo Pi 15 К170 рассчитанная на получение урожайности 60 т/га, В5 - N230 Р150 К230 рассчитанная на получение урожайности 70 т/га.
Динамика роста и развития сладкого перца при различных сочетаниях управляемых факторов внешней среды
При орошении сельскохозяйственных культур необходимо учитывать особенности роста и развития растений. Это позволит более четко установить оптимальный режим орошения и выявить его эффективность.
«Создавая водный режим и регулируя минеральное питание, - отмечает А.С. Кружилин [90], - можно поддерживать максимальный рост всех органов растений, то есть управлять их продуктивностью». Не вызывает сомнения, что перерывы в снабжении растений водой и минеральным питанием тормозят рост надземных и подземных органов, ограничивают продуктивность растений. Упущенные возможности в проявлении роста нельзя восстановить в последующем, даже при самых благоприятных условиях из-за ограниченности вегетационного периода. На протяжении всего периода вегетации нами велись фенологические наблюдения. На участке каждого вариантов опытов фиксировались даты наступления основных фаз развития. Результаты наблюдений представлены в таблице 3.4.
Анализ данных (табл. 3.3) показывает, что в 2003 году, как наиболее влажном и прохладном по сравнению с 2002 и 2004 гг., продолжительность межфазных периодов перца была больше на 2...4 дня, что соответственно сказывалось на общем увеличении периода вегетации. Самые ранние сроки наступления фенологических фаз, минимальная продолжительность межфазных периодов и общая продолжительность вегетационного периода наблюдалась в сухом, 2002 году.
На участке варианта с режимом орошения 80 % НВ продолжительность вегетационного периода от посадки до биологической спелости плодов в среднем за три года составила 119 дней, что на 3.. .9 больше по сравнению с вариантом, где режим влажности почвы поддерживается на уровне 70 % НВ, и на 2.. .3 дня больше чем на участке варианта с режимом влажности почвы 90 % НВ. В какой-то мере улучшение пищевого режима, также способствовало увеличению в среднем от 1 до 5 дней, сроков наступления очередных фаз роста растений. Внесение минеральных удобрений дозой Njgo Pi 15 їм70 увеличивало продолжительность вегетационного периода в сравнении с другим вариантом, в среднем за 2002...2004 гг. на 5 дней. При внесении максимальных доз минеральных удобрений, на уровне N230 Р150 К230, приводило к сокращению продолжительности вегетационного периода 3 дня.
Наблюдения за динамикой накопления сухой биомассы растения характеризует собой ход формирования урожая перца в онтогенезе (табл. 3.4....3.6). Процесс постепенного накопление сухой биомассы растения идет до фазы технической спелости, а затем начинает постепенно уменьшаться. О неравномерности накопления сухой биомассы посевами перца свидетельствует данные среднесуточных приростов в течение всего периода вегетации и имеет установившийся однотипный характер (табл. 3.4). После высадки рассады нарастание сухой биомассы перца до цветения, вследствие небольших размеров ассимиляционного аппарата, идет относительно медленно.
