Содержание к диссертации
Введение
1. Современные технологии орошения сточными водами сельскохозяйственных культур 9
1.1. Принцип экологической обоснованности применения сточных вод в орошаемом земледелии. 9
1.2. Опыт использования сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур . 16
1.3. Оценка возможности выращивания хлопчатника при орошении сточными водами в условиях Волгоградской области. 23
2. Условия и методика проведения исследований 35
2.1. Климатические условия района возделывания хлопчатника. 35
2.2. Характеристика водно-физических и агрохимических свойств почв опытного участка . 42
2.3. Схема опыта и методика исследований. 50
2.4 Агротехника возделывания хлопчатника на светло - каштановых солонцеватых почвах. 59
3. Эколого-ирригационная оценка состава сточных вод 63
3.1. Ирригационная оценка пригодности сточных вод для сельскохозяйственного использования. 63
3.2. Химический состав сточных вод, используемых для орошения хлопчатника. 72
4. Режим орошения и водопотребление хлопчатника 81
4.1. Режим орошения хлопчатника. 82
4.1.1 Поливные и оросительные нормы, сроки поливов в зависимости от режима орошения. 82
4.1.2 Динамика влажности почвы. 93
4.2 Суммарное водопотребление и водный баланс хлопкового поля . 96
5. Влияние поливного режима на развитие хлопчатника и мелиоративные свойства почв 107
5.1. Зависимость развития хлопковой культуры от условий поливного режима. 107
5.2. Урожайность и технологические качества хлопкового волокна. 132
5.3. Влияние орошения сточными водами на показатели почвенного состава. 139
6. Оценка экономической и энергетической эффективности орошения хлопчатника сточными водами согласно рекомендуемой технологии возделывания 142
Выводы по результатам исследований 149
Рекомендации производству 153
Список использованной литературы 154
Приложения 172
- Опыт использования сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур
- Характеристика водно-физических и агрохимических свойств почв опытного участка
- Химический состав сточных вод, используемых для орошения хлопчатника.
- Суммарное водопотребление и водный баланс хлопкового поля
Введение к работе
Когда среднеазиатский хлопок в одночасье стал для текстильных предприятий Центральной России импортным продуктом, цена на него резко поднялась. Закупочные цены на хлопок - сырец составили около 2-х долларов за кг., индекс А в 2000/01 оценивается в среднем в 66 ц. за а. ф. (мировые цены на хлопок). Это привело к сокращению и полной остановке текстильного производства. Основным потребителем хлопка — волокна в России является текстильная отрасль - производители хлопчато — бумажной пряжи и тканей. Тенденция производства хлопчатобумажной пряжи, а также тканей, в последние годы связана с импортом хлопка - волокна, который, в свою очередь немало зависит от сезонности его сбора и переработки.
Обеспеченность промышленности собственным хлопковым волокном и наличие отечественной хлопковой сырьевой базы во многом благоприятно повлияет на экономический потенциал страны. Это позволит значительно снизить экономическую и социальную напряженность, сохранит и создаст дополнительные рабочие места в сельском хозяйстве, текстильной промышленности и т.п.
Мировое производство хлопка в 1999 -2001 г.г. оценивается в 19,1 млн. тонн, в 2002 - 2004 г.г. - 18,7 млн. тонн при значительном спаде производства хлопкового волокна. Ведущее место в производстве хлопкового волокна в Центральной Азии принадлежит Узбекистану (71,4%). На долю Туркменистана приходится 14,6%, Таджикистана - 8,4%, Казахстана - 3,7%, Кыргызстана -1,9%. (4)
Десять лет назад в России перерабатывалось более миллиона тонн хлопкового волокна, в 1997 — 132,47 тыс.тонн, в 1998 - 170 тыс.тонн .Прошлый год по объемам переработки хлопка — волокна имел годовой прирост порядка 30% - 225 тыс.тонн.
Изменение экономических отношений с распадом державы стало результатом 100% зависимости России от импорта хлопкового волокна, максимальная потребность в котором составляет 500 тыс. тонн.
Первые попытки возможности выращивания хлопчатника на территории России предпринимались еще 270 лет назад. Департамент земледелия России охватил опытными посевами хлопчатника около 300 географических точек. Однако широкого распространения посевы хлопковой культуры в России не получили.
В то же время, хлопковое волокно является ценным стратегическим сырьем. Хлопчатник семейства мальвовых (Malvaceal) состоит из хлопка -сырца (волокна с семенами) - 33%, листьев - 22%, стеблей (гузапая) - 24%, створок коробочек - 12% и корней - 9%. Семена служат источником масла, муки, высокоценного белка. (89, 126, 136). Вата (хлопковые волоски) более чем на 95% состоит из целлюлозы. Кора корней содержит витамины К и С, триметиламин и дубильные вещества. Из коры корней хлопчатника вырабатывается жидкий экстракт, обладающий кровоостанавливающим действием.
Отходы хлопкоочистительной промышленности находят применение при производстве спирта, лаков, изоляционных материалов, линолеума и т.д.; из листьев получают уксусную, лимонную и другие органические кислоты (содержание в листьях лимонной и яблочной кислоты 5-7% и 3-4% соответственно). (28,139).
При переработке 1т хлопка — сырца получают примерно 350 кг хлопкового волокна, 10 кг хлопкового пуха, 10 кг волокнистого улюка и около 620 кг семян.
На современном этапе нет ни одной отрасли народного хозяйства, где бы не находили применение изделия или материалы из хлопка. Ассоциация «белое золото» справедливо возникает при упоминании о хлопчатнике, так как и хлопок - сырец и его вегетативные органы содержат много полезных веществ, витаминов, аминокислот и др. (Хусанов Р.).
Выращивание сельскохозяйственных культур в условиях Нижнего Поволжья с превалирующим испарением без орошения невозможно. Возрождение неполивного хлопчатника нецелесообразно, так как при этом продукция (урожайность 3-4 ц /га) не конкурентноспособна по экономическим показателям. Правильно-организованное и спланированное орошение обеспечивает полноценное развитие сельскохозяйственных культур с должным увеличением плодородия земель и как следствие повышение урожайности и качества производимой продукции. Для орошения представляют интерес сточные воды промышленных производств. Использование сточных вод в качестве оросительных рассматривается с двух основных позиций: ресурсосберегающей и водоохранной.
Применение сточных вод для орошения хлопчатника позволит значительно снизить себестоимость получаемого хлопка-сырца с одновременным увеличением урожайности и улучшением водно - физических свойств почв опытного участка.
Хлопчатник обладает высокими неисчерпаемыми приспособительными качествами. За период его возделывания, он продвинулся далеко на север от районов его происхождения. Есть все основания для предположения возделывания некоторых сортов на широте южных регионов России, вплоть до восточных и южных районов Волгоградской области.
В связи с этим, целевой направленностью наших исследований в 1999-2001гг. наряду с доказательством целесообразности использования сточных вод для орошения хлопчатника, явилось испытание ряда современных сортов и гибридов, с выявлением оптимального режима орошения применительно к условиям Волгоградской области.
Приведенные положения обусловили направление наших научно-исследовательских работ с последовательным решением основных задач: разработать оптимальный режим орошения для средневолокнистых сортов хлопчатника при орошении сточными водами; изучить влияние режима орошения и данного способа полива на рост, развитие и урожайность хлопчатника; изучить водный баланс хлопкового поля; произвести эколого-ирригационную оценку применяемых для орошения сточных вод; определить сроки наступления и фазовую продолжительность развития хлопчатника в зависимости от погодных условий региона произрастания; исследовать возможность получения максимальной урожайности и качественных характеристик волокна сортов хлопчатника при орошении сточными водами; изучить эффективность применения агротехнических приемов, сокращающих сроки созревания культуры; определить экономическую и энергетическую эффективность орошения хлопчатника сточными водами.
Научная новизна работы: впервые для условий светло-каштановых ,< солонцеватых почв Волгофадского Заволжья изучена возможность возделывания различных сортов хлопчатника, посредством современных ресурсосберегающих принципов функционирования оросительных систем.
Исследована зависимость развития хлопковой культуры от различных режимов орошения и возможность адаптации к внешним условиям в период вегетации. Установлено влияние режимов орошения сточными водами на водно - физические свойства почв и качество хлопкового волокна. Определены приемлемые в данных условиях оросительные нормы при поливе дождеванием, сроки поливов с распределением по фазовому развитию культуры.
Практическая ценность: На основании полевых опытов рекомендован и * разработан оптимальный режим орошения различных сортов хлопчатника дождеванием машиной ДКН-80 при вторичном использовании водных ресурсов в условиях Нижнего Поволжья. Естественные почвенно-климатические условия района проведения исследований в сочетании с рядом агротехнических приемов позволяют обеспечить дополнительный прогрев почвы, сдвигание сроков сева, а также устранение необходимости в приобретении дефолиантов.
Автор работы выражает глубокую признательность за содействие и помощь кандидату сельскохозяйственных наук, член - корреспонденту РАЕН, директору ВОП НИИССВ «Прогресс» Семенову Б.С.
Опыт использования сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур
Выращивание сельскохозяйственных культур на оросительных системах с использованием сточных вод можно считать весьма перспективным. Факт благоприятного воздействия на качественные показатели растений, посредством применения СВ и ОСВ, неоднократно рассматривался в трудах Р.Р.Вильямса, М.Ф.Буданова, В.И.Марымова, Л.И.Сергиенко, А.А.Вакулина, Г.Е.Мерзлой, Тарарина Ю.И., Михеева В.А., Ясониди О.Е., Цирекидзе Р.В. и других исследователей.(32, 35, 40, 69, 90, 164, 177, 190). На современном этапе и в нашей стране и за рубежом активно используются сточные воды для получения максимальной урожайности сельскохозяйственных культур. Для стран зарубежья характерна довольно пестрая картина применения СВ для орошения полей. Так, в Германии для орошения используется около 100 млн.м сточных вод в год, орошаемые площади составляют 25 тыс.га. (20). В Нидерландах степень переработки стоков составляет 30-40%, в Австралии и Бельгии около 30%. Природные условия Великобритании позволяют обходиться богарным земледелием, потребление воды сельским хозяйством и в частности для орошения составляет менее 1% от общего водопотребления. Водозабор на питьевые нужды обеспечивается за счет грунтовых вод (на 60%) и для предотвращения их загрязнения сточные воды практически не применяются.(172). Польские ученые проводили исследования с использованием сточных вод из г.Пулава и сделали вывод о положительном влиянии для рекультивации деградированных почв (Kobus D., Zaban J.).(31). В Японии за год перерабатывается около 65x108 м3 сточных вод, из эффективно используемых 93% направляется на улучшение лугопастбищных и сельскохозяйственных земель.
В Болгарии городские сточные воды для орошения сельскохозяйственных культур и лесных массивов применяются после механической очистки. Наибольшее распространение орошение полей СВ и ЖС получило в странах с жарким климатом. Сельское хозяйство Индии для орошения сахарного тростника, хлопчатника и кормовых культур ежесуточно применяют 18 млн.м сточных вод (1), причем большинство СВ подаются на орошение без предварительной очистки. В Мексике городские СВ, после выдержки в течении нескольких месяцев в прудах-накопителях орошают 41,5 тыс.га земель. Площадь ПО в Китае составляет на современном этапе свыше 1400 тыс.га. Широко используются городские сточные воды в Канаде, США и Израиле.(88, 187). Пройдя полный цикл очистных сооружений, 80% СВ (сточных вод) Израиля направляется непрерывно на орошение. На посевы хлопчатника приходится 86% земель, садами и цитрусовыми занято около 9% земель. В нашей стране орошается сточными водами свыше 300 тыс. га, что предотвращает ежегодный сброс в водоемы свыше 400 млн.м3 СВ (Овцов Л.П., Музыченко Л.А.) Имеется положительный опыт орошения сточными водами и в нашей стране. Результаты исследований свидетельствуют о благоприятном влиянии на урожайность и качество сельскохозяйственной продукции.(43, 60, 66, 76, 109, 120 и др.). По опыту Саратовской и Волгоградской областей для укрепления кормовой базы животноводства были созданы ЗПО в Уральской области по утилизации сточных вод г.Уральска. При орошении люцерны на темно-каштановых почвах г.Уральска урожай сена составил 10,2-15,4 т/га, что в значительной степени зависело от режима орошения и уровня минерального питания. (Воронин Н.Г., Бочаров В.П.) На Саратовской опытной станции при применении смеси всех категорий производственных стоков был получен урожай кукурузы и люцерны (в среднем за 5 лет) 57,2-62,2 т/га. (Пан В.В., 1983, Яковлев Н.П., Разуваев B.C., 1982) При орошении кукурузы и люцерны сточными водами Оренбургского комплекса урожай зеленой массы был выше в 4,8 раза по сравнению с урожаем на неполивных участках. (Овцов Л.П., Кутепов Л.Е., Мишин СИ., Перепелкин С.Н.) В условиях Крымской области при орошении городскими стоками,в комплексе мелиорирующих мероприятий урожайность кормовой свеклы достигает 223 т/га, с приростом урожайности корней 329% по отношению к неорошаемому контролю. Исследование режимов орошения водой г.Энгельса показали, что важным условием получения высоких урожаев служит ограничение поливных и оросительных норм. (Разуваев B.C., 1980) В течении 30 лет земледельческие поля орошения г.Волжского принимают и эффективно используют ежегодно 25 млн. м3 сточных вод на площади 5000 га. (Овцов Л.П., Семенов Б.С.).(116). Условия Волгоградского Заволжья позволяют использовать промышленные СВ при безболезненной реакции технических растений на поливы. Лучше прочих на орошение отзываются масличные культуры, такие как горчица (0,97 т/га), рыжик (0,65 т/га), лен (2.26 т/га), некоторое угнетение наблюдалось у клещевины раннего срока сева (0,77 т/га). Ежесуточный прирост кенафа во время цветения достигал 6 см, диаметр стебля к уборке составлял 2-3 см. Теплолюбивость кенафа из-за необходимости позднего срока сева, предполагает проведение обязательного весеннего предпосевного полива (Марымов В.И.). При этом анализ урожайности сельскохозяйственных культур показал, что условно-чистые сточные воды действовали на развитие и урожай растений не только не угнетающе, но и превосходили по своим увлажнительно -удобрительным свойствам.
В целях обеспечения животноводства ранними кормами, высевается активно подсолнечник и особенно подсолнечник с горохом (Маренкин Ф.С., Радугин П.А.). У подсолнечника наблюдается положительная тенденция к развитию при поливе сточными водами, способность давать урожаи 1,8-2 т/га. Смешанные посевы с горохом с высокими темпами прироста обеспечивают урожай 47 т/га. Повторные посевы увеличивают получение двойного урожая гороха с подсолнечником (80 т/га). Польские ученые, используя стоки крахмальных заводов, увеличили урожай подсолнечника до 102 т/га, свеклы кормовой - 83,9 т/га, сахарной до 40,2 т/га. Орошение сточными водами производственного объединения «Химпром» (Харьковской области) позволило получить высокие урожаи кукурузы (6 т/га), гороха (28 т/га), подсолнечника (2,5 т/га), однако с незначительным снижением его качества. В процессе опытов отмечено снижение лузжистости семян на 0,3... 1%, уменьшение в них масла на 0,4-2,7% с повышением протеина на 0,5-3,5%, что отмечено и при орошении чистыми водами.
Характеристика водно-физических и агрохимических свойств почв опытного участка
Рельеф местности, где проводились эксперименты равнинный, с небольшими (от 0,001 до 0.005) уклонами в сторону р.Волги и р.Ахтубы. Гидрографическая сеть развита слабо, имеются замкнутые блюдцеобразные понижения, затапливаемые в период весеннего снеготаяния (лиманы) Первый от поверхности водоносный горизонт залегает на глубине 5 м и более, вода по химическому составу гидрокарбонатно-кальциевая с минерализацией 3-5 г/л, с общим уклоном в сторону р.Ахтуба. Близкое расположение ГВ в условиях орошения хлопчатника нежелательно, особенно при предрасположенности к засолению. Уклон грунтового потока составляет 2x10 " „.6х10"4, скоростная характеристика 0,1 м/сек. Относительно глубокое залегание ГВ, невысокая минерализация и хороший отток в реки Волга и Ахтуба, способствуют благоприятному использованию в качестве основного массива ЗПО. (Марымов В.И.). В целях водоснабжения вода не используется.
Почвообразующие породы — морские осадочные отложения среднего и тяжелого механического состава с высоким содержанием водно - растворимых солей, которые и обуславливают засоленность почв. Вследствие повышенных температур процесс минерализации органического вещества почвы происходит интенсивно.
Опытный участок расположен в подзоне светло-каштановых почв, в основном средне и тяжелосуглинистого состава в комплексе (около 20-40%) с солонцами. Шоколадными глинами представлен горизонт с глубины 100-150 см. Плотный остаток шоколадных глин колеблется от 2,1 до 2,43%. Исследуемый почвенный профиль состоит из следующего набора генетических горизонтов: Л (0-29 см) - сухой, коричневый с серым оттенком, тяжелосуглинистый, трещиноватость по всему горизонту, структура ореховато-призматическая, мелко — пористый, много корней, вскипание интенсивное, переход по плотности и окраске интенсивный; В[ (29-51 см) - увлажнен, коричневато-палевый, очень плотный, структура ореховато-призматическая, отмечается трещиноватость, мелкопористый, много корней, вскипание интенсивное, переход по плотности и окраске постепенный; В2 (51-78 см) - влажный, коричневый, тяжелосуглинистый, плотный, гумусовые затеки, структура призматически-комковатая, обильны корни растений, переход постепенный; В2ВК (78-95 см) - влажный, темно-коричневый, имеются карбонатные конкреции, структура комковато-призматическая, мелкопористый, переход ясный; Вк (95-116 см) - влажный, белесовато-палевый, тяжёлосуглинистый, с отдельными прожилками воднорастворимых солей, встречаются прослойки супеси, структура комковато-ореховато-призматическая, крупнопористый, корни единичные, переход резкий; Вз (116-146 см) - сырой, шоколадного цвета, слегка уплотнен, структура пластинчато-плитчатая, на структурных отдельностях глянец, обильное количество железосто-марганцовых конкреций по границам структурных отдельностей, мелкопористый, корни единичные, переход ясный; ВзС] (145-156 см) - влажный, неоднородный по окраске, от темно-коричневого до палевого (в шоколадной глине встречаются прослойки палевого суглинка), горизонт уплотнен, имеет пластинчато-плитчатую структуру, отмечаются железисто-марганцевые конкреции по граням структурных отдельностей, переход заметный; В3С2 (156-178 см) - влажный, неоднородный по окраске и по механическому составу (слои шоколадной глины чередуются с прослойками палевого суглинка), встречаются прожилки водно-растворимых солей, горизонт уплотнен, структура пластинчато-плитчатая, корни единичные; С (178-300 см) - сырой, палево-желтый, горизонт уплотнен, структура комковатая, в небольшом количестве прожилки легкорастворимых солей, пористый, отмечаются пятнышки железа, корни единичные. По механическому составу светло-каштановые почвы — тяжелосуглинистые, что подтверждается классификацией почв по Качинскому Н.А.(Таблица 6) В целом гранулометрический состав горизонтов профиля тяжёлосуглинистый, крупно-пылевато-иловатый. Профиль почв несколько дифференцирован по содержанию ила, что обусловлено проявлением солонце ватости.
Химический состав сточных вод, используемых для орошения хлопчатника.
Химический состав сточных вод предопределяет существенные отличия от вод поверхностных источников. При сельскохозяйственном использовании СВ принято оценивать важные агрохимические их показатели, такие как: содержание взвешенных веществ, соотношение одно и двух валентных катионов, состав биогенных элементов (азот, фосфор, калий), активность ионов водорода, микроэлементы, а также органические вещества. Условно-чистые воды перед непосредственным использованием на полях орошения претерпевают длинный путь очищения. В почву земледельческих полей орошения, вода попадает после длительного самоочищения и отстаивания. Подача ее осуществляется либо из контрольных емкостей (где производится непосредственный отбор проб на анализ в вегетационный период), либо из накопителя сточных вод объемом около 9 млн.м3. Результаты анализов, проводимые лабораторией ЦОС непосредственно при ВХК определяют в течение 3-х дней возможность направления вод на поля орошения. В случае обнаружения токсичных веществ, вода сбрасывается в пруды-испарители. В зимнее время аккумуляция воды осуществляется в накопителях условно-чистых сточных вод и при необходимости подается на ЗПО. Данная категория сточных вод характеризуется слабо щелочной реакцией (рН 7,6-7,8), с минерализацией не выше 700 мг/л. Содержание органических веществ по БПК5 очень низкое (9,6-14 мг/л). Тип химизма бикарбонатно -хлоридно - сульфатный. Обеспеченность основными элементами питания очень низкая (азота общего до 5,3 мг/л, калия - 21-28 мг/л, фосфора- 0,23-0,3 мг/л). Соли натрия представлены в количестве 102-127 мг/л, однако соотношение по катионному составу в ирригационном отношении остается благоприятным (1,4 против 4 для тяжелосуглинистых каштановых почв). Для хлопчатника минерализация оросительной воды не должна превышать Сюо 52,5 мг/л, где Сюо- минерализация оросительной воды, при которой потенциал урожайности сельскохозяйственных культур составит 100%, что соответствует категории данной воды. Общая концентрация Na+ и СГ в эквивалентном отношении составила в среднем по годам исследований порядка 1,91 мг-экв/л 1,68 мг-экв/л, что исключало поражение листвы хлопчатника и находилось в допустимых пределах, менее 20 мг-экв/л.(103). Наличие общего источника загрязнения - отходов производства, указывает на необходимость нормирования поступлений токсичных веществ во внешнюю среду. Содержание таких специфических веществ как цинк, марганец, медь показывают незначительное колебание их в поливной воде, причем их показатели далеко за порогом токсичности. Помимо неорганических соединений в условно-чистых стоках нередко обнаруживаются нефтепродукты, формальдегид, капролактам, метанол и т.д., однако и здесь эти показатели ниже рекомендуемых нормативов и составляют сотые доли процентов.
Содержание аммония (NHj) в оросительной воде для снижения корродирующего воздействия находится в пределах до 15 мг/л, магния-до 100 мг/л, сульфатов- до 200 мг/л. Так как содержание микроэлементов и тяжелых металлов, не превышает ПДК для вод хозяйственно-питьевого назначения в сточных водах, то вполне целесообразно использование таких вод в целях орошения без ограничений. Данная категория сточных вод (СВ) по своему химическому составу отличается от чистой воды и проследить влияние на качество продукции, урожая в целом возможно при последующем сравнении вариантов орошения. При этом необходимо учитывать «разбавляющий» эффект впитавшихся в почву атмосферных осадков Р„, что допускает увеличение ПДК сточных вод (Овцов Л.П., Семенов Б.С., 2000). Согласно рекомендациям, определение допустимой концентрации микроэлементов проводится по формуле: допустимая концентрация микроэлементов в поливной воде, мг/л; ПДКв — предельно-допустимая концентрация микроэлемента для вод хозяйственно-питьевого использования, мг/л; Mc - средневзвешенная по севообороту оросительная норма, рассчитанная по дефициту водопотребления растений, мм; ЭТ - эвапотранспирация ( суммарный расход воды на транспирацию и испарение с поверхности почвы), мм В нашем случае можно использовать сточные воды для орошения хлопчатника в течение всей его вегетации, наблюдая за динамикой роста и развития растений. Ведь именно полноценное развитие возделываемых культур полноправно считается интегральным показателем влияния на биологические процессы и в растениях и в почве (Вильяме В.Р.). Допустимое содержание биогенных элементов (азота, фосфора — Р2О5, калия — К20) в сточных водах определяется в зависимости от величины оросительной нормы, а суммарное их поступление в почву не должно превышать выноса их с урожаем. Расчет допустимой концентрации биогенных элементов рассчитываем по формуле: CN,P,K — допустимая концентрация азота, фосфора, калия в поливной воде, мг/л: В - средневзвешенная по севообороту, величина выноса урожаем азота, фосфора или калия, кг/га: Мс — средневзвешенная по севообороту оросительная норма, мм; К — коэффициент усвоения элементов питания растениями, для наших условий К для азота равен 0,7, фосфора и калия 0,6.
Суммарное водопотребление и водный баланс хлопкового поля
Водопотребление сельскохозяйственных культур представляет суммарный расход воды орошаемым полем, с выделением соотношения между транспирацией растений и физического испарения с поверхности почвы, испарения в процессе дождевания. Суммарное водопотребление функционально зависит от вида, зоны произрастания культуры, технологии возделывания.
Доля физического испарения в процессе развития растений изменяется с увеличением затенённости орошаемой площади. В начальный период развития хлопчатника 80 - 83% суммарного водопотребления приходится на испарения с поверхности почвы, к моменту бутонизации транспирация растений и физиологическое испарение с поверхности почвы имеют равное процентное выражение. Фазовый промежуток от массового цветения до формирования полноценных плодовых органов сопровождается транспирационным расходом в размере 70 - 76%. В среднем транспирационный расход, за вегетационный период, хлопчатника составляет 64 - 72% суммарного испарения. (Рыжов С.Н., Тихонова В.Г. (1949), Еременко В.Н. (1953), Рыжов С.Н. (1968), Муминов Ф.А., Абдуллаев А.К. (1974), Побережский Л.Н. (1975), Баракаев М. (1981) и др.). (3, 23, 101, 123 и т.д.).
Суммарное испарение (при орошении) в комплексе с почвенно-климатическими и сортовыми особенностями, эффективностью минерального питания оказывает существенное влияние на показатели водного баланса хлопковых полей. Водный баланс хлопкового поля детально отображает источники суммарного водопотреблеиия хлопчатника за период исследований. (Таблица 26, приложение 6). Суммарное водопотребление за годы проведения опытов отличалось непостоянством. В зависимости от рассматриваемых режимов орошения, от сравнения полива сточными водами и волжской чистой водой, суммарное водопотребление изменялось по вариантам 4778 — 5079 м /га (I), 4375 - 4611 м3/га (II), 4811 - 5130 м3/га (III), 4076 - 4326 м3/га (IV). В суммарном водопотреблении между I и III вариантами опыта различия незначительные 10 - 79 м /га. Однако при поливе сточными водами с разнопредставленными режимами орошения колебания составили 9 - 16% в среднем по годам.
В 1999 году сумма эффективных осадков составила 411м3/га с процентным изменением по вариантам. (8 - 9,7% от общего водопотреблеиия). Так как этот год можно охарактеризовать как наиболее остро засушливый (10 -18,1%), расход запасов воды из почвы был по всем вариантам больше чем в наиболее влажные 2000 и 2001 годы. Главным источником водных ресурсов для развития растений хлопчатника в этот год служит оросительная вода (71 -81,8%). Показатель оросительной нормы согласно вариантам превысил данные 2000 года по режимам: I, III - на 1400м3/га, II, IV - на 1200м3/га.
Наибольшим количеством осадков отличался 2000 год, эффективно используемые атмосферные осадки в вегетационный период - 1824м3/га. Оросительная норма при данных условиях уменьшилась в контрольном варианте на 34,1%, при поливе сточными водами по режиму орошения 60 — 70 — 60% НВ на 34,8%, 70 - 70 - 60% НВ на 34,1% и жестком режиме на 38,7% с соответствующим понижением урожайности культур. Во многом это определялось теплообеспеченностью вегетационного периода.
В 2001 году климатические условия произрастания хлопковой культуры приближались к условиям 1999 года. Отсюда и закономерность в распределении по статьям водного баланса, как по оросительной норме, так и по суммарному водопотреблению. Превышение суммы атмосферных осадков в 2,2 раза в 2001 году по сравнению с 1999 годом, повлияло на долю использованных влагозапасов (4,5 - 9,0% по вариантам). Самым низким показателем используемой воды из запасов почвы (4,5%), отмечены варианты I и III. (200 - 225м3/га). Вегетационные поливы в приходной части водного баланса составляют от 71,5 до 78,4%.
Из вышепредставленного по годам можно отметить, что наименьший расход воды (1900 - 3100м3/га) при поливе сточными водами в жестком режиме орошения 60% НВ. С повышением предполивного порога влажности до 70 - 70 - 60% расход водных ресурсов соответственно повышается на 800 - 1000м3/га.
При сравнении вариантов с применением сточных вод и волжской чистой воды разница в суммарном водопотреблении 1 — 1,5% в среднем по опыту. Основной показатель по эффективности использования водных ресурсов для выращивания хлопчатника в данном регионе - затраты воды на создание единицы урожая, при совместном рассмотрении взаимосвязи урожайности, суммарного водопотребления и как следствие выявление варианта с наименьшим коэффициентом водопотребления. Чем выше урожайность, тем выше эффективность продуктивного использования влаги.
