Содержание к диссертации
Введение
1. Ботаническая характеристика репчатого лука 8-11
2. Обзор литературы 12-34
2.1 Требования растений лука к условиям внешней среды 12-24
2.2 Влияние орошения и удобрения на урожайность и качество луковиц 24-34
3. Условия и методика проведения опытов 34-54
3.1 Цель и задачи исследований 35
3.2 Схема опыта и методика проведения исследований 36-42
3.3 Почвенная и климатическая характеристика Волго-Донского междуречья. Погодные условия в годы проведения опытов 43-51
3.4 Агротехника возделывания лука при проведении Исследований 54-56
4. Режим орошения и водопотребление лука 57-84
4.1 Обоснование дифференцирования предполивной влажности почвы 57-62
4.2 Режим орошения и динамика влажности почвы 62-70
4.3 Суммарное водопотребление посевов лука 71-76
4.4 Динамика среднесуточного водопотребления лука в зависимости от режима увлажнения почвы 76-79
4.5 Продуктивность использование влаги при различной урожайности лука 81-85
5. Влияние орошения и удобрений на рост, развитие и продуктивность растений лука 86-120
5.1 Рости развитие лука 86-91
5.2 Фотосинтетическая деятельность растений лука 91 -99
5.3 Развитие наземной части и корневой системы растений 99-102
5.4 Динамика питательных веществ в почве 103-116
5.5 Урожай лука и его качество 116-120
6. Экономическая и биоэнергетическая оценка режимов орошения и доз минеральных удобрений при возделывании репчатого лука 121-128
6.1 Экономическая эффективность выращивания репчатого лука 121 -124
6.2 Биоэнергетическая оценка эффективности технологии возделывания лука репчатого 124-128
Выводы 129-133
Предложения производству 134
Список используемой литературы 135-154
Приложения 155-180
- Ботаническая характеристика репчатого лука
- Влияние орошения и удобрения на урожайность и качество луковиц
- Почвенная и климатическая характеристика Волго-Донского междуречья. Погодные условия в годы проведения опытов
- Динамика среднесуточного водопотребления лука в зависимости от режима увлажнения почвы
Введение к работе
Нижнее Поволжье, как зона развития овощеводства, благоприятно для возделывания теплолюбивых плодовых, корнеплодных, луковых культур и ранних овощей в открытом грунте.
Увеличение производства овощеводческой продукции является одной из важнейших задач сельского хозяйства. Спрос же на ценную по содержанию витаминов культуру - репчатый лук и продукты его переработки — ежегодно растет, но удовлетворяется далеко не полностью. По научно обоснованным нормам годовое потребление лука на душу населения должно составлять 7 - 8 кг.
Интенсификация производства сельскохозяйственной продукции на орошаемых землях Нижнего Поволжья, включая и производство овощей, возможна на основе усовершенствования всего технологического комплекса и, в первую очередь, оптимизации режима орошения и минерального питания растений.
Применение минеральных удобрений при орошении и соблюдение комплекса агротехнических мероприятий позволяет, во-первых, получать стабильный урожай, отвечающий биологическим возможностям культуры; во-вторых, обеспечивать высокое качество луковиц; в-третьих, рассматривать минеральные удобрения не только как средство непосредственного обеспечения растений элементами питания, но и как основной фактор повышения плодородия орошаемых земель Волго-Донского междуречья.
Регулирование пищевого, водного и связанного с ними теплового и воздушного режимов почвы позволяет управлять развитием растений независимо от погодных условий и, следовательно, добиваться получения гарантированного и высокого урожая.
Актуальность. Одной из важнейших задач, стоящих перед сельскохозяйственными предприятиями Нижнего Поволжья, является увеличение производства овощей на орошаемых землях, в том числе и репчатого лука, для полного удовлетворения потребностей населения региона этим важнейшим продуктом питания. Однако получение экологически чистой продукции невозможно без дополнительного изучения ряда агроприемов, обеспечивающих формирование товарной части урожая в определенные сроки.
Это требует углубленного изучения проблемы рационального водного и пищевого режимов почвы для получения высоких и стабильных урожаев при наименьших затратах труда и материальных средств.
Агроклиматические условия Нижнего Поволжья определяют орошение решающим фактором в системе агротехнических приемов возделывания лука. В связи с этим наиболее действенным средством повышения урожайности является разработка научно обоснованного режима орошения с дифференцированием предполивного порога влажности почвы и применением минеральных удобрений.
Отсутствие рекомендаций, связанных с оптимизацией водного и пищевого режимов почвы, определило необходимость проведения исследований, направленных на усовершенствование режима орошения и применения удобрений, как основных элементов технологии возделывания репчатого лука с целью получения экономически выгодных урожаев.
Цель и задачи исследования. Основная цель исследования сводится к разработке и обоснованию оптимального режима орошения в связи с различной глубиной увлажняемого слоя почвы и применением расчетных доз удобрений на планируемый урожай лука.
В связи с поставленной целью решались следующие задачи:
1. Выявить закономерности потребления воды растениями лука при различной урожайности, а также взаимосвязи водопотребления с уровнем формируемого урожая.
2. Установить закономерности роста и развития лука, динамику
формирования урожая, изменение показателей плодородия почвы и
эффективность применения удобрений.
Определить основные параметры фотосинтетической деятельности растений, обеспечивающих формирование различных (25,0; 30,0 и 35,0 т/га) уровней планируемой урожайности.
Установить влияние водных и пищевых режимов на урожайность и качество продукции лука.
5. Дать экономическую и биоэнергетическую оценку различным
режимам орошения в связи с глубиной увлажняемого слоя почвы и
внесением доз удобрений.
Научная новизна. Впервые для условий Волго-Донского междуречья установлены закономерности водопотребления и разработан режим орошения лука с дифференцированием предполивной влажности почвы по фенологическим фазам развития растений и глубине активного слоя. Для каждого уровня урожайности установлено рациональное сочетание режимов орошения и расчетных доз удобрений с целью формирования запланированных урожаев лука. Определено влияние орошения и минеральных удобрений на рост и развитие растений репчатого лука, качество луковиц.
Основные положения, выносимые на защиту:
-закономерности формирования водопотребления репчатого лука, особенности роста и развития растений при различных уровнях водообеспеченности и минерального питания;
-научно-экспериментальное обоснование водосберегающей технологии орошения, позволяющей получать запланированные урожаи лука, формируемые сортом Каратальский на уровне 25,0; 30,0 и 35,0 т/га.
Практическая значимость. В условиях Волго-Донского междуречья разработана водосберегающая технология орошения репчатого лука,
7 позволяющая получать запланированные урожаи этой культуры при экономии водных ресурсов 9,5...15,3 %.
На основе проведенных исследований научно обоснованы практические рекомендации по применению конкретных доз минеральных удобрений и режимов орошения, обеспечивающих получение 31,7 т/га урожаев лука с себестоимостью 1296,4 руб./т и рентабельностью на уровне 209 %.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований по совершенствованию технологических приемов возделывания репчатого лука на орошаемых землях была проведена на территории КХ «Василенко Лидия Николаевна» Городищенского района Волгоградской области (6 га); КХ «Елиференко В.П.» Городищенского района Волгоградской области (5 га); ОАО «Волгоградский Губернский Консервный Холдинг» г. Волгоград (12 га).
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на молодежной научно-исследовательской конференции 1999 г., V региональной конференции молодых исследователей 2000 года, VI региональной конференции молодых исследователей 2001 года, Международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию Победы под Сталинградом (2003 г.).
Публикации. Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 6 статьях.
Объем работы. Работа изложена на 154 страницах основного текста, включая 15 таблиц, 9 рисунков, а также библиографического списка используемой литературы, состоящего из 244 источника, включая 20 иностранных авторов, и приложений на 25 страницах. Диссертация состоит из введения, 6 глав, основных выводов и рекомендаций производству.
Ботаническая характеристика репчатого лука
Лук относится к роду Allium семейства Луковые — АШасеае. Лук репчатый (Allium сера L.) — двулетняя овощная культура, которая занимает более 10 % общей площади, находящейся под овощами. Родина его — Средняя Азия, Афганистан, Иран. Это древнейшее культурное овощное растение, возделывавшееся с незапамятных времен, его культура известна более 6000 лет (122).
Лук в первый год жизни образует розетку листьев и луковицу. Листья трубчатые, крупные, нередко покрыты восковым налетом, кверху сужаются. Длина листа, диаметр и угол отхождения от ложного стебля у разных сортов неодинаковы. Количество листьев на побеге и их размеры зависят от площади питания. У однолетней луковицы число листьев колеблется от 3-4 до 15-18 шт., диаметр листа - 0,5-2,2, длина-от 10 до 52 см (22).
Первые (нижние) листья короче, верхние - длиннее, нижние -отмирают быстро - через 10-15 дней после появления. Основная масса листьев высыхает при созревании луковицы. Влагалища отмирают вместе со своим листом при созревании лука: близ луковицы они ссыхаются, образуя тонкую «шейку», и легко отламываются. У незрелого лука шейка толстая.
Основания наружных листьев высыхают и плотно прилегают к луковицы, образуя сухие чешуи, так называемую «рубашку» лука. В основаниях внутренних листьев откладываются запасные питательные вещества, при утолщении эти листья образуют сочные открытые чешуи.
С началом утолщения открытых сочных чешуи внутри луковицы появляются листья другого типа - закрытые чешуи. Это видоизмененные листья неассимилирующего типа, служащие запасом питательных веществ для побегов следующего года (7).
Луковица - подземный вегетативный орган - состоит из утолщенных оснований листьев, полностью и плотно охватывающих друг друга. Они сидят на сильно укороченном, почти плоском стебле — донце, вокруг нижней части которого (пятка) видны зачатки будущих корней. В пазухах закрытых чешуи заложены почки, называемые зачатками. Почки в течение лета развиваются в самостоятельные растения -луковицы. После дифференциации почек у них формируются зачатки стрелок растения. От количества почек в луковицы зависит зачатковость растения лука, которая является сортовым признаком. Зачатковость зависит также от величины луковицы - чем она крупнее, тем зачатков больше. Зачатковость определяет гнездность лука- количество луковиц, которое формирует растение при выращивании лука-репки из севка (122). У репчатого лука имеется большое разнообразие форм лука. У луковицы различают верхнюю часть- шейку, переходную от шейки к расширению - плечики и нижнюю часть - донце. По форме луковицы делят на шесть групп- от плоских до сигаровидных; они утолщены в средней части и имеют различный характер сбега (сужения) к шейке и донцу. В РФ распространены сорта округлые и округло-плоские, но есть и эллипсоидальные, яйцевидные, сильно вытянутые. Отношение высоты луковицы к ширине называют индексом формы. Форма и индекс луковицы изменяются под влиянием ряда агротехнических приемов и условий внешней среды, считает М. В. Алексеева (7). Окраска луковицы - сортовой признак. Окрас сухих чешуи бывает желтой, фиолетовой (с коричневым, розовым, более светлым и густым оттенками) и белой (молочно-белой или прозрачной). Сочные открытые чешуи желтых и неокрашенных сортов - белые, иногда с прозеленью; у фиолетовых они такого же цвета. Желтая окраска сухих чешуи может переходить в густо-фиолетовую при кислородном голодании в период хранения и при гниении. Связи между окраской и вкусом луковицы нет (7). По размерам луковицы сильно различаются - от 20-70 до 1000 г. Существующие сорта по остроте вкуса делятся на неострые, полуострые и острые. Горечь обусловлена содержанием эфирного масла - аллиина. Крупные, округлые или удлиненные с толстыми сочными чешуями луковицы обычно сладкие или полуострые и имеют пониженное содержание сухого вещества. Округлые, округло-плоские, средней величины луковицы характеризуются полуострым и острым вкусом. Острые луки содержат много летучих эфирных масел, раздражающих слизистую оболочку глаз; в них есть и нелетучее эфирное масло, вызывающее сильное жжение во рту. Полуострые луки не содержат летучих эфирных масел и более приятны на вкус, чем острые. Сладкие луки также не содержат летучего эфирного масла, а нелетучих масел в них немного, что обусловливает сладкий вкус этих луков. В луковицах содержится в среднем 11,8% (от 8 до 21%) сухого вещества, в том числе 1,4% белков, 9,6% (4,5...11,7%) Сахаров, 0,2% жира; калорийность 100 г - 205 кДж. Из Сахаров преобладает сахароза - 5,9% (глюкозы - 0,2%, фруктозы - 0,1%). Количество пектина составляет 0,6%, клетчатки - 1,8%. В репчатом луке содержатся витамины: С (5 мг - от 4,1 до 10,4 мг), РР (0,5 мг), В, (0,03 мг), В2 (0,03 мг), каротин (0,01 мг), U (1,15 мг), мезоинозит (130 мг), а также минеральные соли - фосфор (20 мг), кальций (40 мг), магний (7 мг), железо (0,14 мг) в 100 г. Листья репчатого лука богаты незаменимыми аминокислотами, количество которых превышает 500 мг в 100 г (лизин, валин, метионин, треонин, лейцин и др.) (22). Корневая система развита слабо. Корни мочковатого типа. Вначале они струновидные, а затем образуют боковые ответвления первого и второго порядков, покрытые корневыми волосками. Основная масса корней размещается в поверхностных слоях почвы на глубине 0-40 см. Однако на легких почвах отдельные корни углубляются в почву на 90-100 см, а в некоторых случаях и до 116 см (Романов, 1970). На втором или третьем году жизни формируется пузыревидно вздутый цветоносный побег, так называемая «стрелка», достигающая в высоту 120-150 см. Заканчивается она полушаровидным цветоложем, на котором образуется соцветие. Соцветие лука - шаровидный простой зонтик, укрытый пленчатым покрывалом. При формировании бутонов покрывало развивается и отмирает. У мелких луковиц диаметр соцветия -4...5 см, у крупных-8...9 см, на юге- до 15 см. Цветки серовато-белые, на длинных цветоножках. Венчик цветка шестилепестной. Опыление перекрестное. Раскрываются цветки не одновременно, а тремя волнами. В начале распускаются бутоны первого яруса - это самые ранние цветки, от которых образуются наиболее зрелые семена. Бутоны второго яруса в это время располагаются ниже. По мере отцветания предыдущего яруса цветоножка бутона следующего яруса удлиняется, распустившиеся бутоны всегда находятся на поверхности соцветия. Длительность цветения зависит как от климатических условий, так и от особенностей сорта. Продолжительность цветения зонтика-25...40 дней и более (46).
Влияние орошения и удобрения на урожайность и качество луковиц
Для нормального прохождения всех фаз роста и получения высокого урожая необходимо оптимальное обеспечение растений доступной водой и элементами питания.
На изменение влажности почвы, прежде всего, реагирует корневая система растений своей активной зоной, которой должна соответствовать глубина промачивания почвы (расчетный слой) в отдельные фазы роста растений.
В начальный период вегетации и формирования корневой системы активный ее слой может быть небольшим, но увлажнять надо весь слой, соответствующий минимальной поливной норме, допустимой при данном способе и технических условиях полива.
При поливе дождеванием поливная норма может быть очень мала. Но и при этих условиях увлажнять нужно весь слой почвы не менее 30-40 см, так как влажность поверхностных горизонтов крайне неустойчива, вода быстро расходуется на испарение, слабо используется корневой системой. А. Р. Константинов (1968) указывает, что при установлении оптимального режима за расчетный слой следует принимать зону почвы активного влагообмена мощностью 50 см, где аккумулируются влагозапасы от осадков и поливов.
Для овощных культур глубина активного слоя по данным многих авторов (П. А. Витте, Б. А. Шумаков, К. С. Гарин, 1937; И. Д. Федоренко, 1958; К. С. Гарин, 1962) может быть принята 40-70 см. По мнению С. П. Кравкова (1928), почвенная влага является главным фактором, влияющим на рост и продуктивность сельскохозяйственных культур. Это было подтверждено исследованиями В. В. Колпакова (1964).
При оптимальном орошении улучшается водный режим растений: повышается оводненность листьев и поэтому снижается их водопоглощающая способность, повышается интенсивность транспирации и эффективность дыхания, отмечает Н. С. Петинов (1966). Растения в целом потребляют и расходуют больше воды, чем без орошения (А. С. Кружилин,1954), что, в конечном итоге, значительно влияет на увеличение урожайности.
Как видно, при выращивании лука необходимо поддерживать для растений в определенных почвенно-климатических условиях оптимальную влажность почвы, при которой получается наибольший урожай. Несомненно, одно, что оптимальная влажность активного слоя и глубина увлажнения почвы не являются постоянными величинами, а зависят от зональных особенностей. Анализируя литературные данные, замечаем, что имеются различные мнения и суждения об оптимальном поливном режиме лука. Это естественно, так как исследования проводились в различных почвенно-климатических зонах страны. Выводы в каждом конкретном случае сделаны применительно к местным условиям и использование их в других природных условиях было бы ошибочным. Особенности выращивания сельскохозяйственных культур при орошении и поливной режим для них следует устанавливать в каждой природной зоне и почвенно-климатическом районе.
Стандартных схем полива, независимых от природных условий быть не может, следовательно, решение вопроса об оптимальном режиме орошения следует рассматривать в тесной связи с местными почвенно-климатическими и хозяйственно-экономическими условиями.
Потребление элементов питания репчатым луком. Овощные растения в процессе своей жизнедеятельности потребляют значительное количество питательных веществ. В состав сухого вещества растений входит 90-95% органических соединений и 5-10% минеральных солей. При сжигании растения остаются, так называемые, зольные элементы, на долю которых приходится около 5% массы сухого вещества (4, 170). Химический состав растений определяется генетической природой вида и сорта. Но содержание элементов питания подвергается значительным колебаниям в зависимости от условий выращивания. Так, например, своевременное рыхление почвы улучшает условия для разложения органической массы и накопления в почве питательных веществ в усвояемой для растений форме, а это способствует некоторому увеличению содержания элементов в органах растений.
В течение вегетации выделяют критические и максимальные в потреблении элементов питания периоды. Критический соответствует более молодому возрасту. Он наступает, когда отсутствие питательных элементов, резкий их недостаток, нарушения в соотношении или избыток их оказывают сильное отрицательное влияние на все последующее развитие (75).
Максимальным в питании растений является период, когда среднесуточное потребление элемента достигает своего наибольшего значения. Он соответствует более поздним фазам развития растений и в большинстве случаев совпадает с периодом наибольшего накопления сухой биомассы, хотя в этом и не отмечается строго прямой пропорциональности. Так, у молодых растений поступление питательных веществ всегда существенно опережает накопление сухой биомассы. Поэтому в молодом возрасте растения содержат больше азота, фосфора и калия, а также других элементов питания на единицу сухого вещества, чем в более поздние периоды развития (4).
Почвенная и климатическая характеристика Волго-Донского междуречья. Погодные условия в годы проведения опытов
Нижнее Поволжье, куда относится Волго-Донское междуречье Волгоградской области - один из наиболее крупных и сложных по природным условиям сельскохозяйственных регионов России. Расположено оно на юго-востоке европейской части страны в зоне с резко засушливым климатом. По рельефу Волго-Донской водораздел резко асимметричен вследствие того, что гребень его, представляющий степь проходящий несколько зигзагообразно в направлении, близком к меридиальному, весьма сильно смещен в сторону Волги. При описании рельефа можно разбить район на две части. Волжский склон имеет в северной части ширину 16-20 км, от гребня водораздела до Волги расстояние составляет 140 метров. Характерными чертами для него являются: террасовидность и разрезанность глубокими ветвистыми оврагами. Донской склон имеет несравненно более мягкий, сглаженный рельеф, рассечен сетью оврагов и балок, не достигающих значительной глубины. Основной массив территории расположен на нижней трети пологого склона северной части Ергенинской возвышенности и имеет вид широковолнистой равнины с общим наклоном на юго-запад. Ергенинская возвышенность значительно приподнята над уровнем моря, абсолютные высоты ее здесь достигают 70-120 м, что способствовало широкому развитию овражно-балочной сети. Волго-Донское междуречье находится в подзоне светло — каштановых почв, занимающих 35,74 тыс. га или 31,69% от всей площади Волгоградской области. Большая часть этих почв расположена на территории Прикаспийской низменности и значительная часть в пределах Ергенинской и Донской равнины. Почвенный покров представлен в основном светло — каштановыми почвами различной степени солонцеватости.
Почвообразующие породы — четвертичные отложения в виде аллювиальных суглинков буровато — палевой окраски с тонкопористым строением. Гранулометрический состав почв преимущественно средне - и тяжелосуглинистый, реже встречаются легкосуглинистые разновидности. Почвы данной подзоны характеризуются маломощным гумусовым горизонтом 0,15...0,25 м и низким содержанием гумуса (1,6...2,3%) в пахотном слое. Для них характерна бесструктурность верхнего и уплотненность подпахотного горизонтов, что затрудняет доступ влаги и возуха в нижележащие слои, развитие корневой системы растений. По содержанию доступных форм элементов питания почвы характеризуются низкой обеспеченностью азотом, средней — подвижным фосфором и высокой - обменным калием (86). Содержание общего азота составляет 0,11...0,16%, гидролизуемого - 2,12...14,16 мг на 100 г почвы. Количество общего фосфора достигает 0,08...0,09%, а доступного — 2,5... 12,0 мг на 100 г почвы; общего калия - 1,45%, а обменного - свыше 25,0 мг на 100 г почвы (168). Емкость поглощения в пахотном слое составляет 26,0...30,0 мг/экв на 100 г почвы. В составе обменных катионов 70-80% приходится на кальций. Процент натрия от суммы поглощенных оснований колеблется от 2,5...3,3% на не солонцеватых и до 5 - 10% на солонцеватых почвах (57, 58). Гранулометрический состав почвы по горизонтам крайне неоднороден. Преобладающие в почве частицы менее 0,05 мм характеризуют ее как тяжелый суглинок. В почве преобладает фракция крупной пыли (0,05 - 0,01 мм) по сравнению с мелкой (0,005 - 0,001 мм). Илистая фракция почвы (0,001 - 0,0005 мм) постепенно увеличивается с 23,78 - 29,16% в верхних горизонтах до 33,72 - 40,16 на глубине 0,40 - 0,80 м. Объясняется это частичным вымыванием илистых частиц под действием орошения. Грунтовые воды залегают на глубине 8 - 11 ми подпитывающего влияния не оказывают. Реакция почвенного раствора слабощелочная — рН 7,0 - 8,3. Значения плотности почвы опытного участка составляют в слое 0,3 м - у - 1,30 г/см , 0,4 м - 1,31 и 0,5м - 1,33 г/см ; наименьшая влагоемкость в слое 0,3 м - 23,2 %; 0,4 м - 22,5; 0,5 м - 22,12 % от сухой массы. Почва опытного участка отличается незначительным содержанием, как хлоридов, так и сульфатов с тенденцией увеличения их с глубиной (табл. 3.3.1). Исследуемая почва относится к разряду незасоленных. Присутствие хлоридов в почве в количестве 0,003 - 0,007% вредного влияния на сельскохозяйственное растение не оказывает. Для характеристики почв опытного участка были заложены почвенные разрезы, морфологическое описание и агрохимические показатели которых позволяют отнести почву к типичной светло-каштановой. Горизонт A 0,0...0,28 м, темно - серый, с коричневым оттенком, тяжелосуглинистый, комковато -пылеватый, уплотненный, густо пронизан корнями, от соляной кислоты не вскипает, переход к горизонту Bj ясно выражен. 0,28...0,39 м, светло - коричневый, с неравномерными гумусовыми затеками, со слабой глянцевитостью, тяжело суглинистый, уплотненный, мелко призматический, корнями пронизан средне, переход к горизонту В2 постепенный.
ГоризонтВ2 0,39...0,50 м, светло - коричневый, с редкими затеками гумуса, с пятнами белоглазки, плотный, тяжелосуглинистый, вскипает от соляной кислоты с глубины 0,4 м, корнями пронизан средне, переход к нижележащему горизонту постепенный. Горизонт ВС 0,50...0,80 м, палево-желтый, среднесугли- нистый, включение 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 единичные корни, бурно вскипает от соляной кислоты. Следовательно, по наличию доступных форм элементов минерального питания светло-каштановые почвы бедны азотом, фосфором обеспечены хорошо, а калия содержится в избытке. Климатические условия Волго-Донского междуречья. Волгоградская область расположена в южной половине умеренного климатического пояса. По общепринятой классификации, территория области относится к континентальной Восточно-европейской климатической провинции (А. Н. Сашин, 1993). Наиболее характерной особенностью климатических условий территории является четкая смена сезонов года с типичными для них особенностями погод, атмосферными явлениями, условиями увлажнения. Засушливость и резко выраженная континентальность климатических условий Нижнего Поволжья обусловлена сравнительной удаленностью от Атлантического океана и близостью к среднеазиатским пустыням. Влияние Каспийского моря распространяется только на климат узкой прилегающей к нему полосы в 30 - 40 км. Характерным признаком климата Нижней Волги является наиболее высокая в России обеспеченность теплом и солнечным светом. По расчетам И. П. Кружилина (1976, 1987) и В. И. Филина (1987), территория Нижнего Поволжья (в пределах Волгоградской, Астраханской областей и республики Калмыкия) располагает значительным радиационным (17,24 - 20,10 109 КДж/га ФАР) и тепловыми ресурсами (сумма температур выше 10С - 2700 - 3000С). По данным агрометеорологической станции Волгоградской ГСХА приход суммарной радиации в зоне проведения исследований носит довольно устойчивый характер и в среднем за вегетацию составляет 375 КДж/см2. Таким образом, радиационные ресурсы в зоне проведения исследований можно рассмотреть как важный, недостаточно используемый резерв повышения урожайности всех сельскохозяйственных культур на орошаемых землях. На территории Нижнего Поволжья континентальность увеличивается с северо-запада на юго-восток. Это отражается в увеличении годовой амплитуды колебания температуры воздуха на 4...5С. Амплитуда колебания экстремальных температур воздуха в течение года может достигать 80...85С и более (103).
Динамика среднесуточного водопотребления лука в зависимости от режима увлажнения почвы
В процессе изучения закономерностей водопотребления лука особый интерес представляет определение численных значений среднесуточного расхода воды. Динамика среднесуточного водопотребления более полно характеризует закономерности изменения потребности растений в воде и позволяет обосновать методику управления водным режимом почвы для получения различных планируемых урожаев лука. В течение вегетации определялись значения среднесуточного водопотребления лука (табл. 4.4.1, рис. 4.4.1). Максимальное среднесуточное водопотребление достигает с конца июня по конец июля, что соответствует фазам интенсивного роста листовой поверхности, образования и формирования луковицы, кроме того, этот период сопровождается высокими температурами и повышенным испарением. Начиная с августа, когда происходит созревание луковицы, на всех вариантах и во все годы исследований среднесуточное водопотребление лука уменьшается, что, видимо, связано со снижением средней температуры воздуха и уменьшением расхода воды на испарение. Установлено, что среднесуточные расходы влаги различаются по периодам роста лука.
Так, в начале вегетации расходы влаги наименьшие и составляют в среднем по годам исследований на вариантах с глубиной увлажнения почвы 0,3 м - 34,8 м3/га, 0,4 м - 27,8 и 0,5 м - 32,5 м3/га. В дальнейшем происходит нарастание среднесуточных расходов влаги. В июне с ростом листовой поверхности увеличиваются и среднесуточные расходы влаги. В среднем за годы исследований они равнялись: на фоне увлажнения 0,3 м - 44,1 м3/га, 0,4 м - 42,3 и 0,5 м - 45,3 м3/га. В июле в фазу образования и формирования луковицы значения суточных расходов влаги становятся максимальными, так как в этот период происходит нарастание массы луковицы при наибольшей площади листьев. Показатели среднесуточного водопотребления в эту фазу изменяются в среднем за 1999-2002 гг. следующим образом: на вариантах с увлажнением почвы до 0,3 м - 56,4 м3/га, 0,4 м - 49,4 м3/га и 0,5 м - 48,4 м3/га. Поэтому период нарастания листовой поверхности, образования и формирования луковицы является наиболее ответственным в водоснабжении растений, так как от наличия в почве достаточного количества доступной влаги зависит урожайность лука. В фазу созревания луковицы (техническая спелость), в августе среднесуточные расходы влаги значительно снижаются и составляют в среднем за годы исследований на вариантах с глубиной увлажнения 0,3 м -6,7 м /га, 0,4 м - 7,8 и 0,5 м - 6,8 м /га, что объясняется понижением среднесуточных температур воздуха и прекращением вегетационных поливов.
В среднем за вегетацию показатели среднесуточных расходов влаги изменялись по годам исследований на фоне увлажняемого слоя почвы 0,3 м -от 33,5 до 40,3, на 0,4 м - от 30,4до 35,5 и 0,5 м - 32,2...37,2 м3/га. Эффективность использования хозяйствами оросительной воды характеризуется коэффициентом водопотребления, величина которого зависит не только от биологических особенностей культуры, но и от агротехники, режима орошения, условий погоды. Коэффициент водопотребления - величина переменная. Она зависит от биологических особенностей культуры, почвенно-климатических и агротехнических условий. С повышением плодородия почвы и улучшением агротехники урожайность сельскохозяйственных культур повышается и закономерно уменьшается коэффициент водопотребления (117). Коэффициент водопотребления резко снижается, если одновременно с орошением применять удобрения, правильную обработку почвы, севообороты, оптимальную густоту стояния, то есть улучшить наряду с влагообеспеченностью и другие условия жизни. Снижение Кв с ростом урожая идет как за счет уменьшения транспирационных коэффициентов, так и за счет защиты почвы от испарения большой вегетативной массой. Вместе с тем излишние поливные нормы, низкий уровень агротехники приводят к увеличению Кв (150). Из агротехнических условий наибольшее влияние на величину коэффициента водопотребления оказывают удобрения. Удобренный фон уменьшает коэффициент водопотребления в 1,1-1,3 раза по сравнению с вариантами без удобрений.
