Содержание к диссертации
Введение
Глава. 1. Изученность вопроса и обоснование задач исследований 9
1.1. Биологические особенности баклажан 9
1.2. Потребительские свойства баклажан 17
1.3. Особенности режима капельного орошения и водопотребления баклажан 20
1.4. Дозы, виды удобрений и вынос питательных элементов при выращивании баклажан 25
Глава 2. Условия, методика и схема проведения исследований 31
2.1. Почвенно-климатические условия места проведения опытов 31
2.1.1. Климат 31
2.1.2. Почвы 32
2.2. Погодные условия 35
2.3. Агротехнические условия 39
2.4. Схема опыта и методика проведения сопутствующих наблюдений и исследований 40
Глава 3. Водопотребление баклажан при разных режимах капельного орошения 47
3.1. Водный режим 47
3.2. Суммарное водопотребление 49
3.3. Водопотребление по периодам роста и развития 54
3.4. Среднесуточное водопотребление 55
3.5. Биоклиматические коэффициенты 57
3.6. Коэффициенты водопотребления и использования оросительной воды 58
Глава 4. Потребление и вынос элементов питания баклажанами при режимах капельного орошения и дозах минеральных удобрений 62
4.1. Биологический вынос элементов питания 62
4.1.1. Биологический вынос азота 62
4.1.2. Биологический вынос фосфора 64
4.1.3. Биологический вынос калия 66
4.2. Структура биологического выноса элементов питания 68
4.3. Хозяйственный вынос элементов питания 87
4.3.1. Хозяйственный вынос азота 87
4.3.2. Хозяйственный вынос фосфора 90
4.3.3. Хозяйственный вынос калия 92
4.4. Вынос элементов питания на единицу товарной продукции и соответствующее количество побочной продукции 94
Глава 5. Продуктивность и качество баклажан при разных режимах капельного орошения и дозах минеральных удобрений 101
5.1. Урожайность 101
5.2. Закономерности влияния на продуктивность баклажан режимов капельного орошения и расчетных доз минеральных удобрений 110
5.3. Качество плодов 113
Глава 6. Экономическая эффективность режимов орошения и доз удобрений баклажан при капельном поливе на черноземе южном 116
Заключение 125
Рекомендации производству 128
Список использованных источников 129
Приложения 148
- Особенности режима капельного орошения и водопотребления баклажан
- Структура биологического выноса элементов питания
- Вынос элементов питания на единицу товарной продукции и соответствующее количество побочной продукции
- Урожайность
Введение к работе
Актуальность исследования. В Саратовской области овощи
открытого грунта возделываются на площади 11 тыс. га. Их валовый сбор составляет 236,8 тыс. т. или 5,2% от российского. Согласно научно-обоснованной норме для удовлетворения потребности населения области в овощах необходимо увеличить их производство в 1,76 раз. В условиях засушливого климата черноземной степи Саратовского Правобережья это возможно только при орошении. Для полноценного, в том числе диетического питания, ценной овощной культурой является баклажан, посевная площадь которого неоправданно мала.
В засушливых регионах России для выращивания овощей широко
используется капельное орошение. Однако в овощеводстве Саратовской
области распространение данного перспективного способа полива
значительно уступает другим аридным областям и краям Российской
Федерации. Одна из причин заключается в неразработанности зональных
агротехнологий овощей при капельном поливе и, прежде всего, основных их
элементов – режимов орошения и систем удобрений для
высокопродуктивных и перспективных сортов. В связи с этим весьма актуальными являются исследования по их разработке и изучению влияния водного и питательного режима баклажан на водопотребление и вынос элементов питания данной культурой.
Степень разработанности темы. Разработке режимов орошения и доз
удобрений, выявлению особенностей водопотребления баклажан при
капельном поливе в Нижнем Поволжье посвящены исследования
Лукьяненко Е.А. (2007), Шенцевой Е.В. (2012), Мухортовой Т.В., Полухиной
Е.В. и Власенко М.В. (2015), Дубенка Н.Н., Бородычева В.В., Шенцевой Е.В.,
Стрижакова Е.А., Шумакова К.Б. (2012), Щербакова Н.А., Бондаренко А.И.,
Мягкова Е.Г. (2016). Вместе с тем анализ результатов исследований ученых
Поволжья показал, что режимы капельного орошения, дозы удобрений
высокопродуктивных сортов баклажан для условий Саратовского
Правобережья не разрабатывались, а особенности водопотребления и выноса элементов питания культурой не изучались. Это определило направления наших исследований.
Цель исследований – повышение производства баклажан путем разработки параметров технологии капельного орошения и удобрения, обеспечивающих получение не менее 80 т/га стандартной продукции при экономном расходовании ресурсов на черноземе южном Саратовского Правобережья.
Задачи исследований:
– установить особенности водопотребления баклажан в онтогенезе при разных режимах капельного орошения;
– изучить особенности потребления и выноса элементов питания баклажанами при изменении условий водного и минерального питания;
– определить характер влияния режимов капельного орошения и доз удобрений на урожайность и качество плодов баклажан;
– разработать рациональные режимы капельного орошения и дозы минеральных удобрений баклажан для условий Саратовского Правобережья;
– определить показатели экономической эффективности возделывания баклажан в зависимости от изучаемых факторов, оценить инвестиционную привлекательность производства плодов баклажан с использованием систем капельного полива.
Научная новизна. Впервые для условий Саратовского Правобережья
разработаны рациональные режимы капельного орошения и дозы
минеральных удобрений баклажан. Установлены онтогенетические
особенности водопотребления культуры, определены показатели
потребления и выноса ею элементов питания при интенсификации водного и
минерального питания. Установлены биоклиматические коэффициенты и
коэффициенты выноса элементов питания на 1 т плодов баклажан. Доказана
высокая экономическая эффективность капельного орошения баклажан на
черноземе южном.
Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая
значимость работы обусловлена тем, что экспериментально разработаны технологические решения для создания рациональных условий водного и минерального питания баклажан; определены онтогенетические особенности водопотребления, установлен характер влияния режимов орошения и доз удобрений на потребление, вынос элементов питания, продуктивность и качество баклажан при их выращивании на черноземе южном Саратовского Правобережья; определены зональные биоклиматические коэффициенты и коэффициенты выноса элементов питания на 1 т плодов баклажан, необходимые для разработки эксплуатационных режимов орошения и доз удобрений на планируемую урожайность.
Практическая значимость работы определяется тем, что реализация на
черноземах южных разработанных рациональных режимов капельного
орошения и доз минеральных удобрений перспективных сортов способствует увеличению продуктивности культуры до 70 и более т/га в хозяйствах Саратовского Правобережья.
Методология и методы исследований. В качестве методологической
основы принята система методов исследований водопотребления,
потребления, выноса элементов питания, продуктивности, качества сортов баклажан, которая обеспечила достижение поставленной в работе цели. В систему вошли экспериментальные методы – полевые, лабораторные опыты и статистические – дисперсионный и корреляционный анализ.
Положения, выносимые на защиту:
– зональные особенности водопотребления баклажан в онтогенезе при разных режимах капельного орошения;
– характер влияния водного и минерального питания на показатели потребления и выноса элементов питания баклажанами и их структуру;
– рациональные режимы орошения и дозы удобрений баклажан при капельном поливе в Саратовском Правобережье.
Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов исследований подтверждается корректностью принятых методик постановки и проведения полевых и лабораторных опытов; необходимым для краткосрочных опытов периодом исследований, статистической обработкой результатов исследований, апробацией разработанных режимов капельного орошения и доз удобрений в производственных условиях.
Основные результаты работы докладывались на международных
научно-практических конференциях: «Проблемы и перспективы
инновационного развития мирового сельского хозяйства» (Саратов, 2016);
«Основы рационального природопользования» (Саратов, 2016);
«Ландшафтная архитектура и природобоустройство: от проекта до
экономики» (Саратов, 2016); «Проблемы и перспективы развития
мелиорации в современных условиях» (Энгельс, 2016); «Эколого-
мелиоративные аспекты рационального природопользования» (Волгоград,
2017); «Агроэкологические проблемы почвоведения и земледелия» (Курск,
2017); «Агрохимикаты в XXI веке: теория и практика применения» (Нижний
Новгород, 2017); всероссийском конкурсе Минсельхоза РФ на лучшую
научную работу среди молодых ученых (Саратов, 2016, 2017, Ижевск, 2016);
ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава
Саратовского ГАУ (Саратов, 2015-2017 гг.).
Разработанные рациональные режимы капельного орошения и дозы минеральных удобрений сортов баклажан Черный красавец и Алмаз были внедрены в 2016 и 2017 гг. в Базарно-Карабулакском районе Саратовской области в КФХ Майорова Д.В. на площади 5 га. Получен суммарный экономический эффект 705 тыс. руб./га.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, 2 из них – в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ, общим объемом 7,90 п.л., в т. ч. соискателем 2,33 п.л.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из
Особенности режима капельного орошения и водопотребления баклажан
Суммарное водопотребление культурой влаги за вегетационный период является основным элементом расчета режима орошения.
Установлением параметров суммарного водопотребления баклажан занимались многие ученые. Общее водопотребление баклажан за вегетационный период, по мнению Гарюнина Г.А. (1979), составляет 7900 м3/га. В зависимости от агроприемов суммарное водопотребление баклажан в условиях Молдовы, считал Патрон П.И. (1981), колеблется от 4560 до 7530 м3/га. При капельном орошении общее водопотребление у баклажан, по данным R. Bartolini (1985) и J. Bowen (1986), составляет 4030…7434 м3/га. Из исследований Шенцевой Е.В. (2012) в условиях сухостепной зоны на светло-каштановых среднесуглинистых почвах Нижнего Поволжья при капельном поливе баклажан с использованием тоннельных укрытий суммарное водопотребление за время исследований (2005-2008 гг.) при сочетании условий, которые обеспечивают формирование 40 т/га плодов, составляет 3490-4010 м3/га, 60 т/га – 3960-4260 м3/га, 70 т/га – 4200-4570 м3/га. По данным Мухортовой Т.В., Полухиной Е.В. и Власенко М.В. (2015) при капельном орошении разных сортов баклажан на среднесуглинистых светло-каштановых почвах на севере Астраханской области суммарное водопотребление в среднем за годы исследований (2011-2013 гг.) составляло 4886,3 м3/га. Из проведенных в 2005-2008 гг. Дубенком Н.Н. и др. опытов (2012) на орошаемых участках КФХ «Садко» Дубовского района Волгоградской области при сочетании условий, которые обеспечиваю получение урожайности на уровне 40 т/га, баклажаны за вегетационный период используют на суммарное испарение не более 3320…3610 м3/га воды, 60 т/га стандартной продукции – до 3700…4230 м3/га, а при максимальной урожайности в опыте (70 т/га) – 4280…4910 м3/га. По данным Лукьяненко Е.А. (2007) в условиях светло-каштановых почв Нижнего Поволжья суммарное потребление воды баклажанами при капельном орошении с улучшением режима орошения в различные по погодным условиям годы, менялось в пределах 3330…4860 м3/га.
Одной из главных параметров водопотребления является коэффициент водопотребления. По данным Шенцевой Е.В. (2012) на светло-каштановых среднесуглинистых почвах Нижнего Поволжья более экономно на развитие урожая вода используется при поддержании постоянного предполиного уровня 80%НВ и внесении минеральных удобрений дозой N260P160K190 – 60,4 м3/т. На формирование тонны товарной продукции баклажан, из расчетов Лукьяненко Е.А. (2007), затраты воды в среднем за годы исследований составили при поддержании предполивной влажности почвы на уровне 70-80-70% НВ – 71,3 м3/т, 70-80-80% НВ – 69,7 м3/т, 80-80-70%НВ – 77,3 м3/т, 80-90-80%НВ – 69,6 м3/т при внесении минеральных удобрений в дозе N205P130K60. По данным Патрона П.И. (1985), коэффициент водопотребления зависит от агроприемов и его значения могут колебаться в пределах от 120 до 330 м3/т. в условиях Молдовы. По мнению Багрова М.П. (1991), этот коэффициент в условиях Нижнего Поволжья равен 200…250 м3/т.
В степной зоне Волгоградской области, по сведениям Воронина Н.Г. (1989), средний за сутки расход воды культур семейства паслёновых колеблется от 25 м3/га перед цветением до 70–90 м 3/га при развитии плодов. Динамика среднего за сутки водопотребления баклажан по Шенцевой Е.В. (2012) характеризуется одновершинной кривой с максимумом (37,9–43,5 м3/га в сут.) в период «цветение – начало плодоношения». Наивысшее среднесуточное водопотребление баклажан, по мнению Патрона П.И. (1985), в условиях Молдовы, бывает в период плодоношения и составляет 60–65 м3/га. Из исследований Лукьяненко Е.А. (2007), на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья, средний за сутки расход воды при поддержании порога влажности 70-80-70% НВ меняется в пределах 31,0 – 35,4 м3/га, при поддержании 80-90-80% НВ – 36,3-39,2 м3/га и значительные различия изменения величины среднего водопотребления за сутки видны в период «цветение – начало плодоношения» от 35,8 до 47,5 м3/га.
По данным Шенцевой Е.В. (2012), в условиях Волгоградской области в среднем за 2005-2008 годы от 9,1 до 12,3 % воды на суммарное испарение израсходовалось за время от посадки рассады до начала бутонизации, 16,2 – 21,3 % - использовалось в фазу бутонизации, еще 24,1 – 27,7 % - в период «цветение – начало плодоношения» и до 40,9 – 47,5 % воды использовалось в фазу плодоношения.
Основными показателями режима орошения культур, в том числе и баклажан, являются: поливная норма, число поливов за вегетацию, предполивная влажность расчетного слоя почвы и оросительная норма.
По мнению Патрона П.И. (1981) при дождевании в условиях Молдовы баклажан необходимо поливать 11 – 12 раз по 500 м3/га. 1-ый полив производится в фазе «высадка рассады», 2-ой – после высадки для наилучшей приживаемости баклажан небольшой нормой – 200 – 250 м3/га. Растение до плодоношения как правило поливают 3–4 раза, а во время плодоношения 7–8 раз нормой 500 м3/га. Из исследований Шенцевой Е.В. (2012) на светло-каштановых среднесуглинистых почвах Нижнего Поволжья для поддержания порога предполивной влажности почвы на уровне 70% НВ необходимо выполнения 2-3 поливов поливной нормой 140 м3/га в период «высадка рассады – бутонизация» и 9–10 поливов нормой 240 м3/га в период «бутонизация – последний сбор» с необходимостью затраты 2440 – 2820 м3/га оросительной воды, при 80% НВ – 4–5 поливов по 95 м3/га и 13–18 поливов по 160 м3/га при затратах оросительной воды 2555 – 3260 м3/га, при 90% НВ – 7–9 поливов по 50 м3/га и 30–40 поливов по 80 м3/га для чего необходимо затратить 2850–3600 м3/га оросительной воды.
По мнению Дудника С.А. (1990) количество вегетационных поливов составляет для лесостепи Украины 5–7, северной и восточной степи – 8–12, поливная норма вначале вегетации – 300, а во время плодоношения – 400– 450 м3/га. По данным Лукьяненко Е.А. (2007) поддержание порога предполивной влажности почвы на светло-каштановых почв Нижнего Поволжья на уровне 70% НВ в слое 0,3 м обеспечивается проведением от 3 до 5 поливов нормой 110 м3/га, в слое 0,5 м – до 13 поливов нормой 190 м3/га, на уровне 80% НВ в слое 0,3 м – 4–10 поливов нормой 75 м3/га, в слое 0,5 м – до 16 поливов нормой 125 м3/га, повышение предполивной влажности почвы до 90 % НВ в слое 0,5 м обеспечивалось проведением от 5 до 16 поливов нормой 60 м3/га.
Наибольшая урожайность баклажан 69,6–71,0 т/га на светло-каштановых почвах в сухостепной зоне Нижнего Поволжья обеспечивается, по результатам исследований Шенцевой Е.В. (2012) при поддержании постоянного предполивного уровня влажности почвы не ниже 80% НВ. По данным Мухортовой Т.В. (2015) на светло-каштановых почвах севера Астраханской области наибольшая урожайность культуры 186 т/га плодов была достигнута в среднем за 2011 – 2013 годы при поддержании предполивного порога влажности на уровне 75–85–75% НВ. В исследованиях Щербакова Н.А., Бондаренко А.И., Мягкова Е.Г. (2016), наивысшая урожайность 178,3 т/га плодов баклажан в Астраханской области была достигнута при поддержании предполивного порога влажности почвы на уровне 80% НВ. Наивысший уровень урожайности до 70 т/га плодов баклажан на светло-каштановых почв Нижнего Поволжья, по данным Лукьяненко Е.А. (2007), обеспечивается при поддержании предполивного порога влажности почвы на уровне 80% НВ в слое 0,3 м (в период «Высадка рассады - бутонизация») и 90-80% НВ в слое 0,5 м (в период «Бутонизация -последний сбор»).
Капельное орошение получает в последние годы все большее распространение при возделывании овощных культур (Балакай Г.Т. и др., 2010, Бородычев В.В., 2010, Бутов А.А. и др., 2003).
Среди многочисленных преимуществ капельного орошения, по сравнению с другими способами полива, можно выделить следующие (Ясониди О.Е., 1984, Орел И.П., Ромашенко М.И., 1981):
- улучшение условий развития растений,
- эффективная аэрация почвы,
- подача необходимого количества питательных веществ в виде растворенных в воде удобрений,
- постоянное поддержание влажности почвы в необходимых пределах.
Структура биологического выноса элементов питания
Расход элементов минерального питания на образование отдельно взятой части растений: генеративных, вегетативных органах, корнях являлся структурой биологического выноса. Он рассчитывался по наличию минеральных элементов в плодах, листостебельной части и корнях растений баклажан, и их массе. Данные по структуре выноса азота по частям растений баклажан сортов Черный красавец и Алмаз в зависимости от режимов полива и норм удобрений даны в таблице 4.4.
На образование урожая сорта Черный красавец при умеренном режиме полива 70% НВ на контрольном варианте биологический вынос азота составил 161,05 кг/га (табл. 4.4, рис. 4.1). Соотношение по частям растений на варианте 70% НВ без внесения удобрений составило: плоды – 72,49 кг/га, листостебельная часть – 77,15, корни – 11,42 кг/га. В процентном соотношении по частям растений было следующим: 45,01; 47,9; 7,09% соответственно. При внесении нормы удобрений N100P50K40 биологический вынос азота увеличился и составил 191,32 кг/га. По частям растений соотношение составило: плоды – 83,24 кг/га (43,51%), вегетативные органы – 94,76 кг/га (49,53%), корни – 13,32 кг/га (6,96%). Повышение нормы удобрений до N190P80K70 биологический вынос азота стал равен 242,78 кг/га. По частям растений соотношение равнялось: плоды – 100,8 (41,52 %), листья, стебли – 123,12 (50,71 %), корни – 18,86 кг/га (7,77 %). То есть, повышение нормы удобрений практически не способствовало изменению процентного соотношения выноса азота по частям растений.
На вариантах с порогом предполивной влажности 80% НВ биологический вынос азота урожаем Черный красавец увеличивался, по сравнению с умеренным режимом полива. На контрольном варианте без внесения удобрений он составил 174,63 кг/га. По органам растений соотношение было равным: плоды – 86,91 кг/га (49,76%), листья, стебли – 73,98 (42,36%), корни – 13,75 кг/га (7,87%). При внесении нормы удобрений, рассчитанной на вынос 40 т/га плодов урожая, биологический вынос азота увеличился до 190,03 кг/га. На образование плодов вынос равнялся 92,44 кг/га (48,65%), листьев, стеблей – 79,6 кг/га (41,89%), корней – 17,99 кг/га (9,47%). Повышение норм вносимых удобрений увеличивало биологический вынос и составил 258,02 кг/га. В процентах по частям растений было практически таким же: плоды – 37,49% (96,73 кг/га), вегетативные органы – 52,05 (134,31), корни – 10,46% (26,98 кг/га).
При поддержании предполивного порога влажности 90% НВ биологический вынос азота урожаем сорта Черный красавец на контрольном варианте без внесения удобрений составил 196,71 кг/га. По органам растений соотношение равнялось: плоды – 88,42, вегетативная масса – 92,87, корни – 15,42 кг/га; в процентном соотношении 44,95, 47,21 и 7,84% соответственно. При внесении удобрений нормой N100P50K40 биологический вынос азота увеличился на 20,65 кг/га, по сравнению с вариантом без удобрений. На образование плодов растениями баклажан вынос азота составлял 96,94 (44,6%), листостебельной части – 100,87 (46,41%), корней – 19,55 кг/га (9,0%). При внесении удобрений нормой N190P80K70 вынос азота равнялся 348,02 кг/га. Из них на образование урожая плодов расходовалось 124,35 кг/га (35,73%), вегетативных органов – 197,12 (56,64%), коней – 26,55 (7,63%).
На всех вариантах опыта основное участие выноса азота урожаем сорта Черный красавец принимали вегетативные части растений баклажан (41,89 – 56,64%). Образование генеративной части растений сорта расходовало от 35,73 до 49,76% от биологического выноса азота. Корни равнялись 6,96 – 10,46% от биологического выноса азота урожаем сорта Черный красавец.
Сорт Алмаз при умеренном режиме полива 70% НВ на контрольном варианте без удобрений биологический вынос на создание урожая плодов составил 137,73 кг/га азота (рис. 4.2).
По органам растений соотношение равнялось: плоды – 64,82, вегетативная масса – 64,71, корни – 8,21 кг/га. В процентном соотношение составило: плоды – 47,06, вегетативные органы – 46,98, корни – 5,96% от биологического выноса азота. При внесении нормы удобрений N100P50K40 вынос азота составлял 199,83 кг/га. По органам растений соотношение составило: плоды – 93,88 (46,98), листья, стебли – 92,58 (46,33), корни – 13,37 кг/га (6,69%). При повышении нормы удобрений до N190P80K70 вынос азота возрастал на 44,05 кг/га, в сравнении с вариантом N100P50K40. Вынос азота по органам растений составил: плоды – 99,26 кг/га, листостебельная часть – 120,61, корни – 24,01 кг/га, что в процентном соотношении составил – 40,7, 49,46 и 9,85% соответственно. На вариантах без внесения удобрений и с внесением N190P80K70 основное участие в биологическом выносе азота принимала вегетативная часть растений: 46,98 и 49,46% соответственно. На контрольном варианте без удобрений и с внесением N100P50K40 вынос азота на создание плодов превышал остальные статьи расхода – 47,06 и 46,98% соответственно. Вынос азота на долю корней составило 5,96 – 9,85%.
При повышении порога предполивной влажности до 80% НВ биологический вынос азота сортом Алмаз на контроле составил 168,5 кг/га. По органам растений соотношение было таковым: плоды – 86,23, листья, стебли – 71,14, корни – 11,13 кг/га. В процентном соотношение равнялось: 51,17, 42,22 и 6,6% соответственно. С внесением нормы удобрений, рассчитанной на вынос с урожаем 40 т/га плодов, вынос азота составил 209,38 кг/га. Доля генеративных и вегетативных органов растений в потреблении азота равнялась: плоды – 46,81% (98,02 кг/га), листья и стебли – 45,12% (94,48 кг/га). На долю корней оставалось 16,89 кг/га, то есть 8,07% от общего биологического выноса азота. С внесением нормы удобрений, рассчитанной на вынос с урожаем 80 т/га плодов, вынос азота равнялся 305,89 кг/га. Вынос азота на образование урожая плодов составляло 114,46 кг/га или 37,42%, вегетативных органов – 165,94 кг/га (54,25%), корней – 25,49 кг/га (8,33%). На контрольном варианте без удобрений вынос азота на образование генеративных органов был выше остальных статей расхода – 51,17% от общего выноса. При повышенном режиме полива 80% НВ на варианте с внесением удобрений нормами N100P50K40 и N190P80K70 основную роль в общем выносе азота играла вегетативная масса (вегетативные органы – 45,12 и 54,25%, плоды – 46,81 и 37,42% соответственно). Долевое участие корней в общем выносе азота при режиме полива 80% НВ на всех вариантах было небольшим (6,6 – 8,33%).
При интенсивном режиме полива 90% НВ сортом Алмаз на образование урожая вынос азота на контроле был равен 223,35 кг/га. Из них на образование урожая плодов вынос составил 106,98 кг/га, вегетативной массы – 102,2, корней – 14,17 кг/га. В процентном соотношение по органам растений был равен – 47,9; 45,76 и 6,34% от общего биологического выноса азота. На варианте с нормой N100P50K40 вынос азота составил 254,67 кг/га. По органам растений соотношение выноса было следующим: плоды – 111,48 (43,77), листостебельная часть – 124,79 (49,0), корни – 18,4 кг/га (7,22 %). При увеличении нормы вносимых удобрений до N190P80K70 общий биологический вынос азота увеличился в 1,32 раза по сравнению с контролем и составил 295,84 кг/га. Распределение выноса по органам растений было следующим: плоды – 123,85, вегетативная часть – 148,63, корни – 23,36 кг/га. В процентном соотношение составил: 41,86, 50,24 и 7,9% соответственно. Следовательно, при интенсивном режиме полива 90% НВ на всех вариантах плоды и листостебельная часть растений баклажан принимали примерно равное долевое участие биологического выноса азота (41,86 – 50,24%), корни же участвовали несущественно (6,34 – 7,9%).
Значения структуры биологического выноса фосфора урожаем баклажан сортов Черный красавец и Алмаз при различных режимах полива и нормах минерального питания даны в таблице 4.5.
При умеренном режиме полива 70% НВ урожаем сорта Черный красавец на контрольном варианте вынос фосфора составил 46,55 кг/га (рис. 4.3). Соотношение по органам растений было следующим: плоды – 22,94 (49,27%), вегетативная масса – 20,25 (43,49%), корни – 3,37 кг/га (7,23%). На варианте с внесением удобрений в норме N100P50K40 вынос фосфора составил 60,51 кг/га. По органам растений соотношение равнялось: плоды – 27,19 (44,93%), листья и стебли – 29,02 (47,95%), корни – 4,31 кг/га (7,12%).
На варианте с внесением удобрений в норме N190P80K70 биологический вынос фосфора увеличился в 1,53 раза, в сравнении с контрольным вариантом, и составил 71,33 кг/га. На образование урожая плодов потреблялось 40,1% (28,61), листостебельной части – 51,25% (36,56 кг/га), корней – 8,65% (6,17 кг/га).
Вынос элементов питания на единицу товарной продукции и соответствующее количество побочной продукции
Вынос элементов минерального питания на единицу товарной продукции и соответствующее количество побочной продукции мы рассчитывали, исходя из содержания элементов питания в частях биомассы, отчуждаемой с поля и урожайности баклажан в зависимости от режимов капельного полива и норм удобрений.
В среднем за годы исследования значения выноса азота на единицу товарной и соответствующее количество побочной продукции баклажан сортов Черный красавец и Алмаз даны в таблице 4.10.
При умеренном режиме полива 70% НВ вынос азота на единицу товарной и соответствующее количество побочной продукции урожаем сорта Черный красавец на контроле равнялся 4,09 кг/т. На варианте с внесением нормы удобрений N100P50K40 вынос азота был равен 89,86% от контрольного варианта, то есть 3,67 кг/т. На варианте с внесением удобрений в норме N190P80K70 вынос азота равнялся 3,54 кг/т (86,56%).
При повышенном режиме полива 80% НВ на контроле без удобрений урожаем сорта Черный красавец на товарную и побочную продукцию выносилось 3,48 кг/т, что в процентном отношении к режиму 70% НВ равнялось 85,22%.
При. внесении. нормы удобрений. N100P50K40 вынос азота составил 2,76 кг/т. По сравнению с этим вариантом на более жестком режиме 70 % НВ вынос уменьшился на 24,79%. На вариантах с внесением удобрений в дозе N190P80K70 вынос азота на тонну продукции составил 2,82 кг/т, что ниже контроля на 18,96%. В. сравнении с умеренным режимом. полива 70% НВ, вынос на данном варианте уменьшился на 20,34%.
На единицу. товарной. и соответствующее. ей количество. побочной продукции. сортом Черный красавец на интенсивном режиме полива 90% НВ без удобрений. выносилось. азота 2,85. кг/т. В сравнении с умеренным режимом полива 70% НВ вынос. азота уменьшился на. 30,32%. При. внесении нормы удобрений N100P50K40. вынос. азота равнялся 2,63 кг/т, что ниже контроля на 7,72%. В сравнении с умеренным режимом полива 70% НВ вынос был ниже на 28,34%. При внесении нормы удобрений N190P80K70 вынос азота. был равен 3,62 кг/т. В сравнении с контролем вынос. повысился на 27,26%, а по сравнении с более жестким режимом полива 70% НВ равнялся 102,42%. По. данным таблицы 4.10 вынос азота баклажан сорта Алмаз на единицу урожая товарной и побочной продукции при умеренном режиме полива 70% НВ на контрольном варианте составил 3,43, с внесением. N100P50K40. – 3,97, N190P80K70. – 3,79. кг/т. В. процентном соотношении к контрольному вынос азота повысился на вариантах. с внесением/ удобрений на 15,97/ и 10,54% соответственно.
При/ повышении порога/ предполивной/ влажности/ почвы/ до 80% НВ вынос/ азота/ равнялся: на/ контрольном/ варианте/ без удобрений – 3,31, с внесением нормы на/ получение/ урожая 40/ т/га плодов– 3,33,/ 80 т/га – 3,68 кг/т. В сравнении с/ контрольным/ вариантом/ вынос/ повысился на варианте/ N100P50K40 – на 0,56%, /N190P80K70 – /на 11,32%. По сравнении с умеренным режимом полива 70%/ НВ, вынос азота на вариантах с порогом предполивной влажности почвы 80% НВ на контрольном варианте понизился на 3,5%, N100P50K40 – на 16,12, N190P80K70 – на 2,9%.
Хозяйственный вынос азота на единицу товарной и побочной продукции при интенсивном режиме полива 90% НВ был равен: на контрольном варианте – 3,66, с внесением удобрений расчетном на вынос с 40 т/га урожая – 3,5, 80 т/га – 3,35 кг/т. На вариантах с внесением удобрений вынос по сравнению с контролем уменьшился на 4,37 и 8,47 % соответственно. По сравнению с режимом орошения 70 % НВ вынос азота на вариантах с 90 % порогом предполивной влажности в процентном соотношении был следующим: контроль – 106,85, N100P50K40 – 87,96, N190P80K70 – 88,52 %.
В таблице 4.11 приведены значения выноса фосфора на единицу товарной и соответствующее ей количество побочной продукции урожаем баклажан сортов Черный красавец и Алмаз.
При режиме орошения 70 % НВ вынос фосфора на единицу урожая баклажан сорта Черный красавец на варианте без внесения удобрении составил 1,18, с внесением доз удобрений N100P50K40 – 1,16, N190P80K70 – 1,03 кг/т. Вынос на варианте N100P50K40 уменьшился на 1,69 %, на варианте N190P80K70 – на 12,71 %.
Вынос фосфора на тонну продукции на вариантах с режимом капельного орошения 80 % НВ составил: контроль – 1,15, с внесением удобрений в дозе, рассчитанной на вынос с 40 т/га урожая – 0,94, с 80 т/га – 0,83 кг/т. В сравнении с контролем вынос фосфора на варианте N100P50K40 уменьшился на 18,26 %, на варианте N190P80K70 – на 27,83 %. По сравнению с режимом 70 % НВ вынос фосфора на вариантах с предполивным порогом 80% НВ в процентах составлял: контроль – 97,7, N100P50K40 – 81,34, N190P80K70 – 80,74 %.
При повышении предполивного порога влажности до 90 % НВ вынос фосфора на единицу продукции на варианте без внесения удобрений был равен 0,83, с внесением удобрений в расчете на вынос с 40 т/га урожая плодов – 0,75, 80 т/га – 0,92 кг/т. На варианте с внесением удобрений в дозе N100P50K40 вынос фосфора был ниже, чем на контроле на 9,64 %, на варианте N190P80K70 – выше на 10,84 %. В сравнении с вариантами, с поддержанием режима 70 % НВ, на режиме 90 % НВ вынос фосфора составил: контроль – 70,33, N100P50K40 – 64,92, N190P80K70 – 89,76 %.
Сорт Алмаз, по данным таблицы 4.11, выносил фосфора на создание единицы продукции при режиме 70 % НВ на контроле – 1,09, на варианте N100P50K40 – 1,33, N190P80K70 – 1,37 кг/т. В процентах от контроля вынос составил 122,21 и 125,74 % соответственно.
При повышении предполивного порога влажности до 80 % НВ вынос фосфора на тонну продукции равнялся по вариантам: контроль – 1,26, N100P50K40 – 1,24, N190P80K70 – 1,1 кг/т. По сравнению с контролем вынос на вариантах с внесением удобрений составил 98,12 и 87,21 % соответственно. В процентном отношении к вариантам с 70 %-м режимом влажности НВ варианты с 80 % НВ составили: на контрольном варианте – 115,84, N100P50K40 – 93,01, N190P80K70 – 80,35 %.
При режиме орошения 90 % НВ вынос фосфора на единицу продукции баклажан сорта Алмаз был равен: на контроле – 1,03, на варианте с внесением удобрений в расчете на вынос с 40 т/га плодов – 0,98, 80 т/га плодов – 0,99 кг/т. На варианте с внесением удобрений в дозе N100P50K40 вынос по сравнению с контролем составил 95,36 %, N190P80K70 – 96,56 %. По сравнению с режимом орошения 70 % НВ варианты с 90 % порогом влажности выносили фосфора меньше на контроле на 5,5 %, на варианте с внесением N100P50K40 – на 26,31, N190P80K70 – на 27,74 %.
В таблице 4.12 даны значения выноса калия на единицу основной и соответствующее ей количество побочной продукции баклажан сортов Черный красавец и Алмаз, в зависимости от режима орошения и доз минеральных удобрений в среднем за годы исследования.
На единицу урожая основной и побочной продукции сорта Черный красавец на варианте с предполивным порогом влажности 70 % НВ выносилось калия: на контроле – 7,1, на варианте с внесением удобрений в дозе, рассчитанной на вынос с урожаем 40 т/га плодов – 7,72, 80 т/га плодов – 7,18 кг/т. Процентное отношение к варианту без внесения удобрений составило: N100P50K40 – 108,73, N190P80K70 – 101,02 %.
Урожайность
Биологически характерные черты баклажан, погодные требования выращивания, пищевые и водные режимы почвы – это основные факторы, определяющие рост, развитие растений и урожайность баклажан. Регулированию поддаются пищевой и водный режимы почвы, которые поддерживались на протяжении 3-х лет изучения на уровнях, задуманных в опыте. Фактор А был определен, как водный режим почвы и содержал три градации – 70, 80 и 90% НВ. Пищевой режим почвы (фактор В) включал три варианта: контроль (без удобрений), вариант с внесением удобрений в расчете на вынос с урожаем плодов 40 т/га, вариант с внесением удобрений в дозе, рассчитанной на вынос с урожаем 80 т/га плодов баклажан.
Средняя урожайность, согласно описанию, характерная для сортов Черный красавец и Алмаз в открытом грунте достигает 30-36, а в защищенном – до 45 т/га.
Усредненная урожайность сорта Черный красавец за годы эксперимента, которая зависит от режимов орошения и уровней минерального питания приведена в таблице 5.1. В 2015 году при режиме орошения 70% НВ на варианте без вноса удобрений в среднем получили 42,24 т/га плодов баклажан. На 3,93 т/га урожайность в 2016 году была выше, чем в 2015. В 2017 году урожайность баклажан сорта Черный красавец резко снизилась до 21,4 т/га. На вариантах с внесением расчетных норм удобрений урожайность была больше. На варианте с внесением удобрений в дозе N100P50K40 урожайность в 2015 году составила 55,58 т/га, в 2016 – 62,14, в 2017 – 27,64 т/га. На варианте с внесением удобрений в дозе N190P80K70 урожайность по годам исследования была равна: 2015 г. – 64,93; 2016 г. – 80,34; 2017 г. – 44,52 т/га.
Усреднённая урожайность за годы изучения по вариантам опыта равнялась: контроль – 36,6, N100P50K40 – 48,45, N190P80K70 – 63,27 т/га. С увеличением норм вносимых удобрений урожайность повышалась на 32,37 и 72,84% соответственно; увеличение составило 11,85 и 26,66 т/га и было достоверным (НСР0,5 7,4). Самый низкий урожай был получен на варианте с режимом орошения 70% НВ, при котором удобрения не вносились, и составил 36,6 т/га.
При поддержании предполивной влажности почвы на уровне 80%НВ урожайность баклажан сорта Черный красавец, на варианте при котором удобрения не вносились, равна: 2015 г. – 45,83; 2016 г. – 56,95; 2017 г. – 35,77 т/га. На варианте с внесением удобрений в дозе N100P50K40 урожайность по годам исследования составила: 2015 г. – 60,04; 2016 г. – 82,11; 2017 г. – 44,64 т/га. При внесении удобрений в дозе N190P80K70 урожайность увеличилась в сравнении с вариантом N100P50K40 в среднем на 19,72 т/га. По годам исследования урожайность на данном варианте равнялась: 2015 г. – 79,04; 2016 г. – 101,61; 2017 г. – 65,29 т/га. Наименьшая урожайность при таком пороге влажности перед поливом в среднем за годы изучений была равна 46,18т/га, на варианте, когда удобрения не вносились. Вариант с внесением удобрений в дозе N100P50K40 превышал контроль по урожайности на 16,08 т/га или на 34,81%; N190P80K70 – на 35,8 т/га (77,51%). Режим орошения, при котором порог предполивной влажности повышался до уровня 80% НВ приводил к достоверному увеличению урожайности: контроль – на 9,58, N100P50K40 – на 13,81, N190P80K70 – на 18,71 т/га (НСР0,5 1,35). В процентом эквиваленте прибавка по вариантам составила: 26,17; 28,5 и 29,58%. Прибавка от совместного действия внесения норм удобрений и повышения предполивной влажности составила на варианте N100P50K40 25,66 т/га (70,11%), N190P80K70 – 45,38 т/га или 123,99%.
При поддержании предполивной влажности почвы на уровне 90% НВ на варианте, когда удобрения не вносились урожайность составила: 2015 г. – 67,91; 2016 г. – 76,08; 2017 г. – 46,97 т/га. На варианте с внесением удобрений в дозе N100P50K40 урожайность в 2015 году была равна 84,04; в 2016 – 86,15; 2017 – 55,15 т/га. Внесение удобрений в дозе N100P50K40 приводило к достоверному увеличению урожайности – в среднем на 11,46 т/га, при НСР0,5 равной 7,4. При увеличении норм вносимых удобрений до N190P80K70 урожайность по годам исследования составила 111,2; 98,23 и 56,65 т/га соответственно. Варианты с внесением удобрений превышали контроль на 11,46 и 25,04 т/га соответственно (на 18 и 39,33%). Эта прибавка была достоверной – НСР0,5 7,4. В сравнению с поддержание предполивной влажности почвы на уровне 70% НВ варианты с порогом поддержания предполивной влажности почвы на уровне 90% НВ по урожайности уменьшались: контроль – на 27,05, N100P50K40 – на 26,66, N190P80K70 – на 25,42 т/га. В процентах это составляло соответственно – 73,9; 55,03 и 40,19%.
Урожайность вариантов с режимом орошения 90% НВ по сравнению с предполивным порогом 80% НВ была достоверно выше на варианте, когда удобрения не вносились – на 17,47 т/га (37,83%), с внесением удобрений N100P50K40 – на 12,85 т/га (20,64%), N190P80K70 – на 6,71 т/га (8,18%), при НСР0,5 1,35. Увеличение от взаимодействия норм удобрений и поддержании предполивного порога влажности почвы на уровне 80% по сравнению с 70%-м порогом влажности составило на варианте N100P50K40 – 38,51 т/га (105,22%), N190P80K70 – 52,09 т/га (142,32%). При режиме орошения 90% НВ увеличение от взаимодействия составило в сравнении с порогом влажности почвы 70% НВ на варианте N100P50K40 – 28,93 т/га (62,65%), N190P80K70 – 42,51 т/га (92,05%).
Средняя для режимов орошения урожайность сорта Черный красавец на вариантах, когда удобрения не вносились была равна 48,81 т/га. Внесение удобрений в норме N100P50K40, в среднем для изучающихся режимов, увеличивало урожайность по сравнению с контрольными вариантами на 26,9%, она составила 61,94 т/га. Повышение дозы удобрений до N190P80K70 увеличивало урожайность, по сравнению с вариантами, когда удобрения не вносились, на 59,8% или на 29,17 т/га, то есть, урожайность составила в среднем 77,98 т/га. По сравнению с вариантами, где удобрения вносились в дозе N100P50K40, урожайность повысилась на 25,9%. Значит, внесение удобрений в изучаемых дозах приводило к существенному увеличению урожайности на всех порогах предполивной влажности.
Самая большая урожайность сорта Черный красавец за годы опыта – 88,69 т/га, получена на варианте с 90%-м режимом орошения и нормой внесенных удобрений N190P80K70. Однако наивысший показатель урожайности – 111,2 т/га, наблюдался на варианте с 90 %-м порогом влажности и дозой внесенных удобрений N190P80K70 только в 2015 году. В 2016 и 2017 годах наибольшая урожайность сорта Черный красавец 101,61 и 65,29 т/га соответственно, была выявлена на варианте с 80%-м режимом орошения и дозой внесенных удобрений N190P80K70, так как повышение порога влажности с 80% НВ до 90% НВ способствовало увеличению листостебельной массы. Самые низкие показатели урожайности были на вариантах, когда удобрения не вносились и с поддержанием предполивной влажности почвы на уровне 70% НВ. Среднее значение урожайности за все время эксперимента на этом варианте составило 36,6 т/га. Наименьшая урожайность сорта Черный красавец, наблюдавшаяся в опыте – 21,4 т/га, была зафиксирована в 2017 году на контрольном варианте с 70%-м порогом влажности. Урожайность на вариантах с внесением дозы удобрений N190P80K70 при режиме орошения 80% НВ и при 90% НВ изменялась в 2015 году от 60,04 до 111,2 т/га, то есть увеличение предполивного порога влажности почвы до 90% НВ привело к существенному увеличению урожайности. Необходимый уровень урожайности 80 т/га был получен за годы исследований на вариантах с 80%-м и с 90%-м режимом орошения и нормой внесенных удобрений N190P80K70. В 2017 году заданный уровень урожайности 80 т/га не был получен ни на одном из вариантов. Это связано с погодными условиями – засуха, наблюдавшаяся во время начала бутонизации - начала образования плодов, так как растения очень чувствительны к данному погодному явлению и сбрасывали завязь во время сильных дефицитов влажности воздуха.
В таблице 5.2 приведены усреднённые значения урожайности баклажан сорта Алмаз по годам изучения в зависимости от режимов орошения и норм вносимых удобрений.
На варианте с 70% порогом влажности, когда удобрения не вносились, урожайность составила: 2015 г. – 40,13; 2016 г. – 46,02; 2017 г. – 27,24 т/га. Усреднённое значение урожайности за годы изучения на этом варианте равнялась 37,79 т/га. На варианте с внесением удобрений в дозе N100P50K40 урожайность была равна: 2015 г – 49,34; 2016 г. – 57,01; 2017 г. – 34,29 т/га. В среднем было получено 46,91 т/га. Увеличение от использования удобрений составило 9,12 т/га (24,13% от контроля) и была достоверна (НСР0,5 7,05). На варианте с внесением удобрений в дозе N190P80K70 урожайность по годам исследования составила: 2015 г. – 60,37; 2016 г. – 70,85; 2017 г. – 42,88 т/га. Среднее значение урожайности за годы изучения составило 58,03 т/га. По сравнению с контролем урожайность существенно возросла (НСР0,5 7,05) в дозе N100P50K40 – на 9,12 т/га (24,13%), N190P80K70 – на 20,24 т/га (53,55%).