Сравнительное водопотребление и режим орошения хлопчатника и кукурузы на луговых почвах Каракалпакии Нуржанов, Кдырбай Реимович

Содержание к диссертации

Введение

1. Введение 4

2. Аналитический обзор литературы 8

2.1. Значение воды в жизни растений

2.2. Нижний предел предполивной влажности почвы и поливные нормы хлопчатника и кукурузы

2.3. Оросительные нормы хлопчатника и кукурузы в зависимости от почвенно-климатических и мелиоративных условий

3. Природные и ирригащюнн0-х03яйственные условия северной зоны хлопкосеяния каракалпакской асср 24

4. Методика и условия проведения опытов 31

4.1.Схема опытов и методика исследований 31

4.2. Агротехника хлопчатника и кукурузы на опытах 36

4.3. Метеорологические условия 40

5. Результаты исследований 43

5.1. Водно-физические свойства появн 43

5.2. Сроки и число поливов, поливные и оросительные нормы хлопчатника и кукурузы 56

5.3. Динамика влажности почвы 60

5.4. Водный баланс почвы под хлопчатником и кукурузой 75

5.5. Солевой 0ежим почвы 79

5.5.1. Солевой режим почвы до и после промывки 79

5.5.2. Солевой режим почвы в период вегетации в зависимости от поливных норм 84

5.5.3. Качественное и количественное изменение состава солей в почве в зависимости от режима орошения 89

5.6. Динамика уровня и минерализации грунтовых вод 109

5.7. Динамика питательных элементов в почве 121

5.8. Содержание хлор-иона в листьях хлопчатника и кукурузы в зависимости от режима орошения 125

5.9. Корневая система хлопчатника и кукурузы в зависимости от режима орошения 127

5.10. Рост и развитие хлопчатника и кукурузы в зависимости от режима орошения 129

5.11. Урожай хлопка-сырла и зерна кукурузы в зависимости от режима орошения 138

5.12. Технологические качества волокна в зависимости от режима орошения 145

5.13. Экономическая эффективность различных оежимов орошения хлопчатника и кукурузы 147

Выводы 150

• Нижний предел предполивной влажности почвы и поливные нормы хлопчатника и кукурузы
• Агротехника хлопчатника и кукурузы на опытах
• Водный баланс почвы под хлопчатником и кукурузой
• Корневая система хлопчатника и кукурузы в зависимости от режима орошения

Введение к работе

Актуальность темы. В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на І98І-І985 годы и на период до 1990 года", принятых на ШТ съезде КПСС, предусмотрено довести среднегодовое производство хлопка-сырца по стране в один-надпатой пятилетке до 9,2-9,3 млн.т, в том числе по Узбекистану - до 5,9 млн.т и по Каракалпакской АССР - 450-600 тыс.т Е год.

Продовольственной программой СССР, принятой на майском (1982 г.) Пленуме ЦК КПСС намечено дальнейшее повышение роли мелиорации земель в увеличении производства сельскохозяйственной продукции. Площадь орошаемых земель намечено довести к 1985 г. до 20,8 млн.га и к 1990 г. до 23-25 млн.га.

Низовья реки Амударьи являются одним из наиболее перспективных районов, где будет развиваться орошение и будут продолжены работы по повышению эффективности использования орошаемых земель в сельскохозяйственном производстве. В Каракалпакской АССР планируется довести площадь орошаемых земель до I млн.га.

Дальнейшее развитие и интенсификация сельскохозяйственного производства в автономной республике неразрывно связано с разработкой и осуществлением комплекса мероприятий, направленных на коренное улучшение мелиоративного состояния орошаемых и намеченных к освоению земель. В настоящее время при слабой естественной дренированноети территории, недостаточной протяженности и эффективности коллекторно-дренажных сетей, орошение приводит к повсеместному подъему уровня минерализованных грунтовых вод, обусловливая реставрацию засоления. В результате этого часть староорошаемых и вновь осваиваемых площадей выпадает из сельскохозяйственного оборота, превращаясь в солончаки. С другой стороны, большая часть земель, намеченных к освоению также имеет очень высокую степень засоления.

Поэтому наряду с проведением капитальных и профилактических промывных поливов немаловажное значение имеет применение научно обоснованного режима орошения культур хлопкового комплекса, обеспечивающего не только получение высокого урожая, но и рассоление почвы. Однако вопросы дифференциации режима орошения хлопчатника и кукурузы в зависимости от почвенно-мелиора-тивных условий в условиях луговых почв северной зоны Каракалпакии изучены недостаточно.

Цель и задачи исследований. Основной целью исследований является изучить сравнительное водопотребление и режим орошения хлопчатника и кукурузы на луговых почвах северной зоны Каракалпакии с близким уровнем минерализованных грунтовых вод, обеспечивающих получение высокого урожая хлопка-сырца и зерна кукурузы и регулирование солевого режима в оптимальных пределах.

Исходя из поставленной цели, основными задачами исследований являлись:

- установить рациональные режимы орошения хлопчатника и кукурузы применительно к луговым почвам северной зоны Каракалпакской АССР с неглубоким (1,7-2,5 м) залеганием уровня грунтовых вод;

- определить влияние различного режима орошения хлопчатника и кукурузы на водно-физические свойства и на динамику влаж» ности почвы;

- изучить эффективность промывного режима орошения на рассоление почвы, на режим уровня и минерализации грунтовых вод;

- изучить влияние разных поливных и оросительных норм на рост и развитие и урожайность хлопчатника и кукурузы.

Объект исследований. Исследования проводились в 1977-IS79 гг. на луговых почвах пустынной зоны, на участке экспериментальной базы Каракалпакского научно-исследовательского института земледелия им. Ш.ВДусаева с районированным сортом хлопчатника Чшбай-3010 и гибридом кукурузы ВИР-338.

Научная новизна выполненных исследований заключается в разработке оптимальных режимов орошения хлопчатника и кукурузы на вновь осваиваемых дренированных, среднезасоленных луговых почвах Каракалпакии. Установлено сравнительное водопотребление хлопчатника и кукурузы, изучено влияние разного режима орошения на водно-солевой режим почвы, а также на рост, развитие и урожайность хлопчатника и кукурузы.

Практическая ценность работы. Рекомендованы производству оптимальный режим орошения хлопчатника и кукурузы, применение которого обеспечивает получение урожая хлопка-сырца на уровне 35,5 и зерна кукурузы 76,1 ц/га и условно чистой прибыли в размере 65 и 50 руб/га.

Апробация работы. Полевые опыты ежегодно апробировались специальной комиссией СоюзНИХИ и Каракалпакского БИЙ земледелия с оценкой "отлично" и "хорошо".

Результаты исследований докладывались на научно-практической конференции по вопросу "Научные основы интенсификации сельского хозяйства в низовьях Амударьи" (Чимбай, 1982) и на заседаниях ученого совета Каракалпакского НИИ земледелия (1978 1980 гг.).

Внедрение. Разработанный оптимальный режим орошения хлопчатника и кукурузы внедрен в хлопководческих и животноводческих хозяйствах автономной республики. Площадь внедрения в 1982 г. составила: под хлопчатником - 4,5 и под кукурузой -1,3 тыс.га, в 1983 г. на площади соответственно 7,2 и 3,4 тыс. га. 

Нижний предел предполивной влажности почвы и поливные нормы хлопчатника и кукурузы

В орошаемом земледелии расход воды из почвы преобладает над приходом, вследствие чего создается водный дефицит, который периодически должен пополняться поливами. Определение сроков наступления поливов по Елажноети поч-ЕЫ возможно при знании нижнего предела допустимого ее исушения. Этот предел иссушения С.Н. Рыжов (1948) называет нижней границей оптимальной влажности почвы, а В.Е. Еременко (1957) - нижним пределом влажности почвы. Впервые об оптимальной влажности почвы для хлопчатника С.Н. Рыжовым (1948) сделан вывод о том, что влажность почвы перед поливами не следует опускать ниже 70$ полевой влагоемкое-ти, независимо от плодородия фона. Ниже этой величины удерживающая сила почвы возрастает, поступление воды в растение замедляется, что ведет к ослаблению развития растений и снижению урожая. Разница между верхнем и нижним пределами оптимальной влажности почвы составляет физиологически полезный запас воды, потребляемый между двумя поливами. В.Е. Еременко (1957) указывает, что при поливах по влажности 75-70-65$ рост главного стебля увеличивается по сравнению с влажностью 65-65-60$ от ПИВ. Подобная закономерность наблюдается и в динамике площади листовой поверхности в зависимое - ти от.режима влажности почвы при различном размещении растений. Я.Х. Горенберг (1961) в условиях сероземов Самаркандской области с глубоким залеганием грунтовых вод установил, что при поливе хлопчатника по влажности 70-70-60$ в слое 0-50 см боковых корней больше, чем при поливах по влажности 60-65-60$ от ПЕВ. При различной густоте стояния (от 75-85 тыс.до II0-I20 тыс) отмечается неодинаковое влияние влажности почвы на развитие растений. Б зависимости от этого рекомендуется поливать при влажности 65-70 до 70-70$ от ШІВ. Специфические особенности имеет орошение на засоленных землях. Засоление почв Е значительной степени изменяет водный режим растения. Начиная с набухания семян и далее по всем фазам развития водный режим на засоленных почвах заметно отличается от ЕОДНОГО режима растений, выращенных на незасоленных почвах. А.В.Ковда (1946, 1947) придерживается мнения, что на сред-не-и сильно за с о ленных почвах БЛЗЖНОСТЬ дожне поддерживаться на уроЕке 80-85$ от ЇЇПВ. Рекомендуя такой режим влажности, он подчеркивает, что такой режим влажности вынужденный, так как почвы не рассолены зимними промывками.

В том случае, когда почвы предварительно промыты и концентрация солей снижена, режим влажности почвы должен быть ниже. Проведенные Н.Ф. Беспаловым, Р. Шусовым (1958) опыты на засоленных землях Голодной степи показали, что при режиме пред-поливной влажности почвы 70-75-60$ урожай хлопка-сырца значительно больше (на 6,3 д/га),.чем при 60-65-60$ ППВ. Анализируя исследования, проведенные на Федченковском опытном поле, С.Н. Рыжов (1968) отметил, что при влажности около 70$ ППВ хлопчатник на засоленных почвах начинает испытывать недостаток в водоснабжении, а при влажности 60$ от ППВ резко снижается урожай. Сравнивая результаты наблюдений на Федченков-ском поле и Ферганской опытной станции (ныне Андижанский филиал СоюзНИХИ), С.Н. Рыжов пришел к выводу о том, что недостаточно промытые засоленные почвы нужно поливать при более повышенной влажности, чем незасоленные. На засоленных почвах снабжение растений водой с понижением почвенной влажности затрудняется вследствие повышения влагоудерживающей способности почвы. Н.Ф. Беспалов (1976) пишет, что наибольший урожай хлопка-сырца при экономных затратах оросительной воды обеспечивается при предполивной влажности почв 70$ от ШВ в период от всходов до созревания и 60-65% от ШВ в фазу раскрытия коробочек. На орошаемых землях подверженных засолению, эффективно поддержание более высокой влажности - 75% от ШВ. В.А. Ковда (1946, 1947) считает, что обогащенность грунтовых вод дельты Амударьи солями кальция важнейший агромелиоративный показатель, обуславливающий пониженную токсичность солей, циркулирующих и накапливающихся в почвах этих районов. СП. Сучков (1954) подчеркивает как специфическую особенность засоления почв Каракалпакии - сравнительно низкую токсичность солей для культурных растений. Так, в Голодной степи допустимая концентрация хлора в почве (водная вытяжка) для хлопчатника 0,01 , в Чимбае (ККАССР) растения нормально развиваются при 0,03-0,04% хлора. М. Азизов (I969-I97I) проводя исследования по установлению оптимальных режимов орошения на тяжелосуглинистых по механическому составу и подверженных засолению в средней степени луговых почв, предлагает поддерживать предполивную влажность почв на уровне 75% от ІШВ. Оптимальная предполивная влажность почвы, обеспечивающая наибольший урожай хлопка-сырца на орошаемых землях с близким залеганием (1,5-5,0 м) уровня минерализованных грунтовых вод и подверженных реставрапии засоления, является 80-80-65% от ЇЇПВ - пишет Т. Таумуратов (1972). По установлению оптимальных режимов предполивной влажности почвы, обеспечивающий наибольшей урожай зерна кукурузы занимались многие исследователи как в Средней Азии, так и по Союзу. Поливной режим кукурузы при летних посевах в условиях Армении изучили Н.А. Цурутжанян, Т.О. Мгерян (1959).

Они считают, что для получения наибольшего урожая необходимо поддерживать влажность почвы на уровне 80% от ПИВ в течение всего вегетационного периода. Для кукурузы в условиях Таджикистана, по данным Е.В. Ча-повской (1961), оптимальная влажность составляет 65-70-60% от ПЕВ в слое 0-60 см в первой и третьей фазах развития и 0-100 см - во второй фазе. На засоленных землях Голодной степи оптимальная влажность для кукурузы составляет 80% от ППВ ( Свинарев, 1962). Результаты исследований И.С. Костина (1964), проведенные в Заволжье, также свидетельствуют о необходимости поддержания предполивной влагоемкости почвы на уровне 80% от полевой влагоемкости на кукурузе весеннего сева в течение всей вегетации. Н.Н. Третьяков (1963) рекомендует приурачивать поливы к определенным фазам развития. Вегетационный период кукурузы он делит на две фазы: всходы - образование метелок и цвете-ние-плодообразование. Для первой фазы оптимальная влажность Для почв Киргизии В. Максимов (1964) оптимальной влажностью считает 75-75-65$ от полевой влагоемкоети. Для поливных земель Алма-Атинской области М.Н. Ерлепесов (I960) М.В. Петрунин (1965) рекомендуют поливы кукурузы по влажности почвы на уровне 60$ в первую и 80$ от ППВ во вторую фазу развития. Опыты по установлению оптимальной влажности почвы для кукурузы были проведены М.Ф. Лобовым (1964) на Ингулецком орошаемом массиве, Д.С. Филевым (1964) и С.Я. Розином (1965) на Одесской опытной станции. Результаты опытов показали, что наиболее эффективны поливы кукурузы по влажности почвы не меньше чем 80$ от ППВ. В.Н. Чирков (1964) рекомендует на орошаемых землях Узбекистана поливы кукурузы проводить при влажности 70-75-65$ от ППВ. В условиях Голодной степи на староорошаемых землях оптимальной влажностью для кукурузы А. Махамбетов (1970) считает 80-85$ от полевой влагоемкоети. В Сурхан-Шерабадекой степи А.А.Янгибаев (1975) рекомендует предполивную влажность почвы поддерживать на уровне 75-75-60$ от ШВ. Н.Ф. Беспалов (1976) отмечает, что кукуруза требует более повышенной предполивной почвы, чем хлопчатник. Наибольший урожай зерна кукурузы обеспечивается при 75$ от ППВ на незасоленных землях и 80-85$ на землях, подверженных засолению. По данным А. Арзымова (1979) наибольший урожай зерна кукурузы при близком (1,5-2,0 м) залегании минерализованных грунто- вых вод обеспечивается при предполивной влажности почвы на уровне 80-8065$ от ЇЇЇЇВ в расчетных слоях почв: 0-50 см до выметывания,0-70 см от выметывания до молочной спелости зерна ж 0-50 см от молочной спелости до полной спелости зерна. Существенное значение в правильном распределении поливов по фазам вегетационного периода имеют диагностирование сроков поливов. Существует несколько методов диагностирования срока поливов хлопчатника и кукурузы.

Агротехника хлопчатника и кукурузы на опытах

Перечень основных агротехнических работ и сроки их проведения на опытных участках по годам исследований представлены в табл.4.2.1. Из этих данных следует, что агротехника хлопчатника и кукурузы по годам исследований на опытных участках существенных изменений не имела. Промывки опытных участков в 1977 г. проводили весной в марте, а в 1978-1979 гг. - осенью нормой 4500-5000 м3/га. Ежегодно весной при спелом состоянии почвы производилась вспашка с оборотом пласта на глубину 27-29 см. Затем прово- Посев хлопчатника - рядоЕой опушенными семенами с мездуря-днями 90 см, а кукурузы - 70 см. При наличии 2-3 настоящих ЛЕСТОЧКОЕ посевы прореживались с оставлением в одном погонном метре хлопчатника - 12-13 шт., кукурузы - 3-4 шт. Количество культивации в опыте с хлопчатником зависело от числа ПОЛИВОЕ. Ежегодно в июле и августе месяцев проводили химическую обработку против вредителей. Сбор урожая хлопка-сырца и зерна кукурузы проводили вручную, Опытные участки расположены в зоне действия одного коллектора, обслуживающего территорию экспериментальной базы института земледелия. Глубина коллектора 2,8-3,0 м. По данным систематических замеров в годы проведения опытов, объем стока по коллектору в створе расположения опытных участков составлял 71,4-79,3 тыс.м3. В период работы коллектора модуль дренажного стока колебался в пределах 0,40-0,57 л/с/га. Максимальные расходы отмечались в период промывки и полива седьскохозяиственных культур. Минерализация дренажного стока колебалась в пределах 4-6 г/л по плотному остатку. Минеральные удобрения в обоих опытах вносили во всех вариантах из расчета: азота 250, фосфора 175 и калия 75 кг/га. Распределение минеральных удобрений по фазам вегетации хлопчатника и кукурузы приведено в табл. 4.2.2. Под весновспашку в обоих опытах вносили азота 50, фосфора 100 и калия 50 кг/га. С первой подкормкой под хлопчатник внесено азота 75, фосфора 50 кг/га, в фазе бутонизации одновременно с нарезкой поливных борозд вносили азота 75 и калия 25 кг/га, а в фазе цветения хлопчатника вносили 50 кг/га азота и 25 кг/га фосфора. В опыте с кукурузой оставшиеся нормы минеральных удобрений вносили в 3-4 листьев, с культивацией и 6-7 листьев с нарезкой поливных борозд. 4.3. Метеорологические условия Для характеристики метеорологических условия при проведении ОПЫТОЕ использованы среднемесячные температуры и относительная влажность воздуха за 1977-1979 гг. по данным Чимбайской метеорологической станции (табл. 4.3.1). Потепление воздуха начинается с апреля, когда среднемесячная температура находится в пределах 4,8-І6,0С.

В вегетационный период, с мая по октябрь, среднемесячная температура воздуха в среднем за три года на 1,3 выше среднемноголетней. Относительная влажность воздуха зимой в среднем 75,3, весной 55,5, летом 45,2, осенью 58,0%. Большое практическое значение имеют сроки наступления весенних и первых осенних заморозков, длительность безморозного периода, показатели температуры почвы и суммы эффективных температур. Поздние весенние заморозки отмечены в 1977 г. - 5, в 1978 -23 и в 1979 г. - 17 апреля, ранние осенние в 1977 г. - 20 сентября, поздние в 1979 г. - 25 октября. Очень поздние по сравнению со среднемноголетними весенние заморозки наблюдались в 1978-1979 гг., ранние - осенью 1977 г. Сумма эффективных температур воздуха в 1977 г. - 2314, в 1978- 1974 и в 1979 г. - 2142, что благоприятно для нормального развития хлопчатника и кукурузы. Следует отметить, что в 1978 г. сумма эффективных температур была ниже на 340, чем 1977 г., в 1979 г. на 168, что влияло на наступление основных фаз развития хлопчатника и кукурузы. Характерная особенность климата ККАССР - ничтожное количество осадков. По данным Чимбайской станции минимальное их количество отмечено Е 1979 г. - 83,2 мм, причем превышает сред-немноголетнее на 2,2 мм, в 1977 г. - на 4,6 мм выше нормы. В 1978 г. выпало 136,8 мм, что на 55,7 мм выше нормы. Весной этого года в апреле и мае выпало 83,1 мм, что превысило сред-немноголетнюю корму в 3,3 раза. В делом можно считать, что в период вегетации Е ГОДЫ исследований метеорологические условия были благоприятными, кроме посевного периода 1978 г. Почвы, на которых проводились полевые опыты, типичные для северных районов Каракалпакии и представлены луговыми аллюви-альными пустынной зоны. Механический состав почвы является весьма Еажным фактором, определяющим ее водно-физические свойства: сложение, плотность и порозность, водопроницаемость, влагоемкость, высоту и скорость капиллярного подъема влаги и др. Данные определения механического состава почвы представлены в таблице 5.I.I. Из данных таблицы видно, что пахотный слой (0-34 см) представлен легким суглинком. От 34 до 99 см залегает средний суглинок, затем в слое 99-169 см - тяжелый суглинок и в слое 169-174 см отмечен средний суглинок. ПОЧЕЫ опытного участка по классификации Н.А. Качинского относятся к средним суглинкам, утяжеляющимся книзу. Ниже приводится морфологическое описание почвенного разреза: 0-34 см Сверху сухой, незадернованный, цвет меняется от серого до темно-серого, имеются солевые пятна, встречаются корневые и растительные остатки, следы насекомых, легкий суглинок, переход постепенный. 34-46 см Подпахотный горизонт, темно-сернй, встречаются корневые остатки и остатки насекомых, мелкие пятна солей, средний суглинок, переход постепенный. 46-73 см Влажный, внизу плотный, имеет ржавый оттенок, встречаются корневые волоски. 73-90 см Красновато серый, с частыми ржавыми пятнами, переход постепенный.

Водный баланс почвы под хлопчатником и кукурузой

Для разработки рационального режима орошения хлопчатника и кукурузы важно изучить водный баланс почвы. В условиях опытов приход- ными статьями водного баланса являются: осадки, оросительная норма, запас влаги почвы и расход грунтовых вод и расходными - транспира- ция и испарение с поверхности ПОЧЕЫ. При расчете водного баланса почвы в оптимальном варианте режима орошения хлопчатника и кукурузы нами учитывались: сумма осадков за вегетационный период по данным агро-метеостанции Чимбай; оросительная норма фактически определенная, запас влаги в почве (разница в запасе влаги в слое аэрации в начале и конце вегетации) и расход грунтовых вод определен по данным опыта в лизиметрах (исполнитель К.Ержанов). Данные о водном балансе почвы под хлопчатником и кукурузы при оптимальном варианте приведены в табл. 5.4.1. Из этой таблицы видно, что суммарное водопотребление в оптимальном варианте в годы исследой-: вания в опыте с хлопчатником составило от 5260 до 5766 м3/га, а в опыте с кукурузой от 4386 до 4796 м3/га. Участие атмосферных осадков в водном балансе ПОЧЕЫ несущеетвень и оно колеблется в пределах 102-321 м3/га. Использование влаги из запасов почвы под хлопчатником в среднем за три года исследования составило 274 м3/га, а в опыте с кукурузой 801 м3/га, что составляет от общего водопотребления соответственно 4,9 и 17,0$. Расход грунтовых вод в годы исследований наименьший у кукурузы, наибольший - у хлопчатника. Расход грунтовых вод под кукурузой составляет в среднем за три года 9,89$, а под хлопчатником 38,73$ от общего водопотребления. Отсюда следует, что кукуруза при идентичных условиях возделывания больше извлекает влагу из запасоЕ почвы и меньше меньше из грунтовых вод, чем хлопчатник. Это, на наш взгляд, обусловлено, главным образом, характером размещения корневой системы. На долю оросительной воды в водном балансе под хлопчатником приходится от 52,0 до 54,32$, а под кукурузой - от 65,82 до 71,61% от суммарного водопотребления. В США с 1950 г. для расчета оросительных норм широко применяют экспериментальную формулу Блейни:.-1 и Криддла, которая в метрической системе имеет вид: Е = 25,4 К.Р (1,8 +32) х) 100 где Е - месячная норма водопотребления, мм Р - продолжительность дневного времени,% от годовой суммы (принимается в зависимости от широты местности и месяца) К - биологический коэффициент водопотребления данной культуры за месяц; - среднемесячная температура воздуха за месяц,С. Биологический коэффициент водопотребления (К) за вегетационный период принимается равным: для хлопчатника 0,60-0,70, для кукурузы 0,75-0,85.

Для расчета водопотребления культурными растениями А.М.Ал-патьев (1954) поедлагает следующую формулу: Е = /г d 2) Е- водопотребление, мм К - биологический коэффициент - среднесуточный дефицит влажности воздуха. В последние годы институтом "Средазгипроводхлопок" (Шредер, Са-ФОНОЕ, Паренчик, 1966) предложена для расчета оросительных норм следующая формула: М = 10 % К2 К3 (Е - 0), 3) где M - оросительная норма, м3/Га Е - испаряемость, мм О - сумма осадков, мм Кд-- коэффициент, зависящий от вида возделываемой культуры Kg - коэффициент, зависящий от продолжительности оросительного перилда Ко - коэффициент, применяемый для дифференциации оросительной нормы по гидромодульным районам. Суммарная величина испаряемости Е за теплое полугодие (ІУ-ІХ) определяется путем непосредственных: наблюдений или по эмпирической формуле Н.Н. Иванова (1941) с введением коэффициента К=0,8 по Молчанову Е = 0,0018.0,8(25 + )2 (ЮОчз), 4) где Е - испаряемость, мм - среднемесячная температура воздуха,С L - среднемесячная относительная влажность воздуха,% Нами были проведены расчеты оросительных норм хлопчатника и кукурузы за годы исследований по приведенным формулам.: Сравнение расчетных оросительных норм показало, что наименьшее расхождение с фактически полученной в опытах обеспечивается при расчете по формуле Блейни Криддла. Расчет оросительной нормы по формуле А.М.Алпатьева и по формуле "Средазгипроводхлопка" дает завышенная значения. Проблема борьбы со вторичным засолением почвы в Каракалпакии до настоящего времени не утратила острода. Более того с расширением орошаемого земледелия она приобретает большое практическое значение, так как расширение орошаемых площадей осуществляется за счет освоения новых земель, подверженных засолению. Как отмечалось выше, перед нами ставилась задача - выявить оптимальный режим орошения хлопчатника и кукурузы, обеспечивающий благоприятное мелиоративное состояние земель для получения максимального урожая на новоосваиваемых среднесуглинистых засоленных почвах, дренированных горизонтальным дренажом. Полевые опыты проводили на фоне ежегодного проведения профилактической промывки общей нормой 4500-5000 м3/га. Общая промывная норма давалась в два приема.

Данные лабораторных исследований показывают, что до промывных поливов опытные-участки относились к среднезасоленным.Водорастворимых солей, особенно токсичных, было больше в верхнем метровом слое. В пахотном слое сумма токсичных солей ( MqSO / ag O //аС и ЩС ) в опыте 1977 г. составляла 0,292$ сухой массы почвы. Следует отметить-, что распределение их по почвенному профилю неодинаково. Например, содержание Ма О в слое 0-40 см составляло 0,142, в слое 0-100 см - 0,163 и в слое 0-200 см - 0,114%. Содержание /Va2504 соответственно 0,018, 0,019 и 0,004% da Ct - отличается высокой растворимостью (264 г/л) и в основном накапливается ближе к поверхности. В слое 0-40 см составляло 0,132, в слое 0-100 см - 0,072 и Е Ог200 см - 0,082%. Нетоксичные соли (Са (НСОз и Са 04 ) распределяются по почвенному профилю более равномерно,(табл. 5.5.Пи 5.512). Тип засоления - сульфатно-хлоридный по анионам и магниевый и натриево-магние-вый. В 1978-1979 гг. сумма водорастворимых солей в почве до промывки оказалась меньше на 41 и 47%, чем в первом году исследований. Это обусловлено деятельностью дренажа, модуль стона которых составляет 0,40-0,50 л/с/га. Так сумма водорастворимых солей в почве до промывки в 1978 г. в слое 0-40 см составила 0,326%, в слое 0-100 см - 0,388%, и Белое 0-200 см - 455%, из них токсичных соответственно 0,125, 0,181 и 0,197%. В 1979 г. сумма солей в слое 0-40 см составляла 0,301,Е слое 0-100 см - 0,306 и в слое 0-200 см - 0,324%, из них токсичные соли соответственно по слоям составили 0,128, 0,163 и 0,197% от массы сухой почвы. Содержание токсичных солей в почве до промывки Е среднем за 3 года было: в слое 0-40 см - 44,3, в слое 0-100 см - 50,5 и в слое 0-200 см - 41,5% от общей суммы солей. Промывка общей нормой 4500-5000 м3/га на фоне дренажа обусловила рассоление всего слоя аэрации. Данные по содержанию водорастворимых солей после промывки представлены Е табл. 5.5.1.2 и рис.5.5.1. Данные таблицы 5.5.1.2 показывают, что после промывки пахотный и верхний метровой слой почвы рассолились до требуемой кондиции.Содержание нетоксичных солей после промывки снизилось и составило ме-зее 0,1%, т.е. почвы стали незасоленными. Вместе с тем содержание токсичных солей в слое 100-200 см мало изменилось, т.е. рассоление этого слоя до требуемой кондиции не достигнуто. Очевидно для рассо-іения ЕСего слоя аэрации требуются большие промывные нормы и более глубокий и хорошо работающий дренаж. 5.5.2. Солевой режим почвы в период вегетации в засивимости от поливных норм На орошаемых землях, подверженных засолению, рекомендуется при-енять промывной режим орошения хлопчатника и других культур севооборота. А.Е.Нерозин, М.А. Азизов (1964) в опытах с хлопчатником на тя-елосуглинистых луговых почвах ККАССР с глубиной минерализованных рунтовых вод 2,0-3,0 м предлагают применять поливные нормы на 30% ольше фактического дефицита влаги в расчетном слое. А.Н.Ким (1974) на засоленных почвах Голодной степи на фоне вер-икального дренажа предлагает вегвтационные поливы проводить нормами, ревышающими дефицит в 1,5, а на слабодренированных участках - в 1,25 зза. В наших опытах изучались промывные нормы, превышающие фактический дефицит влаги на 25, 50, 75 и 100%. Данные по изучению солевого режима почвы под хлопчатником приве-эны в табл. 5.5.2.ІІ-5.5.2.3.

Корневая система хлопчатника и кукурузы в зависимости от режима орошения

Режим влажности почвы, создаваемый разным числом поливов, оказывает существенное Елияние на рост и развитие корневой системы хлопчатника и кукурузы (Зайцев-, 1929"; May эр, J.925; Рыжов, 1946 ; Еременко , 1957; Белоусов , 1965; Беспалов, і976). Установлено", что при избыточном увлажнении , а также учащенных поливах небольшими поливными нормами корневая система размещается в верхних слоях. Растения с поверхностной корневой систем-мой требуют всегда повышенной влажности почвы, не переносят недостатка влаги в почве и склонны к полеганию. При жестком режиме предполивной влажности почвы основной корень проникает в глубокие слои, боковые развиваются слабее, что отрицательно сказывается на росте и плодоношении хлопчатника и кукурузы. На развитие корневой системы хлопчатника большое влияние оказывает также уровень минерализованных грунтовых вод (Литовченко, 1959). На луговых и лугово-болотных почвах с близкими грунтовыми водами корневая система размещалась ближе к поверхности по сравнению с глубоким стоянием грунтовых вод. Для характеристики развития и размещения корневой системы хлопчатника и кукурузы в зависимости от режима орошения нами были отобраны монолиты по слоям 0-30, 30-50 и 50-100 см. Монолиты отмывали через сито диаметром отверстий I мм. Из данных табл. 5.9.1 и 5.9.2 видно, что наибольшая масса корней накоплена в вар.З (34,18 ц/га) в опыте с хлопчатником и вар.2 (67,8 ц/га) в опыте с кукурузой. П0 распределению корневой массы хлопч-атника и кукурузы по слоям особых различий между ва- риантами не наблюдалось, так как предполивная влажность почвы Ео всех вариантах поддерживалась на одинаковом уровне. Данные 1978 г. в обоих опытах по накоплению корневой массы несколько ниже, чем в другие годы исследований. Это сказалось на урожае. Большой интерес представляют данные по размещению корневой системы хлопчатника и кукурузы по слоям почвы. Результаты определений корневой массы по слоям показали, что в среднем за 3 года Е пахотном слое почвы размещается: у хлопчатника 19,9 и/га,и ли 60,8$ от всей корневой массы в слое 0-100 см, у кукурузы 47,5 ц/га, или 78,6$ от Есей корневой массы (рис;5.9.1). Б слое 30-50 см соответственно 9,1 ц/га или 27,8$ и 10,2 ц/га или 16,8$. В слое 50-100 см соответственно 3,7 ц/га или 11..2 и 2,7 ц/га или 4,40$.

Таким образом, корневая система кукурузы располагается ближе к поверхности почвы, а у хлопчатника более равномерно охватывает метровый слой почвы. Это имеет существенное значение в использовании влаги из грунтовых вод. Расход грунтовых вод хлопчатником в данных условиях больше, чем кукурузой. 5.10. Рост, развитие, темпы цветения и созревания хлопчатника и кукурузы в зависимости от режима орошения Полноценные всходы хлопчатника и кукурузы получены через 10-12 дней после сева. Данные по учету динамики появления всходов представлены в табл. 5.10.I. Данные таблицы показывают, что по динамике появления всходов между вариантами существенных различий не отмечалось. На последнюю дату наблюдений (26.У 1977 г.) количество всходов составило по вариантам от 12,7 до 13,5 шт на пог.м. в опыте с Полученные всходы хлопчатника и кукурузы обеспечивали оптимальную густоту стояния, которые обусловили накопление высокого урожая хлопка-сырца и зерна кукурузы. Учеты по определению густоты стояния хлопчатника и кукурузы вели ежегодно в конце вегетации. Полученные данные представлены в табл. 5.10.2. Данные таблицы свидетельствуют о том, что различия по густоте стояния хлопчатника и кукурузы между вариантами варьируют в пределах 0,2-2,1 (в опыте с хлопчатником) и 0,1-1,3 тыс/га ( в опыте с кукурузой). Но следует отметить, что прохоладная дождливая весна, образовавшаяся почвенная корка в начале вегетации 1978 г. привели к значительному снижению густоты стояния хлопчатника и кукурузы (на 4-6 тыс/га) меньше в сравнении с 1977 и 1979 гг.). Рост, развитие растений Е определенной мере зависят от уровня агротехники, плодородия, водообеппеченности, засоленности почв, а также от биологических особенностей возделываемых культур. В условиях опытных участков рост, развитие хлопчатника и кукурузы зависели в основном от режима орошения. данные фенологических наблюдений по росту, развитию хлопчатника и накоплению плодоэлементов представлены в табл. 5.10.3, а в опыте с кукурузой - в табл. 5.10.4. Самый низкий рост хлопчатника отмечен в вар.1, где поливы проводились с ПОЛИЕНОЙ нормой, соответствующей дефициту влаги в расчетном слое почвы. Так высота главного стебля на I сентября в среднем за три года составила 63,4 см, число симподиальных ветвей 10,6, коробочек 7,0 шт. Наибольший рост, развитие и накопление плодоэлементов отмечено в вар.З, где поливные нормы рассчитывались с превышением факти- ческого дефицита влаги в 1,5 раза. Высота главного стебля в этом варианте составила в среднем за 3 года 63,2 см, число симподиаявных ветвей - 12,7 и коробочек - 10,5 шт. В вар. 4 и 5 получен наибольший рост главного стебля хлопчатника.

Так в вар.4 в среднем за 3 года высота главного стебля составила 75,0 см, а в вар.5 - 76,7 см. По накоплению коробочек на I сентября хлопчатник в вар. 4 и 5 в среднем за 3 г. опережает вар.1 соответственно на 2,2 и 2,6 шт и уступает варианту 3 соответственно на 1,3 и 0,9 шт. В опыте с кукурузой наибольший рост стебля, число початков отмечены в вар.2, где поливы проводились нормами на 25$ превышающими фактический дефицит влаги в расчетном слое почвы. К I сентября высота главного стебля в среднем за 3 г. равнялись 218,8 см, количество листочков составило 15,0 шт и початков - 1,02 шт. Переполивы кукурузы большими нормами обусловили значительное уплотнение корне-обитаемого слоя после поливов, что существенно влияет на воздушный режим почвы. Из вышеизложенных данных следует, что оптимальный режим ороше -ния хлопчатника,обеспечивающий наилучший рост, развитие, заключается в поливах, проводившихся с наступлением предполивной влажности на уровне 75$ от ШІВ с превышением поливной- нормы на 50$ против фактического дефицита влаги, а для кукурузы с превышением поливных норм на 25$ против фактического дефицита влаги с поддержанием предполивной влажности почвы на уровне 80$ от ППВ в расчетном слое почвы. Многие исследователи утверждают, что для нормального прохождения фаз развития хлопчатника и кукурузы необходимо создать оптимальный уровень влажности почвы в течение вегетации. Повышенная (избыточная) влажность почвы задерживает наступление фаз, а недостаток влаги приводит к преждевременному прекращению накопления плодоэ-лементов, ростовых процессов и в конечном итоге к снижению урожая. Это подтвердилось и в наших опытах. Данные по наступлению 50$ пветения, созревания хлопчатника и выбрасывания метелок и полной спелости зерна кукурузы приведены в табл. 5.10.5. Установлено, что при поливах по фактическому дефициту влаги в обоих опытах темпы пветечения хлопчатника и выбрасывания метелок кукурузы, а также созревание коробочек хлопчатника и зерна кукурузы на 2-3 дня опережают растения на контроле. При поливах повышенными поливными нормами на 75 и 100 (вар.4 и 5) наступление основных фаз развития растений запаздывает на 3-5 дней против контроля. Следует отметить, что неблагоприятные погодные условия 1978 года значительно повлияли на наступление основных фаз развития растений. В этом году во всех вариантах отмечена задержка в развитии на 10-12 дней по сравнению с 1977 и 1979 гг.