Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние изучаемого вопроса 7
1.1 Ботаническая характеристика и хозяйственное значение кукурузы 7
1.2 Биологические особенности кукурузы и факторы внешней среды 10
1.3 Водопотребление и режим орошения кукурузы 18
1.3.1 Методы определения сроков полива и суммарного водопотребления кукурузы 26
1.3.2 Инфильтрация и влагообмен в уравнении водного баланса 30
2. Условия проведения исследований 33
2.1 Природные условия района исследований 33
2.2 Метеорологические условия периода исследований 34
2.3 Почвы опытного участка 38
2.4 Агротехника возделывания кукурузы на зерно 42
3. Схема и методика проведения исследований 43
3.1 Схема опыта 43
3.2 Определение влагозапасов и основных почвенно-гидрологических констант 43
3.3 Термодинамические исследования влагопереноса 47
3.3.1 Методика тензиометричсских наблюдений за потенциалами (давлением) почвенной влаги и методика определения влагопереноса 47
3.3.2 Определение коэффициентов фильтрации и влагопроводности на монолитах в поле 50
4. Водный баланс орошаемого поля зерновой кукурузы 54
4.1 Элементы водного баланса 54
4.2 Изменение влагозапасов на вариантах опытов и сроки проведения поливов
4.3 Биоклиматические коэффициенты кукурузы на зерно и коррективы к ним
4.4 Интегральные кривые суммарного водопотребления 89
5. Результаты термодинамических исследований передвижения почвенной влаги 92
5.1 Коэффициенты фильтрации и влагопроводности 96
5.2 Расчетные значения влагопереноса 102
6. Урожайность и энерго - экономическая эффективность возделывания кукурузы на зерно при различных режимах орошения 117
Основные выводы 120
Рекомендации производству 121
Список литературы 122
Приложения 140
- Биологические особенности кукурузы и факторы внешней среды
- Метеорологические условия периода исследований
- Определение влагозапасов и основных почвенно-гидрологических констант
- Изменение влагозапасов на вариантах опытов и сроки проведения поливов
Введение к работе
зерновых сельскохозяйственных культур. По урожайности зерна, зеленой
массы, универсальности использования, выходу кормовых единиц с 1 га она
превосходит многие культуры, за исключением сахарной свеклы.
Кукуруза чрезвычайно отзывчива на орошение. По режимам орошения этой культуры проведено значительное количество исследований. Однако, вопросы, связанные с потерями воды на инфильтрацию, при возделывании кукурузы на зерно недостаточно изучены. Известно, что орошению сопутствуют такие экологически неблагоприятные явления, как подъем уровня грунтовых вод, засоление и другие, снижающие плодородие почв. Причинами таких явлений являются не только потери из оросительной сети, отсутствие дренажных систем, но и инфильтрациоиные потери поливной воды на орошаемых полях, которые отдельно не определяются и, как правило, включаются в суммарное водопотребление, что приводит к завышению оросительных норм. Поэтому исследования, направленные на изучение суммарного водопотребления и инфильтрационных потерь при различных режимах орошения зерновой кукурузы, представляются нам актуальными.
Целью исследований является определение инфильтрационных потерь при различных режимах орошения кукурузы на зерно для выявления ресурсосберегающего режима орошения, а также для получения достоверных параметров расчета суммарного водопотребления, влагозапасов и сроков поливов зерновой кукурузы.
В связи с этим в задачи исследований входило:
определить влияние различных режимов орошения на суммарное водопотребление и урожайность кукурузы на зерно;
экспериментально определить водно-физические свойства темно-каштановой почвы;
получить основную гидрофизическую характеристику (ОГХ) темно-каштановых почв, а также определить коэффициенты фильтрации и в л аго-
5 проводности в зависимости от влажности и давления почвенной влаги;
определить величину влагопереноса (инфильтрации) за пределы корнеобитаемого слоя зерновой кукурузы при различных режимах орошения в разные по влагообеспеченности годы;
установить биоклиматические коэффициенты и интегральные кривые суммарного водопотребления кукурузы, а также коррективы к ним, учитывающие метеорологические особенности расчетных периодов и складывающийся режим почвенной влаги, позволяющие проводить расчет суммарного водопотребления и сроков поливов.
дать экономическую и энергетическую оценку эффективности разных режимов орошения кукурузы на зерно.
Основные положения, выносимые на защиту:
структура элементов водного баланса при различных режимах орошения кукурузы на зерно;
величина инфильтрационных потерь при различных режимах орошения;
эмпирические зависимости коэффициентов влагопроводности от влажности для почв и грунтов разного гранулометрического состава;
- биоклиматические коэффициенты суммарного водопотребления куку
рузы на зерно в зависимости от нарастающих сумм приведенных температур
и интегральные кривые суммарного водопотребления.
Научная новизна исследований заключалась в том, что:
впервые для условий Саратовского Заволжья в структуре элементов водного баланса орошаемого поля кукурузы на зерно выделены инфильтра-ционные потери при осуществлении различных режимов орошения в разные по увлажненности годы;
уточнены биоклиматические коэффициенты кукурузы на зерно, рассчитанные по величине водопотребления, определенного методом водного баланса, из которого вычитались инфильтрационные потери;
- экспериментально определены зависимости коэффициентов влаго-проводности от влажности и давления почвенной влаги, позволившие рассчитать величину влагопереноса.
Практическая значимость работы:
Применение дифференцированного режима орошения кукурузы, при котором предполивная влажность поддерживается на уровне 70-80-70 % НВ в расчетном слое 0,7 м, обеспечивает снижение инфильтрационных потерь на 15 - 20 % по сравнению с интенсивным режимом.
Этот режим орошения (70 - 80 - 70 % НВ) зерновой кукурузы внедрен на полях хозяйств ЗАО «Агрофирма «Волга» Марксовского района и ООО «Товарное хозяйство» Энгельсского района. При этом сроки поливов кукурузы рассчитывались по полученным биоклиматическим коэффициентам и поправкам к ним, а оросительная норма была снижена на 20 %. Урожайность культуры в хозяйствах возросла в среднем на 0,8 т/га.
Апробация работы.
Основные результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийских научно-практических конференциях «Вавиловские чтения» (Саратов, 2005 - 2006), научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников СГАУ им. Н.И. Вавилова 2006 - 2009.
Публикации. Опубликовано 8 печатных работ, в том числе по материалам диссертации - 7, общим объемом 2,3 п.л., из них авторских - 0,78 п.л. Две работы опубликованы в журналах, входящих в перечень ВАК РФ.
Биологические особенности кукурузы и факторы внешней среды
Фундаментальные исследования этапов формирования органов плодоношения злаков были проведены Ф.М. Куперман в 1950 - 1952 гг. Этапы развития метелки и початка проходят асинхронно и поэтому они проходят в различных агрометеорологических условиях. Для каждого этапа требуется определенный комплекс условий.
В формировании метелки Ф.М. Куперман (1959) выделяет 9 этапов органогенеза. Формирование початка начинается несколько позже, чем метелки. В своем развитии початок проходит 12 этапов органогенеза. В начале формирование початка и метелки идет морфологически сходно. Различия в развитии соцветия выделяются на четвертом этапе, а на пятом - в развитии цветков.
На первом этапе органогенеза, который длится от прорастания семян до всходов, конус нарастания главного побега недифференцированный, он отчетливо виден еще в зародыше зерновки. Продолжительность этапа в среднем составляет около 10 дней (Кружилин А.С, 1954).
На втором этапе происходит вытягивание конуса нарастания, определяется число будущих узлов и междоузлий стебля. Одновременно закладываются зачатки настоящих стеблевых листьев, число которых не может быть увеличено никакими воздействиями на последующих этапах. Продолжительность этапа связана с температурным режимом: при пониженных температурах она возрастает, число заложенных листьев увеличивается, при повышении температуры - сокращается, число заложенных стеблевых узлов и листьев уменьшается (Володарский Н.И., 1986).
Третий этап характеризуется значительным ростом в длину конуса нарастания и сегментацией средней части. Сегменты конуса нарастания развиваются на последующих этапах органогенеза в членики главной оси метелки и колоски початка. Начинается рост стебля. Продолжительность этапа 2-4 дня. С повышением температуры продолжительность сокращается.
На 4 этапе у метелки и у початка формируются колосковые лопасти, которые быстро раздваиваются, образуя два колоска у метелки и два колосковых бугорка у початка. При благоприятных для роста условиях образуется свойственное каждому сорту число колосков; больше формируется вдоль початка колосковых лопастей и увеличивается вероятность формирования крупного длинного початка с большим числом зерен в рядах. (Чирков Ю.И., 1969).
Все высоко продуктивные сорта характеризуются относительно большой продолжительностью четвертого этапа. Увеличение размеров початков на четвертом этапе можно достигнуть путем повешения агрофона - внесением удобрений, окучиванием, способствующем росту и лучшему питанию узловых корней, а на орошаемых участках - обязательным в этот период поливом (Андреенко С.С. и др., 1959; Снеговой B.C., 1988).
Этап 5 — на этом этапе происходит формирование обоеполых цветков в колосках метелки и в початках. Однако в конце этапа из двух цветков развивается только один: у метелки - цветок с мужскими признаками, у початка -с женскими. Другой цветок атрофируется. Усиленно растут средние междоузлия стебля (6 - 9-е у раннеспелых, 6 - 11-е у позднеспелых сортов). При недостатке влаги или тепла на этапах 4 и 5 рост междоузлий замедляется - растения характеризуются низкорослостью.
При прохождении 6 этапа в пыльниках метелки образуется пыльца. Неблагоприятные условия для роста материнских клеток пыльцы приводят к недоразвитию не только части пыльцы, но и соцветий. Для початка 6 этап органогенеза характеризуется формированием женских генеративных органов, зародышевого мешка, усиленным ростом столбиков пестика. При переходе от этапа 6 к этапу 7 начинается рост верхних междоузлий стебля. Для 7 этапа характерно: усиленный рост покровных органов цветка, вытягивание тычиночных нитей, и нитей, несущих рыльца, завершение процессов формирования половых клеток. К концу этого периода прирост стебля в высоту достигает 10 — 15 см в сутки.
На этих этапах (примерно за 10 дней до выметывания) начинается критический период кукурузы. Недостаток влаги именно в это время сильно уменьшает урожай культуры. Опоздание с поливом в засушливой степной зоне в критический период на 10 дней может привести к снижению урожая зерна на 20 - 25%, а опоздание на 20 - 25 дней приводит к недобору урожая на 70 - 80%. Указанное снижение продуктивности нельзя восстановить при дальнейших поливах. Поэтому в районах орошения на этих этапах необходимо провести поливы (Сказкин Ф.Д., 1961; Балюра В.И., 1963; Собко А.А., 1986). На 8 этапе происходит выметывание метелки за пределы влагалища верхнего листа и выбрасывание нитей початка. Недостаток влаги и высокая температура воздуха на 7-ом и 8-ом этапах органогенеза початка задерживают появление нитей (столбиков). Продолжительность периода при этом увеличивается от 4 - 5 дней при оптимальном увлажнении до 14-18 дней при засухе (Чирков Ю.И., 1969). Последний 9 этап у метелки завершается цветением. Продолжительность этапа составляет 5-7 дней, после чего мужское соцветие засыхает и отмирает (Володарский Н.И., 1986). У початка протекают два сложных процесса: цветение и оплодотворение; затем рыльце отмирает, нити буреют и засыхают. Оптимальная температура для 8 и 9 этапов составляет 19 - 23 С. При таких условиях пыльца сохраняет жизнеспособность в течение 1 - 2 сут. При температуре выше 25 - 30 С и относительной влажности воздуха около 30% пыльца, содержащая около 60% воды, высыхает в течение 1 - 2 часов, теряет способность к прорастанию, что приводит к плохой выполненности зерна початков. Специальными исследованиями установлено, что собственной пыльцой на поле оплодотворяется не более 5% растений, остальные опыляются чужой пыльцой, принесенной ветром с других растений (Володарский Н.И., 1986). Хорошая обеспеченность растений влагой и элементами питания на данном этапе позволяет сократить разрыв между цветением метелки и появлением нитей початков. Положительно влияет как отдельно внесенное азотное, так и совместное внесение азотных и фосфорных удобрений, при котором их действие на сокращение указанного разрыва еще более усиливается. Калий задерживает цветение метелки, что также приводит к положительному результату (Володарский Н.И., 1986; Голованов А.И., 1986; Попов Г.И., 1974; Воронин Н.Г., 1989). Десятый этап - формирование зародыша и зерновки, идет налив зерна. На 11 этапе происходит накопление питательных веществ в семени и перевод их в запасные вещества.
Неблагоприятные условия на 10 - 11 этапах (засуха, заморозки) могут повредить формирующееся зерно или вызвать снижение его абсолютного веса (Чирков Ю.И., 1969). В это время необходим высокий уровень ассимиляции, обеспечивающий непрерывный приток пластических веществ к початку с наливающимся зерном, что достигается хорошей водообеспеченностью растений. Подкормка калием усиливает передвижение углеводов к початкам и повышает стойкость к полеганию растений (Кореньков Д.А., 1990). 12 этап — восковая спелость, завершается созреванием семян, т.е. фазой полной спелости. Зерно в этой фазе приобретает хорошую всхожесть.
Метеорологические условия периода исследований
В 2006 году величина осадков за вегетационный период составила 109 мм. Средняя месячная температура воздуха в мае была 15,4 С (ниже нормы на 0,2 С), в июне - 22,4 С (выше нормы на 2,4 С), в июле - 20,4 С (ниже нормы на 2,3 С), августе - 23,0 С (выше нормы на 2,4 С), в сентябре - 15,6 С (выше нормы на 1,6 С). За период вегетации среднемесячные дефициты влажности воздуха за летние месяцы составили 11,8; 11,5; 12,3 мб, что ниже среднемноголетних данных. В целом 2006 год характеризуется как среднезасушливый с переменным увлажнением.
Погодные условия вегетационного периода 2007 года складывались следующим образом. Сразу после посева, проведенного 16 мая, установилась жаркая погода. Днем температура не опускалась ниже 30 - 32 С, а максимум составил 36,0 С. Средняя температура 3 декады мая была 25,5 С, что на 8,1 С выше среднемноголетних показателей. Дефицит влажности воздуха составил 21,1 мб, что также выше среднемноголетних показателей на 10,0 мб. Осадки в мае месяце не выпадали. Для первой половины июня была характерна прохладная погода с переменной облачностью, прохладным ветром и дневной температурой 17 - 18 С. Однако с середины второй декады температура постепенно стала возрастать и к концу декады вновь установилась жаркая погода. Средняя температура воздуха составила 20,0 С, дефицит 11,4 влажности воздуха мб. Конец июля и весь август стояла очень жаркая, душная, безоблачная погода. Осадки выпали только во второй половине августа. Средняя температура воздуха в июле, августе была 22,8 С и 26,1 С соответственно. Это выше среднемноголетних показателей на 0,1 и 5,5 С. В конце третьей декады августа произошло значительное снижение температуры. Средняя температура воздуха в сентябре была 15,8 С. В первой половине месяца стояла пасмурная, прохладная погода с частым выпадением осадков.
Хотя за вегетационный период 2007 года (с III декады мая по сентябрь) выпало 182 мм осадков, в целом 2007 год можно характеризовать как засушливый. Устойчивый снежный покров зимой 2007 - 2008 года установился в III декаде ноября. Зимний период характеризовался обильным выпадением осадков, значительным понижением температуры в III декаде декабря - 23,6 С, во II декаде января - 29,5 С, метелями в III декаде января. Однако с III декады февраля наступила оггепель, во время которой дневная температура поднималась до + 3 С. К концу декады снежный покров сошел практически полностью. В I декаде марта аномально теплая погода сохранилась. В первых числах месяца установилась ветреная погода с частым выпадением осадков в виде дождя. К концу месяца дневные температуры доходили до +10, +15 С. Средняя температура апреля составила 11,1 С, что на 5,2 С выше среднемноголетних данных. В связи со сложившимися погодными условиями весенне-полевые работы в 2008 году начались на 2 недели раньше обычного. Отличительной чертой 2008 года стали поздние заморозки в ночь с 8 на 9 июня. Температура воздуха у поверхности почвы снизилась до + 0,3, + 0,9 С, а в пониженных местах до -2, -5 С. Середина июня выдалась жаркой и сухой. Средняя температура II декады составила 23,2 С, что на 2,8 С выше среднемноголетней. Осадков выпало 15% от нормы. С первых чисел третьей декады происходит постепенное снижение температуры и к концу месяца она составила 18 С, наблюдалось частое выпадение осадков, количество которых превысило норму на 21% и составило 16,9 мм. Первая декада июля, при характерном для этого периода температурном режиме, характеризовалась обильным количеством осадков - 42 мм, что составляет 323%о от нормы. С середины II декады установилась душная, жаркая погода. Дневные температуры доходили до 34 - 36 С. Количество же выпавших осадков составило 6,8 мм - половину от среднемноголетних величин. В третей декаде месяца происходит снижение температуры до 22 С, часто выпадают осадки, величина которых составила 43,8 мм (365% от нормы). В первой трети августа установилась пасмурная, ветреная погода. В отдельные дни температура не превышала 17 С. Однако уже с 11 августа дневная температура не опускалась ниже 31 С, а в середине декады была выше 36 С. Такая жаркая погода, с периодическим выпадением осадков, продлилась до конца месяца. Практически весь сентябрь стояла пасмурная, прохладная погода, особенно во второй половине. Средняя температура воздуха постепенно снизилась с 17,7 С в первой декаде до 10,5 С в третьей. Осадки выпадали только в первой декаде. Всего за вегетационный период выпало 197 мм осадков. Год характеризуется как среднезасушливый в котором засушливые периоды чередовались с обильным выпадением осадков (табл. 2.1). В геоморфологическом отношении территория ООО «Товарное хозяйство» расположена в Восточном засушливо-степном, типчаково-ковыльно-ромашниковом районе (Южная Сыртовая равнина) на древних Волжских террасах (второй и третьей) и в пойме реки Б. Караман. Территория характеризуется спокойным равнинным рельефом, слаборасчлененным оврагами, с отчетливо выраженным микрорельефом. Геологическое строение и характер почвообразующих пород однообразен. Основная часть территории хозяйства сложена четвертичными отложениями - сыртовыми тяжелыми суглинками и глинами (Усов Н.И., 1948). Почвы опытного участка террасовые, темно-каштановые средней мощности, слабосолонцеватые. Горизонты почвы характеризуются следующими признаками: Горизонт А +АВ 0-28-35 см, каштанового цвета, комковато-пылева тый, рыхлый, (гор. А 26-28 см), переход в В] заметный; 81 35-45 см, неоднородно окрашен, серовато-коричне вого цвета с темными гумусовыми затеками, уплот ненный, слаботрещиноватый, переход постепенный; 82 45 - 80 см, желто-коричневый с редкими широкими гумусовыми затеками, уплотненный, в нижней части горизонта наблюдаются карбонаты в виде рас плывчатых пятен; С глубже 80 см, материнская порода - тяжелый суглинок и глина, грязно-желтого цвета.
Определение влагозапасов и основных почвенно-гидрологических констант
Определение влажности почвы во всех вариантах по режимам увлажнения проводилось термостатно-весовым методом. Образцы на Бюксы с почвой взвешивались до и после высушивания. Плотность почвы определялась в начале и конце вегетации кукурузы каждый год по методике СВ. Астапова (1958). Отбор почвенных образцов проводился в естественном сложении в трехкратной повторности послойно от 0 до 1,0 м через каждые 10 см и через каждые 20 см во втором метре почвенным буром Н.А.Качинского (Вериго С.А. и др., 1973). Наименьшую влагоемкость определяли методом затопления площадок. По этому методу наименьшую влагоемкость определяют на всю глубину корнеобитаемого слоя, но не менее 1,5 м. Расчет количества воды, необходимой для залива площадки, проводился по формуле: Q = 2-(oo„B-o))rsh/100, (4) где Q - количество необходимой для залива воды (м ), шнв - предполагаемая наименьшая влагоемкость корнеобитаемого слоя почвы (% веса абсолютно сухой почвы), (о - влажность корнеобитаемого слоя почвы перед заливом площадки (% веса абсолютно сухой почвы), г - объемная масса корнеобита-емого слоя почвы (т/м ), s - площадь заливаемой площадки (м"), h - глубина корнеобитаемого слоя почвы (м).
После затопления площадку укрывали соломой. Через некоторое время, необходимое для стекания гравитационной воды, приступали к определению влажности почвы, т. е. собственно к определению наименьшей влагоемкости (НВ). Влажность почвы определялась несколько раз, пока разница между предыдущим и последующими значениями не уменьшится до 1,5% в пределах всего корнеобитаемого слоя. Первое определение влажности почвы проводили через сутки после залива площадки, второе - через 2-3 суток. Бурение проводили в центре площадки, каждый раз в четырехкратной повторности. Пробы почвы брали через каждые 10 см на всю глубину корнеобитаемого слоя. Фактическая поливная норма нетто, поступившая па поле и осадки учитывались осадкомерами Третьякова, установленными на поверхности почвы. Влажность определяли каждую декаду вегетационного периода, а также до и после поливов, после обильных осадков. Использовали термостатно-весовой и тензиометрический методы.
Согласно термодинамической теории энергетическое состояние влаги в почве количественно оценивается с помощью энергетических функций (потенциала почвенной влаги Ф и давления почвенной влаги Р). В условиях природных изменений температур в слабо- и среднезасоленных грунтах, когда конвекционный перенос капельно-жидкой влаги преобладает над другими видами ее перемещения, потенциал влаги в практически недеформируе-мой среде определяется суммой капиллярно-сорбционного и гравитационного потенциалов (Беннет К. и др., 1966; Киконин А.К. и др., 1976; Рачииский В.В., 1964; Ревут И.Б., 1972; Румер Ю.Б. и др., 1977; Хенкс Р.Дж. и др., 1985).
Потенциал влаги определяется как мера энергии, которую необходимо затратить, чтобы удалить из почвы единицу массы жидкости, это давление, выраженное относительно заранее выбранной плоскости (поверхности земли) (Глобус A.M., 1969; Качинский Н.А., 1970). В почве, насыщенной влагой и не содержащей солей, потенциал почвенной влаги равен нулю. По мере иссушения почвы потенциал возрастает по абсолютной величине, но приобретает отрицательное значение, т.е. алгебраически уменьшается. Одновременно, по мере иссушения почва приобретает способность при соприкосновении с чис-той водой поглощать ее или всасывать в себя (Myers R.G. и др., 1970; Бондаренко Н.Ф., 1975). Такая способность была впервые установлена В.Г. Корневым (1925) и получила название сосущей силы почвы или всасы 48 вающего давления почвы. В.Г. Корневым был предложен метод определения величины всасывающего давления почвы с помощью тензиометра.
В настоящее время на практике применяют различные конструкции тензио-метров, предназначенных для оперативных и режимных измерений всасывающего давления влаги (Глобус A.M., 1969; Глобус A.M. и др., 1971; Мичурин Б.Н. и др., 1970; Мичурин Б.Н., 1975; Мельникова М.К, 1959; Муромцев Н.А., 1979; Кулик В.Я, 1978; Жернов И.Е. и др., 1976; Жернов И.Е. и др., 1971; Van Rooyen F.S., 1977). В наших исследованиях использовались индикаторные тензиометры Н.Н. Шишкова с ртутным манометром (рис. 3.2). Тензиометры были установлены в четырехкратной повторности, горизонтально в шурфах на глубинах 0,30; 0,60; 0,90; 1,20, 1,50 м и вертикально в скважинах до глубины 2,50 м.
Изменение влагозапасов на вариантах опытов и сроки проведения поливов
В среднезасушливом 2006 г массовые всходы кукурузы были отмечены 24 мая, когда запасы влаги в почве составляли 204 мм. Осадки третьей декады мая - 16 мм и первой декады июня - 11 мм, выпавшие практически сразу, после появления всходов, создали благоприятный водный режим на первом, втором и третьем вариантах. Здесь проведение первого полива потребовалось 17 июня, когда культура находилась в состоянии 5-6 листьев. На четвертом варианте с интенсивным увлажнением, первый полив провели на 6 суток раньше, т.е. 11 июня. Температуры и дефициты влажности воздуха второй и третей декад июня не превышали среднемноголетних величин. Поэтому на первом, втором и третьем вариантах второй полив провели в середине первой декады июля. К этому времени на четвертом варианте провели третий полив. Сроки проведения этих поливов как нельзя лучше совпали с развитием культуры, со второй декады июля у кукурузы наступила фаза выметывания, т.е. начался критический период. Повышение температуры, отсутствие продуктивных осадков до первой декады августа обусловило необходимость проведения еще одного полива на первом варианте, двух поливов - на втором, и трех поливов - на третьем и четвертом вариантах. Нами были рассчитаны сроки поливов с использованием среднемноголетних биоклиматических коэффициентов и поправок к ним, которые с небольшим отклонением в 2 - 3 дня совпадали со сроками, установленными по влажности почвы и давлению почвенной влаги. Расчеты за 2006 г приведены в таблицах 4.6 - 4.8 и приложении 6.
Таким образом, в 2006 году на первом варианте с предполивным порогом влажности 70% НВ было проведено 4 полива поливными нормами от 68 до 72 мм; на втором варианте, с предполивными порогами влажности 70 - 80 - 70 % НВ проведено 5 поливов: 3 полива нормами 68 - 72 мм и 2 полива нормами 47 - 52 мм; на третьем варианте, с предполивными порогами влажности 70 - 70 -80 % НВ - проведено 6 поливов: 3 полива нормами 68 - 72 мм и 3 полива нормами 47 - 52 мм; на четвертом варианте, с предполивным порогом влажности 80% НВ, проведено 7 поливов нормами 47 - 52 мм.
По данным бурений были построены хроноизоплеты влажности, представленные на рисунке 4.3 - 4.6, а также эпюры влажностей. На рисунке 4.7 представлено распределение влажности после проведения 14 и 17 августа 5010 и 60Г0 поливов на вариантах II и III и 6 ого полива 8 августа на варианте IV, после которого выпали сразу же осадки (9.08 и 10.08), обеспечившие на этом варианте переувлажнение и увеличение инфильтрационных потерь (рис. 4.7). В следующем 2007 году более засушливом по температурам и дефицитам влажности воздуха массовые всходы кукурузы зарегистрированы 24 мая. Выпавшие в апреле и мае значительные осадки (90 мм) обеспечили влагой всходы кукурузы (215 мм). В течение вегетации осадки почти в два раза были больше по сравнению с 2006 годом. Однако, быстрый рост температур и дефицитов влажности воздуха во второй декаде мая обусловил проведение первого полива на четвертом варианте уже 3 июня, а 11 июня и на остальных вариантах. Осадки 40 мм, выпавшие в третьей декаде июня, создали благоприятный водный режим в верхних слоях почвы. Это позволило провести второй полив на первом и третьем вариантах 11 июля, а на втором варианте 10 июля. На варианте с интенсивным увлажнением второй полив провели до выпадения осадков, 15 июля. С этого времени у культуры начался критический период, совпавший с повышением температур и дефицитов влажности воздуха. Срок четвертого полива на варианте IV совпал с этим периодом. Третий и четвертый поливы на I (70% - 70% - 70% НВ), И (70% - 80% - 70% НВ) и III (70% -70% - 80%) НВ) вариантах были проведены с 18 по 6 августа - в самый засушливый период, когда дождей не было, стояла очень жаркая, душная, безоблачная погода. Дневные температуры доходили до 35 - 37 С, а дефициты влажности воздуха составляли 21 - 21,6 мб (тогда как среднемноголетние значения этого периода 14,4 -13,2 мб). На IV варианте (80% - 80% - 80% НВ) к этому времени провели 6 поливов. Со второй половины августа температура снизилась, и начали периодически выпадать осадки. На первом варианте необходимость в проведении поливов отпала. На втором и третьем вариантах пятый полив провели 10 и 9 августа соответственно, а 11 августа - седьмой полив на четвертом варианте. Причем осадки второй декады августа в 21 мм привели к тому, что последний полив на Ш варианте был проведен 15 августа. Таким образом в 2007 году на первом варианте проведено 4 полива поливными нормами от 68 до 72 мм; на втором варианте - 3 полива нормами 68 - 72 мм и 2 полива нормами 47 - 52 мм; на третьем варианте - 3 полива нормами 68 - 72 мм и 3 полива нормами 47 - 52 мм; на четвертом варианте - семь поливов нормами 47 - 52 мм (табл. 4.9 - 4.12). Построенные хроноизоплеты влажности подтверждают необходимость проведения поливов на вариантах опыта (рис. 4.8 - 4.11).
