Содержание к диссертации
Введение
I. Биологические особенности лука репчатого и состояние изученности технологий его возделывания
1.1 Биологические особенности культуры и основные требования к факторам внешней среды 7
1.2 Водный режим почвы и его влияние на урожайность лука 14
1.3 Отзывчивость лука репчатого на питательный режим почвы и тип предшественника 17
II. Условия и методика проведения исследований
2.1 Схема опытов 28
2.2 Водно-физические и агрохимические свойства почвы опытного участка 30
2.3 Метеорологические условия за годы исследований 36
2.4 Агротехника возделывания лука в опыте 45
2.5 Методика исследований 49
III. Режим орошения и водопотребление лука
3.1 Характеристика режима орошения и динамика влажности почвы 57
3.2 Суммарное водопотребление посевов лука и коэффициент водопотребления 59
3.3 Эффективность использования оросительной воды 62
3.4 Влияние предшественника на водопроницаемость почвы 64
IV. Влияние режима орошения и предшественника на рост и продуктивность лука репчатого
4.1 Развитие надземной части репки и корневой системы культуры 70
4.2 Динамика фотосинтетической деятельности посевов 72
4.3 Динамика питательных веществ в почве 77
4.4 Биологическая активность почвы 81
4.5 Урожайность репчатого лука и характеристики его качества 84
4.6 Хранение и лежкость лука 90
V. Экономическая оценка вариантов режимов орошения и предшественника при возделывании лука 93
Выводы 96
Предложения производству 98
Список использованной литературы
Приложения
- Биологические особенности культуры и основные требования к факторам внешней среды
- Метеорологические условия за годы исследований
- Влияние предшественника на водопроницаемость почвы
- Урожайность репчатого лука и характеристики его качества
Введение к работе
Актуальность исследования. Важнейшей задачей АПК является увеличение производства репчатого лука для полного удовлетворения потребностей населения региона этим ценным продуктом питания в течение всего года с высоким качеством. Это требует углубленного изучения проблемы рационального водного режима почвы и элементов технологий возделывания для получения стабильных урожаев при наименьших затратах труда и материальных средств.
Цель її задачи исследования. Основная цель исследования сводится к выбору предшественника и подбору оптимального режима орошения активного слоя почвы для культуры репчатого лука с высокими показателями лёжкости.
В связи с поставленной целью решались следующие задачи:
-
Определить закономерность потребления воды и выявить взаимосвязь во-допотребления с величиной урожайности при различных предшественниках и режимах орошения.
-
Установить зависимость урожайности от предшественника, влияние его на качество и степень сохранности.
-
Выявить влияние режима орошения и типа предшественника на водно-физические и агрохимические свойства почвы.
-
Определить основные параметры фотосинтетической деятельности для формирования планируемой урожайности репчатого лука.
-
Дать экономическую оценку применению предшественников и режимам орошения.
Научная новизна. В почвенно-климатических условиях Волго-Донского междуречья впервые определен оптимальный режим орошения лука репчатого при поливе дождевальной машиной «Bauen> для различных предшественников и определено их влияние ка урожайность, качество продукции, водно-физические и агрохимические свойства почвы.
Практическая значимость исследований. Результаты исследований направлены на решение задач сохранения и восстановления плодородия орошаемых земель, уменьшение потребности в минеральных удобрениях и повышение урожайности сельскохозяйственных культур.
Рекомендации автора прошли производственную проверку и внедрение в КФХ СИ. Фокина на площади 123 га.
Доля личного участия автора (постановка задачи, разработка методики и схемы опытов, проведение лабораторных и полевых исследований, анализ результатов, составление выводов и пр.) составляет не менее 85%.
Основные положения, выносимые на зашиту:
динамика водопотребления лука репчатого при различных режимах орошения и разных предшественниках;
особенности формирования элементов продукгивности лука;
влияние изучаемых факторов на водно-физические и агрохимические свойства почвы;
- формирование основных характеристик фотосинтетической деятельности
посевов;
- эффективность применения изучаемых элементов технологии.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 статей, в том числе 3 в
изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 131 странице компьютерного текста, содержит 17 таблиц, 13 рисунков и 5 приложений. Список литературы включает в себя 187 источников, в т.ч. 9 иностранных авторов. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Условия и методика проведения исследований
Биологические особенности культуры и основные требования к факторам внешней среды
Лук относится к роду Allium семейства луковые- АШасеае. Лук репчатый (Allium сера L.)- двулетняя овощная культура, которая занимает более 10% общей площади, находящейся под овощами. Родина его - Средняя Азия, Афганистан, Иран. Это древнейшее культурное овощное растение, возделывавшееся с давних времен, его культура известна более 6000 лет.
Репчатый лук - одна из наиболее важных и популярных овощных культур. Помимо большого производственного значения он ценен также своими лечебными свойствами [3].
Лук содержит сахар, витамины, фитонциды, белок, минеральные соли, серу, калий, кальций, натрий, магний, и другие питательные вещества и элементы, необходимые для нормального развития и повышения трудоспособности человека. Особенно много сахара присутствует в острых сортах лука — 9-13%, в полуострых — 7-8%, в сладких сортах меньше — 6%. Острый вкус и специфический запах придает луку эфирное масло. В острых сортах его больше, чем в полуострых и сладких.
В состав лука входят все основные витамины: С, А, В і, В2, никотиновая и пантотеновая кислоты. Наиболее богат он витамином С. В зеленом луке его содержание достигает 24-35 мг и более на 100 г сырого вещества, в репчатом — 10-20 мг.
Лук обладает антибактерицидным свойством: его фитонциды убивают возбудителей различных болезней.
Химический состав лука зависит от видовых и сортовых особенностей, условий, способов и районов возделывания. Так, высокий агрофон способствует повышению сахаристости, а сильное увлажнение почвы приводит к ее снижению.
Лук репчатый распространен повсеместно. Посадки и посевы его продвинулись далеко на север и северо-восток.
Лук репчатый — растение многолетнее, способное размножаться как половым путем - семенами, так и вегетативным - делением луковиц. Обычно полный цикл развития лука, от посева семян до образования, проходит в течение двух лет. Но, в зависимости от влияния внешних условий, лук может в течение двух, трех и более лет не давать цветочной стрелки и продолжать только вегетативное развитие. В своем развитии лук проходит следующие фазы: посеянные семена (чернушка) набухают и прорастают, образуя корешок и первый трубчатый листочек. Листочек растет не верхушкой, а основанием, которое, удлиняясь, первым появляется на поверхности почвы в виде петельки белого цвета. Верхушка листочка с семенной оболочкой остается некоторое время в земле. В это время лук более чувствителен к заморозкам, к которым он вообще довольно устойчив. Дальше листочек выпрямляется, зеленеет и постепенно увеличивается. Набухание и прорастание семян лука, особенно в холодной, весенней почве, протекает очень медленно, затягиваясь до 20, а иногда до 30 дней.
При размножении семенами всходы лука вначале очень медленно растут. Лишь через 15-20 дней после всходов появляется второй такой же слабенький листочек, как и первый, и только 25-30 дней спустя, начинает развиваться третий, более мощный лист. К этому времени у основания образуется пучок нитевидных корешков, что способствует более быстрому нарастанию листовой массы.
На практике используется свыше 40 схем посева и посадки овощных культур, что затрудняет применение комплексной механизации их возделывания и механизированной уборки. Все овощные культуры являются пропашными. После их посева или посадки необходимы механизированные уходы и уборка урожая. Поэтому ширина междурядий должна быть такой, чтобы по ним свободно проходили колёса тракторов и рабочие органы машин, не повреждая растений. Чтобы получить высокий урожай, нужно также обеспечить равномерное распределение требуемого количе ства растений на гектаре. Количество растений рассадных культур регулируется изменением ширины междурядий и расстояния посадки в ряду, а безрассадных - шириной междурядий и нормой высева семян на гектар. При этом стремятся высеять такое количество семян, чтобы получить нормально загущенные всходы, не требующие прорывки. Оптимальная густота растений (в тыс/га) рекомендуется: для лука на репку 300-500, для томатов 40-50, для капусты ранней 40, средней 27-28 и поздней 18-20. Правильное размещение растений на поле зависит от формы поверхности участка, способов и схем посева и посадки (ровная, террасная, на грядах). Схемы посева (посадки) зависят также от ширины колеи трактора, ширины обода его колёс, ширины захвата сеялки и культиватора. Чем плодороднее почва, тем гуще может быть посев и выше урожайность. Для размещения на поле достаточного количества растений используют как однострочные, так и 2-3-строчные схемы посева (посадки) с разной шириной междурядий и с разными расстояниями между полосами. Для обеспечения механизации работ нужно согласовать схему посева (посадки), колею трактора, ширину захвата и рядность всех машин, возможность расстановки в междурядьях рабочих орган [12, 37, 54, 68, 75].
Лук не образует длинных, как у большинства растений, с многочисленными разветвлениями, корней. Корни у него простые, не разветвленные, в1 виде пучка нитей, почти лишенные боковых корешков и располагаются неглубоко, в поверхностном слое почвы. Поэтому лук в период роста не переносит пересыхания почвы.
С образованием третьего листика листовая масса начинает расти быстрее. Если это совпадает с удлинением дня и возрастанием тепла в летний период, то к концу лета рост листовой массы обгоняет развитие корней. Отстающая в росте корневая система не в состоянии обеспечить листья достаточным количеством почвенной влаги, вследствие чего нарастание молодых листьев задерживается, а производимые листовой массой питательные вещества начинают откладываются в наиболее молодой и нежной части трубчатых листьев, у их основания. Начинается формирование луковицы. Формированию луковиц содействует сухая и теплая погода, когда сильно развитая листовая масса испаряет много воды, а корни не в состоянии подавать ее из просохшей почвы.
После отмирания корешков и пера растение лука превращается в покоящуюся луковицу. Луковица состоит из мясистых сочных чешуи с отложенными в них запасами питательных веществ и из деревянистого плотного «донца». На верхней части донца образуется одна или несколько ростовых почек, называемых «зачатками», а на нижней могут заново отрастать корешки [ 12].
Требования лука к условиям внешней среды. Рост и развитие растений тесно связаны с условиями внешней среды. Основными из них являются-свет, тепло, вода, воздух и питательные вещества. Все они представляют собой комплекс факторов, без которых существование растений невозможно. Факторы равнозначны, и ни один из них не может заменить другого. Изменение притока одного из факторов изменяет воздействие на растение других факторов.
Наибольшая продуктивность агрофитоценоза может быть обеспечена только оптимизацией комплекса действующих взаимосвязанно факторов, в том числе оптимизацией густоты и пространственного размещения растений [54].
Для формирования высоких урожаев посев (фитоценоз) должен обладать оптимальной плотностью, большими размерами фотосинтетического аппарата, что обеспечивает наиболее полное поглощение ФАР и эффективное её использование для усвоения максимального количества углекислого газа из воздуха и элементов питания из почвы, а затем - образование и созревание высмококачественных хозяйственно-ценных органов растений. Этот процесе оптимизируется с помощью густоты посева и нормы высева, обработки почвы, применения поливов и удобрений [119].
Наблюдения за ростом и развитием овощных растений показывают, что сначала наблюдается бурный рост ассимиляционного аппарата, "зелёной фабрики", а когда он приостанавливается, идёт формирование органов отложения запасов; Прирост массы происходит по S-образной кривой. Для более полного использования солнечной радиации необходимо придвинуть вегетацию ближе к весне, чтобы наибольшей радиации соответствовал наибольший? площади ассимиляционный аппарат, а также обеспечить допустимое загущение овощных растений. Поэтому правильное установление : площади питания имеет исключительно важное значение в получении высокого урожая овощей. Площадь питания определяется нормой высева семян и высадки рассады (при фиксированной ширине междурядий). При? излишне густом и изреженном размещении растений- урожайность уменьшается: При; повышенном плодородии; почвы наибольший товарный. урожай получается при относительно меньших площадях питания, то есть чем плодороднее: почва; тем больше можно разместить на ней растений и выше урожайность [118]; Знание роли; каждого фактора в жизни овощных растений и возможностей управлениями этими факторами на разных ступенях их роста и развития" необходимо; для повышения урожайности и улучшения качества овощей;.
Метеорологические условия за годы исследований
Сложные климатические условия сильно затрудняют агропромышленное производство, снижают рентабельность возделывания сельскохозяйственных культур без проведения специальных мелиоративных мероприятий [69,162].
В сельском хозяйстве успех дела во многом определяется правильной оценкой и рациональным использованием всех агроклиматических и почвенных ресурсов территории. Согласно климатическому районированию Волгоградская область отнесена к Восточно-Европейской континентальной области. Центральная и северо-западная части территории входят в теплую и недостаточно влажную степную зону с гидротермическим коэффициентом (ГТК) 0,8-0,6; южная часть и заволжские районы относятся к очень теплой и умеренно сухой сухостепной и полупустынной зонам с ГТК 0,6-0,4 [161].
Территория Нижнего Поволжья располагает большими радиационными (7,24-20,08-109 кДж/га фотосинтетически активной солнечной радиации - ФАР) и тепловыми ресурсами, продолжительным периодом активной вегетации (155-183 дней), но имеет низкую естественную влагообес-печенность (Р = 243-470 мм при испаряемости 800-1200 мм) [162].
По области среднегодовое количество осадков изменяется от 270-300 мм (Заволжье и правобережная часть Прикаспийской низменности) до 400-470 мм (Западный и Северо-Западный районы). Вместе с тем имеющиеся ресурсы тепла обеспечивают испарение с открытой водной поверхности в течение года 800-850 мм влаги, что в 2 раза больше, чем выпадает с атмосферными осадками. Такое соотношение свидетельствует о том, что климатические условия области характеризуются резким недостатком влаги и резкой засушливостью теплого периода года [152, 153].
Согласно данным актинометрических наблюдений АМС ВГСХА за 1955-2005 г.г. приход ФАР в апреле-октябре изменялся от 161,7 до 199,6 кДж/см". В 60 % случаев отклонения поступления ФАР по годам от средней величины за указанный период находились в пределах ± 5 % и 80 % случаев — ± 7,5 %, что подтверждает высокую стабильность радиационного режима. В то же время разница в ресурсах интегральной солнечной радиации и ФАР между Волгоградом и пунктами, расположенными на северной и южной границах Нижнего Поволжья составляет от — 6,0 % до+ 5,5% соответственно. В связи с этим имеется возможность вполне корректного интерполирования полученных в Волгограде данных радиационного режима и показателей фотосинтетической деятельности агрофитоценозов во всем рассматриваемом регионе [2].
Учитывая большую продолжительность солнечного сияния в апреле-октябре (г. Волгоград — 1800-2200 час), а также наличие других факторов жизни растений, территория Нижнего Поволжья исключительно благоприятна для формирования высоких урожаев всех культур.
При современных возможностях орошаемого земледелия высокопродуктивные посевы сельскохозяйственных культур могут использовать на фотосинтез до 3,0-3,5 % приходящей ФАР, при этом урожайность может достигать 31,5-45,0 т/га сухой биомассы [158,157,156]. Фактическая урожайность полевых культур значительно ниже их потенциальной продуктивности и использование ресурсов ФАР в среднем составляет 0,5-1,5 %, поэтому ФАР не лимитирует урожайность как в богарном, так и в орошаемом земледелии.
Засушливость и ярко выраженная континентальность климатических условий Нижнего Поволжья обусловлена удаленностью от Атлантического океана и близостью к среднеазиатским пустыням. Влияние Каспийского моря распространяется только на климат узкой прилегающей к нему полосы в 30-40 км.
На территории области континентальность климата нарастает с северо-запада на юго-восток, что отражается на увеличении годовой амплитуды температуры воздуха на 2-3С (в Урюпинске — Елани она составляет 31 -32С, в Эльтоне — Ленинске - 33-34С) и уменьшении годовой суммы осадков на 150-200 мм. Абсолютный минимум температуры воздуха отмечен в северных районах (Даниловка, Рудня) -41 С; абсолютный максимум температуры приходится на июль — август и составляет +45С (Быково, Эльтон, Верхний Баскунчак). Годовая амплитуда экстремальных температур воздуха достигает 80-86С.
Среднемесячные температуры воздуха в апреле составляют 6,0-9,4С, в мае- 14,8-17,4С, в июне 19,0-22,5С, в июле -21,5-25,5С, в августе - 19,8-24,0С, в сентябре - 13,5-17,4С и в октябре - 5,9-10,2С. Анализ температурного режима показывает, что он вполне благоприятен для продукционного процесса большинства полевых культур в период активной вегетации и формирования нормальных урожаев.
Продолжительность безморозного периода на открытых ровных и возвышенных местах составляет от 148-163 дней-в северных районах и 163-183 дней в центральной и южной частях Волгоградской области [98].
Переход среднесуточных температура воздуха через 5С по всей территории отмечается в первой, половине апреля, а осенью — в конце октября — начале ноября. Продолжительность периода с t 5С изменяется от 190 до 205 дней (t = 2900-4000С). Переход температуры воздуха через 10С весной в южной части приходится на 17-22 апреля и на конец третьей декады апреля в северных районах.
Эти даты означают начало активной вегетации большинства полевых культур, в том числе и многолетних трав посева прошлых лет. Осенью среднесуточная температура воздуха повсеместно переходит через 10С в первой половине октября. Продолжительность периода с t 10С в Волгоградской области составляет 155-180 дней с суммой температур 2800-3600?С.
Анализ имеющихся данных показывает, что для всех традиционных полевых культур, возделываемых на орошаемых землях Волгоградской области, тепловые ресурсы не входят в число факторов, ограничивающих урожайность.
Средняя влагообеспеченность теплого периода года в зонах Нижнего Поволжья приведена в таблице 2.3.1 , из которой видно, что сумма осадков в апреле-октябре на всей территории региона недостаточна для компенсации потребности в воде на испарение [162].
Такое несоответствие закономерно возрастает по мере продвижения с севера на юг и максимальных значений достигает в сухой зоне (869-1019 мм).
Показатель влагообеспеченности уменьшается при переходе от засушливой зоны к полусухой и сухой с 0,33 до 0,11. Приведенные данные подтверждают наличие большого дефицита водного баланса в богарном земледелии региона, полностью восполнить который можно только лишь путем регулярного орошения.
При этом дефицит водного баланса существенно возрастает в направлении с севера на юг и юго-восток, достигая максимума в сухой зоне.
Суммарные ресурсы почвенной влаги и атмосферных осадков во всех зонах Нижнего Поволжья недостаточны для обеспечения уровня влагообеспеченности, необходимого для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур
Недостаток влаги обуславливает снижение относительной влажности воздуха ( 30 %) и повышение температуры в дневные часы, что снижает интенсивность фотосинтеза и реальную продуктивность посевов. Пагубное влияние этих неблагоприятных факторов можно полностью устранить только при научно обоснованных режимах орошения и технологиях возделывания сельскохозяйственных культур.
Недостаток влаги обуславливает снижение относительной влажности воздуха ( 30 %) и повышение температуры в дневные часы, что снижает интенсивность фотосинтеза и реальную продуктивность посевов.
Пагубное влияние этих неблагоприятных факторов можно полностью устранить только при научно обоснованных режимах орошения и технологиях возделывания сельскохозяйственных культур.
Среднегодовая относительная влажность воздуха изменяется в зависимости от территориального пункта наблюдений от 72 до 64%. Наиболее высокая относительная влажность воздуха, свыше 80%, наблюдается повсеместно в зимние месяцы. В апреле она резко понижается, в течение мая-августа остается ниже 60%.
Влияние предшественника на водопроницаемость почвы
Как известно под водопроницаемостью понимают способность почвы воспринимать и пропускать через себя воду. Водопроницаемость измеряется количеством влаги, поступившей в почву с ее поверхности. Она зависит от механического состава почв, структуры, сложения, минералогического и катионного состава почв. Для одной и той же почвы водопроницаемость изменяется в зависимости от ее влажности, времени вспашки, агротехнического состояния участка и места его в севообороте [130].
Светло-каштановые почвы Волгоградской области солонцеватые и поэтому обладают слабой водопроницаемостью. Мощность перегнойного слоя всего 25—30 см, так как процессы накопления здесь крайне замедлены ввиду низкой влажности и уменьшения органической массы. Из-за плохой промываемости в почвах скапливается большое количество солей кальция, полезных для растений. Вот почему при глубокой вспашке и хорошей влагозарядке, снегозадержании, а также при искусственном орошении светло-каштановые почвы дают хорошие урожаи сельскохозяйственных культур [41, 42].
В условиях существующего дефицита удобрений, и особенно органических, значительно возрастает роль сидерации, как одного из источников поддержания и воспроизводства плодородия почв [133].
Повышение и сохранение плодородия тесно связаны с использованием в севообороте сидеральных культур в комплексе с минеральными удобрениями. Сидераты (рис.3.2) - альтернативный источник органических веществ и биологического азота, способствующий мобилизации из нижлежащих горизонтов почвы фосфора, калия, кальция, снижению засоренности полей, улучшению водно-физических свойств [39, 101].
Правильный подбор предшественников способствует развитию микробиологических процессов в полезном для земледелия направлении, а также равномерному использованию запасов влаги и питательных веществ из разных глубин почвенного покрова [47].
Исследованиями установлено положительное действие сидеральной культуры на состояние почвы (табл. 3.4.1, рис. 3.2, 3.3).
Для повышения впитывающей способности почв при поливе дождеванием рекомендуются различные технологические и агромелиоративные приемы. К технологическим мероприятиям, повышающим впитывающую способность почв, относятся: регулирование интенсивности дождя, прерывистый полив, уменьшение разовых поливных норм, изменение качества поливной воды и др. К агротехническим мероприятиям, увеличивающим впитывающую способность почв, относятся приемы, уменьшающие плотность и повышающие водопроч-ность агрегатов, за счет рыхления и щелевания, оструктуривания почвы и другие [75].
Впитывание воды в почву - сложный физико-химический процесс, зависящий от количества, качества подаваемой воды и впитывающей способности почвы. Под впитывающей способностью почвы понимается максимальная скорость, с которой почва впитывает выпадающие осадки, или подаваемую на ее орошение поливную норму [115].
Скорость впитывания свидетельствует о хорошей водопроницаемости [1] На скорость впитывания воды в почву при напорном режиме, при поливе дождеванием оказывают влияние такие факторы, как: структура дождя - это интенсивность и диаметр капель дождя, уклон поля и непрерывное или прерывистое дождевание [85]. В структурной почве создаются оптимальные условия водного, воздушного и теплового режимов почвы, что обуславливает развитие микробиологических процессов, мобилизацию доступных питательных веществ. Благоприятный физический режим в почве создается благодаря не только макро, но и микроструктуре. Поэтому создание прочной структуры почв является важным и актуальным вопросом в мелиорации [27, 63, 95, 126, 157].
По результатам исследований отмечено влияние предшественника на впитывающую способность почвы (рис. 3.2, 3.3). Чем лучше агрофизические свойства, тем выше водопроницаемость и выше скорость впитывания.
Экспериментальные данные были получены с интенсивностью дождя 0,1-0,15мм/мин.
По данным опыта за годы исследований изменение скорости впитывания варьировало от 1,06 до 1,57 мм/ мин. Низкие показатели отмечены на вариантах Ai Вь А2 Вь А3 В] - 1,06-1,16 мм/мин, среднее значение на вариантах А] В2, А2 В2, А3 В2 - 1,14 — 1,31 мм/мин, большая скорость впитывания наблюдалась на вариантах А3 Вь А3 В2, А3 В3 — 1,19 -1,57 мм/мин. По сравнению с контролем разница составила — 0,01-10,43; 8,57-24,76; 13,33-49,52 % соответственно. Это говорит о том, что использование в качестве предшественника сидерата улучшает впитывание, что в дальнейшем сказывается на урожае.
Отмечается существенная разница по скорости впитывания между вариантами. Скорость впитывания проявляет резкие подъемы на графике логарифмической зависимости (рис.3.4) в тех случаях, когда в качестве предшественника выступала сидеральная культура, ее величина составила 1,45... 1,57 мм/мин.
Урожайность репчатого лука и характеристики его качества
К важнейшим факторам, определяющим урожайность агрофитоценоза, относятся тип и плодородие почвы, количество и распределение атмосферных осадков, наличие тепловых, радиационных ресурсов в вегетационный период и др. природные,(не регулируемые) и регулируемые человеком условия. Рассмотрение этого комплекса факторов возможно лишь в их взаимодействии с биологической программой развития растений.
В научной литературе и практических пособиях, как правило, рекомендуется конкретный уровень регулирования того или иного фактора, без учета относительно к производственным возможностям сельскохозяйственных предприятий и взаимодействия с другими факторами [45].
Урожайность является итогом биологических и биофизических процессов, протекающих в растениях, направленность которых зависит от генетической природы самого растения и условий внешней среды [158].
Урожай определяется морфологическими особенностями строения растений. Темп образования и роста листьев, длительность их жизнедеятельности, интенсивность работы, зависят во-первых, от природы и свойств самого растения; во-вторых, от условий водоснобжения, питания, освещения и т.д. [133, 135].
При низкой влагообеспеченности и отсутствии биологизации почвы невозможно получать стабильные урожаи, потому что происходит истощение плодородного слоя и даже высокие дозы удобрений не помогут получить желаемый результат.
Исследованиями установлено, что на контрольном варианте урожайность лука репчатого в среднем за годы исследований составила 25,84 т/га. При применении в качестве предшественника моркови при режимах орошения 65,75,85%НВ урожайность в среднем за годы исследований составила -20,66; 25,81; 29,44 т/га соответственно; при применении черного пара — 25,53; 28,20; 30,42 т/га; при использовании сидерата-27,47; 34,04; 43,76 т/га.
Таким образом можно отметить, что варианты А і В], А2 В], А3 В і дают низкие показатели по урожайности, варианты А] В2, А2 В2, А3 В2 занимают промежуточное состояние, варианты АіВ3, А2 В3, А3В3 — показывают лучший результат с получением стабильных урожаев.
Если рассматривать по годам исследований 2005...2008, то урожайность лука составила: 43,95; 43,66; 43,76; 44,08 т/га соответственно. Отметим, что урожайность отличалась по годам исследования. Менее урожайными оказались 2006,2007, более — 2005,2008 годы. Эти отличия связаны с метеоусловиями года.
В наших исследованиях наибольшая урожайность лука репчатого в среднем за годы исследований 43,76 т/га, была получена при режиме орошения 85%НВ с предшествующей сидеральной культурой (табл. 4.5.1, рис. 4.5).
Из данных проведенной работы следует, что повышение предполивно-го порога влажности от 65%НВ до 85%НВ способствует увеличению объема товарной продукции на 23,10 т/га или 11%. Улучшение оструктуренности почвы, т.е. применение в качестве предшественника сидерата, обеспечивало по сравнению с контролем высокую прибавку урожая в среднем на 69%. Установлено влияние на урожайность режима увлажнения и предшественника.
Таким образом, биологизация почвы благоприятно сказывается на полученном урожае.
Засушливость климата, режим орошения и предшественник влияют на биохимический состав продукции (табл. 4.5.2).
Максимальное содержание сухого вещества в растениях лука репчатого в 2005 году составило 19,30%, а в 2008 году — 18,87%, минимальное - в 2006 и 2007 годы и их значения составили соответственно 17,51 и 17,43%. Общий сахар имел наибольшее содержание в 2008 г — 77,35, наименьшее в 2007г -75,09%. Витамин С (аскорбиновая кислота) в максимальном количестве был получен в засушливые годы (9мг%), в минимальном - в сухие (6,5 мг%). Одновременно с понижением содержания питательных веществ было отмечено повышенное содержание нитратов в среднем по вариантам опыта на 2,72 — 6,45мг\кг, за годы исследований среднее значение их составило 71,5 мг/кг (предельно допустимое количество в луковицах 80 мг/кг), это связано с увеличением количества поливов, а следовательно оросительных норм.
Изменение содержания питательных веществ в луке репчатом связано с тем, что при большей поливной норме происходит частичное вымывание Сахаров и витамина С, однако в ходе исследований лук, выращенный после си-дератов содержал большее количество Сахаров и витамина С в отличии от других предшественников.
Функционирующие промышленные предприятия и автотранспорт являются источниками выброса значительного количества Cd, Pb, Zn, Си и других тяжелых металлов, соли которых оседают на поверхности почвы и загрязняют сельскохозяйственную продукцию. Высокие дозы тяжелых металлов могут ингибировать различные показатели биологической активности в почве, в том числе активность дыхания почвы, также ряд ферментов, что негативно влияет на почвенную биоту. Несмотря на то, что некоторые тяжелые металлы входят в состав ряда ферментов. Избыток их токсичен, так как приводит к разрыву или торможению энзиматических реакций [59]. Коэффициент обогащения этими элементами можно подразделить на уровни: высокий, средний и низкий. По данным исследователей существует антагонизм между Си и Zn, а поступление РЬ в растения может усиливаться при увеличении содержания меди в почве [185].
Опытные участки находились в пригородной зоне г. Волгограда, в связи с этим была необходимость контролировать содержание в товарном луке тяжелых металлов (Cd, Pb, Zn, Си). Результаты исследований приведены в таблице (4.5.3).
Анализ полученных данных показал, что содержание этих веществ за годы исследований (2005...2008гг) ниже ПДК в овощеводческой продукции.
У исследуемого сорта фактическое содержание цинка 1,42 мг/кг, что в 7 раз ниже допустимого содержания (10 мг/кг сырой массы луковиц). Концентрация меди в 14 раз ниже допустимого уровня, кадмия 7,5 раз, свинца также не превышало допустимую норму и находилось в пределах 0,009 мг/кг, что в 55,5 раз ниже предельно допустимой концентрации (0,5 мг/кг сырой массы).
