Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор литературы 5
ГЛАВА 2. Условия и методика проведения исследований . 25
2.1. Климатические и почвенные условия в зоне проведения опытов 25
2.2. Схема проведения опытов 33
2.3. Методика проведения исследований 36
2.4. Агробиологическая характеристика хлопчатника сорта Ташкент-1 39
2.5. Агротехника на опытных участках 39
ГЛАВА 3. Результаты исследований 45
3.1. Агрофизические свойства сероземных почв опытного участка 45
3.2. Солевой режим почвы при различном числе поливов 51
3.3. Уровень залегания грунтовых вод 57
3.4. Предполивная влажность почвы, поливные и оросительные нормы 60
3.5. Густота стояния растений 67
3.6. Концентрация клеточного сока в листьях хлопчатника 71
3.7. Рост и развитие растений хлопчатника 76
3.8. Урожай хлопка-сырца 86
3.9. Технологические свойства волокна 94
3.10.Производственные испытания различной густоты стояния и числа поливов 96
3.11..Экономическая эффективность возделывания хлоп чатника при различных густотах и режимах орошения. 103
Выводы 107
Предложения производству 109
Приложения 111
Литература 121
- Климатические и почвенные условия в зоне проведения опытов
- Агротехника на опытных участках
- Агрофизические свойства сероземных почв опытного участка
- Концентрация клеточного сока в листьях хлопчатника
Введение к работе
В решениях ХХУІ съезда партии и Майского (1982 г.) Пленума ЦК КПСС определены дальнейшие задачи по расширению площадей орошаемых земель в стране до 23-25 млн.га, а в Узбекистане - до 4,4 млн.га.
Производство хлопка-сырца на этой основе возрастет в стране до 9,6 млн.тонн, а в Узбекистане - до 6,0 млн.тонн.
В этих документах указывается, что неотложной задачей работников сельского хозяйства является дальнейшее повышение урожайности сельскохозяйственных культур на основе внедрения в производство научно-обоснованных агротехнических приемов.
Следовательно, производство хлопка-сырца в Узбекистане, в основном будет осуществляться и за счет расширения орошаемых земель в новой зоне освоения, а также выбора оптимальной густоты стояния растений и режима орошения.
Для условий засоленных земель Голодной степи применение научно-обоснованной агротехники по выращиванию хлопчатника является главным резервом дальнейшего повышения урожайности.
В настоящее время в Голодной степи орошается почти 300 тыс. гектаров земель, на которых выращивается в основном хлопчатник и валовое производство этого ценного сырья ежегодно возрастает. Только в Сырдарьинской области в 1983 году было собрано 375 тыс. тонн хлопка-сырца, а к 1985 году предполагается валовые сборы довести до 450 тыс.тонн. За счет правильного выбора густоты стояния растений, режима орошения и улучшения мелиоративного состояния земель, будут выявлены дальнейшие резервы повышения урожайности и валовых сборов хлопка-сырца в Голодной степи.
Проработка и изучение агротехнических приемов в зоне засоленных земель нового освоения Голодной степи, где хлопчатник воз - 4 -делывается при широких междурядиях (90 см) дает полное основание утверждать, что в этих условиях можно значительно повысить урожайность за счет увеличения густоты стояния растений и применения дифференцированного режима орошения.
С целью определения оптимальной густоты стояния и поливного режима для хлопчатника, возделываемого на вновь освоенных засоленных землях Голодной степи, нами в 1977-1980 годах проводились специальные опыты на примере совхоза имени газеты "Правда" Ильичевского района Сырдарьинской области, результаты которых излагаются ниже.
Климатические и почвенные условия в зоне проведения опытов
Голодная степь и ее новая зона освоения земель является перспективным районом для возделывания хлопчатника. Она представляет собой обширную равнину, которая с востока на север граничит с рекой Сырдарьей, а с запада и северо-запада с понижениями "Ар-насай" и песчаной пустыней Кыэылкум, с юга икго-запада с предгорьями северных склонов Туркестанского хребта - южная часть степи называется Джизакским массивом.
Основным источником орошения земель Голодной степи является южный Голодностепский канал.
Климатические условия этого района отличаются высокой кон-тинентальностью и резко выраженной периодичностью выпадения атмосферных осадков, приуроченных к зимне-весенним месяцам.
Средняя многолетняя температура за год, на территории Сыр-дарьинской области +1бС, средняя температура января месяца -4С. Абсолютный максимум +44,5С. Продолжительность безморозного периода 200-210 дней. Годовое количество атмосферных осадков 280-315 мм.
Приведенные сведения свидетельствуют о благоприятных условиях в Голодной степи для выращивания средневолокнистых сортов хлопчатника и других сельскохозяйственных культур. Зимне-весенние атмосферные осадки частично обеспечивают вымывание вредных солей из пахотного слоя почвы и создают запас влаги для растений, а на участках с близким залеганием опресненных или слабоминерализованных грунтовых вод, они способствуют увеличению мощности опресненного верхнего слоя грунтовых вод "пресной подушки",создаваемой осенне-зимними промываемыми поливами на фоне дренажа.
Площадь орошаемых земель в Голодной степи из года в год увеличивается и к 1980 году она достигла почти 300 тыс.га. Климатические и почвенные условия засоленных земель Голодной степи и Сырдарьинской области, куда входит Ильичевский район, характеризуются особыми условиями водно-солевого режима. Вся территория старого освоения земель Голодной степи относится к светло-сероземным почвам, однородным по механическому составу. В зоне нового освоения земель встречаются сложные грунты с уплотненными гипсированными слоями. Если в таких условиях грунтовые воды находятся в пределах 2,0-2,5 метра, то они почти не участвуют в формировании урожая. Характерной особенностью этой территории является сложение почво-грунтов, т.е. они представлены аллювиально-пролювиальными отложениями четвертичного возраста. Режим грунтовых вод на территории совхоза "Правда" определяется вегетационными поливами и фильтрационными потерями воды из оросительных каналов и на полях орошения. Грунтовые воды пополняются за счет выпадающих атмосферных осадков и подземного притока со стороны Чирчик-Ангренской долины. Уровень залегания грунтовых вод находится в пределах 2,5-3,5 м от поверхности земли, минерализация их от 3 до 20 г/л. Содержание солей в орошаемых почвах достигает 1,2-1,556 по плотному остатку и до 0,02-0,06$ - по хлор-иону. Такое содержание солей характеризует почвы как средне- и сильно засоленные. Характер засоления почв хлоридно-сульфатный и это требует ежегодного мелиоративного вмешательства, т.е. удаления избытка солей из почвы проведением промывных поливов нормами 3,0-5,0 тыс.мЗ/га. Территория совхоза "Правда" и прилегающие земли расположены на третьей надпойменной террасе реки Сырдарья. Рельеф местности равнинный с общим слабым уклоном на северо-восток. Микрорельеф на орошаемых полях ясно выражен, требующий на всей площади капитальной планировки. По климатическим условиям территория совхоза "Правда", где проводились опыты, относится к зоне эфемерных полупустынь, которая характеризуется малым количеством выпадающих атмосферных осадков и неравномерным распределением их в течение года, высокими летними и низкими зимними температурами воздуха, большой сухостью воздуха в теплое время года и сильным испарением с поверхности почвы. Для характеристики основных элементов климата в таблицах 2.1 и 2.2 приводятся данные наблюдений метеорологической станции 0к-0лтин за 1977-1980 годы. Амплитуда колебания температур в течение года по станции 0к-0лтин большая. Продолжительность безморозного периода достигает 200-210 дней, причем последний весенний заморозок бывал, примерно 25-28 марта, первый осенний - 20 октября - 7 ноября. Оптимальные сроки для посева хлопчатника на территории Ильиче веко го района наступают в первой декаде апреля, когда температура почвы достигает +Ю-12С. Годовое количество атмосферных осадков составляет 250-388 мм, причем максимум их выпадает в невегетационный период, летом дождей почти не бывает. Относительная влажность воздуха за год - 62$, в летние месяцы в условиях Голодной степи, она опускается до 30-45$, а иногда и до 27-29$, Поэтому испарение, как с поверхности почвы, так и с зеркала воды очень велико и во много раз превышает количество выпадающих осадков.
Агротехника на опытных участках
Под водно-физическими свойствами почвы, принято понимать показатели ее сложения, т.е. объемную массу, а также способность почвы удерживать воду во взвешенном состоянии или ее влагоемкость и показатели водопроницаемости, т.е. способность почвы, как пористого тела пропускать через себя воду. Все перечисленные показатели в период вегетации могут изменяться в широких пределах и оказывать огромное влияние на обеспеченность растений водой и элементами питания, а от этого будет складываться рост, развитие растений и формирование высококачественного урожая.
Одним из показателей снижения почвы в пахотном и подпахотном горизонтах, определяющих водопроницаемость и влагоемкость, соответственно и обеспечение растений доступной влагой и элементами питания, является изучение объемной массы почвы в зависимости от принятого режима орошения, способа посева и густоты стояния растений хлопчатника.
Объемная масса почвы. С целью установления изменений сложения почвы, в зависимости от изучаемых факторов, на опытах проводились специальные исследования по определению объемной мас сы почвы, результаты которых приведены в табл.3.I. Анализируя эти данные возможно отметить, что весной до посева, объемная мас са почвы опытного участка в горизонте 0-50 см колебалась в преде лах 1,42-1,43 г/смЗ. К концу вегетации объемная масса почвы воз росла, что наглядно просматривается в особенности от кратности проведения поливов. В вариантах с проведением 3 поливов (1-2-0) она составила 1,48-1,52 г/смЗ по годам исследований, а с увеличением числа поливов до 4 (1-3-0) до 1,50-1,58 и при пяти поливах за вегетацию по схеме 1-4-0 объемная масса почвы составила 1,54-1,64 г/смЗ. При этом следует указать, что наиболее значительные изменения объемной массы происходят в пахотном горизонте почвы. Следовательно главным фактором влияющим на объемную массу почвы являются объем оросительной воды и частота проведения вегетационных поливов и междурядных обработок. 3.1.2. Наименьшая влагоемкость почвы. Одним из главных свойств почвы, определяющим запасы воды и ее доступность для растений, является наименьшая лвгоемкость, т.е. способность почвы удерживать воду во взвешенном состоянии. Наименьшая влагоемкость почвы изменяется под воздействием многих факторов и, в первую очередь, при изменении механического состава, т.е. наличия глинистых частиц. В условиях засоленных почв Голодной степи широкое изучение влагоемкости почвы было начато только в 1970-1980 годы. На основании многочисленных исследований было установлено, что показатели наименьшей влагоемкости почв, необходимы для установления поливных и оросительных норм при возделывании хлопчатника. Перед закладкой полевых опытов, мы определили наименьшую влагоемкость почвы (табл.3.2) Приведенные данные показывают, что с увеличением мощности исследуемого горизонта почвы повышается и ее водоудерживающая способность. Так, например, если в горизонте 0-50 см влагоемкость почвы в среднем за годы исследований составила 22,8%, то в слое 0-150 см она увеличилась до 25,4$ к весу почвы. Оценивая изменения влагоемкости почвы по горизонтам, в разрезе лет исследований, возможно отметить стабильность данного показателя за исключением 1977 года. Увеличение влагоемкости почвы в нижних горизонтах, в какой-то мере возможно объясняется и некоторым влиянием грунтовых вод. Водопроницаемость почвы. Одно из важнейших свойств почвы, позволяющее правильно устанавливать режим орошения и технику полива для хлопчатника, является водопроницаемость почвы. Под водопроницаемостью понимают способность почвы, как пористого тела, пропускать через себя воду, а это свойство во многом зави-сит от механического состава, степени засоления, содержания в почве органического вещества и способов возделывания хлопчатника. С целью выяснения способности почвы фильтровать воду, т.е. ее водопроницаемости в зависимости от схемы размещения растений и режима орошения определения этого показателя проводились весной после сева хлопчатника и в конце вегетации (табл.3.3). Анализ порученных данных показывает, что водопроницаемость почвы на опытном участке весной, до начала первого полива была значительно выше (527 мЗ/га), чем в конце вегетации, после завершения вегетационных поливов во всех вариантах, независимо от числа поливов (218-322 мЗ/га за 3 часа). Следует отметить, что увеличение числа вегетационных поливов с 3 до 5, уменьшает водопроницаемость и объяснить это можно уплотняющим действием воды на пахотный и подпахотный горизонты, а также уплотнением почвы в поливных бороздах после прохода трактора, и кальмотажа илистыми фракциями почвы. Если при 3-х поливах за вегетацию, в конце вегетации в почву впитывалось в среднем 322 мЗ/га, при четырех - 263, то при пяти поливах только 218 мЗ/га. Из представленных данных видно, что для повышения водопроницаемости почв, особенно в вариантах с большим числом поливов, необходимо постоянно проводить глубокие культивации почвы, которые бы создавали условия для хорошего впитывания воды.
Агрофизические свойства сероземных почв опытного участка
В вариантах с четырьмя поливами, весной в горизонте 0-30 см солей по плотному остатку было 0,221, а в горизонте 30-50 см -0,736$, по мере же углубления соленакопление возрастает до 1,788$, т.е. почвы можно характеризовать как сильнозасоленные. К осени, общее соленакопление в нижних горизонтах возрастает, т.е. полного рассоления по существу не наблюдается, но количество вредных солей хлор-иона значительно снижается. Если весной в верхних горизонтах его было от 0,046 до 0,045$, то в нижних 0,122-0,275$. К осени же содержание хлор-иона уменьшилось и соответственно составило 0,012-0,080 и 0,080-0,014$ к весу почвы.
Содержание солей в почве в вариантах с пятью поливами за вегетацию (табл.3.4) показывает общую закономерность по их сезонной миграции. Так, если весной общее количество воднорастворимых солей в горизонте 0-30 см было 0,236$, то к осени этот показатель увеличился до 0,354$. По мере углубления соленакопление от весны к осени возрастает, весной до - 0,870-0,986$, а к осени по этим же горизонтам более значительно, т.е. до 0,723-1,222$.
Просматривая приведенные данные по содержанию вредных солей и в частности содержания хлор-иона, можно отметить, что количество его от весны к осени уменьшается. Если весной в горизонте 0-30, 30-50 см этот показатель составил 0,039-0,048$, то к осени, в этих же горизонтах он снизился до 0,017-0,012$. По мере углубления содержание солей хлор-иона не увеличивается, а находится в пределах 0,012-0,015$, что характеризует почвы как слабозасо-ленные. Увеличение содержания солей по всем вариантам, особенно при меньшем числе поливов происходит за счет накопления менее вредных солей, таких как CaS04 и Са(НС0,)2.
Из приведенных данных по солевому режиму почвы, в зависимости от числа поливов в вегетационный период, как это выяснилось, в вариантах с меньшим числом поливов, общее количество со-ленакошіения в почве возрастало (в процентах к весу почвы), по всей видимости за счет накопления малотоксичных солей кальция (CaSO и Са(НС05)2 ). Содержание же вредных солей (хлористых и сульфатных) уменьшается по мере увеличения числа поливов и оросительной нормы. Характеризуя солевой режим почвы, занятой посевами хлопчатника, где поддерживались различные густоты стояния и режимы орошения, можно подчеркнуть, что он оказался различным и наиболее благоприятным при большем числе поливов и густоте стояния растений.
В результате проведенных опытов по определению соленакопле-ния в почве, четко выяснилось, что увеличение числа поливов и оросительных норм на загущенных посевах хлопчатника, приводит к уменьшению соленакопления в почве. Принимая во внимание, что в условиях Голодной степи, особенно в годы с недостаточной обеспеченностью посевов хлопчатника речной водой, на орошение используются сбросные и минерализованные воды, поэтому процент сезонного соленакопления за счет этого значительно возрастает даже в вариантах с увеличенным числом поливов. При значительном сезонном соленакоплении, больше допустимых норм для растений в условиях засоленных почв Голодной степи, необходимо в осенний период проводить промывку нормами воды, рассчитанными на удаление избыточного содержания солей из почвы.
В условиях осваиваемых почв Голодной степи, основным источником их засоления является близкое залегание к поверхности земли минерализованных грунтовых вод. Поэтому, при изучении режима орошения хлопчатника, установление показателей критической и оптимальной глубин их залегания, представляет собой очень важный для мелиоративной практики вопрос.
Наблюдения за динамикой уровня залегания грунтовых вод выполнялись в 1977-1979 годах на опыте с различным числом поливов и густотой стояния хлопчатника. Результаты наблюдений приведены в табл.3.5, из которых видно, что они имеют сезонный характер колебаний, а их динамика также находится под влиянием промывных и вегетационных поливов.
В годы наблюдений выявилось, что в осенне-зимний период, грунтовые воды понижаются, а к периоду начала вегетационных поливов, за счет потерь воды на фильтрацию, они быстро поднимаются к поверхности. Так, если в осенне-зимний период в зоне проведения опытов они находились на глубине 2,5-3,0 м, то к моменту завершения промывных и запасных поливов, грунтовые воды поднялись и находились в зоне 2,0-2,2 м. В период проведения посева хлопчатника (апрель), получения полноценных всходов (май) и вплоть до начала вегетационных поливов, грунтовые воды опустились на глубину 2,85-2,89 м. После проведения первых вегетационных поливов (ІбДі), грунтовые воды быстро поднимаются к поверхности (до І04-ІІ0 см).
Следовательно динамика уровня грунтовых вод имеет значительные колебания и зависит от периодичности проведения поливов, поливной и оросительной норм воды. После завершения поливов, уровень залегания грунтовых вод на опытном участке постепенно понижается и к 19 августа, они опустились на глубину 2,3 м.
Концентрация клеточного сока в листьях хлопчатника
Качеству хлопкового волокна в настоящее время уделяется больше внимания, так как от этих показателей зависит работа текстильных предприятий и добротность выпускаемых тканей.
Большое влияние на технологические свойства волокна оказывает число поливов, поливные и оросительные нормы и густота стояния (М.С.Канаш, 1951, Ш.И.Ибрагимов, 1977, Г.А.Ибрагимов, О.Оз-ноуров, 1983). С целью уточнения влияния числа поливов и густоты стояния на качество хлопкового волокна, в годы исследований были проделаны специальные анализы. Приведенные данные в таблице 3.19 по технологическим свойствам волокна показывают, что длина, крепость и метрический номер находятся в пределах характеризуемого сорта Ташкент-1.
Анализируя полученные данные по качеству волокна в зависимости от числа поливов, можно считать, что самое длинное волокно 33,6-33,7 мм было в вариантах с четырьмя поливами по схеме 1-3-0 и густоте стояния 104-148 тыс.шт/га.
Технологическая оценка волокна является подтверждением, что показатели длины волокна по годам исследований имеют некоторую тенденцию к ее уменьшению на загущенных посевах и при большом числе поливов. Выход волокна находится в пределах 34,9-36,0%, но при анализе приведенных данных можно заметить, что загущение по-севов внесло существенные различия в его выход.
Проведенные определения крепости волокна по изученным вариантам показывают, что наилучшие показатели по крепости 4,6-4,8 г были получены в вариантах с четырьмя поливами за вегетацию и густоте к уборке 104-148 тыс.шт/га. В вариантах с меньшим числом поливов (три за вегетацию) крепость волокна уменьшается с 4,5-4,6 г., при густоте 149 тыс. и до 4,2-4,3 г при густоте 201 тыс.шт/га. Увеличение числа поливов до пяти за вегетацию при всех густотах привело к снижению крепости волокна до 4,2-4,3 г. На основании приведенных данных можно заключить, что для получения высококачественного, в условиях засоленных почв Голодной степи, хлопка-сырца густота стояния к уборке должна быть в пределах 148-150 тыс. шт/га, а режим орошения состоять из четырех поливов по схеме 1-3-0, что значит один полив до цветения, три полива в цвете-ние-плодообразование, а в фазу созревания поливы проводить не рекомендуется. Производственные испытания различной густоты стояния и числа поливов Как уже отмечалось, повышение урожайности и валовых сборов хлопка-сырца в новой зоне хлопководства Голодной степи во многом зависит от правильного выбора оптимальной густоты стояния растений и числа поливов с учетом меллиоративного состояния земель. Проведенные опыты по изучению различной густоты стояния и числа поливов в 1976-1980 гг. показали, что в условиях засоленных почв Голодной степи на широкорядных посевах (90 см) для более полного использования растениями элементов питания и факторов микроклимата, целесообразно густоту хлопчатника иметь после прореживания 150-160 тыс.шт/га, против ранее рекомендованной густоты 95-110 тыс.шт/га. Для подтверждения полученных данных о целесообразности такого загущения и увеличения числа поливов до четырех за вегетацию в 1978-1982 гг. в бригадах совхоза "Правда" йльичевского района проводились производственные испытания затушенных посевов по схеме, показанной в таблице 3.20. Различная густота стояния растений хлопчатника, испытыва-лась на повышенном (3-4 полива) поливном режиме. В испытаниях преследовалась цель доказать на больших площадях для конкретных почвенных условий Голодной степи приемы агротехники, при которых можно получать высокие урожаи хлопка-сырца с хорошими технологическими свойствами волокна. Агротехника выращивания хлопчатника при различной густоте и числе поливов была общепринятой (по рекомендации МСХ УзССР), рассчитанной на получение высоких (38-40 ц/га) урожаев хлопка-сырца. Сорт хлопчатника Ташкент-1. В связи с тем, что земли совхоза "Правда" засолены, ежегодно проводилась их промывка, на которую подавалось от 2,5 до 3,0 тыс.мЗ воды. После промывки, перед зяблевой вспашкой вносились органические удобрения в виде навоза и 70$ годовой нормы суперфосфата. Перед посевом хлопчатника проводилась планировка и боронование. Посев хлопчатника во все годы проводился в первой и второй декадах апреля с междурядиями 90 см, растения размещались по схеме 90x7,5-1 и 90x10-1. В период вегетации проводились культивации, нарезки борозд с внесением минеральных удобрений в две подкормки (№-200 P-I50 и К-50 кг/га) и 3-4 вегетационных полива.
