Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор литературы 10
1.1. Минеральное питание и его значение для роста, развития и плодоношения плодовых растений 10-18
1.2. Влияние режима орошения на продуктивность абрикосовых садов 19-24
ГЛАВА II. Методика и условия проведения исследований 25
2.1. Географическое расположение, почвенно-климатическая характеристика опытного участка
2.2. Климат 25-32
2.3. Характеристика почвы опытного участка 29-31
2.4.Методика проведения исследований 32-37
Результаты исследований
ГЛАВА III. Влияние режима орошения и питания на физиологические процессы 38
3.1. Фенологические фазы вегетации абрикоса в зависимости от водного и питательного режима 38
3.2. Рост надземной части деревьев абрикоса в зависимости от режима орошения и питания 38-60
3.3. Площадь ассимиляционной поверхности абрикосового дерева в зависимости от режимов орошения и питания 60-69
3.4.Корневая система деревьев абрикоса в зависимости от режимов орошения и питания 69-77
3.5. Сроки полива и оросительные нормы 77-81
3.6. Водный режим деревьев абрикоса 81-88
ГЛАВА IV. Продуктивность деревьев абрикоса в зависимости от режимов орошения и питания 89
4.1.Урожайность абрикоса в зависимости от водного и питательного режима 89-93
4.2. Влияние режимов орошения и питания деревьев абрикоса на качество плодов 93-96
ГЛАВА V. Экономическая эффективность водного и питательного режимов абрикосового сада 97-99
Выводы 99-102
Рекомендации производству 103
список литературы
- Влияние режима орошения на продуктивность абрикосовых садов
- Характеристика почвы опытного участка
- Площадь ассимиляционной поверхности абрикосового дерева в зависимости от режимов орошения и питания
- Влияние режимов орошения и питания деревьев абрикоса на качество плодов
Влияние режима орошения на продуктивность абрикосовых садов
По данным. Шерварли И. П. [1989], Сурина В. А. и Нурматова Н. К. [1976] на молодых виноградниках в этих условиях эффективным оказались поливные нормы в 500-600 м3/га, при 15-16 поливах за вегетацию.
Нигматов Ш. Н. и Горбач В. И. [1961], изучив режим орошения в условиях Самаркандской области на мощных серозмах при различной влажности почвы, пришли к выводу, что оптимальным фоном влажности почвы является 70-100% от ППВ. Это можно достичь при 3-4-х поливах на влагомких почвах и при 6-8- на менее влагомких.
В условиях Таджикистана, и в частности, для маломощных каменисто-щебенистых почв Самгарского и Аштского массивов специальных рекомендаций по оптимальному режиму влажности почвы для абрикоса нет.
Определение оптимальных параметров влажности почвы, обеспечивающих высокую и ежегодную урожайность плодовых культур при наименьших затратах оросительной воды на центнер продукции - одна из главных проблем орошаемого садоводства [Васкан, 1970].
Абрикос обычно считают засухоустойчивой плодовой культурой, которая уступает в этом отношении лишь миндалю. К этому добавляют, что он весьма нетребователен к условиям произрастания. Однако, такая характеристика становится неточной, если абрикосовое растение рассматривать как объект промышленного плодоводства, который должен не только расти, но и давать высокий и регулярный урожай плодов хорошего качества.
В исследованиях Соловьева М. А. [1967], Кобель Ф. [1967] и ряда других установлено, что правильный режим орошения в саду повышает морозоустойчивость деревьев, способствует своевременной закладке и хорошему формированию плодовых почек. Они указывают на необходимость дифференциации поливов, обеспечивающую несколько большую влажность почвы в первой половине вегетации и несколько меньшую - во второй. Горин Т. И. [1961] указывает, что при поддержании влажности почвы не ниже 70-80% от ППВ рост корней плодового дерева проходит непрерывно и почти равномерно в течение всего вегетационного периода.
Интересные данные приводит Козловский Т. Т. [1969] , что чем почва беднее питательными веществами, тем больше дереву нужно перегнать воды для получения единицы сухого вещества.
По данным Соловьева М. А. [1967] наличие растворимого фосфора в почве в значительной мере зависит от е влажности. Так, при влажности на уровне 75% от ППВ степень подвижности фосфорной кислоты значительно возрастает и поступление е в растение увеличивается.
Костычевым С. П. [1930], Дашевским Л. И. [1932] и Белябо Н. К. [1938] установлено, что на территориях с не выравненным рельефом при поливах происходят большие потери нитратного азота за счт нитрификации с участков, куда влага поступает в недостаточных количествах. Нередко на таких участках нитратного азота становится в 10 раз меньше в сравнении с нормально увлажненными участками.
Исходя, из высокой засухоустойчивости абрикоса, для него отводят нередко такие участки, которые вообще не пригодны для выращивания плодовых пород [Смыков В. К., 1974]. Абрикосовые деревья на них растут, но с возрастом плодоносят не регулярно. Снижается урожайность и качество плодов. При ограниченном и неравномерном влагообеспечении растения имеют более короткий период покоя. Морозостойкость плодовых почек при хорошей водообеспеченности повышается [Смыков В. К., 1974], кора штамба меньше поражается ожогами. В условиях недостаточного увлажнения отмечается несколько волн роста побегов [Соловьева М. А., 1967]. При достаточном водообеспечении цветковые почки абрикоса более устойчивы к действию низких температур, чем почки, сформировавшиеся в засушливый период, так как последние развиваются с отклонениями от нормальных условий. В неорошаемых условиях плодовые деревья приспосабливаются к недостатку почвенной влаги путм сокращения испарения воды. Особенно резко на водный дефицит реагирует абрикос, почти прекращающий в таких случаях испарение [В. К.Смыков, 1974].
При ограниченном и неравномерном влагообеспечении растения имеют более короткий период покоя, снижается устойчивость к действию низких температур у цветковых почек, сформировавшихся в засушливый период [Ш.Саидшарапов, 1973].
По мнению Беспечальной В. А. [1974] и Бойматов Т [1989] водный дефицит ослабляет процессы фотосинтеза и накопления растением пластических веществ, что приводит к замедлению ростовых процессов.
Разработка режима орошения абрикосового сада в жестких условиях каменисто-щебенистых почв является важной составной частью технологии возделывания абрикосового сада. Материалы по орошению и питанию многолетних насаждений на грубоскелетных почвах крайне бедны и совершенно недостаточны для применения в практике и рекомендации производству.
Вместе с тем значимость вопросов орошения и питания в создании высокопродуктивных многолетних насаждений исключительно велика. Поэтому выбор изучения режима орошения и его влияния на урожайность абрикоса, особенно в жстких условиях каменисто-щебенистых почв Северного Таджикистана является актуальной.
Характеристика почвы опытного участка
Республика Таджикистан, входящая в зону сухих субтропиков, отличается природными и климатическими особенностями, обусловленными е географическим положением в южной части Центральной Азии, отдалнностью от морей и океанов и своеобразным сложным рельефом местности. Достаточен факт, что горы занимают более 93% территории республики и поэтому полезная территория разделена на горные и долинные экономико-географические зоны. В долинных районах продолжительность безморозного периода составляет 220-250 солнечных и теплых дней, местами до 300 дней [Агроклиматический справочник, 1976]. При высокой солнечной инсоляции он относительно непродолжительный, но с резкими переходами от тепла к холоду; значительные суточные и годовые перепады температур, связанны с континентальностью климата. Для ведения полезной экономической деятельности человека в природе республики можно выделить два резко различающихся периода: холодный и влажный (зимний) и знойный сухой (летний).
Характерной особенностью климата Северного Таджикистана является его резкая континентальность с большими суточными и сезонными колебаниями температуры и влажности воздуха, с очень высокой интенсивностью солнечной радиации. Зимы с сильными морозами с температурой ниже -200С повторяются редко. Абсолютный минимум температуры в районе проведения опыта выше, чем в других районах Ферганской долины.
Зимы в этой зоне обычно короткие, малоснежные, с сильными ветрами, сухие. Морозы зимой неустойчивые, с частыми оттепелями, вследствие чего снежный покров в долинах долго не лежит. К весне накопление снежного покрова не наблюдается.
Территория долинной части Согдийской области относится к поясу сухого климата, с очень теплым летом и умеренно мягкой зимой.
В годы исследований климатические условия резко не отличаются от многолетних. Среднегодовая температура воздуха в период исследований была выше, чем многолетняя от 0,60С до 1,80С в 2010 - 2011 годы.
Среднемесячный режим температур представлен в таблице 1. Очень холодных зим в период исследований не наблюдалось. Минусовые среднемесячные температуры были отмечены в январе и феврале -0,60С в 2014 г. и -2,40С в 2011 г. За годы исследований сумма активных температур колебалась в пределах от 47750С до 54510С. Наибольшее количество осадков было в 2011 и 2013 годах, когда они превысили многолетнюю величину на 32 мм. Кроме того в зоне исследований наблюдаются частые весенние ветры, которые сильно иссушают почву. Таким образом, метеорологические изменения в годы исследований были характерными для данного района, с ежегодным небольшим превышением средней температуры.
Данные многолетних наблюдений метеостанции Худжант (Ленинабад), расположенной на высоте 425 м над уровнем моря, приводятся в (табл1).
Таблица 1- Средние многолетние показатели температуры воздуха, суммы осадков и дефицита влажности воздуха поданным метеостанции
Среднегодоваятемпература14,0 Суммаосадков загод 155,0 Сумма за год 441,6 Многолетняя среднемесячная температура воздуха в июне 26,6C. Абсолютный максимум температуры воздуха (в июле) достигает 46C.
Многолетняя среднемесячная температура воздуха в январе отрицательная и составляет –20C, абсолютный минимум в декабре-январе до – 27C. Безморозный период продолжается 223 дня. В третьей декаде марта заморозки прекращаются. Первые осенние заморозки отмечаются в первой декаде ноября. Дата наступления среднесуточных температур выше 10 отмечается в третьей декаде марта, а спад температур – в начале ноября.
Относительная влажность воздуха в среднем за год составляет 57%. В июле она опускается до минимума (32%).
Зима мягкая. Сумма отрицательных температур за зиму составляет – 204C. Снежный покров неустойчив, после выпадения снег быстро тает. Число дней со снежным покровом не превышает 15. Более чем в 96% лет зимоустойчивого снежного покрова нет.
Лето жаркое, сопровождается большой сухостью воздуха, суховеями и значительным испарением влаги с поверхности воды и почвы. Почвенная засуха наступает в третьей декаде марта и заканчивается в первой декаде ноября.
Отрицательной стороной климата являются сильные, продолжительные ветры, дующие в восточном и юго-западном направлении и в северо-восточном направлении – зимой. Среднегодовая скорость ветра, составляет 4,6 м/сек, наибольшая – 25-28 м/сек. Число дней с сильным ветром (15 м/сек) в среднем за год составляет 42, а в отдельные годы доходит до 85.
Летом выпадает очень мало осадков 10% от годовой суммы, а осенью – 15-19%. Сравнение количества выпадающих осадков и дефицита влажности воздуха показывает, что в летний период расход влаги преобладает над приходом. С ноября по апрель условия увлажнения характеризуются как недостаточные и засушливые. В летний период отмечаются высокие температуры воздуха и почвы.
Площадь ассимиляционной поверхности абрикосового дерева в зависимости от режимов орошения и питания
Избыток тепла и воды, а так же их недостаток сказываются на жизнедеятельности листьев и всего плодового растения [Резниченко, 1958; Степанов и др., 1957].
Рост и развитие деревьев в молодом возрасте, а также их урожайность в плодоносящем возрасте находятся в прямой зависимости от площади листьев. В листьях под воздействием солнечной энергии, углекислого газа и воды осуществляется создание основной массы урожая сельскохозяйственных культур. Известно, что до 90-95% сухой массы урожая создается в процессе фотосинтеза, осуществляемого листьями.
В наших исследованиях наибольшее количество листьев отмечалось на деревьях вариантов, где влажность почвы была более высокой, а также на фоне повышенных норм минеральных удобрений.
Количество листьев на деревьях абрикоса по вариантам опыта представлено в таблицах 16, 17 и 18.
Так, по сорту Мирсанджали количество листьев в опыте колебалось от 24,7 тыс. шт./дерево в варианте предполивной влажности почвы 60% от ППВ на фоне минеральных удобрений N20oPiooKioo до 40,1 тыс. шт./дерево, в варианте 70% от ППВ на фоне N3ooPi5oKi5o кг/га д. в. (табл. 16). Таблица 16- Количество листьев на деревьях абрикоса сорта Мирсанджали, тыс. шт./дерево
За годы исследований наибольшее количество листьев наблюдалось в 2013 году, где этот показатель достиг 38,3-58,2 тыс. шт./дерево.
По сорту Бобои также выделялись варианты 80 и 70% от ППВ на высоком фоне минерального питания – N250P100K100 иN300P150K150. В этих условиях количество листьев достигло 40,0 и 41,7 тыс. шт./дерево, тогда как в контроле-26,2 - 29,6 тыс. шт./дерево (табл. 17).
В среднем по двум сортам количество листьев на деревьях абрикоса в зависимости от режима орошения и питания изменялось от 25,4 тыс. в контроле до 40,4 тыс. шт./дерево в оптимальном варианте 80% ППВ на фоне N300P150K150 кг/га д. в. (табл. 18).
Наибольшее количество листьев наблюдали в вариантах 80% и 70% от ППВ на фоне N250P100K100 и N300P150K150, где это значение составило 36,5 - 40,4 тыс. шт./дерево. В указанных вариантах превышение от контроля составило 11,1 - 15,0 тыс. шт./дерево. Таблица 17- Количество листьев на деревьях абрикоса сорта Бобои, тыс. шт./дерево Варианты Год Сумма Среднее
Рост и развитие деревьев тесно связаны с площадью ассимилирующей поверхности листьев. С увеличением листовых пластинок увеличивается потенциальная возможность физиологических процессов происходящих в листовом аппарате.
В наших опытах размер одного листа в среднем за годы исследований по сорту Мирсанджали колебался от 20,9 до 23,6 см2, по сорту Бобои от 20,5 до 24,0 см2.
Наиболее крупные пластинки листа развивались в вариантах 70 и 80% от ППВ на фоне повышенных норм минеральных удобрений – N250P100K100 и N300P150K150. Изучаемые варианты одинаково действуют на размеры листьев исследуемых сортов.
Данные измерений площади листьев при разных уровнях влажности почвы и нормах минеральных удобрений представлены в таблице 19.
Так, в среднем по изучаемым сортам абрикоса за годы исследований площадь листовой пластинки варьировала от 20,7 до 23,8 см2. Наибольшее отклонение наблюдали в вариантах 80 и 70% от ППВ на фоне внесенияN250P100K100 и N300P150K150, где размер листьев на 1,3 и 3,1 см2 больше, чем в контроле.
Таким образом, в вариантах наибольшего увлажнения почвы и высоких норм минеральных удобрений увеличивается ассимилирующая поверхность листьев, их количество и размер.
Листовая поверхность деревьев абрикоса сортов Мирсанджали и Бобои увеличивается по мере повышения норм NPK и предполивной влажности почвы. Наибольшая поверхность листьев деревьев абрикоса в среднем за четыре года достигает 93,3 и 94,2 м2/дерево в вариантах 80 и 70% от ППВ на фоне N300P150K150 кг/га д. в. Наименьшая листовая поверхность наблюдается в варианте предполивной влажности 60% от ППВ, где на различных фонах питания е площадь варьирует в пределах 52,5-63,5 м2 на дерево (табл. 20).
Таблица 19- Площадь листьев деревьев абрикоса в зависимости от режима орошения и питания (среднее по двум сортам), см Варианты Год Предполивнаявлажность почвы,% от ППВ Фон питания, NPK кг/га д. в. 2010 2011 2012 2013 60 N20oPiooK10o N25oPiooK10o N3ooPi5oK15o 21,423,2 21,8 21,2 20,7 19,6 21,823,7 24,3 18,5 19,3 19,2 20,7 21,7 21,2 0,0 1,0 0,5
Увеличение предполивной влажности почвы и норм внесенных удобрений положительно повлияли на площадь листьев каждого дерева. При предполивной влажности почвы 60% от ППВ средняя площадь листа от применения высоких норм удобрений была на 0,5-1,0 см2 больше чем в контроле. Увеличение предполивной влажности до 70% от ППВ с применением удобрений способствовало увеличению средней площади листа на 1,5-3,1 см2 по сравнению с контролем. Чуть меньше увеличился этот показатель на вариантах предполивной влажности почвы 80% от ППВ - на 0,7-2,4 см2. Таблица 20- Продуктивность листьев деревьев абрикоса (среднее за 2010- 2013 гг. по двум сортам)
Предполивнаявлажностьпочвы, % отППВ Фон питания, NPK кг/га д. в. Количестволистьев надереве, тыс.шт Средняяплощадьлиста,см2 Общаяплощадьлистьев надереве,м2 Урожай с дерева, кг Масса плодов на 1 м2 листовой поверхности, кг Площадьлистьевна 1 кгурожая, м2
Влияние режимов орошения и питания деревьев абрикоса на качество плодов
Подбор оптимальных режимов орошения и минерального питания - один из основных путей резкого повышения урожайности садов на каменистых почвах Северного Таджикистана.
В наших опытах сорта Мирсанджали и Бобои вступили в плодоношение с пятого года после посадки. Устойчивое плодоношение началось с 2012года, в возрасте семи лет. По реакции сортов на изучаемые варианты резких отличий не наблюдалось. Характер действия различных водно-питательных режимов почвы на урожайность сортов одинаковый.
Как видно из таблицы 30 урожайность абрикоса сорта Мирсанджали в среднем за три года изменялась от 26,0 до 69,6 ц/га, сорта Бобои - от 26,8 до 73,7 ц/га. Наибольшие урожаи получены в вариантах, где предполивная влажность была не ниже 80 и 70% от ППВ на фоне повышенных норм минеральных удобрений - N250P100K100 и N300P150K150.У сорта Мирсанджали увеличение урожайности в сравнении с контролем было соответственно по вариантам внесения N200P100K100, N250P100K100, N300P150K150 на 72, 125 и 147% при влажности 70% от ППВ, и на 92, 148 и 168% при влажности 80%. У сорта Бобои урожайность повысилась в сравнении с контролем соответственно по вариантам внесения N200P100K100, N250P100K100и N300P150K150 на 80; 126 и 150% при влажности 70% от ППВ, и на 97, 152 и 175% при влажности80%.
Исследования показали, что у обоих сортов с увеличением норм элементов питания увеличивалась урожайность деревьев абрикоса.
Наиболее высокие урожаи плодов сформировалось в вариантах предполивной влажности почвы 80 и 70% от ППВ на фоне внесения минеральных удобрений в норме N300P150K150 и N250P100K100 кг/га д. в. В указанных вариантах урожайность абрикоса изучаемых сортов в среднем за три года составляет 59,4-71,5 ц/га, в то время как в контроле 26,4 ц/га. В этих вариантах дополнительный урожай составляет 33,0-45,1 ц/га по сравнению с контролем. (табл. 30).
Проведнная математическая обработка двухфакторного опыта
доказывает существенность различий между вариантами орошения и минерального питания (табл. 31). По характеру действия минеральных удобрений на урожайность деревьев абрикоса выделяются варианты предполивной влажности почвы 70и 80%от ППВ. Между данными вариантами получена существенная разность, которая увеличивается с повышением норм минеральных удобрений.
В варианте предполивной влажности почвы 60% от ППВ между фонами питания в урожайности разница не существенна. Так, на фоне N200P100K100 кг/га д. в. урожайность составляет 26,4 ц/га, а на фоне N300P150K150 – 32,3 ц/га. Следовательно, эффективность минеральных удобрений увеличивалась при оптимальном поливном режиме. Также на фоне высоких норм минеральных удобрений по мере снижения предполивной влажности почвы урожайность абрикоса уменьшалась.
Резкое увеличение урожайности происходит на всех фонах питания при переходе предполивной влажности почвы от 60 к 70% от ППВ. При дальнейшем увеличении предполивной влажности почвы до 80% от ППВ повышение урожайности становится менее выраженным.
Из вышеизложенного следует, что оптимальной предполивной влажностью почвы для абрикосового сада на серо-бурых, каменистых почвах следует считать 70 и 80% от ППВ.
Эффективность высоких доз минеральных удобрений увеличивается при поддержании предполивной влажности почвы не ниже 70% от ППВ.
Корреляционный анализ зависимости урожая плодов абрикоса от применения различных норм удобрений и предполивной влажности 60% от Таблица 30- Урожайность абрикоса в зависимости от режимов орошения и питания, с/га Варианты Мирсанджали Бобои Предполивнаявлажность почвы,% от ППВ Фон питания,NPK кг/гад. в. Год Отклонение от контроля Год Отклонение от контроля Зависимость урожая от применения удобрений на варианте предполивной влажности 70% от ППВ характеризуется уравнением у=9,55х+38,067 при R2=0,96, а зависимость урожая от применения удобрений и при влажности перед поливами 80% от ППВ выражается уравнением у=10,1х+42,733 при коэффициенте корреляции R2=0,9353. Во всех случаях наблюдается тесная взаимосвязь применения удобрений и предполивной влажности на урожай плодов абрикоса.