Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Особенности возделывания моркови в условиях орошения (состояние изученности вопроса)
1.1. Агробиологические особенности возделывания моркови 8
1.2. Сроки и способы посева моркови 16
1.3. Способы орошения столовой моркови 24
1.4. Обоснование выбранного направления исследований 31
ГЛАВА 2. Условия, программа и методы исследований
2.1. Почвенно-климатические условия места проведения опыта 32
2.2. Программа исследований и схема полевого опыта 41
2.3. Методы проведения исследований 43
2.4. Краткая характеристика сорта и агротехника в опыте 48
ГЛАВА 3. Особенности роста и развития моркови
3.1. Фенологические наблюдения за фазами развития моркови 50
3.2. Густота посевов и площадь ассимиляционного аппарата 60
3.3. Динамика формирования и накопления сухого вещества 69
3.4. Показатели фотосинтетической деятельности посевов моркови. 72
ГЛАВА 4. Водный режим столовой моркови 79
4.1.Режим орошения столовой моркови 79
4.2. Водопотребление столовой моркови 86
4.3.Эффективность использования воды для формирования урожая моркови 95
4.4. Биофизический коэффициент для столовой моркови 99
4.5. Продуктивность и качество корнеплодов моркови 102
ГЛАВА 5. Энергетическая и экономическая эффективность возделывания моркови
5.1. Энергетическая эффективность возделывания моркови 108
5.2. Экономическая эффективность возделывания моркови 114
Заключение и рекомендации производству 119
Список использованной литературы
- Сроки и способы посева моркови
- Программа исследований и схема полевого опыта
- Динамика формирования и накопления сухого вещества
- Биофизический коэффициент для столовой моркови
Введение к работе
Актуальность темы исследований. Посевная площадь моркови в мире составляет более 1 млн. га, производят более 30 млн. т при средней урожайности 31 т/га. Наиболее крупный производитель Китай, где получают более 17 млн. т, а самая высокая урожайность в Ирландии – 90 т/га. В России в 2014 г. было посеяно 70,9 тыс. га, из которых 47,9 тыс. га приходится на личные подсобные хозяйства и 23,0 тыс. га - сельскохозяйственные организации и крестьянские фермерские хозяйства. В 2014 г. валовой сбор моркови в промышленном производстве составил 568 тыс. т., а на первом месте по промышленному производству моркови находится Волгоградская область, где было собрано 99,5 тыс. тонн моркови или 17,5% от общего по РФ объема. На последнем месте по промышленному производству моркови находятся сельхозпредприятия и фермеры СКФО, где произвели всего 21 тыс. т.
Лидерами по производству овощей в хозяйствах всех категорий в 2013 году являлись: Республика Дагестан – 1,1 млн. т., Астраханская область – 0,83 млн. т., Волгоградская область – 0,79 млн. т., и Краснодарский край – 0,72 млн. т. Однако основная доля в Дагестане приходится на капусту и томаты, а морковь выращивают на площади около 2 тыс. га (2008 г. - 3,1 тыс. га), но при этом урожайность не превышает 20 т/га, хотя в отдельных хозяйства получают до 28…30 т/га. Невелика средняя урожайность моркови и в Российской Федерации – 22 т/га. В этой связи, актуальной задачей в системе агротехнических мероприятий, направленных на рост урожайности столовой моркови, является оптимизация ее возделывания в орошаемых условиях зоны сухих степей и полупустынь юга России.
Важным фактором, определяющим продуктивность посевов столовой моркови на орошаемых землях Терско-Сулакской низменности, является отсутствие данных по оптимальным срокам и густоте посева моркови при капельном орошении в условиях равнинной зоны республики.
До настоящего времени исследования по совершенствованию агротехнических приемов возделывания моркови при капельном орошении на луго-
во-каштановых почвах равнинного Дагестана не проводились. В связи с этим необходимо дать оценку реакции столовой моркови на периоды, сроки и густоту посева при рациональном водном и пищевом режимах по показателям роста, развития и формирования корнеплодов. Обосновать сочетание оптимального срока и густоты посевов с оптимальным режимом орошения, способствующих на фоне капельного орошения повышению урожайности корнеплодов моркови.
Необходимость применения комплексного подхода с целью получения экспериментального материала достаточного качества и в объемах, необходимых для четкого научного обоснования теоретически и практически достоверных выводов, разработка обоснованных приемов возделывания столовой моркови на фоне капельного орошения подтверждают целесообразность проводимых исследований.
Актуальность научных исследований определяется выполнением их в соответствии со Стратегией социально-экономического развития Республики Дагестан до 2025 года и Постановления Правительства РД № 466 от 4.10.2013 г. «О состоянии и мерах по развитию овощеводства в Республике Дагестан».
Степень разработанности темы. Теоретические и прикладные аспекты повышения продуктивности столовой моркови нашли отражение в трудах многих отечественных и зарубежных ученых: Агапов С.В. (1954), Алпатьев А.М. (1974), Борисов В.А. (1997), Бородычев В.В. (2011), Ванеян С.С. (2006), Галеев Н.А. (1985), Гаплаев М.Ш. (2011), Гиш Р.А. (2012), Далгат Х.Д. (1964), Езепчук Л.Н. (2011), Жидков В.М. (2012), Кружилин А.С. (1975), Литвинов С.С. (2008), Мартынова А.А. (2009), Овчинников А.С. (2015), Петрова М.С. (1968), Пивоваров В.Ф. (2006), Сазонова Л.В. (1990), Шатковский А.П. (2007) и др. Но исследований по периодам, срокам и густоте посевов столовой моркови на орошаемых землях равнинной зоны Дагестана не проводилось, в особенности с использованием капельного орошения. Отсутствие данных по этому направлению и определило выбор темы исследования.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - повышение эффективности возделывания моркови столовой за счет совершенствования агротехнических приемов, обеспечивающих на фоне капельного орошения повышение урожайности корнеплодов столовой моркови.
В соответствии с этой программой исследований предусматривалось решение следующих задач:
-
Установить закономерности роста, развития моркови, формирования корнеплодов в зависимости от периодов, сроков и густоты посева.
-
Дать оценку комплексного влияния периодов, сроков посева и густоты посевов, метеорологической среды региона исследования на фотосинтетическую деятельность посевов моркови.
-
Обосновать влияние изучаемых агротехнических приемов на продуктивность и качество товарной продукции столовой моркови.
-
Провести энергетический и экономический анализ эффективности агротехнических приемов выращивания корнеплодов моркови, оценить инвестиционную привлекательность производства корнеплодов моркови при капельном орошении.
Научная новизна. Впервые научно обоснованы и определены периоды, сроки и густота посевов столовой моркови для условий равнинного Дагестана, основанные на применении капельного орошения и направленные на более полную реализацию потенциала продуктивности моркови сорта Шан-тенэ 2461. В комплексной взаимосвязи установлены параметры формирования урожая при различном сочетании сроков и густоты посевов, а также установлены биофизические температурные коэффициенты, используемые для управления водным режимом почв.
Теоретическая и практическая значимость работы заключается в возможности теоретического и практического использования полученных результатов, что позволит получать 40-42 т/га при весеннем посеве и до 35 т/га при летнем посеве корнеплодов хорошего качества, обеспечивая круглогодичное использование столовой моркови, а также использования полученных
температурных коэффициентов при проектировании режима орошения культуры.
Методология и методы исследований. Теоретическую и методологическую основу исследований составили труды отечественных и зарубежных ученых по влиянию периодов, сроков и норм высева семян на продуктивность посевов моркови. При проведении исследований использовались как стандартные и общепринятые методики, так и современные методики.
Основные положения, выносимые на защиту:
комплекс агротехнических приемов (периоды, сроки и густота посевов) в наибольшей степени согласующихся с биологическими особенностями растений, способствующих в условиях орошения на лугово-каштановых почвах равнинного Дагестана повышению урожайности корнеплодов моркови;
закономерности формирования урожая и качества корнеплодов столовой моркови на фоне различных сроков и густоты посевов на фоне капельного орошения;
- энергетическое и экономическое обоснование эффективности агро
технических приемов возделывания столовой моркови в условиях капельного
орошения.
Степень достоверности и апробация работы. Достоверность результатов подтверждена расчетными данными и статистической обработкой данных трехлетних исследований, а также результатами производственного испытания в Каякентском районе Республики Дагестан, которая подтвердила возможность повышения урожайности корнеплодов моркови до 35…40 т/га.
Основные положения диссертационной работы докладывались на международных научно-практических конференциях: «Инновационное развитие аграрной науки и образования» (посвященная 90-летию М.М. Джамбулатова, 25-27 декабря 2015 г., Махачкала), «Стратегические ориентиры инновационного развития АПК в современных экономических условиях» (26-28 января 2016 г., Волгоград), «Мелиорация и водное хозяйство: проблемы и пути решения» (Костяковские чтения, ГНУ ВНИИГиМ, 29-30 марта 2016 г.,
Москва), «Современные проблемы инновационного развития сельского хозяйства и научные пути технологической модернизации АПК» (посвященная 60-летию ДагНИИСХ им. Ф.Г. Кисриева, 20-23 декабря 2016 г., Махачкала); на Всероссийских научно-практических конференциях «Модернизация АПК» (посвященная 80-летию факультета агротехнологии и землеустройства Дагестанского ГАУ, 17-18 января 2013 г., Махачкала), «Актуальные вопросы АПК в современных условиях развития страны» (26-27 октября 2016 г., Махачкала).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 3 работы в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и рекомендаций производству, списка использованной литературы и приложений. Содержание работы изложено на 152 страницах. Работа содержит 27 таблиц, 20 рисунков, 20 приложений. Библиографический список включает 162 наименования, в том числе 9 иностранных авторов и 1 электронный ресурс.
Сроки и способы посева моркови
Свет, как непременное условие фотосинтеза, является главным климатическим фактором. При более высоком уровне светового питания и нормальной влагообеспеченности, больше синтезируется углеводов в растениях и тем больше азота они способны усвоить [93, 100, 106, 118].
Большинство исследователей сходятся [3, 12, 32, 34, 77, 113], что морковь устойчива к засухе лишь относительно. Согласно А.М. Алпатьеву [3] морковь по отношению к воде равна картофелю, но менее требовательна, чем свекла, капуста, огурцы. Из корнеплодных растений морковь также наименее требовательна к водному режиму почвы. Листья моркови более приспособлены к воздушной засухе, чем листья, например, свеклы. По данным [113] при содержании продуктивной влаги в почве не менее 20…37 мм рост корнеплодов моркови ингибируется, при содержании 55…65 мм продуктивной влаги –наблюдаются максимально быстрые приросты, но при повышении содержания продуктивной влаги в почве до 70 мм и более динамика приростов вновь снижается.
Из-за высоко содержания эфирных масел семена моркови медленно набухают [57]. При этом требуется, чтобы содержание влаги в почве в течение всего процесса набухания семян было достаточным для формирования положительного градиента потока. Нормально набухшие семена увеличивают свою массу в два раза.
По мнению Борисова В.А. и соавторов [14] к водному режиму почвы столовая морковь особые требования предъявляет в начальные периоды роста при слаборазвитой корневой системы.
По другим данным [116] интенсивное выращивание моркови возможно только при равномерном увлажнении почвы в течение всего периода вегетации. Изменение содержания влаги в почве от оптимального к резко дефицитному сопровождается активным делением клеток камбия. Это, в свою очередь, приводит к растрескиванию корнеплодов. По данным Л.В. Сазоновой [115] урожай моркови во влажном году может быть в 2-3 раза больше, чем в засушливом. По мнению Р.А Гиш [38], высокие урожаи моркови можно получить только при орошении. Из литературных данных [64, 96, 104] известно, что на качество и сохранность корнеплодов моркови большое влияние оказывают погодные условия, складывающиеся в период роста и развития моркови. Исследователями выявлено, что на сохранность корнеплодов в большей степени (на 35%) влияет выпадение осадков, на втором месте (21%) – относительная влажность воздуха в предуборочный период и на последнем месте (8%) - отрицательные температуры в период вегетации.
Доказано, что взрослое, сформировавшееся растение столовой моркови обладает мощной корневой системой, которая может проникать на глубину 2,5 м, и до 1,0…1,5 м в ширину [37, 59]. Это позволяет моркови использовать влагу из глубоких слоев и приспосабливаться к почвенной засухе. Вместе с тем, рост корневой системы сильно обусловлен формированием агроэколо-гических условий, в частности, распределением продуктивной влаги по горизонтам почвы и температурным режимом.
По потреблению элементов минерального питания морковь из овощных культур стоит на втором месте после капусты. Исследования [67, 78, 109] показали, что для формирования тонны корнеплодов моркови требуется 2,4…3,2 кг азота, около 1,0…1,3 кг фосфора и до 4,0…5,0 кг калийсодержа-щих минеральных элементов. По данным А.М. Улимбашева [цит. по 63] одна тонна корнеплодов моркови выносит 3 кг азота, 3 кг фосфора и 5 кг калия, а по данным агрохимцентра «Дагестанский» вынос 1 т корнеплодов моркови составляет 3,4 кг азота, 1,1 кг фосфора, 4,5 кг калия [121]. При этом динамика выноса минеральных элементов из почвы у моркови выше, чем, например, у свеклы. Не менее важно то, что проростки моркови плохо реагируют на повышенную концентрацию раствора солей в почве. Все это определяет высокие требования моркови к почвенному плодородию.
Опытными данными было доказано, что при низкой температуре корнеплоды плохо усваивают фосфор из почвы и лучше поглощают основания калия. Недостаток света и пасмурная погода также вызывают изменения в поглощении питательных элементов [119, 139, 149].
Результаты научных исследований также свидетельствуют о том, что более интенсивное усвоение и повышенная эффективность калийных удобрений наблюдается в холодные и дождливые годы с малым числом солнечных часов, чем в жаркие годы с обилием солнечного света [154, 155, 157].
Применение калийных удобрений способствует оттоку питательных веществ из листового аппарата в продуктивные органы [72], а применение калийной подкормки в период интенсивного образования корнеплодов приводит к снижению нитратов в корнеплодах моркови в 4,5 раза [99].
Исследования [32] показали, что интенсивность потребления элементов минерального питания из почвы существенно изменяется в течение вегетационного периода моркови. Было доказано, что большая часть минеральных элементов морковью потребляется во вторую половину вегетации.
Многочисленными исследованиями [45, 52, 54] выявлено, что потребление основных элементов питания растениями столовой моркови происходит неравномерно. В первые 30 дней жизни морковь поглощает 21% азота, 3% и 12% фосфора и калия соответственно. Половину от этого количества внесенных минеральных удобрений используется морковью в период 60…90 дней от всходов.
Важно обеспечить баланс минеральных элементов в почве [8]. В условиях дефицита азота, динамика приростов листового аппарата моркови замедляется, уже сформировавшиеся листья желтеют и отмирают. С другой стороны, в случае избытка азота листья моркови растут быстро при снижении интенсивности роста корнеплодов. Фосфор улучшает вкусовые качества и повышает лежкость корнеплодов моркови за счет увеличения содержания в них сахара.
Программа исследований и схема полевого опыта
Влагообеспеченность моркови весенних сроков посева была неодинаковой: в 2012 г. за период вегетации выпало 40,6% от годовой суммы, в 2013 и 2014 гг. 48,6 и 22,9% соответственно. То есть, 2014 г. оказался наиболее засушливым для весенних посевов моркови, что отразилось на режиме орошения культуры.
Для моркови летних сроков посева влагообеспеченность 2013 и 2014 гг. была близкой к весенним срокам посева, хотя и существенно отличалась от среднемноголетних значений. Так, при норме 144 мм в 2013 г. выпало 178 мм осадков, а в 2014 г. только 104 мм. Наиболее засушливым для летних сроков посева оказался 2012 г., когда выпало всего 41 мм осадков или 10,3% от годовой нормы, что потребовало корректировки при назначении сроков полива.
В качестве показателя влагообеспеченности в нашей стране широко применяется гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова (ГТК), который показывает степень недостаточности или избыточности влаги относительно условий теплобеспеченности. ГТК представляет собой отношение суммы осадков (ХОс) за период со среднесуточной температурой выше 10С (t), увеличенной в 10 раз к сумме активных температур за тот же период времени. ГТК = ХОс 10 / t (1) При значении ГТК = 0,7…1,0 территория оценивается как засушливая, при ГТК = 0,5…0,7 - как зона сухого земледелия и при ГТК 0,5 - как сухая зона или зона ирригации [145]. В годы исследований показатель влагообеспеченности существенно отличался между собой, что свидетельствовало о крайне неравномерной влагообеспеченности опытного участка (приложение 4). В то же время, средние значения ГТК в годы исследований мало отличались от среднемноголетних значений, что видно из рисунка 4.
Расчет показателей ГТК показал, что самым засушливым оказался 2012 г., когда ГТК в среднем составил 0,44, а самым влажным 2013 г. при ГТК = 1,35, что характеризовало территорию как влажную. Значение ГТК за 2014 г. равнялись 0,54 при среднемноголетнем значении 0,68 (приложение 4). Для моркови весенних сроков посева показатель влагообеспеченности в среднем составил 0,61, а для летних сроков посева - 0,86. Анализируя условия влагообеспеченности необходимо отметить, что наиболее жесткие условия складывались в июне-июле 2012 и 2014 гг., когда ГТК в среднем составил 0,25 и 0,06, что характеризовало территорию, как сухую.
Основным фактором формирования климата является солнечная радиация, которая определяется расположением Дагестана в южной части умеренного теплового пояса, количество которого составляет, в среднем, около 120 ккал/см2/год, при этом на теплое время года приходится около 80% солнечного тепла [136]. По расчетам М.Д. Музыченко [91] территория опытного участка располагает значительными радиационными (116,8 ккал/см2 или ) и 4893,9 МДж/м2) и тепловыми ресурсами (сумма активных температур выше 10С 3800…4100). По нашим данным приход суммарной радиации в зоне проведения полевого эксперимента в среднем за вегетацию (апрель-октябрь) составляет 95,3 ккал/см2 или 3993,1 МДж/м2 и носит довольно устойчивый характер. Расчеты фотосинтетически активной радиации (ФАР) за апрель-октябрь, проведенные по формуле 2, показывают, что она составляет 39,6% от годовой суммарной радиации. Посевы, близкие по структуре к оптимальным, за вегетацию поглощают 50…60% падающей на них ФАР, причем для процесса фотосинтеза обычно используется 1…1,5%. ФАР =0,43S1+ 0,57D (2) где S1– прямая радиация; D – рассеянная радиация.
Этот неиспользуемый резерв, который можно использовать за счет подбора оптимальной густоты и срока посева на фоне оптимального режима увлажнения.
Таким образом, несмотря на существенно отличающиеся по погодным условиям данные, они позволили выявить эффективность сравниваемых периодов, сроков и густоты посева, а также эффективность капельного орошения.
Почвенная характеристика. Формирование лугово-каштановых почв происходит под влиянием поверхностного и грунтового увлажнения в условиях залегания грунтовых вод ниже 2,0…2,5 м. По морфологическому строению лугово-каштановые почвы близки к светло-каштановым, но отличаются от них большим содержанием гумуса (таблица 1). В переходном горизонте В наблюдается потечность, расплывчатость темно-гумусовой прокраски, некоторое уплотнение и накопление илистых частиц, что является результатом слабого перемещения (вмывания) гумусово-минеральных водных суспензий в периода кратковременного увлажнения почв с поверхности.
Почвообразующие породы представлены глинами и суглинками, которые были отложены осадками древнего Каспия, прикрывающими эту территорию. Материнские породы характеризуется неоднородностью гранулометрического состава и большим накоплением карбонатов (более 10%). Для ознакомления с морфологическими признаками лугово-каштановойпочвы был заложен разрез и проведено описание его горизонтов. Горизонт А (0…0,22 м) – пахотный, серый, комковато-пылеватый, рыхлый, пористый, встречаются корни растений, среднесуглинистый. Горизонт В1 (0,22…0,45 м) – серый с бурыми пятнами, глыбисто-комковатый, уплотнен, встречаются неразложившиеся корни тростника, много ржавых пятен, суглинистый. Горизонт В2 (0,45…0,55 м) – прослойка желтого цвета с ржавыми прожилками, среднесуглинистый. Горизонт В3 (0,55…0,85 м) – темно-сизый с бурыми затеками, призмо-видно-глыбистый, плотный. Много пятен и прожилок, белых солей, редко ржавые пятна, встречаются сгнившие корни тростника, тяжелосуглинистый. Горизонт С (1,2…1,5 м) – неоднородный, желтовато-палево-сизый, бесструктурный, вязкий. Встречаются друзы гипса, тяжелосуглинистый.
Динамика формирования и накопления сухого вещества
Наступление последующих фаз развития моркови находилось в прямой зависимости от сроков посева, поэтому их наступление раньше отмечалось на 1 варианте. Но эти различия в сроках посева постепенно сглаживались, о чем свидетельствуют сроки наступления технической спелости и уборки, которые укладывались в одну неделю, независимо от изучаемых вариантов. В то же время можно отметить тенденцию в увеличении продолжительности вегетационного периода при увеличении густоты посевов. Независимо от срока посева с увеличением густоты посевов от 0,6 до 1,0 млн. шт./га длина вегетации возрастала на 2…3 дня.
Летний период посева столовой моркови существенно сказался на продолжительности межфазных периодов, что связано с изменениями в температурном режиме условий выращивания.
Так, независимо от времени летнего посева моркови продолжительность периода «посев-всходы» не различалась и составляла 7 дней. Время наступления следующих фаз было существенно короче, чем при весеннем сроке посева. В частности, фаза 2-х настоящих листьев наступила на 5…7 дней раньше, чем при весенних посевах; фаза 5-го листа – на 7…9 дней раньше, а 7-го листа – на 3…5 дней. Однако продолжительность межфазного периода «7 лист-начало технической спелости» при летнем сроке посева увеличилась на 2…4 дня, а к уборке разница в длительности последнего периода «техническая спелость-уборка» возросла до 4…6 дней. Более высокая скорость прохождения фаз развития в первой половине вегетации моркови летнего периода посева, способствовало сокращению продолжительности длины вегетационного периода по сравнению с посевом в весенний периодв среднем на 10 дней.
Увеличение густоты посевов с 0,6 до 1,0 млн. шт./га не повлияло на продолжительность фаз развития моркови, но тенденция увеличения продолжительности вегетационного периода сохранилась, как и при весеннем периоде посева. Наибольшая длина вегетации и весной и летом отмечена при поздних сроках посева и густоте 1,0 млн. шт. семян на гектар.
Весной 2013 года для семян моркови сложились более оптимальные условия для первого межфазного периода «посев-всходы», так как температура была на 1,6С выше нормы, что сократило появление всходов по сравнению с 2012 г. на 1…3 дня в зависимости от срока посева (таблица 4).
Однако 2013 год в отличие от 2012 г. в целом был более прохладным и средняя температура вегетационного периода была на 1,1С ниже, что сказалось на сроках наступления фаз развития моркови и на скорости их прохождения. Это привело к удлинению вегетационного периода моркови весенних сроков посева в среднем на 6 дней за счет межфазных периодов «всходы-2 лист», «2 лист-5 лист» и «техническая спелость-уборка».
Отмечено также и влияние густоты посевов на продолжительность вегетации моркови. Как и в 2012 г. с увеличением густоты длина вегетации возрастала на 3…5 дней при одном и том же сроке посева, однако при более поздних посевах (3 декада марта) отмечено сокращение длины вегетации в среднем на 3 дня.
При летних посевах моркови в 2013 г. были отмечены те же закономерности, что и в 2012 г. за исключением посева в 3 декаде июня, когда последний межфазный период «техническая спелость-уборка» из-за холодного октября (почти на 6С ниже 2012 г.) удлинился на в среднем на 4 дня. Также надо отметить, что более значительно возросла продолжительность вегетационного периода при более поздних посевах. Если в 2012 году разница в летних посевах составляла всего 2 дня, то в 2013 г. почти 11 дней, что мы связываем с холодными условиями в конце вегетации моркови. Таблица 4 - Сроки наступления основных фаз вегетации моркови (2013 г.)
Более лучшие температурные условия для семян столовой моркови сложились в 2014 г., когда средняя температура марта была на 2,7С выше нормы и выше, чем в 2012 и 2013 гг., что привело к сокращению межфазного периода «посев-всходы» на всех вариантах на один день. В дальнейшем прохождение фаз развития столовой моркови между вариантами опыта было, как и в 2013 г. с теми же закономерностями в их наступлении по изучаемым периодами срокам посева и густоте посева, но отклонения занимали промежуточное положение между 2012 и 2013 годами (таблица 5).
Усредненные значения продолжительности основных фаз развития столовой моркови и длины вегетации культуры в целом позволил выявить влияние на них изучаемых приемов агротехники (таблица 6, рисунок 9).
Полевыми наблюдениями за фазами развития столовой моркови выявлено, что сроки наступления и их продолжительность находятся в тесной взаимосвязи с периодами посева и густотой посева семян. При весеннем периоде посева отмечена тенденция к сокращению продолжительности вегетационного периода растений моркови с увеличением густоты посевов со 122 до 120 дней, но при этом увеличение густоты посевов в рамках одного срока высева приводит к удлинению вегетационного периода в среднем на 3 дня. При летнем периоде посева семян столовой моркови общая продолжительность вегетации по сравнению с весенним периодом посева сокращается в среднем на 13 дней за счет более оптимальных условий произрастания растений в летне-осеннем периоде. Такое уменьшение продолжительности вегетации высокой скоростью прохождения межфазных периодов «всходы-2 лист» и «2 лист-5 лист». В то же время более поздние посевы моркови приводят к увеличению продолжительности вегетационного периода в среднем на 6 дней. Увеличение густоты посевов с 0,6 до 1,0 млн. шт.семян /га также способствует удлинению вегетации на 3…4 дня.
Биофизический коэффициент для столовой моркови
В зависимости от водного режима почвы растение может развивать огромную вегетативную массу, но не продукцию для питания, может образовать продукцию высокого качества или низкокачественную и не пригодную для хранения. При избытке воды или ее недостатке растение может погибнуть. Путем регулирования водного режима можно создать оптимальные условия для роста, развития растений и получения продукции необходимого качества и назначения.
Орошение позволяет создать запасы влаги в корнеобитаемом слое почвы до начала вегетации, увлажнить верхний иссушенный слой перед посевом, особенно летним, восстанавливать запасы влаги в почве в течение вегетации.
По требовательности к водному режиму почвы морковь относят к третьей группе овощных растений и характеризуют ее как умеренно требовательную. Но уровень урожайности моркови зависит не только от биологических особенностей культуры, но и от степени ее реализации приемами агротехники. Поэтому направленность агротехнических приемов на улучшение обеспеченности посевов необходимыми факторами, служит основным условием формирования высоких урожаев. В зоне недостаточного увлажнения, где проводятся наши исследования, лимитирующим фактором, от которого зависит урожайность моркови, является орошение.
Цель наших исследований заключалась в создании оптимального водного режима в почве для выявления наиболее оптимального периода, сроков и густоты посевов столовой моркови. Учитывая гранулометрический состав почвы опытного участка, нами поддерживался предполивной порог влажности активного слоя моркови 0,4 м на уровне 70% НВ. Морковь наиболее требовательна к влажности почвы в период от посева и появления всходов до начала формирования корнеплодов. При набухании и прорастании семена моркови вбирают до 100% воды от своей массы [143]. По данным Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства при задержке всходов посевы корнеплодов поливают многократно небольшими нормами (75…100 м3/га), поддерживая поверхность почвы во влажном состоянии, не допуска образования поверхностной корки, до тех пор, пока не будет достигнута нормальная густота стояния растений [77].
В наших исследованиях аналогичные условия складывались при весенних сроках посева, когда на появление всходов в среднем за 3 года требовалось от 20 дней (при посеве в 3 декаде марта) до 34 дней при посеве в 1 декаде марта. В зависимости от количества осадков весеннего периода для оптимизации водного режима почвы потребовалось 3…5 поливов нормой 87 м3/га (таблица 14, приложения 8-10).
С появлением всходов, корневая система моркови начинает интенсивно нарастать и уже к фазе пучковой спелости (5…7 лист) проникает на глубину до 1 м. Наибольший расход воды приходится на конец июня-июль, в период максимального развития листовой поверхности и прироста корнеплодов, когда в межфазный период «7 лист – начало технической спелости» проводится на всех вариантах по 5 вегетационных поливов поливной нормой 165 м3/га. В дальнейшем, количество поливов резко снижается и составляет 1…2 по вариантам опыта.
Что касается количества поливов в зависимости от сроков весеннего посева, то существенных различий не отмечено. В то же время выявлено, что при позднем сроке посева (3 декада марта) отмечено уменьшение числа поливов нормой 87 м3/га с 5 до 3 в связи с более быстрым появлением всходов. В целом, до межфазного периода «2-5 лист» количество поливов уменьшается с 6…7 до 4 при посевах в поздние сроки. Таблица 14 – Количество поливов моркови по межфазным периодам (в среднем 2012-2014 гг.)
Период посева Срок посева Густотапосева,млн. шт./га Межфазные периоды Среднееколичество поливов посев – 2 лист 2 лист -5 лист 5 лист -7 лист 7 лист -техн. спел. техн. спел. - уборка Весна 1 декада марта 0,6 4/2 3 3 5 1 4/14 Некоторое влияние на количество вегетационных поливов оказало и изменение в густоте посевов моркови. При всех датах весеннего срока посева отмечено увеличение числа поливов в первой половине вегетации, что привело к увеличению оросительных норм при густоте 1,0 млн. шт./га.
Совершенно иное распределение вегетационных поливов складывается при летнем периоде посева столовой моркови, что связано с разной продолжительностью начальных фаз развития, проходивших в более комфортных температурных условиях, и общей продолжительностью вегетационного периода летних дат посева. Так, в связи с быстрым появлением всходов (на 7 день после посева), количество поливов, предназначенных для увлажнения верхнего 0,2 м слоя и обеспечения нормальных всходов, сократилось почти в 2 раза.
Учитывая, что развитие летних посевов приходится на самые жаркие периоды вегетации, то и в период интенсивного роста листового аппарата, и нарастания корнеплодов, количество поливов существенно не менялось и находилось в пределах 4…5. Наибольшее количество поливов, также как и при весеннем сроке посева, отмечается в межфазный период «7 лист-начало технической спелости» - 6…7 поливов, снижаясь до 1…2 к уборке столовой моркови.
Анализируя полученные данные по количеству поливов в зависимости от сроков летнего посева можно отметить, что они не повлияли на количество поливов, хотя при посевах во второй и третьей декадах июня общее количество поливов увеличилось на единицу, что связано с более высоким температурным режимом, складывающимся на этих вариантах. Что касается влияния густоты посевов на количество поливов, то оно несущественно, хотя тенденция их увеличения прослеживается при увеличении густоты посевов с 0,6 до 1,0 млн. шт./га. Таким образом, периоды, сроки и густота посевов моркови оказывают большее влияние на распределение поливов по межфазным периодам и в меньшей степени на их количество.