WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Ресурсосберегающая технология орошения и применения минеральных удобрений при выращивании овощных культур

Научная статья

 

Ресурсосберегающая технология орошения и применения минеральных удобрений при выращивании овощных культур.

Ванеян С.С., Вишнякова А.Ф., Меньших A.M., Меньших Н.Н., Маркизов В.А.

Ресурсосберегающая технология выращивания овощных культур - это технология получения устойчивых сравнительно высоких урожаев качественной продукции при минимальных затратах. Этого можно добиваться использованием новых сортов и гибридов, экономией поливной воды и энергии для её подачи к растениям, экономией минеральных удобрений, а также обеспечением оптимальной густоты стояния растений и своевременным выполнением всех других технологических процессов выращивания овощных культур (закрытие влаги, подготовка почвы, посев, защита растений и др.).

В Центральных районах Нечерноземной зоны РФ капуста занимает первое место среди овощных культур и результаты исследований по данной культуре с небольшими уточнениями можно распространить и на другие культуры.

В последние годы на аллювиальных луговых почвах Москворецкой поймы ОПХ «Быково» Раменского района Московской области нами были проведены опыты по изучению влияния режимов орошения и минеральных удобрений на рост, развитие, урожайность, качество и сохраняемость продукции капусты белокочанной отечественной селекции - гибрид F1 Валентина (ТСХА) и иностранной селекции - гибрид F1 Амтрак (Голландия).

Изучали 4 режима орошения: без орошения, один полив после высадки рассады (приживочный) и полив с разными, по межфазным периодам вегетации, порогами увлажнения: ресурсосберегающий - 70; 80; 70% ППВ и повышенный - 80; 80; 70% ППВ. Расчетная глубина увлажнения почвы по периодам вегетации 0,3; 0,4; 0,4 м (1); (2). Нормы и сроки полива определяли

1


в зависимости от фактической влажности почвы и глубины увлажнения по формуле А.Н. Костякова (3).

т=100уН(В0 - В) или т = уЯ?0 (100 - Ь) где:   т - норма полива, м /га;

у - объемная масса увлажняемого слоя почвы, т/м ;

//-глубинаувлажнения, м;

В0  -  влажность  почвы  после  полива -  предельная  полевая

влагоёмкость - ППВ, % от массы сухой почвы;

В - фактическая влажность увлажняемого слоя почвы перед

поливом (порог), % от массы сухой почвы;

Ъ - относительная влажность почвы перед поливом, % ППВ

(й = 100%о).

После высадки рассады проводили один полив нормой 200 м /га на всех вариантах, кроме варианта без орошения.

Все варианты орошения изучали на 4-х фонах минеральных удобрений: без удобрений, рекомендованная доза NPK (Ni80P9oK24o), повышенная доза -1,5NPK (N240P120K360), которая близка к Голландским дозам и с двумя подкормками - N5o в первый период вегетации и К5о в конце второго периода вегетации (4).

Опыты проводили в пятипольном интенсивном овоще-кормовом севообороте (однолетние травы, капуста, капуста, морковь и свёкла столовая). Агротехника принятая в зоне - зяблевая вспашка, весной закрытие влаги, внесение удобрений вручную по делянкам, перепашка зяби, культивация, внесение гербицидов. Высадку рассады проводили в конце мая - начале июня. В течение вегетации проводили две междурядные обработки, одну ручную прополку, борьбу с вредителями и болезнями по необходимости. Число поливов и оросительные нормы по годам и вариантам опыта изменялись от одного (200 м3/га) до 2-3"х (520-700 м3/га).

2


Уборку урожая проводили в конце сентября - начале октября. Учет урожая - по делянкам методом взвешивания с выделением стандартной продукции, больных, треснутых и недогонов. После уборки продукцию закладывали на хранение, снимали с хранения в апреле (5). После уборки и после хранения определяли биохимический состав кочанов капусты.

В зависимости от погодных условий года изменялась и урожайность капусты (таблица 1). В 2005 году урожайность была значительно ниже, чем в 2006 г. на всех вариантах опыта. В 2005 г. на контроле без орошения и без минеральных удобрений урожайность гибрида Валентина составила 32,6 т/га, гибрида Амтрак 38,0 т/га, а на фоне минеральных удобрений с орошением до 60,4 и 65,6 т/га соответственно.

Таблица 1 - Урожайность капусты белокочанной

Гибрид

Фон

удобрений

2005

2006

Средняя

Общая, т/га

Стандарт, %

Общая, т/га

Стандарт, %

Общая, т/га

Стандарт, %

Без орошения

Валентина

1

32,6

83,4

52,6

93,5

42,6

88,5

2-4

51,8

85,7

67,4

98,2

59,6

92,0

Амтрак

1

38,0

82,0

54,9

93,7

46,5

87,9

2-4

54,8

87,6

67,7

96,7

61,3

92,2

Приживочный полив

Валентина

1

47,7

85,5

58,6

89,9

53,2

87,7

2-4

59,0

88,5

82,3

96,2

70,7

92,4

Амтрак

1

40,5

94,6

60,6

92,1

50,6

93,4

2-4

60,2

92,6

75,8

95,5

68,0

94,1

Полив при 70;80;70% 1111В

Валентина

1

47,7

89,9

66,3

92,3

57,0

91,1

2-4

59,9

95,4

90,3

96,4

75,1

95,9

Амтрак

1

47,8

84,3

63,1

92,4

55,5

88,4

2-4

60,9

91,8

81,4

95,2

71,2

93,5

Полив при 80;80;70% ПИВ

Валентина

1

51,9

89,2

68,9

94,6

60,4

91,9

2-4

60,4

96,1

84,0

97,1

72,2

96,6

Амтрак

1

47,1

91,3

68,9

92,5

58,0

91,9

2-4

65,6

89,2

81,2

94,7

73,4

92,0

Sx0=2,76%

Sxo = 3,47%

НСР = 7,8 т/га

НСР = 9,81 т/га

3

В 2006 году была получена по этим вариантам и гибридам 52,6 т/га; 54,9 т/га и 90,3 т/га; 81,4 т/га. По большинству вариантов урожайность гибрида Амтрак ниже, чем гибрида Валентина (таблица 2). Однако разница в урожайности гибридов по всем вариантам опыта находится в пределах точности опыта.

Урожайность обоих гибридов на трех фонах удобрений очень близка, поэтому в таблице 1 и таблице 2 приведены данные только на фоне без удобрений - фон 1 и средние по удобренным фонам 2-4.

Таблица 2 - Прибавка урожая капусты белокочанной

Гибрид

Фон

Общая

От гибрида

От орошения

От удобрений

т/га

%

т/га

%

т/га

%

т/га

%

Без орошения

Валентина

1

0

0

0

0

0

0

0

0

2-4

17,0

39,9

0

0

0

0

17,0

39,9

Амтрак

1

3,9

9,0

3,9

9,0

0

0

0

0

2-4

18,7

43,8

1,7

2,8

0

0

14,8

31,9

Приживочный полив

Валентина

1

10,6

24,8

0

0

10,6

24,8

0

0

2-4

28,1

65,8

0

0

ИД

18,5

17,5

32,9

Амтрак

1

8,0

18,7

-2,6

-4,9

8,8

0

0

2-4

25,4

59,6

-2,7

-3,8

6,8

п,о

17,5

34,5

Полив при 70;80;70% 1111В

Валентина

1

14,4

33,8

0

0

14,4

33,8

0

0

2-4

32,5

76,3

0

0

15,5

26,0

18,1

31,8

Амтрак

1

12,9

30,2

-1,6

-2,7

9,0

19,4

0

0

2-4

28,6

67,0

-3,9

-5,3

9,9

16,2

15,7

28,3

Полив при 80;80;70% ПИВ

Валентина

1

17,8

41,8

0

0

17,8

41,8

0

0

2-4

29,6

69,5

0

0

12,6

21,1

11,8

19,5

Амтрак

1

15,4

36,2

-2,4

-4,0

11,6

24,9

0

0

2-4

30,8

72,3

1,2

1,7

12,2

19,8

15,4

26,6

Прибавка урожая от минеральных удобрений достоверна по обоим гибридам и составила гибрида Валентина 11,8-18,1 т/га (19,5 и 31,8%), а гибрида Амтрак 14,8-17,5 т/га (31,9 и 34,5%). В естественном водном режиме без орошения прибавка урожайности от удобрений выше у гибрида Валентина - 17,0 т/га (39,9%), а у гибрида Амтрак ниже - 14,8 т/га (31,9%).

4


На варианте орошения с одним поливом после высадки рассады прибавка урожая от удобрений одинаковая: соответственно по гибридам 17,5 т/га (32,9%) и 17,5 т/га (34,5%). На других вариантах орошения разница небольшая.

Прибавка от орошения гибрида Валентина выше, чем гибрида Амтрак. На фоне без минеральных удобрений эта прибавка у гибрида Валентина в процентах выше, чем на фоне с минеральными удобрениями на всех вариантах орошения, а по абсолютной величине разница меньше (24,9-41,8% без удобрений и 21,3-26,0% с удобрениями или, соответственно, 10,6-17,8 т/гаи 11,1-15,5 т/га).

У гибрида Амтрак эффективность орошения ниже. На фоне без минеральных удобрений прибавка урожая от орошения колеблется в пределах 8,8-24,9% или 4,1-11,6 т/га. Это можно объяснить тем, что урожайность гибрида Амтрак на фоне без орошения и без минеральных удобрений выше (46,5 т/га), чем гибрида Валентина (42,6 т/га), а в абсолютном значении, как было показано выше, урожайность обоих гибридов в основном находится на одном уровне.

Результаты хранения, как по вариантам опыта, так и по гибридам, оказались примерно одинаковыми (таблица 3). После 6-ти месячного хранения выход продукции гибрида Валентина выращенной на фоне без минеральных удобрений и без орошения составил 79,4%, с орошением -76,1%, гибрида Амтрак, соответственно: 79,0 и 75,4%. На фоне с минеральными удобрениями выход продукции находится на таком же уровне: гибрида Валентина составил соответственно 80,3 и 79,0%, гибрида Амтрак - 79,7 и 77,6%. Убыль массы в 2-2,5 раза выше (13,4-17,5%), чем потери от болезней (5,3-7,7%), что можно объяснить воздушным охлаждением в холодильных камерах, которое привело к сушке продукции.

Биохимический анализ кочанов капусты белокочанной показал, что содержание   сухого   вещества  у  гибрида  Амтрак   несколько   выше   (без

удобрений 9,06-9,13%, с удобрением 8,89-9,04%), чем у гибрида Валентина

5


(8,06-9,07% и 7,96-8,32% соответственно по фонам удобрений, таблица 4). Под влиянием орошения содержание сухих веществ у гибрида Амтрак практически не меняется (на фоне без удобрений 9,13-9,06%), у гибрида Валентина наблюдается снижение (9,07-8,04%). На фоне с удобрениями содержание сухого вещества ниже, чем без удобрений и колеблется в пределах у гибрида Валентина от 8,67% без орошения до 8,32-7,86% с орошением, а у гибрида Амтрак мало меняется (9,04-8,89%).

Таблица 3 - Сохраняемость капусты белокочанной (2005-2006 гг)

Режим орошения

Гибрид

Фон

удобрений

Убыль массы, %

Потери от болезней, %

Выход

товарной

продукции,

%

Без орошения

Валентина

1

14,9

5,7

79,4

2-4

13,4

6,3

80,3

Амтрак

1

14,6

6,4

79,0

2-4

15,0

5,3

79,7

Приживочный полив

Валентина

1

14,8

78,1

2-4

15,2

77,7

Амтрак

1

14,8

7,2

78,0

2-4

16,5

6,1

77,4

Полив при

70;80;70%

ППВ

Валентина

1

16,1

6,6

77,3

2-4

14,6

6,3

79,1

Амтрак

1

14,3

7,0

78,7

2-4

14,7

6,7

78,6

Полив при

80;80;70%

ППВ

Валентина

1

17,5

6,4

76,1

2-4

14,3

6,7

79,0

Амтрак

1

16,9

7,7

75,4

2-4

16,1

6,3

77,6

После хранения содержание сухих веществ в кочанах капусты обоих гибридов снижается (7,44-6,98% у гибрида Валентина и 8,57-7,92% у гибрида Амтрак). Закономерности влияния орошения и удобрений на содержание сухих веществ в кочанах капусты после хранения так же, как и после уборки не наблюдаются.

Содержание витамина «С» в кочанах капусты обоих гибридов почти одинаковое и под влиянием орошения наблюдается тенденция снижения (гибрид Валентина от 24,1-23,7 мг% без орошения до 20,91-21,20 мг% с

6


орошением, у гибрида Амтрак соответственно от 24,70-24,05 до 19,34-21,80 мг%). После хранения содержание витамина «С» в кочанах обоих гибридов снизилось. Минеральные удобрения на содержание витамина «С» в кочанах капусты обоих гибридов закономерного влияния не оказали.

Содержание Сахаров в кочанах капусты после хранения снизилось, но по вариантам опыта колеблется в небольшом диапазоне (6,14-5,20% после уборки и 5,73-4,46% после хранения). Содержание Сахаров в кочанах капусты гибрида Амтрак незначительно выше (5,71-6,14%), чем у гибрида Валентина (5,20-5,91%).

Таблица 4 - Биохимический состав кочанов капусты белокочанной после уборки и после хранения.

Название гибрида

Фон

Сухое вещество,

Витамин С, мг%

Сахара, %

%

Общие

Моно

После

уборки

После хранения

После

уборки

После хранения

После

уборки

После хранения

После

уборки

После хранения

Без полива

Валентина F1

1

9,07

7,76

24,01

19,66

5,91

4,88

4,42

3,89

2-4

8,67

7,44

23,77

21,25

5,42

4,97

4,31

4,06

Амтрак F1

1

9,13

8,57

24,70

19,17

6,14

5,26

5,23

4,26

2-4

8,95

8,25

24,05

21,80

5,77

4,86

4,89

4,34

Приживочный полив

Валентина F1

1

8,93

7,70

20,80

19,03

5,68

4,65

4,90

3,62

2-4

8,32

7,25

22,50

20,00

5,20

4,76

4,49

4,09

Амтрак F1

1

9,12

8,13

21,13

19,98

6,07

5,64

4,96

4,78

2-4

9,04

7,96

22,00

20,76

6,09

5,73

4,87

4,53

Полив при 70-80-70 %НВ

Валентина F1

1

8,04

7,22

22,75

20,93

5,33

4,69

4,31

3,95

2-4

7,96

7,41

21,85

20,40

5,44

4,49

4,41

3,76

Амтрак F1

1

9,06

8,29

19,34

18,94

5,81

4,75

4,91

4,17

2-4

8,89

7,92

21,00

19,34

6,00

5,43

5,02

4,12

Полив при 80-80-70 %НВ

Валентина F1

1

8,06

7,07

20,91

17,49

5,35

4,46

4,50

3,71

2-4

7,86

6,98

21,20

19,06

5,29

4,51

4,44

3,72

Амтрак F1

1

9,13

8,21

19,55

18,75

5,94

5,63

4,93

4,75

2-4

8,90

7,98

21,80

20,04

5,71

5,22

4,85

4,15

Важной составной частью ресурсосбережения при выращивании овощных культур является материалоемкость и энергоемкость техники полива (таблица 5).

7


По расходу воды самой высокопроизводительной является дождевальная машина «Кубань», а самой низкой «Волжанка» (6); (7). Однако «Кубань» является самой материалоемкой машиной (47,8 т), а менее материалоемкой машиной является ДДН-70 (6,6 т). После машины «Кубань» по расходу воды идет ДДА-100МА (130 л/с). Самая низкая материалоемкость на 1 л/с расхода воды у машины ДДА-100МА (0,08 т на 1 л/с) и ДКД-Ф1 (0,075 т на 1 л/с), а самая высокая у «Фрегат» (0,44 т на 1л/с) и «Волжанка» (0,42 т на 1 л/с). Материалоемкость только дождевальной машины самая низкая у ДДН-70 (0,01 т на 1 л/с), ДКД-Ф1 (0,016 т на 1 л/с), далее ДДА-100МА (0,03 т на 1 л/с).

Таблица 5 - Техническая характеристика и энергетические показатели основных дождевальных машин РФ

Показатели

«Фрегат»

«Днепр»

«Кубань»

«Волжанка»

ДДН-70

ДДА-

100МА

ДКД-Ф1

Технические характеристики

Расход воды, л/с

до 90

120

180-200

64

70

130

80

Ширина захвата, м

до 572

460

400

400

100

120

120

Материалоемкость, т

Всего

39,6

40,4

47,8

26,7

6,6

10,1

7,57

в т.ч. ДМ

14,0

17,4

47,8

5,43

0,7

4,2

1,67

Материалоемкость, т на 1 л/с

Всего

0,44

0,34

0,25

0,42

ОД

0,08

0,075

в т.ч. ДМ

0,15

0,15

0,25

0,08

0,01

0,03

0,016

Энергетическая оценка

Затраты, кВт-ч

Всего

88,1

82,6

125,0

55,1

68,0

66,0

62,0

На 1м воды

0,98

0,68

0,67

0,86

1,05

0,51

0,50

В современных условиях для орошения овощных культур на крупных массивах  со   спокойным   рельефом   целесообразно     применить   истинно

8


отечественные дождевальные машины типа ДДН и ДДА с забором воды из открытой сети - из оросительных каналов.

Другим важным резервом снижения энергоемкости поливной техники это перевод высоконапорных дождевальных машин на поверхностный полив через гибкие рукава, подающих воду в каждую борозду.

Такая машина была создана во ВНИИГиМ еще в пятидесятых годах прошлого века (СПМ-200) которая позволяла при идентичной исходной мощности в два раза увеличить производительность машины: от 100 л/с машины ДМ-100 до 200 л/с у СПМ-200 (8). По этому принципу в последние годы ВолжНИИГиМ и ВНИИ «Радуга» разработали варианты переоборудования высоконапорных дождевальных машин гибкими рукавами для приземного дождевания. Это позволяет минимум в 1,5 раза снизить расходы энергии для полива.

Для полива небольших участков (5-10 га) перспективными являются машины барабанного типа с водораспределением с помощью небольшой двухконсольной тележки оборудованной низконапорными коротко-струйными аппаратами. В настоящее время получает распространение капельное орошение, особенно в защищенном грунте и в открытом грунте небольших фермерских хозяйств.

Общие выводы

Для ресурсосберегающей технологии орошения и применения минеральных удобрений необходимо:

  1. Широко внедрить новые высокопродуктивные сорта и гибриды овощных культур.
  2. Выращивать овощные культуры в контролируемых оптимальных условиях водного режима, что позволяет резко сократить число поливов, экономить водные и энергетические ресурсы.

9


  1. Две подкормки минеральными удобрениями в течении вегетации обеспечивают фактически такой же урожай, как разовое основное внесение и позволяет в 1,5-2 раза экономить минеральные ресурсы.
  2. При реконструкции старых и создании новых орошаемых земель для овощеводства целесообразно использовать дождевальные машины типа ДДА-100МА с забором воды из оросительных каналов, а на небольших массивах машин типа ДДН-70.
  3. Переоборудовать высоконапорные дождевальные машины для полива по бороздам, или для приземного дождевания.
  4. На небольших участках, особенно в фермерских хозяйствах, применить машины барабанного типа или капельное орошение.

Список литературы.

  1. Велик, В. Ф., [ред.]. Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве. М. : ВО Агропромиздат, 1999 г.
  2. Ванеян, С. С. Режим орошения и техника полива овощных культур (Рекомендации). М. : Россельхозиздат, 1985 г.
  3. Костяков, А. Н. Основы мелиорации. М. : Сельхозгиз, 1960 г.
  4. Борисов, В. А. Удобрение овощных культур. М. : Колос, 1978 г.
  5. Широков, Е. П.; Палилов, Н. А.; Дьяченко, В. С; Сокол, П. Ф. Методические указания по проведению научно-исследовательских работ по хранению овощей. М. : б.н., 1982 г.

6.    Шумакова, Б. Б., [ред.]. Мелиорация и водное хозяйство.

Справочник. М. : Колос, 1999 г.

  1. Щедрин, В. Н., Колганов, А. В. и Снипич, Ф. Ф. Перспективные направления развития дождевальной техники, ж. Мелиорация и водное хозяйство. №5 2003 г.
  2. Петров, Е. Г., Харитонов, Б. Д. и Ванеян, С. С. Самоходная поливная машина СПМ-200. ж. Гидротехника и мелиорация. 1961 г. №2.

10

 



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.