Понедельник, 05.12.2016, 07:26
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту


Главная » Статьи » Сельское и приусадебное хозяйство

УПРАВЛЕНИЕ ВОДНЫМ И ПИТАТЕЛЬНЫМ РЕЖИМАМИ КАШТАНОВОЙ ПОЧВЫ С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАНИРУЕМЫХ УРОЖАЕВ ТОМАТА

УПРАВЛЕНИЕ ВОДНЫМ И ПИТАТЕЛЬНЫМ РЕЖИМАМИ КАШТАНОВОЙ ПОЧВЫ С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАНИРУЕМЫХ УРОЖАЕВ ТОМАТА

В.И. Филин, доктор сельскохозяйственных наук, профессор. В.В. Филин, кандидат сельскохозяйственных наук ФГОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

Главными факторами интенсификации овощеводства в сухостепной зоне каштановых почв являются орошение и применение удобрений, которые дают максимальный эффект только при научно обоснованном сочетании, обеспечивающем одновременную оптимизацию поливных режимов и питания растений [5, 6, 7]. Вопрос этот достаточно сложный и нуждается в более углубленном изучении. Цель наших исследований заключалась в обосновании рациональной системы орошения и удобрения новых гибридов томата на мелиорированных каштановых почвах для получения планируемых урожаев товарных плодов до 80-100 т/га.

Полевые опыты проводились на каштановых почвах Волго-Иловлинского междуречья (в крестьянско-фермерских хозяйствах на территории Городищенской оросительной системы в границах землепользования бывших совхозов «Самофаловский» и «Россошинский»). Обеспеченность почв легкогидролизуемым азотом низкая (31-40 мг/кг), подвижным фосфором – средняя (16-30 мг/кг), обменным калием – повышенная (301-400 мг/кг).

Схема полевого опыта представлена в таблице 1. Расчет доз минеральных удобрений под планируемые урожаи изучаемых гибридов томата проводили по методике В.И. Филина [6]. Постановку опытов в годы исследований, а также все сопутствующие наблюдения, учеты и определения осуществляли в соответствии с методиками полевого опыта и агрохимических исследований [2, 3, 4, 8].

Площадь делянок составляла 72 м2, повторность четырехкратная при систематическом расположении вариантов. Для закладки опытов использовали рассаду гибридов томата Дуал плюс F1 и Санрайз F1, выращенную кассетным способом. Густота посадки изучаемых гибридов томата – 36 тыс. раст./га. Режим орошения осуществляли с предполивным порогом влажности активного слоя почвы (0-0,6 м) в интервале 80-85 % НВ. Способ орошения – дождевание с использованием ДКШ-64 «Волжанка». Результаты исследований, полученные в полевых опытах, обработаны статистически методом дисперсионного анализа [2].

Для защиты растений томата от вредных организмов и профилактики болезней использовали с соблюдением предписанных регламентов пестициды, разрешенные к применению на этой культуре в Российской Федерации [1].

Управление водным режимом каштановой почвы в посадках томата в годы исследований заключалось в поддержании уровня увлажнения корнеобитаемого слоя (0-0,6 м) в диапазоне 80-100 % НВ в течение всей вегетации изучаемых гибридов. При наличии в почве таких запасов продуктивной влаги удается обеспечить бесперебойное водопотребление растений томата в соответствии с их физиологической потребностью. Для осуществления заданного режима орошения изучаемых гибридов в 2003-2005 гг. потребовалось от 9 до 12 вегетационных поливов нормой 200-450 м3/га. Различия в количестве поливов обусловлены продолжительностью и разными погодными условиями вегетационного периода. В результате суммарное водопотребление томата в годы исследований варьировало от 4542 м3/га (2004 г.) до 5773 м3/га (2003 г.). При этом на долю оросительной воды приходится 76,9 %, атмосферных осадков – 21,8 %, почвенных влагозапасов – всего лишь 1,8 %.

Отсюда становится понятным, насколько важно своевременное проведение очередных вегетационных поливов для формирования высокого урожая томата. В исследованиях по водному режиму почвы нами применялся термостатно-весовой метод определения влажности почвы, который дает точные данные, но мало подходит для оперативного управления режимом орошения в производственных условиях. Для этих целей более перспективен биоклиматический метод с использованием температурных коэффициентов суммарного испарения для динамического моделирования эвапотранспирации посадок томата [6].

На основе базы экспериментально полученных данных по водному режиму каштановой почвы, по динамике суммарного водопотребления, биологии и фенологии скороспелых детерминантных гибридов томата (Санрайз F1, Дуал плюс F1) нами разработана и успешно апробирована в опытно-производственных условиях биолого-математическая модель прогнозирования эвапотранспирации посадок в процессе формирования урожаев в сухостепной зоне при орошении (табл. 2).

В связи с тем, что все без исключения эмпирические модели носят региональный характер, в составленную нами модель включены параметры, характерные для изучаемых гибридов томата при оптимальной влагообеспеченности: 1) календарная продолжительность межфазных периодов в агрометеорологических условиях Волго-Иловлинского междуречья; 2) сумма биологически потребных температур для нормального прохождения указанных межфазных периодов вегетации; 3) модули суммарного испарения посадок томата в расчете на 1 0С в течение вегетации (по периодам); 4) нормативное суммарное водопотребление посадок томата при заданной влагообеспеченности растений 80-100 % НВ (табл. 2).

Для управления водным режимом почвы в посадках томата с помощью разработанной биолого-математической модели применяется следующий алгоритм: на дату высадки рассады томата определяют запасы влаги в метровом слое почвы, затем рассчитывают величины допустимого дефицита водного баланса в принятом для томата активном слое почвы (0,3 м – при высадке и приживании рассады, 0,6 м – в течение всей последующей вегетации) при иссушении почвы до влажности, соответствующей интервалу значений 80-85 % НВ.



Прогнозирование дефицита водного баланса в почве осуществляется с помощью уравнений модели (Е=Кt∙∑t1,2,3,4) для конкретных периодов вегетации томата – [1, 2, 3, 4] (табл. 2). При выпадении атмосферных осадков расчетный дефицит водного баланса уменьшают на величину их суммы. Каждый очередной полив назначается при достижении предельного значения дефицита водного баланса в активном слое почвы. Поливная норма должна быть достаточной для доведения влагозапасов в почве до 100 % НВ. В опытно-производственных условиях предлагаемый нами алгоритм управления водным режимом при возделывании томата показал достаточно высокую сходимость сроков полива, рассчитанных по модели, с контрольными датами их проведения по фактической влажности почвы, определенной термостатно-весовым методом (расхождения в 90 % случаев находились в пределах двух суток).

Изучаемые в полевых опытах гибриды томата на фоне оптимального режима орошения в годы исследований формировали на каштановых почвах урожаи 39,2-56,4 т/га, хотя потенциал их продуктивности был в 2,0-2,5 раза выше. В данном случае реальная урожайность томата ограничивалась недостатком элементов минерального питания в почве. К такому выводу мы пришли после детального изучения изменений содержания подвижных форм элементов питания в каштановых почвах под влиянием расчетных доз полного минерального удобрения под планируемые урожаи томата (табл. 3).

Результаты трехлетних исследований показывают, что применяемые дозы и сочетания удобрений существенно улучшают питательный режим в посадках томата (табл. 3).

Так, при годовой дозе N140P60K60 содержание Nmin в полуметровом слое почвы перед высадкой рассады увеличилось с 17,2-22,5 мг/кг на контроле до 24,7-27,3 мг/кг, а подвижного фосфора в пахотном слое с 21,2-25,8 мг/кг до 27,8-31,7 мг/кг. По содержанию калия таких заметных различий не отмечалось. В течение вегетации посадки томата получали одну азотную подкормку N50. В результате применения удобрений урожайность гибридов томата в среднем за три года составляла 67 т/га (Санрайз F1) и 68,4 т/га (Дуал плюс F1), обеспечив прибавку по сравнению с контролем (без удобрений), равную 17,3 и 20 т/га соответственно (при НСР05=1,4-3,3 т/га).

Таким образом, на этом варианте системного управления водным и питательным режимами каштановой почвы уровень планируемой урожайности томата достигается с большой гарантией (+11,2-14,0 %).

При внесении годовой дозы N210P90K90, рассчитанной на урожай товарных плодов томата 80 т/га, отмечены на дату высадки рассады более существенные различия между контролем и этим вариантом по содержанию всех элементов питания: по Nmin в полуметровом слое почвы увеличение на 8,2-10,4 мг/кг, по подвижному фосфору в пахотном слое – на 9,9-11,5 мг/кг и по обменному калию – на 12-36 мг/кг (табл. 3). В течение вегетации посадки томата получили еще две азотные подкормки по N50. В результате применения расчетных доз NPK урожайность гибридов томата в среднем за три года составила 81 т/га (Санрайз F1) и 78,6 т/га (Дуал плюс F1), обеспечив прибавку по сравнению с контролем (без удобрений) – 31,3 и 30,2 т/га соответственно (при НСР05=3,2-3,3 т/га).

Оценивая полученные результаты, приходим к выводу, что и на этом варианте (N210P90K90) уровень фактической урожайности изучаемых гибридов полностью соответствует планируемой продуктивности (расхождения от +1,25 % до -1,75 %).

Судя по запасам Nmin в полуметровом слое почвы к дате высадки рассады, наилучшие условия азотного питания в первый период вегетации растений томата в открытом грунте были созданы на варианте N280P120K120. По сравнению с контролем содержание Nmin в годы исследований увеличивалось на 10,7-14,7 мг/кг почвы. Значительно улучшились и условия фосфорного питания растений, так как  под  влиянием  удобрений  концентрация  подвижных фосфатов в пахотном слое возросла на 12,0-14,3 мг/кг почвы. Положительные изменения отмечены и в отношении обменного калия: его содержание увеличилось на 9-39 мг/кг почвы. На фоне оптимизированного питательного режима за счёт основного удобрения в течение вегетации проведены еще три подкормки азотом дозами N50. В результате такой системы удобрения и орошения урожайность изучаемых гибридов томата в среднем за три года составила 83,8 т/га (Санрайз F1) и 82,4 т/га (Дуал плюс F1), обеспечив прибавку урожая товарных зрелых плодов по сравнению с контролем (без удобрений) – 32,7 т/га и 34,0 т/га соответственно (при НСР05=3,2- 3,3 т/га).

Таким образом, на данном варианте (N280P120K120), рассчитанном на получение урожая 100 т/га товарных плодов томата, фактическая и заданная продуктивность посадок имела существенные расхождения 16,2-17,6 %, так как при последнем сборе плоды молочной спелости и зеленые нами не учитывались (в среднем 10,5-12,8 т/га).

Изучение динамики элементов питания в почве показало, что к завершению вегетации томата содержание подвижных форм азота, фосфора и калия заметно уменьшается (табл. 3). Прежде всего, это касается минерального азота (Nmin), которого становится в 2,5-3,7 раза меньше по сравнению с началом вегетации (высадка рассады), затем подвижного фосфора и в меньшей степени обменного калия.

Однако внесением расчетных доз полного минерального удобрения удается осуществить целенаправленное регулирование питательного режима каштановой почвы, обеспечивающее получение планируемых урожаев томата до 80- 100 т/га, сохранение и расширенное воспроизводство исходного плодородия почвы.

Библиографический список

1. Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. – Издание официальное [Текст]. – М.: Россельхозиздат, 2005. – 418 с.

2. Доспехов, Б.А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных [Текст] / Б.А. Доспехов. – М.: Колос, 1972. – 207 с.

3. Методика опытного дела в полеводстве и овощеводстве [Текст] / Под ред. В.Ф. Белика. – М.: Агропромиздат, 1992. – 319 с.

4. Моисейченко В.Ф. Основы научных исследований в полеводстве, овощеводстве и виноградстве  [Текст] / В.Ф. Моисейченко, А.Х. Заверюха, М.Ф. Трифонова. – М.: Колос, 1994. – 383 с.

5. Петинов, Н.С. Состояние и перспективные разработки научных основ поливных режимов и системы питания главнейших сельскохозяйственных культур [Текст] / Н.С. Петинов // Биологические основы орошаемого земледелия. – М.: Наука, 1974. – С. 23-53.

6. Филин, В.И. Биологические и технологические основы программированного возделывания сельскохозяйственных культур при орошении в зоне сухих степей Нижнего Поволжья: автореф. дис. докт. с.-х. наук: 06.01.09 [Текст] / Филин Валентин Иванович. – Волгоград, 1987. – 49 с.

7. Филин, В.И. Эффективность различных систем удобрения томата Санрайз F1 на каштановых почвах при орошении дождеванием [Текст] / В.И. Филин, М.И. Кривошеин, В.В. Филин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. – 2010. – № 2 (18). – С. 69-75.

8. Юдин, Ф.А. Методика агрохимических исследований [Текст] / Ф.А. Юдин. – М.: Колос, 1980. – 366 с.

Категория: Сельское и приусадебное хозяйство | Добавил: x5443x (27.03.2016)
Просмотров: 77 | Теги: томат, урожай | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2016