Главное меню
Реклама

`

Водопотребление и продуктивность овощных культур и картофеля при капельном орошении

Общее количество воды, которое испаряется в течение вегетационного периода с поверхности почвы и из растений (физическое испарение), инфильт­руется в низшие горизонты почвы и тратится растениями на транспирацию, составляет суммарное водопотребление.

Общее количество воды, которое испаряется в течение вегетационного периода с поверхности почвы и из растений (физическое испарение), инфильт­руется в низшие горизонты почвы и тратится растениями на транспирацию, составляет суммарное водопотребление. Данные о суммарном водопотреблении сельхозкультур являются основой для проектирования режимов орошения. Соотно­­­шение расхода влаги на физическое испарение и транспирацию — достаточно динамическая величина, которая колеблется в значительных пределах. Оно зависит от биологических и сортовых особенностей культуры, фаз развития, почвенных, метеорологических и агротехнологических условий и др. Хотя определенные зависимости этого соотношения установлены. Так, с повышением влажности верхних слоев почвы растет объем физического испарения, в то же время чем большая у растений вегетативная масса, тем меньший объем физического испарения в общем суммарном водопотреблении. Динамически изменяется это соотношение и по фазам развития растений. Так, в начале вегетации преобладает расход влаги на физическое испарение, а по мере нарастания вегетативной массы соотношение этих составляющих выравнивается. У растений капусты, свеклы столовой, моркови и ряда других овощных культур, у которых листья к началу уборки не отмирают и хорошо притеняют поверхность почвы, расход воды на транспирацию преобладает над испарением с поверхности почвы. И напротив — у растений, плохо притеняющих поверхность почвы (лук репчатый, чеснок), расход воды на физическое испарение значительно больше расхода на транспирацию. У некоторых овощных культур (томат, перец, баклажан, кукуруза сахарная) расход воды на транспирацию некоторое время преобладает, но в конце вегетационного периода снова снижается и становится меньше расхода на физическое испарение с поверхности почвы.
За вегетационный период растение потребляет огромное количество влаги, во много раз превышающее массу самого растения. Однако из всего количества потребляемой воды растение около 98–99,8% тратит на транспирацию. Вода испаряется через клеточные стенки эпидермальных клеток и покровные слои (кутикулярная транспирация) и через устьица (устьичная транспирация). Расход воды овощными растениями на транспирацию характеризуется определенными закономерностями. Так, минимальное количество воды расходуется в начале вегетации, с развитием надземной массы постепенно увеличивается и к моменту окончания вегетации снова уменьшается. То есть, закономерность расходования воды на транспирацию говорит о прямой связи между поступлением воды в растение и нарастанием вегетативной массы. Однако эта связь не имеет функциональной зависимости, потому что увеличение расхода воды на транспирацию значительно отстает от нарастания поверхности вследствие снижения транспирационной способности вегетативной массы с возрастом растения. Результаты опытов с морковью на землях Каменско-Днепровской ОС ИВПиМ НААНУ (2004–2006 гг.) подтверждают это (рис. 1).
Для количественной характеристики расхода воды на транспирацию пользуются следующими показателями:

  • интенсивность транспирации (ко­­­­­личество воды, которое испаряет растение в граммах за единицу времени (ч) с единицы поверхности (дм2));
  • транспирационный коэффициент (количество воды в граммах, которую испаряет растение для накопления 1 г сухого вещества);
  • производительность транспирации (величина, обратная транспирационному коэффициенту, которая равняется количеству сухого вещества (г), накопленного растением за тот период, когда испарился 1 кг воды).

В полевых условиях очень трудно учесть отдельно расход воды на транспирацию и физическое испарение, поэтому в практике чаще используют показатель суммарного водопотребления, обсчитываемый методом водного баланса. Зная влажность почвы в различные фазы развития растений или же за короткие отрезки вегетационного периода, а также учитывая количество осадков за этот период и нормы полива, можно обсчитать суммарное водопотребление культуры за отдельные периоды вегетации и за весь период развития из любого слоя почвы. Интегральным показателем эффективности использования воды является коэффициент водопотребления — суммарный объем воды, расходуемый растениями на транспирацию и физическое испарение для формирования единицы урожая продуктивных органов. Он тоже является величиной динамической и в значительной мере зависит от внешних факторов, особенно от метеорологических, поч­­­венных, агротехнологических условий, характера водного режима, биологических особенностей культуры (сорта), фаз развития и т. д.
ИВПиМ НААНУ, начиная с 2000 года, проводит системные стационарные исследования процессов водопотребления овощных, бахчевых, плодовых культур, картофеля и винограда в зависимости от уровня влагообеспеченности. По результатам этих исследований установлены:

  • корреляционные связи между величиной суммарного водопотребления овощных культур и урожайностью. На основе этого построены зависимости «водопотребление — урожайность», определены наиболее эффективные варианты с точки зрения использования влаги растениями. Эти зависимости являются кривыми отзыва на однофакторный полевой опыт. Они имеют все три составляющие: лимитирующую, стационарную и ингибирующую области (рис. 2–5, табл. 1);
  • удельные расходы воды на формирование единицы урожая (коэффициенты водопотребления) в зависимости от режима капельного орошения (табл. 1);
  • структура формирования показателей водопотребления (выделен объем, который в общем водопотреблении занимают орошение, осадки и почвенная влага) (рис. 6);
  • динамика суточного суммарного водопотребления в течение вегетационного периода. Выделены характерные периоды (фазы развития) в жизни овощных растений, которые отличаются по требованию к влагообеспечению. Установлены также периоды в жизни растений, в течение которых даже незначительное снижение влажности почвы за пределы оптимального диапазона приводит к значительным потерям урожая (так называемые «критические периоды влагообеспеченности»);
  • закономерности влияния различных уровней влажности почвы на рост, развитие, накопление биомассы, развитие корневой системы, биохимические показатели продуктивных органов растений.

Однако установленную зависимость «водопотребление — уро­­­жай­ность» с агробиологической точки зрения нельзя считать устойчивой, потому что существуют значительные возможности повышения урожайности при одинаковых нормах во­­допотребления сельхозкультур. По­­этому главной задачей будущих ис­­следований процессов водопот­реб­­­­ле­­ния растений является сокращение непродуктивных расходов влаги (на физическое испарение, сброс в низшие горизонты почвы) при одновременном повышении продуктивности овощных культур и картофеля.
В целях фундаментальных исследований процессов водопотребления овощных культур при капельном орошении ИВПиМ НААНУ экспериментально обоснованы схемы установки тензиометров в режимном кусте при различных схемах посева (посадки) (рис. 7–8).
Экспериментальные данные о ди­­­­­­­­намике суммарного водопотреб­ления овощных культур и картофеля на протяжении вегетационного пе­­риода являются исходным материалом для проектирования систем капельного орошения.

А. Шатковский, к. с.-х. н., ст. н. с., зам. директора по научной работе,
Ю. Черевичный, зав. лабораторией технологии орошения, ИВПиМ НААН Украины

Определитель вредителей и болезней ...
Thursday, 24 March 2016
Карманный справочник Определитель вредителей и болезней огурца
Визначник хвороб та шкідників карто...
Wednesday, 11 July 2018
Довідник кишенькоговго формату містить матеріали про найпоширеніші в Україні хвороби і шкідників картоплі.
Tuesday, 13 November 2018
З появою сучасної техніки, нових сортів і гібридів, методів вирощування розсади та післязбиральної доробки, засобів захисту рослин тощо у технології вирощування багатьох культур вносяться значні зміни. Це стосується, зокрема, й кавуна столового....
Thursday, 11 December 2014
Уже в который раз журнал сталкивается с ситуацией, когда наши читатели теряют урожай овощей из-за того, что соседи при обработке своих полей с самолета полили и их участки.
Текущий номер
Поиск
Авторизация
Логин
Пароль
Реклама

© Copyright 2009 - Ovoschevodstvo.com All Rights Reserved     |     Дизайн — Свердличенко Алексей     |     Програмирование — Хагшенас Хажир