Оптимизация водного и питательного режимов почвы для получения планируемых урожаев рассадного лука репчатого в северной части Волго-Ахтубинской поймы при орошении дождеванием тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.02, кандидат сельскохозяйственных наук Сидорин, Андрей Павлович

  • Сидорин, Андрей Павлович
  • кандидат сельскохозяйственных науккандидат сельскохозяйственных наук
  • 2009, Волгоград
  • Специальность ВАК РФ06.01.02
  • Количество страниц 196
Сидорин, Андрей Павлович. Оптимизация водного и питательного режимов почвы для получения планируемых урожаев рассадного лука репчатого в северной части Волго-Ахтубинской поймы при орошении дождеванием: дис. кандидат сельскохозяйственных наук: 06.01.02 - Мелиорация, рекультивация и охрана земель. Волгоград. 2009. 196 с.

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Сидорин, Андрей Павлович

Введение

Глава 1. Краткий литературный обзор по вопросам биологии, удобрения и орошения лука репчатого

1.1. Значение, биологические особенности и отношение лука репчатого к факторам внешней среды

1.2. Эффективность применения минеральных удобрений под лук репчатый

1.3. Эффективность орошения, поливные и оросительные нормы, водопотребление лука репчатого

1.4. Элементы технологии выращивания рассады и возделывания лука в открытом грунте

Глава 2. Цель, задачи, методика и условия проведения исследований

2.1. Цель, основные задачи и методика исследований

2.2. Краткая характеристика климата и особенности погодных условий в годы исследований

2.3. Агрохимическая и агрофизическая характеристика пойменной зернисто-слоистой почвы опытного поля

2.4. Особенности выращивания рассады лука в теплице и технологитЕ-зл возделывания гибридов Кэнди Г] и Экзакта Г1 в полевых опытах^

2.4.1. Особенности выращивания рассады лука в теплице

2.4.2. Технология возделывания гибридов Кэнди Г, и Экзакта Г1 в полевых опытах

Глава 3. Оптимизация водного режима пойменной почвы в посадках лука репчатого

3.1. Особенности прохождения основных межфазных периодов гибридами Кэнди и Экзакта Г) в 2006-2008 гг.

3.2. Сроки проведения, число поливов и поливные нормы рассадного лука в полевых опытах

§

3.3. Эвапотранспирация посадок лука репчатого по межфазным периодам вегетации в годы исследований дд

3.4. Коэффициенты суммарного водопотребления лука репчатого в зависимости от применения удобрений

3.5. Биолого-математическая модель прогнозирования эвапотранспирации рассадного лука для управления водным режимом почвы в процессе формирования урожая ранней товарной продукции I

Глава 4. Влияние минеральных удобрений на питательный режим пойменной почвы, потребление и вынос элементов питания урожаем лука репчатого 11 д

Глава 5. Влияние расчетных доз полного минерального удобрения на величину урожая и качество ранней товарной продукции гибридов лука Кэнди Б! и Экзакта Б1 на пойменной почве

Глава 6. Экономическая эффективность применения удобрений под рассадный лук Кэнди Б) и Экзакта на пойменной почве при орошении дождеванием

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Мелиорация, рекультивация и охрана земель», 06.01.02 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация водного и питательного режимов почвы для получения планируемых урожаев рассадного лука репчатого в северной части Волго-Ахтубинской поймы при орошении дождеванием»

Лук репчатый является одной из главных овощных культур, возделываемых во всех природно-климатических зонах Российской Федерации. Однако основное производство лука сосредоточено в трех федеральных округах: Южном, Приволжском и Центральном, где размещается 83,5% посевных площадей, обеспечивающих 80,1% валовых сборов товарной продукции в стране. В настоящее время потребность населения в нем удовлетворяется далеко не полностью, ассортимент продуктов переработки также весьма ограничен. Связано это с тем, что хозяйства получают сравнительно невысокие урожаи лука: в среднем по стране за 2006-2008 гг. урожайность лука-репки составила 13,6 т/га, в Южном федеральном округе она была значительно ниже - 10,3 т/га (34, 119, 35). С учетом вышеизложенного задачу увеличения производства лука в Южном федеральном округе следует отнести к числу приоритетных в развитии АПК. В настоящее время Волгоградская область является одним из самых крупных производителей лука-репки в ЮФО, который выращивается как в крупных коллективных предприятиях, так и в фермерских и личных подсобных хозяйствах, причем преимущественно в однолетней культуре путем посева семян. В связи с этим местные хозяйства (ООО, КХ, ИП, ЛПХ) начинают поставлять товарный лук на рынок не ранее конца июля - первой декады августа. Потребность же в репчатом луке нового урожая возникает уже в июне, когда у населения и перерабатывающей промышленности заканчиваются прошлогодние запасы. Именно в это время на местный российский рынок в большом объеме поставляется импортный, более дорогой лук из южных регионов, в том числе из дальнего зарубежья, который несмотря на высокую цену пользуется большим спросом. Такой проблемной ситуации со снабжением населения ранним луком в городах Волгоградской области и других субъектов Российской Федерации могло в июне-июле не быть, если бы овощеводы на определенной площади возделывали скороспелые сорта и гибриды лука через рассаду, выращиваемую по кассетной технологии (35, 88, 216, 19, 129).

Для получения высоких урожаев рассадного лука на мелиорированных почвах практикуемые в хозяйствах технологии возделывания нуждаются в дальнейшем совершенствовании, но детальных и четких рекомендаций научными учреждениями по этим вопросам применительно к северной части Вол-го- Ахтубинской поймы пока не разработано.

Вместе с тем, комплексная оценка результатов использования мелиорированных земель под овощные культуры за последние 30 лет в Нижнем Поволжье убеждает в том, что ведущая и определяющая роль в повышении урожайности принадлежит оптимизации режимов орошения и научно обоснованному применению удобрений. Только системный подход к управлению этими факторами может гарантировать формирование высоких планируемых урожаев овощей, в том числе лука репчатого, в агроклиматических и почвенных условиях Волго-Ахтубинской поймы.

Однако проведенный нами анализ результатов научных исследований и производственного опыта орошения и применения удобрений при возделывании лука репчатого в нашей стране и за рубежом выявил довольно широкий круг нерешенных вопросов. В частности, нуждаются в дополнительном обосновании режим орошения дождеванием с использованием импортной ДМ «Rainstar Bauer» и система удобрения под планируемые урожаи новых гибридов лука репчатого Кэнди Fi и Экзакта Fb выращиваемых через рассаду.

Исследования, направленные на решение вопросов оптимизации системы удобрения в интенсивной адаптивной технологии возделывания рассадного лука репчатого с учетом особенностей почвенно-климатических условий, биологии новых гибридов, высокопродуктивных агрофитоценозов, потребления ресурсов влаги и элементов питания из почвы и удобрений при разной обеспеченности пойменной почвы подвижными формами азота, фосфора и калия, представляют как теоретический, так и практический интерес для овощеводства на мелиорированных почвах Волго-Ахтубинской поймы.

Главная цель диссертационной работы заключается- в обосновании рациональных систем удобрения двух гетерозисных гибридов лука репчатого Кэнди Fi и Экзакта Fi на мелиорированных пойменных почвах, обеспечивающих при оптимальном режиме орошения в северной части Волго4

Ахтубинской поймы формирование планируемых урожаев ранней товарной продукции 40, 55 и 70 т/га.

В многофакторных исследованиях, проведенных для достижения указанной цели теоретически обоснованны и экспериментально подтверждены следующие положения, выносимые на защиту:

- особенности динамики водного режима аллювиально-пойменной почвы и водопотребления лука репчатого при возделывании рассадным способом при орошении ДМ «Rainstar Bauer» с предполивным порогом 80-85% HB;

- параметры биолого-математической модели прогнозирования эвапотранс-пирации посадок лука репчатого Кэнди F! и Экзакта Fi для управления водным режимом мелиорированной почвы с целью получения урожаев ранней товарной продукции до 60-70 т/га;

- оптимизация питательного режима почвы в посадках лука репчатого путем применения мелиоративной дозы калийного удобрения К40о и расчетных доз полного минерального удобрения (NPK) под планируемые урожаи ранней товарной продукции 40, 55, 70 т/га;

- потребление элементов питания и изменение урожайности гибридов лука Кэнди Fi и Экзакта Fi, качества их товарной продукции под влиянием расчетных доз полного минерального удобрения;

- экономическая эффективность применения мелиоративной дозы калийного удобрения К4оо и расчетных доз NPK при возделывании рассадного лука на мелиорированной пойменной почве в северной части Волго-Ахтубинской поймы.

На основе полученных данных разработана рациональная система удобрения рассадного лука репчатого на аллювиально-пойменной почве при режиме орошения дождеванием 80-85% HB. Производственная проверка изучаемых вариантов системы удобрения посадок Кэнди Fi и Экзакта Fj в ИП «Мурашова И.Е.» подтвердила их научную и практическую значимость и показала высокую экономическую эффективность в агроклиматических условиях Волго-Ахтубинской поймы.

Похожие диссертационные работы по специальности «Мелиорация, рекультивация и охрана земель», 06.01.02 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Мелиорация, рекультивация и охрана земель», Сидорин, Андрей Павлович

выводы

1. В агроклиматических условиях северной части Волго-Ахтубинской поймы факторами, лимитирующими продуктивность рассадного лука репчатого являются низкая влагообеспеченность территории и питательный режим почв. За счет запасов доступных растениям форм элементов питания в неудобренной аллювиально-пойменной почве при орошении обеспечивается формирование урожаев ранней товарной продукции гибридов Кэнди и Экзакта ?! в пределах 24,04-27,06 т/га. Внесение мелиоративной дозы калийного удобрения К4оо и расчетных доз 1чГРК резко повышает урожайность лука репчатого, которая достигает 61,94-71,65 т/га.

2. В годы исследований (2006-2008 гг.) для оптимизации водного режима пойменной почвы в посадках рассадного лука путем поддержания влажности активного слоя 0-0,6 м в диапазоне 80-100% НВ требовалось 11-13 поливов дождеванием нормой 200-400 м7га. Суммарное водопотребле-ние рассадного лука в 2006-2008 гг. изменялось в пределах 4971-5642 м7га при оросительной норме 3900-4190 м3/га. В структуре эвапотранс-пирации посадок лука наибольший удельный вес занимает поливная вода: от 73,9 до 81,9% в зависимости от погодных условий вегетационного периода. Долевое участие атмосферных осадков составляет 12,0-22,9%, почвенных влагозапасов - 3,2-6,1%.

3. Установлено, что в 2006-2008 гг. в период от высадки рассады до массовой уборки ранней товарной продукции гибридам лука репчатого Кэнди Р) и Экзакта Б] требовались довольно близкие суммы среднесуточных температур - 1653-1782 °С и 1651-1777 °С соответственно. На основе экспериментально полученных значений биоклиматического коэффициента Ю;, календарной продолжительности межфазных периодов и потребности в тепле для их нормального прохождения разработана и успешно апробирована в условиях производства комплексная биолого-математическая модель для прогнозирования эвапотранспирации рассадного лука и управления водным режимом почвы в процессе формирования планируемых урожаев до 60-70 т/га лука-репки.

Применение расчетных доз минеральных удобрений (NPK) под основную обработку почвы и в подкормки (N) позволяет целенаправленно воздействовать на питательный режим мелиорированной пойменной почвы, существенно повышая в корнеобитаемом слое содержание минерального азота, подвижных форм фосфора и калия ко времени высадки рассады и в последующие фазы роста и формирования урожаев товарной продукции гибридами Кэнди Fi и Экзакта Fi.

Так, мелиоративная доза калийного удобрения К40о в сочетании с расчетными дозами NPK обеспечивала в годы исследований повышение калийного статуса пойменной почвы со второго класса (157-188 мг/кг) до значений четвертого класса плодородия — 300-330 мг/кг почвы в посадках гибрида Кэнди Fj и 307-350 мг/кг гибрида Экзакта Fi. Под влиянием возрастающих расчетных доз NPK концентрация минерального азота (Nmm) в полуметровом слое почвы возрастала в 1,27-1,70 раза, а содержание подвижных форм фосфора и калия в пахотном слое увеличивалось на 5,3-7,6-10,4 мг Р205/кг и 16,3-32,9-45,3 мг К20/кг почвы. Оптимизация условий минерального питания растений лука Кэнди F) и Экзакта Fj способствовала более продуктивному использованию ресурсов влаги на формирование урожаев товарной продукции, что подтверл ждается уменьшением коэффициента эвапотранспирации с 200-226 м /т на неудобренной пойменной почве (контроль) до 88-105 м3/т на лучших вариантах с расчетными дозами NPK при низкой обеспеченности почвы У подвижным калием (Ко) и до 76-87 м /т при средней и повышенной обеспеченности подвижным калием (К4оо). За счет удобрений эффективность орошения рассадного лука возрастает в 2,15-2,38 раза. Применение мелиоративной дозы калийного удобрения (К4оо), расчетных доз N90-130-170P40-60-80K60-100-140, повышая содержание подвижных форм NPK в корнеобитаемого слое почвы, способствует увеличению их потребления и общего выноса урожаями лука репчатого. Так, на варианте

ТЧпоРвоКно содержание элементов питания в биомассе гибридов Кэнди ?! и Экзакта Р; возрастает до 167,9-190,6 кг/га Ы; 65,7-72,0 кг/га Р2О5 и 203,4-215,9 кг К2О. На неудобренном фоне (К0) оно не превышает 66,367,8 кг/га 29,1-34,9 кг/га Р2О5; 55,5-66,9 кг/га К20, а по фону мелиоративной дозы К400 - 63,2-76,7 кг/га N. 34,7-41,2 кг/га Р205 и 81,7-89,5 кг/га К20.

7. Затраты элементов питания (ИРК) на формирование Ют ранней товарной продукции (лука-репки) на неудобренной пойменной почве у изучаемых гибридов Кэнди Р) и Экзакта составляют 24,0-24,5 кг Ы, 12,112,9 кг Р205, 23,1-24,7 кг К20. Применение мелиоративной дозы калийного удобрения К4оо приводит к увеличению затрат калия на формирование 10 т товарной продукции до 30,5 кг К20, в то время как расход азота и фосфора остается без особых изменений (13,0-13,8 кг Р2О5 и 23,6-25,7 кг К). Внесение под рассадный лук возрастающих доз ИРК на пойменной почве сопровождается закономерным увеличением затрат азота и калия при одновременном уменьшении расхода фосфора на формирование 10 т лука-репки. Так, на вариантах с расчетными дозами Мш-поРбо-80К100-140 расход элементов питания в расчете на 10 т ранней товарной продукции Кэнди и Экзакта Б] составляет 25,9-27,1 кг N5 10,1-11,0 кг Р205, 30,3-32,8 кг К20.

8. В 2006-2008 гг. на неудобренной аллювиально-пойменной зернисто-слоистой почве (Ко) средний урожай ранней товарной продукции гибрида лука Кэнди составил 24,04 т/га, а гибрида Экзакта р! - 27,06 т/га. При применении мелиоративной дозы калийного удобрения К4оо их урожайность увеличилась до 26,75 и 29,87 т/га соответственно. Все расчетные дозы №*К на фонах К0 и К400 закономерно обеспечивали значительное повышение урожайности обоих гибридов. Среди вариантов изучаемых доз КГРК на фонах К0 и К400 лучшим по урожайности был МиоРвоКно - 51,85 и 61,34 т/га на посадках Кэнди Рь 61,94 и 71,65 т/га на-посадках Экзакты р! соответственно.

9. Расчетная доза ^оР4оКбо обеспечивала гарантированное получение запланированного урожая 40 т/га ранней товарной продукции при выращивании Кэнди Р) и Экзакта Р] гибридов лука при низкой и средней обеспеченности почвы подвижным калием. Планируемая урожайность на уровне 55 т/га формируется в посадках Кэнди Р] при внесении ^зоРбоКюо на фоне мелиоративной дозы К400 (фактически - 56,15 т/га). В посадках гибрида Экзакта р! такая же урожайность получена при применении ТЧиоРбоКшо на фоне естественного плодородия пойменной почвы (Ко) (фактически - 53,57 т/га). Максимальный уровень планируемой урожайности 70 т/га достигнут только при выращивании гибрида Экзакта Р] на фоне К40о с внесением годовой дозы М^РвоК но (фактически — 71,65 т/га).

10. Эколого-агрохимическая оценка ранней товарной продукции рассадного лука репчатого Кэнди р! и Экзакта выращенной в северной части Вол-го-Ахтубинской поймы с применением систем удобрения, включающих мелиоративную дозу К400 и расчетные дозы ИРК на аллювиально-пойменной зернисто-слоистой почве показала ее высокое качество при очень низкой концентрации тяжелых металлов - - 1,37-1,50 мг/кг, Си -0,35-0,45 мг/кг, Сё - 0,003-0,006 мг/кг, РЬ - 0,007-0,014 мг/кг и нитратов -25-39 мг/кг (допустимые уровни содержания в товарной продукции, мг/кг:

Хп - 10, Си - 5, Сс1 - 0,03, РЬ - 0,5, N0- - 80).

11. Рациональное удобрение гибридов лука репчатого Кэнди Р] и Экзакта Рь выращиваемых рассадным способом при орошении дождеванием в северной части Волго-Ахтубинской поймы, является экономически выгодным. В полевых опытах самая высокая расчетная прибыль на 1 га посадок лука получена при применении М^оРбоКно на фоне мелиоративной дозы калийного удобрения К400 - 494,13-587,81 тыс. руб.

Рентабельность возделывания рассадного лука Кэнди Р( и Экзакта Р] на лучших вариантах системы удобрения составляет 278,0-304,2 и 307,2-342,4% соответственно.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для получения на мелиорированной пойменной почве урожаев ранней товарной продукции лука репчатого до 70 т/га необходим режим орошения дождеванием с предполивным порогом влажности активного слоя почвы (0-0,6 м) 80-85% НВ. Для оперативных расчетов величины суммарного водопотребления посадок лука с целью управления водным режимом почвы рекомендуется использовать разработанную нами комплексную биолого-математическую модель прогнозирования эва-потранспирации по основным межфазным периодам вегетации гибридов Кэнди Р[ и Экзакта Б].

2. Для повышения эффективности использования ресурсов поливной воды и минеральных удобрений при выращивании рассадного лука репчатого рекомендуется применение мелиоративной дозы калийного удобрения К400 на пойменных почвах, имеющих низкую обеспеченность подвижным калием (<200 мг/кг почвы по Мачигину).

3. При планировании урожайности ранней товарной продукции рассадного лука Кэнди Р[ и Экзакта Р[ в северной части Волго-Ахтубинской поймы на уровне 40 т/га следует вносить под основную обработку почвы К40Р40Кб0, и в течение вегетации проводить две подкормки по N25: первую - через 12-14 дней после высадки рассады, вторую - через 12-14 дней после первой. Для получения более высокой урожайности на низкообеспеченных подвижным калием почвах целесообразно использовать следующие системы удобрения: под планируемый урожай гибрида Кэнди Р[ 55 т/га - мелиоративная доза К400 + ^оРбоКюо П°Д вспашку и две азотные подкормки по N35 в течение вегетации; под планируемый урожай гибрида Экзакта р1 70 т/га - мелиоративная доза К4оо + ^оРэдКио под вспашку зяби и три азотные подкормки - N35 через 12-14 дней после высадки рассады + N35 через 12-14 дней после первой подкормки + N20 через 12-14 дней после второй подкормки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат сельскохозяйственных наук Сидорин, Андрей Павлович, 2009 год

1. Агафонов, А.Ф. Лук репчатый / А.Ф. Агафонов // Новый садовод и фермер. 2005. - №4. - С. 14-15.

2. Агафонов, А.Ф. Перспективы использования лука репчатого в качестве источника биологически активных веществ / А.Ф. Агафонов, Х.Б. Ка-малеев, П.Ф. Кононков, М.С. Гинс, В.К. Гинс // Овощеводство и тепличное хозяйство. 2006. - №10. — С. 2-4.

3. Агеев, В.В. Системы удобрения в севооборотах юга России / В.В. Агеев, В.И. Демкин. -Ставрополь: ЦНТИ, 1992. -157 с.

4. Агроклиматический справочник по Волгоградской области. -Л.: Гид-рометеоиздат, 1967. -143 с.

5. Агрофизические методы исследования почв. —М.: Наука, 1966. -260 с.

6. Агрохимические методы исследования почв. -М.: Наука, 1975. -656 с.

7. Агроэкологическое обоснование технологии возделывания лука с применением ресурсо— и почвосберегающих средств механизации: учебное пособие / Н.Ю. Петров, С.Д. Стрекалов, М.П. Лобанов, О.В. Резникова и др. М.: ВГСХА, 2004. - 138 с.

8. Агрохимия / Б.А. Ягодин, П.М. Смирнов, A.B. Петербургский и др.; Под ред. Б.А. Ягодина. -2-е изд. перераб. и доп. -М.: Агропромиздат, 1989. -639 с.

9. Агротехника овощных культур: сб. научн. тр. -Горький: Горьковский с-х. институт, 1983. —80 с.

10. Агирбов, Ю.И. Современное состояние производства овощей и рынок / Ю.И. Агирбов // Картофель и овощи. 1997. - №1. - С. 5-8.

11. Айдаров, И.П. Регулирование водно-солевого и питательного режимов орошаемых земель / И.П. Айдаров. -М.: Агропромиздат, 1985. -304 с.

12. Алексеева, М.В. Репчатый лук / М.В. Алексеева. -М.: Россельхозиздат, 1982.-112 с.13.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.