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
- Специальность ВАК РФ06.01.02
- Количество страниц 196
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
Рациональная система удобрения и орошения сортов и гибридов лука репчатого на мелиорированных каштановых почвах Волго-Донского междуречья2010 год, кандидат сельскохозяйственных наук Гаращенков, Анатолий Анатольевич
Рациональное удобрение томата на мелиорированных каштановых и пойменных почвах Волгоградской области при орошении дождеванием2007 год, кандидат сельскохозяйственных наук Кривошеин, Максим Ильич
Режимы орошения и дозы внесения удобрений для получения планируемой урожайности лука на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья2009 год, кандидат сельскохозяйственных наук Маковкина, Лилия Николаевна
Технология возделывания рассадного лука при капельном орошении в Нижнем Поволжье2012 год, кандидат сельскохозяйственных наук Богданенко, Максим Павлович
Рассадная культура репчатого лука в условиях Среднего Урала: Кассетный способ подготовки рассады2004 год, кандидат сельскохозяйственных наук Лещёв, Антон Викторович
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
Научное обоснование режима орошения сельскохозяйственных культур при использовании ресурсосберегающих способов полива для получения планируемых урожаев в Нижнем Поволжье2002 год, доктор сельскохозяйственных наук Ходяков, Евгений Алексеевич
Рациональное удобрение столовой моркови на мелиорированных каштановых почвах Волгоградской области при орошении дождеванием2008 год, кандидат сельскохозяйственных наук Рябов, Михаил Александрович
Режим орошения и удобрения томатов для получения планируемых урожаев при дождевании на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья2009 год, кандидат сельскохозяйственных наук Фоменко, Юлия Петровна
Особенности формирования урожайности сортов лука репчатого при различных способах орошения в условиях Нижнего Поволжья2009 год, кандидат сельскохозяйственных наук Анишко, Михаил Юрьевич
Влияние основных агроприемов на продуктивность и качество сладкого перца в пойме Днестра2003 год, кандидат сельскохозяйственных наук Калистру, Майя Михайловна
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.