Сельское хозяйство/Технологии
сохранения и переработки с/х продукции
УДК633.63:626.81/.85
PhD докторант Масатбаев К.К., доцент, ТарГУ им.М.Х.Дулати Нурабаев Д.М., профессор,
КазНАУ Тлеукулов А.Т., магистр ТарГУ им.М.Х.Дулати Масатбаев М.К.
Республика Казахстан
ТЕХНОЛОГИИ
КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ НА ОРОШАЕМЫХ МАССИВАХ ЖАМБЫЛСКОЙ ОБЛАСТИ
В настоящее время на
орошаемых массивах Жамбылской области водаподача осуществляется каналами и арыками в земляном русле. При этом, техника
и технология, определяющие эффективность орошения, базируется на ручном
водораспределении воды по бороздам из временной оросительной сети.
Временная
оросительная сеть ненадежна в работе, вызывает образование оврагов, в ней происходят
большие потери на фильтрацию. Поливные борозды нарезают преимущественно по
наибольшему уклону с расстоянием между ними 60 и 90 см. Оголовки поливных борозд
часто разрушаются, и большим расходом
устремляются через разрушенный оголовок в одну борозду, размывая ее на глубину
20...40 см и более.
Это приводит таким
отрицательным экологическим явлениям, как заболачивание и засоление почвы,
ирригационная эрозия и другие, которые на много лет выводят из оборота
орошаемые земли.
Кроме этого, большие
потери оросительной воды, связанные с поверхностными способами полива
усугубляет водообеспеченность Жамбылской области, так как Жамбылская область
считается самой худшей по водообеспеченности из свеклосеющих областей [1].
Из-за неэффективности поверхностного способа
полива в последнее время все чаще переходят на другие виды технологии орошения. Одним из самых надёжных
и экономичных является капельное
орошение.
Капельное орошение –
способ полива сельскохозяйственных культур, при котором оросительная вода по
густо разветвленным трубопроводам через специальные микроводовыпуски
(капельницы) подается малыми расходами непосредственно в корнеобитаему зону
растений, поддерживая на протежении всей вегетации влажность почвы на уровне
близком к оптимальной влажности [2]. Основной принцип систем
капельного орошения, так же как у
остальных систем микроорошения – постоянное обеспечение растений водой и питательными веществами точно в требуемом
количестве с помощью микроводовыпусков.
В настоящие время
капельное орошение используется как в теплицах, так и в полевых условиях во
многих странах мира. Технический прогресс в развитии систем капельного орошения
направлен главным образом на совершенствование их основных элементов –
капельниц, фильтров, средств контроля и управления водораспределением и подачей
питательных веществ. При этом основное внимание уделляют улучшению
равномерности полива, снижению засоряемости трубопроводов и капельниц, а так же
уменьшению стоимости систем.
В результате
исследований, проведенных в штате Калифорния (США), установлено, что экономия
воды при капельном орошении по сравнению с дождеванием составляет 30...50% и в
зависимости от вида сельскохозяйственной культуры, свойств почвы, особенностей
капельного оборудования может достигать 65...75% [3].
Поэтому
с точки зрения применения для условий предгорной зоны Жамбылской области
наибольший интерес представляют системы капельного орошения. Однако, к
настоящему времени в условиях Жамбылской области не имеются научно обоснованных
данных по оптимальному объему увлажнения почвы корнеобитаемой зоны и суммарному
водопотреблению сахарной свеклы при
капельном орошении и тем более пластиковом
мульчировании, на основе чего была бы возможной разработка в внедрение
технологии капельного орошения сахарной свеклы.
В связи с этим для оценки возможности
применения и обоснования технологии
капельного орошения в условиях предгорной зоны
Жамбылской области в Таразском
Государственном
университете имени М.Х.Дулати, в
рамках договора о международном сотрудничестве
в области образования и науки Шихецзыским университетом (КНР), был
выполнен международный проект на тему: «Исследование интенсивной технологии
возделывания сахарной свеклы при капельном орошении и пластиковом
мульчировании».
Опыты по
установлению оптимального варианта выращивания сахарной свеклы при капельном
орошении проводились на опытном участке кафедры «Мелиорация и агрономия»
Таразского государственного университета им. М.Х. Дулати. При этом
закладывалось 4 варианта опыта с различными технологическими параметрами
капельного орошения, выбранные с учетом почвенной-климатических особенностей
Жамбылской области, системы капельного орошения и биологических требований
сахарной свеклы (рис.1-2).
Рисунок 1- Монтаж системы
капельного Рисунок
2-Посев семян сахарной свеклы
орошения на опытно-производственном участке
Опыты по изучению
режима капельного орошения сахарной свеклы
проводились по следующей схеме:
●А1В1 (капельное орошение с мульчированием со
схемой посадки сахарной свеклы 75*15см);
●А2В1 (капельное орошение без мульчирования со
схемой посадки сахарной свеклы 75*15см);
●А2В2 (капельное орошение без мульчирования со схемой
посадки сахарной свеклы 50*20см);
●А1В2 (капельное орошение с мульчированием со схемой
посадки сахарной свеклы 50*20см);
На опытном участке с
площадью 2200 м2 посеяно сахарная свекла из семян сорта Xintian
16 (Синьцзянь, Шихизи, Китай). Повторность опытов
трехкратная, количество учетных растений для наблюдения за развитием листьев и
определения биологической урожайности сахарной свеклы в каждой повторности -10.
Площадь каждой делянки 0,0168 га.
Климатические условия
периода исследований (2012г.), по данным метеостанции г. Тараз и
метеонаблюдений на опытном участке, были типичными для Жамбылской области. По
данным метеостанции среднемноголетные данные и данные года исследований
метерологических условий участка показывают, что вегетационный период в год
проведения исследований имел следующие обеспеченности сумм положительных
температур и дефицита испаряемости (Е0-Ос): Pt=18%,
Pd=69%, то есть год проведения исследований
был сухим годом.
Врезултаты иследований
В течение вегетации поливы назначались по морфологическим признакам растений, т.е. по изменению
окраски листьев и началом их подвядания. В данных опытах сигналом очередного
полива служил изменение окраски листьев и начало их подвядания в последнем
варианте опыта. Поливы проводились во всех вариантах опыта одновременно. При
этом предполивная влажность не опускалось ниже 0,60
Поливной режим сахарной
свеклы, по вариантам опыта, приведен в таблице 1.
Таблица- 1 Поливной
режим сахарной свеклы
|
Номер полива |
Дата полива |
Поливная норма по вариантам, м3/667м2 |
|||
|
А1В1 |
А1В2 |
А2В1 |
А2В2 |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
І |
04.05 |
15 |
12 |
15 |
12 |
|
ІІ |
25.05 |
15 |
13 |
15 |
13 |
|
ІІІ |
05.06 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|
ІV |
25.06 |
20 |
15 |
20 |
15 |
|
V |
06.07 |
15 |
15 |
15 |
15 |
|
VI |
12.07 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|
VII |
19.07 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|
VIII |
25.07 |
20 |
15 |
20 |
15 |
|
IX |
01.08 |
25 |
20 |
25 |
20 |
|
X |
07.08 |
30 |
20 |
30 |
20 |
|
XI |
13.08 |
25 |
20 |
25 |
20 |
|
XII |
19.08 |
30 |
25 |
30 |
25 |
|
XIII |
25.08 |
25 |
20 |
25 |
20 |
|
XIV |
1.09 |
30 |
25 |
30 |
25 |
|
Оросительная норма, м3
/667 м2 |
310 |
260 |
310 |
260 |
|
Из анализа данных
таблицы 1 видно, что во всех вариантах опыта была проведено по 14 поливов с
нормой 12-30 м3. Поливные
нормы по вариантам с одинаковыми схемами посадкой принимались равными. В
вариантах А1В1 и А2В1, где схема посадки сахарной свеклы – 75Х15см, оросительная
норма составила 310 м3, а в
вариантах А2В2 и А1В2 (50Х20см) – 260 м3. Это объясняется тем, что
почвы на опытном участке по механическому составу легко- и среднесуглинистые. В
почвах легко- среднесуглинистого механического состава контуры увлажнения
втянуты вниз и при меньших расходах капельниц, объемах поданной воды и больших
расстояниях междурядий контуров увлажнения друг друга не перекрывают.
Из выше изложенного
следует, что для сероземных почв легко- и среднесуглинистого механического
состава предгорной зоны Жамбылской области ширина междурядья при капельном
орошении сахарной свеклы не должна превышать 50-60см.
Результаты
исследований показали, что изменению площади листьев и их сухой массы в течение
вегетации свойственна определенная закономерность. В начале вегетации площадь
листьев нарастает медленно, затем темпы прироста увеличиваются, достиггая своей
абсолютной максимальной величины в период образования 33-37 листьев, которая
меняется в зависимости от схемы посадки
и пластикового мульчирования и колеблется в пределах – 6868,56-8617,38 см2/растение.
В последующие фазы площадь листьев уменьшается в связи с усыханием нижных
листьев (рис. 3).
Темпы роста сухой массы стебля напрямую зависит
от изменения количества и площади листьев и достигает своего максимума
(38,02-55,09 г) по разным вариантам опыта в период образования 33-37 листьев
(рис.4).
При изучении изменения динамики
накопления сырой и сухой массы корнеплода сахарной свеклы в зависимости от
схемы посадки, агротехнических мероприятий и режима орошения, нами установлено,
что нарастание массы идет с начала развития продолжается до конца
вегетационного периода. В конце вегетационного периода сырая масса одного
корнеплода в зависимости от режима увлажнения, схемы посадки и пластикового
мульчирования колебалась в переделах 1697-3176
г. Самая болшая масса корнеплода была на варианте со схемой посадки 50х20
см с пластиковым мульчированием и составляла 3176 г (рис.5).
Рисунок 3 Изменение площади листьев
Рисунок 4 – График изменения сухой массы стебля
Рисунок 5 Динамика накопления корнеплода
Накопление
растениями сухого вещества проходило аналогично формированию корнеплода и
увеличивалось с возрастом растений. В отличие от площади листьев, оно не
прекращается в фразу образования 33-37 листьев, а продолжается, и максимальная
масса на всех вариантах была сформирована в конце вегетационного периода.
Урожайность
является основным показателем применения какого-либо агромелиоративного
мероприятия. Поэтому более объективную оценку эффективности варианта опытов
можно получить с помощью учета урожайности сахарной свеклы. Результаты учета
урожая и сахаристости сахарной свеклы приводится в таблице 2.
Таблица 2
– Урожайность и сахаристость сахарной свеклы
|
Варианты |
*Оростельная норма, _м3 м3/га |
**Вес корнеплода, г |
Сахаристость, % |
***Теоретическая
урожайность по весу отобранных корнеплодов , кг/га |
****Фактическая
урожайность , ц/га |
|
А1В1 |
310 6200 |
2482 |
14,6 |
220622 |
525 |
|
А1В2 |
260 5200 |
3176 |
14,8 |
317600 |
672 |
|
А2В2 |
260 5200 |
2142 |
14,8 |
214200 |
452 |
|
А2В1 |
310 6200 |
1679 |
14,7 |
149244 |
357 |
|
*Примечания: Объем поданной воды на первый вариант опыта -310м3,
площадь участка первого варианта - 2000/500=0,62м=620мм=6200м3/га **Для определения веса корнеплода,
количества и площади листьев с каждого варианта опыта отбирались полноценно
развитые растения в 3-х экземплярах.
***Теоретическая урожайность сахарной свеклы по отборным полноценным
растениям:
Площадь питания одного растения (на примере варианта А1В1) - S=0,75м*0,15м=0,1125м2,
вес корнеплода -m=2482г=2,482кг, количество растений 1га
– N= Урожайность: вариант А1В1 - Y=m*n=220622кг/га;
вариант А1В2 – У=317500кг/га; вариант А2В2 –У=214200кг/га; вариант
А2В1-У=149244кг/га ****Фактическая
урожайность – это то, что поле после всего эксперимента. На это повлияло
отбор растений на эксперименты, не полноценность всходов, недоразвитые
растения по различным причинам и др. |
|||||
Из данных таблицы 2 следует, что самая высокая
урожайность получена в варианте А1В2 – капельное орошение с мульчированием со
схемой посадки сахарной свеклы 50*20см. В этом варианте потребовалась 5200м3/га
оросительной воды для получения высоких урожаев сахарной свеклы и затраты
оросительной воды на единицу урожая составила 8,209м3/ц.
Самая
низкая фактическая урожайность 375ц/га получена в варианте А2В1
(капельное орошение без мульчирования со схемой посадки 75*15см). Это
объясняется тем, что в данном варианте
влажность почвы в контурах увлажнения снижается интенсивнее, чем в остальных
вариантах, за счет испарения. Почвы участка легкие, поливные шланги расположены
посередине ряда, а контуры увлажнения слабо покрывают основную корнеобитаемую
зону с наружной стороны. В результате этого слабый рост растений и низкая
урожайность .
Выводы
Таким
образом, на основе результатов проведенных
исследований по обоснованию
технологии капельного орошения сахарной свеклы в условиях предгорной зоны
Жамбылской области можно сделать следующие выводы:
1. в условиях острого дефицита оросительной
воды,
целесообразно поливы основной культуры орошаемого земледелия Жабылской области
осуществлять способами, позволяющими строго дозировать поливную воду
и исключающими поверхностный и глубинный сброс и водную эрозию;
2. для
сероземных почв легко и среднесуглинистого механического состава предгорной
зоны Жамбылской области ширина междурядья при капельном орошении сахарной
свеклы не должна превышать 50-60см;
3. при
капельном орошении сахарной свеклы с пластиковым мульчированием оросительная
нормы сахарной свеклы составляют 85-90% оросительной нормы (нетто) сахарной
свеклы рассчитанной по методике КазНИИВХ. Например, в наших опытах оросительные
нормы сахарной свеклы в варианте А1В2- капельное орошение с мульчированием со
схемой посадки сахарной свеклы 50*20см составил 5200м3/га, когда
оросительная
норма
(нетто) сахарной свеклы рассчитанной по методике КазНИИВХ для
сухого года обеспеченности дефицита испаряемости (Е0-Ос)
Pd=69%;
4.
экономия оросительной воды при капельном орошении сахарной свеклы с пластиковым
мульчированием в
сравнении с традиционным способами полива составляет до 40% при урожайности
сахарной свеклы 672ц/га.
Литература:
1.Управление водными ресурсами в Казахстане: анализ,
современное состояние, сравнения рекомендации.
Алматы, 2007, 208 с.
2.Жексембин
Б.Б. Проблемы развития орошаемого земледеля в условиях
дефицита водных ресурсов // Водосбережение: технологии и социально-экономические
аспекты: Материалы международного семинара ИКАРДА, Тараз, ИЦ «АКВА», 2002, С. 3-6.
3.
Годовые отчеты РГКП «Жамбылводхоз» за 1999-2005 годы.
4. Отчет о НИР:
«Исследование интенсивной технологии возделывания сахарной свеклы при капельном
орошении и пластиковом мульчировании орошаемого участка» (заключительный) /
Научный рук. С.М.Койбаков. –Тараз: ТарГУ,
2013
5.Тлеукулов А.Т. «Совершенствование
водосберегающей технологии орошения сельскохозяйственных культур на юге
Казахстана». Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора
сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.02- Мелиорация, рекультивация
и охрана земель. КазНАУ, Алматы, 2010,- 52 стр.
6.Тлеукулов А.Т.,
Зубаиров О.З. Установление
поливного режима при орошении безнапорно-капельной системой в производственных
условиях. Научный
журнал МОН РК «Поиск-Ізденіс», №3, 2009.- С.163-165.