Научно-экспериментальное обоснование водосберегающих технологий орошения томатов в Нижнем Поволжье

• Автор: Кузнецов, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 354 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОСОБЕННОСТИ И ПРОБЛЕМЫ ВЫРАЩИВАНИЯ ТОМАТОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Биологические особенности и отношение к условиям внешней среды

1.2 Водный режим почвы и продуктивность томатов

1.3 Продуктивность томатов при различных дозах внесения удобрений в условиях орошения
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ВОДОСБЕРЕ-ЕАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СПОСОБОВ ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

2.1 Анализ влияния орошения на мелиорируемые земли

2.2 Поверхностные способы полива

2.3 Дождевание
2.4 Капельное орошение
2.5 Обоснование направления исследований
3 УСЛОВИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Схема опытов и методология исследований
3.2 Агроклиматические условия места проведения исследований
3.3 Водно-физические и агрохимические свойства почв опытных участков
3.4 Агротехника томатов

3.5 Согласование режима орошения и элементов техники полива по
затопляемым бороздам
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОДОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ОРОШЕНИЯ ТОМАТОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ПОЛИВА
4.1 Характеристика поливных режимов для поддержания различных
уровней влажности почвы
4.2 Структура суммарного водопотребления и урожайность томатов при различных способах полива

4.3 Динамика и численное значение среднесуточного водопотребления
по вариантам исследований
4.4 Влияние уровня урожайности томатов на продуктивность использования
влаги и затраты оросительной воды
4.5 Связь суммарного водопотребления томатов с метеорологическими
показателями, прогноз водопотребления
5 ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМЫХ ФАКТОРОВ НА ПРОЦЕССЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОДУКТИВНОСТИ ТОМАТОВ
5.1 Влияние водного режима почвы и удобрений на продолжительность
периода вегетации томатов при различных способах полива
5.2 Динамика роста и развития растений
5.3 Фотосинтетическая деятельность растений томатов
5.4 Динамика накопления корневой массы
6 ВЛИЯНИЕ ИЗУЧАЕМЫХ РЕГУЛИРУЕМЫХ УРОЖАЕОБРАЗУЮЩИХ ФАКТОРОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ПЛОДОВ ТОМАТОВ
6.1 Продуктивность плодов в зависимости от водного режима почвы в сочетании с удобрениями при различных способах полива
6.2 Потребление и вынос элементов минерального питания растениями томата
6.3 Влияние орошения и удобрений на качество плодов томата
6.4 Сочетание управляемых факторов роста и развития для получения запланированных уровней урожайности
7 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИЭНЕРГЕТИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СОЧЕТАНИЙ ВОДНОГО РЕЖИМА ПОЧВЫ И РАСЧЕТНЫХ ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
7.1 Экологическая оценка режимов орошения
7.2 Энергетическая и экономическая эффективность водосберегающих технологий орошения томатов
ВЫВОДЫ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследований. Достаточное и стабильное производство продукции сельского хозяйства считается одним из основных показателей эффективности функционирования агропромышленного комплекса и продовольственной безопасности страны. Орошаемые земли всегда вносили существенный вклад в укрепление и стабилизацию экономики агропромышленного комплекса страны. В докризисный период с них получали весь объем производимого риса, около 80% овощей, 30% зерна кукурузы, четвертую часть кормов для животноводства. Однако за период с 1990 по 2003 год площадь орошаемых земель в стране снизилась с 6,16 млн. до 4,68 млн. га, а их продуктивность почти на 50%. Среднегодовые показатели объемов производства продукции овощеводства на орошаемых землях оказались на уровне семидесятых годов.
Одновременно с уменьшением общего количества орошаемых земель наблюдается сокращение поливной техники. В настоящее время осталось около 25 тыс. дождевальных машин, в том числе более 20 тыс. уже отслуживших свой нормативный срок. Погодные условия засушливых лет приводят к резкому сокращению валовых сборов зерна, овощей, кормов и технических культур, тем самым, показывая, что в новых экономических условиях в России орошению в сочетании с многообразием комплексных мелиораций принадлежит ведущая роль в устойчивом производстве сельскохозяйственной продукции. В связи с этим проблема разработки научных основ высокоэффективного экологически рационального использования существующих и развития новых орошаемых земель в Российской Федерации на базе освоения ресурсосберегающих и эколого-экономически обоснованных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, в том числе и овощных, позволяющих повысить продуктивность орошаемого гектара, остается одной из приоритетных.
Современный объем производства овощей не удовлетворяет растущих потребностей населения страны. По научно-обоснованным нормам питания на душу населения должно приходиться 150-160 кг овощей, а потребление в настоящее время составляет около 70 кг. Обнадеживающий рост производст-
ванные работы снижает производительность труда и коэффициент использования земельной площади (КЗИ). Поэтому на малых уклонах (в Ставропольском крае и Ростовской области) рекомендуется применять полосы шириной 20-30 м с более мощными валиками и большей струей - до 20'л/с на 1 м.
Таблица 2.2 - Рекомендуемые длины полос и величины удельных расходов воды по данным ЮжНИИГиМ
Средняя скорость впитывания воды в почву, мм/м Уклон орошаемого участка Длина полосы, м Удельный расход воды, л/с-м
Менее 1,5 0,002-0,004 250-300
0,004-0,007 300-350
0,007-0,010 350-400
От 1,5 до 3 0,002-0,004 200-250
0,004-0,007 250-300
0,007-0,010 300-350
Свыше 3 0,002-0,004 150-200
0,004-0,007 200-250
0,007-0,010 250-300
Полив затоплением применяется при возделывании риса, лиманном орошении и промывке засоленных почв. Этот способ полива целесообразен на малопроницаемых почвах при уклонах не более 0,001.
Положительной стороной этого способа полива является его высокая производительность — один человек обслуживает 20-50 га. Но при этом много воды теряется на фильтрацию, поэтому поливные нормы колеблются от 1500 до 3000 м3/га, а на плохо спланированных чеках до 6000 м3/га.
Академик А.Н. Костяков наряду с достоинствами еще в 20-х годах прошлого столетия обращал внимание и на недостатки, присущие бороздковому поливу. Главными из них он считал потери воды на сброс и глубинную фильтрацию, достигающие порой 50% нормы водоподачи, неравномерность промачивания почвы по длине борозд, со снижением коэффициента равномерности увлажнения до 0,45 - 0,55, трудоемкость процесса полива, сложность управления величиной поливной нормы и т.д. [121].
Ученые и специалисты нашей страны проделали большую работу в