Коэффициент водопотребления посева при урожайности 40 ц га и сезонном водопотреблении 3600 м3 га
Обновлено: 05.10.2024
В статье приводятся данные о результатах исследований водопотребления капусты, выращиваемой в открытом грунте в условиях черноземной почвы при капельном орошении. Выявлено влияние исследуемых факторов на структуру формирования продуктивности капусты при различных вариантах наименьшей влагоемкости почвы. Определены особенности водопотребления, среднесуточного водопотребления и коэффициенты водопотребления по периодам роста и развития капусты белокочанной сорта Амагер 611 на черноземе южном. Найдены значения среднесуточного водопотребления в зависимости от режима орошения и планируемого уровня урожайности.
Ключевые слова: капуста белокочанная, водопотребление, среднесуточное водопотребление, коэффициент водопотребления.
Ryabtseva T. G.
0000-0003-0290-0945, Assistant Professor of Department “Technosphere safety and transport-technological machines”, Saratov State Agrarian University named after N. I. Vavilov
THE COEFFICIENT OF WATER CONSUMPTION OF CABBAGE OF LATE VARIETIES “AMAGER 611”
Abstract
The article shows the results of the cabbage water use studies, grown in open ground in a chernozem soil under drip irrigation. The influence of the studied factors on the structure of formation of efficiency in different types of cabbage field capacity of the soil. The features of water consumption, average daily water consumption and water consumption rates by periods of growth and development of white cabbage variety Amager 611 in the southern chernozem. The values of the average daily water consumption, depending on the irrigation regime and the planned level of productivity.
Keywords: cabbage, water consumption, average daily water consumption, water consumption rate.
Одной из важнейших задач в сельском хозяйстве, является повышение производства овощей. Продовольственную безопасность Саратовской области снабжает капуста белокочанная. Спрос на кочанную капусту и продукты её переработки из года в год повышается, а урожай может не соответствовать уровню сельскохозяйственного производства. [1]
Обладательница хороших вкусовых качеств и лечебных свойств, является капуста огородная, это овощная культура которая содержит большое количество витамина С, и витамины группы В так же находятся в капусте это никотиновая кислота, кофермент R, кверцетин3 – О- рутинозид, софарин. Полезные свойства капусты увеличиваются за счет высокого содержания клетчатки в ней. Высоким урожаем, хорошей транспортабельностью и лежкостью выделяется кочанная капуста от других овощных культур.
Максимальный эффект и действенный способ при использовании орошения в зонах недостаточного увлажнения, это капельное орошение. Метод полива растений небольшими нормами, непосредственное попадание воды в прикорневую зону, получается: экономия воды, удобрений, предупреждение эрозии почв и трудовых затрат. [2]
Самый существенный путь повышения объемов капусты, при сложившихся в сфере экономики условиях, является интенсификация, требующая глубокого изучения проблемы, при рациональном водном и пищевом режиме почвы, для получения стабильных и значительных урожаев. [1]
Проводили исследование на участке расположенном в Заводском районе города Саратова. [3]
В эксперименте согласно поставленным задачам, и с биологическими особенностями капусты кочанной были изучены 3-и режима капельного орошения: 70%, 80% и 90% НВ.
На варианте с поддержанием предполивного порога влажности на 70% потребовалось восемь поливов (1 норма 237 и 6 – норма 426 м3/га). Для 80% НВ провели 13 поливов: 2 норма 168 и 10 – 284 м 3 /га. Для 90% НВ потребовалось проведение 25 поливов (4 по 84 м3/га и 20 по 142 м3/га). Общая длительность работы системы орошения составила по режимам 23,79; 26,7 и 25,9 часов (табл. 1).
Рассмотрев данные, которые были получены, можно отметить: режимы орошения, метеорологические условия по периодам вегетации оказывают влияние на величину суммарного водопотребления (табл. 2).
Таблица 2. Структура водопотребления капусты, м3/га
После проведенных исследований данные по величине и структуре суммарного водопотребления капусты белокочанной при режиме орошения 70 % НВ равно 5224 м3/га, при 80 % НВ было равно 5560 м3/га, при 90% НВ равно 5543 м 3 /га (табл. 2).
В целом за вегетацию среднесуточное водопотребление капусты белокочанной составило 24,2м3/га при режиме орошения 70% НВ, 28,2 м3/га – при 80% НВ и 28,7 м3/га – при 90% НВ.
Наибольшее среднесуточное водопотребление капусты отмечено в период от начала образования плодов до начала созревания и составило при режиме орошения 70% НВ 30 м3/га, при 80% НВ- 34 м3/га и при 90% НВ- 31,2 м3/га (табл. 3).
Таблица 4 – Коэффициенты эффективности водопотребления и оросительной воды
| Предполив-ной порог, % НВ | Норма удобрения, кг д.в./га | Коэффициенты | |
| водопотребления, м3/т | использования оросительной воды, м 3 /т | ||
| 70 | Без удобрений | 132,3 | 71,7 |
| N106P58K50 | 102,6 | 55,65 | |
| N192P93K81 | 91,4 | 49,53 | |
| 80 | Без удобрений | 126,7 | 73,3 |
| N106P58K50 | 102,6 | 59,34 | |
| N192P93K81 | 89,4 | 51,7 | |
| 90 | Без удобрений | 106,6 | 61,85 |
| N106P58K50 | 99,2 | 57,53 | |
| N192P93K81 | 82,9 | 48,1 | |
По итогам опыта были рассчитаны коэффициенты водопотребления и оросительной воды капусты белокочанной поздней при разных режимах орошения (табл. 4).
Наиболее результативно влага и оросительная вода использовалась с режимом орошения 90% НВ, и привнесением расчетной нормы удобрений 70 т/га, и коэффициент водопотребления составил 82,9 м3/т.
Отличительной чертой результативных технологий является ресурсосбережение. Для поливного земледелия нужны технологии, которые обеспечат высокие урожаи при наименьших расходах оросительной воды.
Наименьший расход оросительной воды 48,1 м3/т имелся в сочетании режима капельного орошения 90% НВ и привнесении нормы минеральных удобрений на 70 т/га.
Рис. 1 Изменение интенсивности фотосинтеза во времени, вызванное переходом от темноты к свету (индукционный эффект) (по Ауфдемгартену, 1939).
Поскольку большинство фотохимических процессов, например, транспорт электронов, идет с более или менее максимальной скоростью с самого начала, то индукция связана непосредственно с реакциями темновой фазы фотосинтеза [2]. В настоящее время индукцию объясняют, во-первых, необходимостью активировать некоторые ферменты светом. Во-вторых, для нормального течения реакций С3-цикла в хлоропластах должно накопиться некоторое количество молекул ФГК. Это увеличение количества ФГК как раз и происходит в течение первых 5 мин освещения. Индукционные эффекты наблюдаются также при переходе от длинноволнового к коротковолновому свету.
При медленном обезвоживании интенсивность фотосинтеза уменьшается, но быстрое изменение водного режима листа, даже очень незначительное (0,06%), вызывает сначала увеличение, а потом уменьшение интенсивности фотосинтеза.
Скорость нагрева или охлаждения воздуха тоже сказывается на временном ходе фотосинтеза. В условиях его медленного нагрева или охлаждения интенсивность фотосинтеза постепенно увеличивается или уменьшается. В условиях быстрого охлаждения уменьшению фотосинтеза предшествует его активация, а в условиях быстрого нагревания активации фотосинтеза предшествует его угнетение (рис.2).
Следовательно, в условиях быстрой смены напряженности фактора интенсивность фотосинтеза изменяется двухфазно: кратковременная активация сменяется депрессией или активации предшествует угнетение. Причем даже оптимальные температуры способны при известной скорости [1] нагрева вызывать временное угнетение фотосинтеза. Оптимальные значения фактора способны влиять на фотосинтез как его экстремальные значения, если их напряженность изменяется внезапно.
Взаимодействие факторов при для регулирования фотосинтеза
Темповая фаза фотосинтеза (С3-цикл) состоит примерно из 12 ферментативных реакций. Однако ее скорость определяется главным образом активностью двух ключевых реакций цикла: реакцией карбоксилирова- ниЯу скорость которой регулируется концентрацией С02, и реакцией восстановления ФГК в ФГАУ скорость которой зависит от содержания АТФ и НАДФН. Концентрация С02 в хлоропласте зависит от его концентрации в атмосфере и от сопротивления его диффузии, а количество АТФ и НАДФН — от транспорта электронов, вызванного светом. Кроме того, активность всех ферментативных реакций зависит от температуры. [3]
Для начала рассмотрим влияние на фотосинтез любой пары факторов, например, интенсивности света и концентрации С02. Предположим, что мы увеличиваем освещенность, оставляя содержание углекислого газа на низком уровне. Это может наблюдаться днем в оранжерее. С того момента, когда интенсивность света достигнет такого уровня, при котором в единицу времени будет восстанавливаться вся поглощенная хлоропластами двуокись углерода, дальнейшее увеличение интенсивности фотосинтеза станет невозможным, и кривая зависимости фотосинтеза от освещенности будет параллельна оси абсцисс. Если повторим опыт при увеличенном содержании С02 в воздухе, то и перелом произойдет при большей, чем раньше, интенсивности света (рис.3). [1]
Рис. 3 Зависимость интенсивности фотосинтеза:
6 — концентрации углекислого газа при разной освещенности.
Таким образом, при малой концентрации углекислого газа интенсивность фотосинтеза нс зависит от освещенности, световое насыщение в этих условиях наступает раньше. При малой интенсивности света фотосинтез не зависит от концентрации С02. Чем меньше освещенность, тем скорее наступает световое насыщение. Световая компенсационная точка наступает раньше при более высокой концентрации С02, так как в этих условиях увеличивается скорость фотосинтеза. Анализ кривых на рис.3 показывает, что или освещенность, или концентрация С02 могут ограничивать фотосинтез.
Влияние температуры на фотосинтез зависит от того, является ограничивающим фактором свет или концентрация углекислого газа. При низких интенсивностях света температура не влияет на интенсивность фотосинтеза. При большой интенсивности света более высокие температуры увеличивают интенсивность фотосинтеза, если достаточно С02. Если С02 мало, то увеличение температуры не повлияет на интенсивность фотосинтеза при увеличении освещенности.
При повышении температуры компенсационная точка наступает при большей освещенности, так как в этих условиях дыхание активируется сильнее, чем фотосинтез. Понижение температуры приводит к более раннему достижению как светового, так и углекислотного компенсационных пунктов.
Изучая влияние на фотосинтез нескольких факторов одновременно, сделали вывод, что один из факторов, находящийся в минимуме, ограничивает влияние других факторов. Эта зависимость получила название закона ограничивающих факторов (Либих, Германия, 1840). Именно эти наблюдения позволили еще в 1905 г. Ф. Блэкману (Англия) сделать вывод о том, что фотосинтез состоит из двух фаз: зависимой от света (световой фазы) и зависимой от концентрации углекислого газа и температуры (темновой фазы). При малой освещенности фотосинтез увеличивается пропорционально интенсивности света и почти не зависит от факторов, влияющих на темповые реакции фотосинтеза. Это понятно, так как при малой освещенности темповая фаза идет медленно.
Таким образом, для получения максимального урожая необходимо поддерживать оптимальное соотношение всех факторов, влияющих на фотосинтез.
[1] - Цит. по: Беликов П. С., Дмитриева Г. А. Физиология растений.
К таким органоидам относятся двумембранные органоиды: митохондрии и хлоропласты.
Напишите, как изменяется водный дефицит растений в течение суток в летний день при недостаточном водообеспечении растений.
В условиях засухи, когда в почве почти не остается доступной для растения влаги, водный баланс за ночь не восстанавливается, наблюдается длительное увядание растения. Такой не покрываемый к утру водный дефицит получил название остаточного водного дефицита.
Расчет режима орошения проведен для томатов. Вегетационный период - с 10 июня по 30 августа, урожайность - 24 т/га, коэффициент водопотребления - 116 м3/т, район - Ширинский, 1945 год.
Расчет режима орошения сельскохозяйственных культур определяется методом водного баланса, т.е. соотношением прихода и расхода воды с учетом изменения ее запасов за выбранный интервал времени для рассматриваемого периода.
Прикрепленные файлы: 1 файл
мелиорация.doc
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Красноярский аграрный государственный университет.
Контрольная работа по мелиорации земель
Выполнил: студент гр. 21с
Проверил: д.б.н. Бадмаева С.Э.
Расчет режима орошения проведен для томатов. Вегетационный период - с 10 июня по 30 августа, урожайность - 24 т/га, коэффициент водопотребления - 116 м 3 /т, район - Ширинский, 1945 год.
Расчет режима орошения сельскохозяйственных культур определяется методом водного баланса, т.е. соотношением прихода и расхода воды с учетом изменения ее запасов за выбранный интервал времени для рассматриваемого периода.
Суммарное водопотребление культуры находится по формуле:
где: Е - суммарное водопотребление,
У - урожайность, т/га,
КВ - коэффициент водопотребления, м 3 /т.
Для томатов суммарное водопотребление равно:
Е=24×116=2784, м 3 /га.
В таблице 1 представлены исходные данные для расчета сроков и норм полива для томатов.
Расчет сроков и норм полива для томатов
2. Коэфф. использования осадков, К
3. Активный слой почвы, Н, м
4. Углубление активного слоя почвы, hу
5. Распределение суммарного водопотребления по декадам, Рс, %
Представленные данные говорят о том, что максимальное количество осадков выпало во второй декаде июля, минимально - в конце августа. Углубление активного слоя почвы для томатов произошло на 0.25 м за вегетационный период. Максимальная доля водопотребления приходится на вторую декаду июля и составляет 16 % от суммарного.
Важным этапом при расчете режима орошения культуры является определение объемов прихода и расхода влаги в активном слое за вегетационный период почвы с целью определения избытка или недостатка влаги в почве для конкретной культуры.
Ведомость предварительных водно-балансовых расчетов
прихода и расхода влаги в активном слое почвы для томатов, м 3 /га
Элементы водного баланса
1. От осадков 10×Ко×О
2. От углубления активного слоя почвы W=100×hy×α×НВ×КИ×КН
изменение запасов влаги в почве (ЗВ±)
Водно-балансовый расчет для томатов определил недостаток атмосферных осадков и влаги, получаемой при углублении активного слоя почвы для покрытия расхода на водопотребление томатов в заданном районе на протяжении всего вегетационного периода. Наибольший дефицит влаги в активном слое почвы образуется в двух последних декадах августа и в первой декаде июня. Дефицит июньский обусловлен низким уровнем атмосферных осадков в этот период. В последние же дни вегетационного периода дефицит вызван прекращением углубления активного слоя почвы.
Для расчета режима орошения томатов необходимо знать верхний и нижний оптимальные режимы влажности почвы. Верхний оптимальный режим влажности соответствует 100 наименьшей влажности (НВ). В данной работе наименьшая влажность составляет 31%. Нижний оптимальный предел влажности для томатов соответствует 80% от наименьшей влажности.
Для расчета запаса в почве соответствующей верхней влажности почвы (ВОП), воспользуемся формулой:
где: Н - активный слой почвы, м;
α - объемная масса почвы, г/см 3 ;
НВ - наименьшая влажность почвы, %.
Для томатов запас влаги, соответствующий нижней оптимальной влажности почвы (НОП) равен:
В таблице 3 представлены результаты расчетов значений запасов влаги, соответствующих верхнему и нижнему оптимальных пределов влажности почвы для томатов.
Для многих районов страны одним из основных факторов, ограничивающих рост продуктивности посевов, является влагообеспеченность растений. Поэтому величину урожайности следует прогнозировать по наличию продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом и количеству осадков за вегетационный период определенной культуры с учетом коэффициента водопотребления. Величины коэффициента по культурам приводятся в таблице 3.
Расчет ДВУ производится по формуле:
ДВУ т/га = , где: (3)
ДВУ т/га – урожайность зерна при стандартной влажности
В – запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом, мм
Р – сумма осадков за вегетационный период, мм
Кв – коэффициент водопотребления (транспирация плюс испарение и сток)
К – общая масса урожая в единицах, а доля зерна в ней принята за единицу.
Примерный расчет возможной урожайности зерна яровой
пшеницы, при имеющихся показателях водообеспеченности:
ДВУ т/га = =2,84 т/га
Таблица 3 - Ориентировочные коэффициенты водопотребления (Кв)
| Культура | Кв | Культура | Кв |
| Озимая пшеница | 450-500 | Озимая рожь | 425-450 |
| Рожь | 425-475 | Одн. травы | 550-600 |
| Яровая пшеница | 435-525 | Ячмень | 435-500 |
| Овес | 500-550 | Кукуруза (зерно) | 275-300 |
| Кукуруза (силос) | 190-195 | Просо | 270-300 |
| Сорго | 215-240 | Гречиха | 600-650 |
| Горох | 480-600 | Люпин желтый | 700-800 |
| Кормовые бобы | 860-920 | Чина | 400-510 |
| Чечевица | 420-560 | Нут | 380-460 |
| Сахарная свекла | 280-480 | Морковь | 300-440 |
| Турнепс | 320-520 | Картофель | 480-600 |
| Вика яровая | 490-580 | Подсолнечник | 560-680 |
| Рапс | 860-880 | Лен | 480-520 |
| Рыжик | 405-550 |
Расчет нормы удобрений на программированную урожайность
Нормы питательных веществ (NРК) рассчитываются с учетом выноса их с единицей основной и соответствующим ей количеством побочной продукции, содержанием в почве доступного элемента, коэффициентов использования их из почвы и вносимых удобрений по формуле:
Н – норма туков, ц/га
Б – вынос с планируемым урожае1м, кг/га
П – запас доступного элемента питания в почве, кг/га
Кп – коэффициент использования питания из почвы, %
Ку – коэффициент использования питательных элементов из удобрений, %
Д – содержание д.в. в удобрении, %
Для примера приведем расчет нормы внесения мочевины под яровую пшеницу, программируя урожайность зерна в 3,0 т/га в условиях Зауралья:
Подобный расчет нужно провести и по другим элементам питания, при этом также нужно учитывать вынос с урожаем и их коэффициенты использования из почвы и удобрений.
Таблица 4 – Вынос NРК полевыми культурами
| Культура | Вынос, кг/ц | ||
| N | Р2О5 | К2О | |
| Пшеница озимая | 3,25 | 1,15 | 2,00 |
| Пшеница яровая | 4,27 | 1,24 | 2,05 |
| Рожь озимая | 3,10 | 1,37 | 2,60 |
| Ячмень | 2,50 | 1,09 | 1,75 |
| Овес | 2,95 | 1,31 | 2,58 |
| Кукуруза зерно | 3,03 | 1,02 | 3,13 |
| Кукуруза зел. масса | 0,45 | 0,1 | 0,37 |
| Просо | 3,30 | 1,02 | 2,26 |
| Гречиха | 3,00 | 1,51 | 3,91 |
| Горох | 6,6 | 1,52 | 2,00 |
| Люпин желтый | 7,00 | 1,65 | 3,25 |
| Соя | 7,1 | 1,60 | 1,75 |
| Бобы | 6,5 | 1,80 | 2,65 |
| Чина | 4,75 | 2,00 | 3,10 |
| Фасоль | 5,50 | 4,50 | 1,75 |
| Вика | 6,23 | 1,31 | 1,56 |
| Вика сено | 2,27 | 0,62 | 1,00 |
| Свекла кормовая | 0,40 | 0,13 | 0,46 |
| Свекла сахарная | 0,55 | 0,17 | 0,67 |
| Брюква | 0,40 | 0,25 | 0,75 |
| Турнепс | 0,25 | 0,10 | 0,28 |
| Подсолнечник | 6,00 | 2,60 | 10,0 |
| Горчица | 7,2 | 2,8 | 5,4 |
| Рапс | 6,0 | 2,4 | 4,2 |
| Лен–долгунец (волокно) | 8,0 | 4,0 | 7,0 |
Таблица 5 – Использование азота, фосфора и калия полевыми
культурами из минеральных удобрений и почвы, %
Комплекс агротехнических мероприятий, обеспечивающих получение
Действительно возможного урожая полевой культуры
Место в севообороте, предшественники
Исходя из биологических особенностей культуры, сорта, подобрать наиболее приемлемые предшественники, для них.
При этом следует помнить, что культурные растения и приемы их выращивания, особенно удобрения, оказывают существенное и разнообразное влияние на физические, химические и биологические свойства почвы. Все это следует учесть при оценке предшественников данной культуры.
Читайте также: