Способ орошения посадок картофеля Советский патент 1991 года по МПК A01G25/00 A01G1/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при выращивании картофеля на орошаемых темно-каштановых почвах.

Цель изобретения - повышение эффективности использования оросительной воды, а также улучшение условий развития растений на темно-каштановых почвах .

На фиг.1 представлен график зависимости урожайности картофеля сортов Вар- мае (а) и Гатчинский (б) от оросительной нормы в различные по влагообеспеченно- сти годы: 1 - влажные, 2 - средневлажные, 3 - среднесухие; на фиг.2 - динамика изменения температуры (1,2) п относительной влажности воздуха (3,4) под воздействием мелкодисперсного дождевания (МДД) в дневные часы по вариантам: дождевание (1,3) и дождевание + МДД (2,4) - по показателям самописцев в травостое картофеля сорта Вармас.

При выращивании картофеля на темно- каштановых почвах в период от всходов до начала цветения, затем от прекращения прироста ботвы до ее увядания нижний порог влажности расчетных слоев почвы поддерживают на уровне 60-70% НВ, а в наиболее напряженный по водопотреблеО

о о

о

нию период от начала цветения до прекращения прироста ботвы влажность почвы повышают до 70-80% НВ. При этом в период интенсивного клубнеобразования от начала цветения до прекращения прироста ботвы по достижении индекса листовой поверхности больше 1 и повышении температуры воздуха выше 18°С для улучшения микроклимата в посевах проводят освежительные поливы мелкодисперсным или иным видом дождевания малыми нормами. Интервал аэрозольного увлажнения - 1 ч с 10 до 18 ч, норма 400 л/га.

Опыты проводили на темно-каштановой, остаточно слабосолонцеватой, средне- суглинистой почвах. Грунтовые воды при этом залегали на глубине более 3 м и- не оказывали воздействия на режим влажности почвы в зоне аэрации.

Исследования особенностей водопот- ребления и элементов поливного режима картофеля проводили путем пос зновки полевых опытов с различными по скороспелости сортами: ранним (Вармас), среднеранним (Детскосельский) и среднеспелым (Гатчинский).

Изучали реакцию картофеля на различные условия водообеспечения по периодам роста и развития растений путем экономии оросительной воды за счет снижения порога увлажнения почвы. Выделяли три таких периода: всходы - начало цветения; начало цветения - прекращение прироста ботвы и прекращение прироста ботвы - естественное ее увядание (уборка) с градацией пред- поливной влажности через 10%.

Применяли поверхностный способ полива по бороздам из гибких прорезиненных трубопроводов с регулируемыми водовыпу- сками. Для определения эффективности освежительных поливов на фоне регулярного орошения использовали дождевальную машину ДДА-100 МА, проводя поливы с нормой 50-100 м3/га при суховейной ситуации. Кроме того, проверяли эффективность регулирования фитоклимата посевов в период интенсивного клубнеобразования с помощью мелкодисперсного дождевания в сухие жаркие дни при достижении индекса листовой поверхности больше 1 (площадь листьев на 1 га более 10 тыс. м ) и температуре воздуха выше физиологического оптимума 18-20°С. Интервал аэрозольного увлажнения -1чс10до18ч при норме 400 л/га.

Поливы назначали по влажности расчетного слоя почвы, согласно принятой схеме (табл.1). Расчетный слой составляет 40 см в период всходы - начало цветения и 60 см в период начало цветения - естественное

увядание ботвы. Для вычисления суммарного водопотребления влажность почвы определяли термостатно-весовым методом на глубину 1 м, а для водобалансовых расчетов

- до 2 м через кажде 10 см. Учет поливной воды при поливе по бороздам проводили с помощью мерного протарированного сосуда и секундомера, а при аэрозольном увлажнении по количеству проходов и

0 вылитым емкостям.

Фенологические наблюдения проводили на 100 закрепленных растениях в двух повторениях и состояли на определения начала (10%) и массового (75%) наступле5 ния следующих фаз: всходы, бутонизация, цветение и увязание ботвы.

Биометрические учеты начинали с фазы бутонизации. Подекадно по диагонали делянок выкапывали 10 растений и определяли

0 высоту растений, массу ботвы листьев, общую массу клубней и их количество. Из 5 кг взятых методом случайного отбора клубней каждого варианта определяли массу товарных и нетоварных (меньше 30 г) клубней.

5 Затем вычисляли средний процент товарности клубней по всем вариантам.

Учитывали сплошной урожай со всей учетной площади делянки путем взвешивания при биологической спелости картофеля.

0 При испытании способа возделывания картофеля применяли агротехнику в соответствии с рекомендациями по выращиванию этой культуры на орошаемых землях юга Украины.

5 Картофель выращивали в восьмиполь- ном орошаемом севообороте после кукурузы на зерно. В осенний период проводили дискование вслед за уборкой кукурузы, внесение минеральных и органических удобре0 ний из расчета Ni4oPi2oKso и 50 т полуперепревшего навоза, зяблевую вспашку на глубину 27-32 см, планировку в два следа длиннобазовым планировщиком и внесение гипса 5 т/га. Ранней весной

5 проводили боронование зяби и чизелевание в два следа на глубину 16-18 см.

Посадку картофеля выполняли картофелесажалкой СН-4Б, на глубину 8-10 см, при достижении температуры почвы на этой

0 глубине +7°С. При посадке использовали семенной материал высокого качества и обрабатывали его 3%-ной суспензией 80% ТМТД. После посадки проводили боронование поперек направления посадки средни5 ми боронами, затем через 7-10 дней обработку повторяли. Для уничтожения сорняков картофельное поли обрабатывали комбинированным агрегатом на базе КРИ- 4,2, выполняющим боронование с окучиванием и рыхлением междурядий. В фазу

бутонизации картофель окучивали культиватором КОН-2,8, совмещая эту операцию с образованием борозд для полива.

Для борьбы с вредителями и болезнями картофеля использовали следующие дозы ядохимикатов: против колорадского жука - хлорофос 1-1,5 кг/га, метафос 1 кг/га, хло- рокись меди 3 кг/га, купрозан 2-3 кг/га. Более эффективно ядохимикаты действовали при их смешивании. По мере чеобходи- мости опрыскивание повторяли через 7-10 дней.

После удаления ботвы агрегатом КИР- 1,5 осуществляли уборку клубней картофелекопателем КТН-2 Б в два прохода.

Экспериментальные данные полевых исследований отражают влияние ча продуктивность и качество картофеля не только предполивной влажности, но также условий и продолжительности вегетационного пери- ода сорта. Так, в зависимости от принятого режима орошения количество поливов раннего сорта Вармас изменяли от 2-3 (при схеме полива 60-80 60% НВ) до 3-5 (при схеме 80-80-80% НВ), среднераннего сор- та Детскосельский от 2-4 до 3-6, а у среднеспелого сорта Гатчинский от 2-4 до 7-8 поливов соответственно (табл.2). Оросительные нормы в указанных вариантах также изменяли в значительных пределах (от 850 до 2950 м3/га).

Повышение предполивной влажности почвы в первом и третьем периодах с 60 до 70 и 80% НВ вызывало существенное увеличение оросительных норм во все годы ис- пытания. Особенно это заметно в среднбвлажном году по сорту Вармас, когда его оросительная норма была на 950- 1250 м /га ниже, чем в остальных изучаемых вариантах. Но не всегда увели- чение количества поливов приводило к пропорциональному возрастанию продуктивности картофеля (табл.2).

Максимальную продуктивность за годы испытаний в среднем по фактору орошения 299 ц/га обеспечила схема поливов 70-80- 70% НВ. При режиме орошения 60-80-60% НВ достоверное снижение продуктивности картофеля в сравнении с предыдущим вариантом получена толькр по сорту Детско- сельский в условиях средневлажного и среднего по влагообеспеченности годов. В остальных случаях излучаемые режимы орошения не имели существенных различий по урожайности. Подтверждение критического по водопотреблзнию картофеля периода от качала цветения до прекращения прироста ботвы было получено в предварительном опыте с дифференцированными режимами орошения раннего сорта Вармас (табл.3).

Так, снижение предполивного порога влажности расчетного слоя 0,6 м с 80 до 70% НВ вызвало достоверное умень- шение урожая клубней только в условиях среднесухого года (варианты 4 и 8). В другие годы различия между этими вариантами были в пределах достоверности исследований. Таким образом, в период от начала цветения до прекращения прироста ботвы картофеля наиболее рациональным в зависимости от злагообеспеченности года является нижний порог увлажнения почвы 70-80% НВ. Данные экспериментальных испытаний показали нецелесообразность повышения порога предполивной влажности почвы в 1-й и 2-й периоды развития картофеля до 90% НВ (варианты 13 и 14). Такие условия увлажнения не приводили к существенному повышению продуктивности картофеля, а только вызывали увеличение количества поливов и перерасход ораситепьной воды в сравнении с аналогичными вариантами (2, 5 и 9).

Принятый в предлагаемом способе возделывания картофеля наименьший порог увлажнения расчетного слоя почвы не ниже 60% НВ обоснован тем. что этот предел соответствует влажности разрыва ка- пилпяров и дальнейшее понижение влажности почвы ведет к устойчивому завя- данию растений.

Отзывчивость картофеля на условия увлажнения в третьем периоде роста и развития растений можно определить, сравнивая данные вариантов, 4, 5 и 6, отличающихся уровнем предполивной влажности почвы от 80 до 70 и 60% НВ (табл.3). Снижение порога увлажнения почвы од 60% НВ (вариант 6) лишь в условиях среднесухого года приводило к существенному уменьшению продуктивности картофеля. В среднем за 3 года различия в урожайности клубней вариантов 5 и 6 были несущественны в сравнении с вариантом 4. Следовательно, в период от прекращения прироста ботвы до ее естественного увядания влажность расчетного слоя почвы можно опускать до 70-60% НВ в зависимости от влагообеспеченности года. Одним из наиболее рациональных дифференцированных режимов орошения раннего картофеля оказался вариант 70- 80-60% НВ, который обеспечил в среднем за три года снижение оросительной нормы на 46% (при уменьшении урожайности всего на 5%) в сравнении с вариантом 80-80- 80% НВ. При возрастающем дефиците водных ресурсов большое значение приобретает увеличение производства дополнительной продукции на каждый кубический метр оросительной воды. Подтверждением

необходимости поддержания предполивно- го порога влажности почвы 60-70% НВ в первом и третьем периодах развития картофеля являются максимальные показатели окупаемости 1 м3 поливной воды прибавкой урожая клубней, полученных в разные годы исследования: для раннего сорта Вармас 5,35-6,36 кг/м3 (табл.3, варианты 10, 11), среднераннего сорта Детскосельский 9,08 кг/м3 при схеме полива 70-80-70% НВ и среднеспелого сорта Гатчинский 7,51 кг/м3 при схеме 60-80-60% НВ (табл.2).

Для определения степени влияния оросительной нормы на продуктивность картофеля при возделывании его на темно-каштановой почве был проведен корреляционный анализ данных показателей. Установлено, что корреляционная связь между урожайностью и оросительной нормой имеет параболический характер и выражается уравнением регрессии (фиг.1). Эту связь исследовали при фактических значениях оросительных норм пределах 500-2950 м3/га. Анализ графиков зависимости урожайности от оросительной нормы показал, что максимальная урожайность клубней сорта Вармас во влажном году (фиг.1 а, позиция 1) была получена при оросительной норме 800 м3/га, соответствующей предлагаемому режиму орошения. Дальнейшее повышение оросительной нормы вызвало снижение урожайности картофеля. В средневлажном году (позиция 2) экономически оправданными были максимальные оросительные нормы до 1400-1600 м /га, а в среднесухие годы (позиция 3) повышение расходов оросительной воды более 2000- 2200 м3/га было нецелесообразным. Для получения максимальной урожайности среднеспелого сорта Гатчинский необходимо было применение более высоких оросительных норм, чем для раннего сорта. Так, если в средневлажном году оросительные нормы, обеспечивающие максимальную продуктивность различных по скороспелости сортов, были равны 1600-1700 м3/га, то в среднесухом году для сорта Гатчинский потребовалось почти на 1000 м3/га воды больше , чем для сорта Вармас. Сорт Детскосельский занимал промежуточное положение по водопотреблению. При ограниченных водных ресурсах, используя полученные зависимости, можно прогнозировать снижение оросительных норм.

Таким образом, проведенные испытания режимов орошения в годы с различной влагообеспеченностью позволили на основании экспериментальных данных рекомендовать возделывание картофеля с соблюдением дифференцированной пред

поливной влажности почвы по периодам роста и развития растений. Так, от всходов до начала цветения 60-70%, в критический период от начала цветения до прекращения

прироста ботвы 70-80% и после прекращения прироста ботвы до ее увядания снова 60-70% НВ.

Испытание эффективности проведения освежительных поливов с по0 мощью дождевальной машины ДДА-100МА и аэрозольного увлажнения опрыскивателем ОН-400-3 проводили также в полевом опыте с ранним сортом Вармас. Вегетационными поливами поддерживали режим

5 орошения 70-80-70% НВ. А в период интенсивного клубнеобразования при возникновении суховейных ситуаций (относительная влажность воздуха ниже 30% ), среднесуточных температур воздуха вышефйзиологиче0 ского оптимума (для картофеля 18-20°С) и достижении индекса листовой поверхности больше 1 через каждые 3-4 дня в полуденное время проводили освежительные поливы ДДА-100МА при норме 50-100 м3/га.

5 Количество таких поливов изменяли от 2 до 4 за вегетацию в зависимости от продолжительности засушливого периода. Применение освежительных поливов дождеванием способствовало уменьшению количества

0 вегетационных поливов и сокращению оросительной нормы на 200-500 м3/га или 12- 27%. Наибольшая эффективность от освежительных поливов отмечалась в условиях среднесухого года, когда три освежи5 тельных полива по 100 м /га заменили 2 вегетационных оплива при норме 400 м /га без существенного снижения урожайности клубней, При этом окупаемость оросительной воды прибавкой урожая от сочетания

0 освежительных поливов с дождеванием ДДА-100МА была выше на 18%, чем только от дождевания (табл.4).

Изменение микроклимата под воздействием МДД проводили на фоне вегетаци5 онных поливов дождеванием и без орошения. Для поддержания принятого режима орошения 70-80-70% НВ расчетных слоев почвы 0,4-0,6-0,6 м было проведено по 2 полива при оросительной норме 920 и

0 850 м /га во влажном и средневлажном годах и 4 полива при оросительной норме 1850 м3/га в среднесухом году. При мелкодисперсном дождевании соответственно по годам исследований проведено по 105, 300

5 и 353 аэрозольных увлажнений, израсходовано оросительной воды 26; 120; 141 м3/га. Фитоклиматические наблюдения, проведенные одновременно на вариантах дождевание и дождевание + мелкодисперсное дождевание показали, что наибольшее изменение фитоклимата картофельного поля происходило в момент проведения аэрозольного увлажнения (фиг.2), В это время температура воздуха снижалась на 1-3°С, а относительная влажность повышалась в среднем на 8%. Аэрозольное увлажнение более с /щественно изменяло температуру листьев картофеля . Наибольшие понижения температуры наблюдались в первую минуту после опрыскивания и составляли 4-5°С.

Влияние мелкодисперсного дождевания на продуктивность картофеля сорта Вармас проявлялось существенной прибавкой урожайности клубней в сравнении с неорошаемыми условиями, что составило во влажном году 34 ц/га и среднесухом 44 ц/га (табл.4). На фоне вегетационных поливов дождеванием повышение продуктивности картофеля от МДД наблюдалось во все годы, а в среднесухом году прибавка урожая составила 50 ц/га. В этом же году прибавка урожая от МДД ,на участке без других видов орошения была 44 ц/га, т.е. на уровне вегетационных поливов дождевани- ем - 46 ц/га. Наиболее высокая эффективность использования оросительной воды за годы исследований была при мелкодисперсном дождевании, которая в сравнении с вегетационными поливами повысила окупа- емость кубического метра поливной воды дополнительной продукции в 7,2 раза и уменьшила оросительную норму в 12 раз без значительного снижения урожайности клубней. Экспериментальные данные, пол- ученные в полевых опытах, позволяют сделать вывод о том, что при возделывании картофеля на орошаемых темно-каштановых почвах необходимо применять предлагаемый дифференцированный -режим орошения, а в период интенсивного клубненакопления при суховейных ситуациях для улучшения микроклимата в посевах проводить освежительные поливы с помощью дождевания нормами 50-100 м /га или мелкодисперсным дождеванием нормой 400 л/га через 1 ч с 10 до 17 ч.

Способ обеспечивает экономию полизной воды в количестве 600 м /га, позволяет избежать засоления и переувлажнения орошаемых и прилегающих к ней участков и улучшить водно-физические свойства и со- кранить ее плодородие.

Формула изобретения

1.Способ орошения посадок картофеля, включающий контроль предполивной влажности почвы и дифференцированные в зависимости от фаз развития растений картофеля вегетационные поливы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования оросительной воды, а также улучшения условий развития растений на темно-каштановых почвах, а период от всходов до начала цветения и после прекращения прироста ботвы до ее увядания вегетационные поливы проводят при влажности почвы не менее 60-78% НВ, а в период от начала цветения до прекращения прироста ботвы - при 70-80%, при этом в период интенсивного клубнеоб- разования по достижении индекса листовой поверхности более 1 и температуре воздуха выше 18°С дополнительно проводят освежительные поливы дождеванием с малыми нормами или мелкодисперсным дождеванием.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что в период всходы - начало цветения влажность почвы контролируют на глубине до 40 см, а в период начало цветения - естественное увядание ботвы - до 60 см.

Т а П л и к л I

Показатели поливного различных но скиписпе/юг т и сортов картофеля а годы с различной влагопОс-спеиенностьп

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при выращивании картофеля на орошаемых землях. Цель изобретения - повышение эффективности использования оросительной воды, а также улучшение условий развития растений на темно-каштановых почвах. При выращивании картофеля на темно-каштановь х почвах в период от всходов до начала цветения, затем от прекращения прироста ботвы до ее увядания нижний порог пред- поливной влажности почвы поддерживают на уровне 60-70% НВ, а в наиболее напряженный по водопотреблению период от начала цветения до прекращения прироста ботвы влажность почвы повышают до 7Q- 80% НВ. При этом в период интенсивного клубнеобразовамия от начала цветения до прекращения прироста ботвы при достиже ним индекса листовой поверхности больше 1 и повышении температуры воздуха выше 18°Сдля улучшения микроклимата в посевах проводят освежительные поливы мелкодисперсным или иным видом дождевания малыми нормами. В период всходы - начало цветения влажность почвы контролируют на глубине до 40 см, а в период начало цветения - естественное увядание ботвы - до 60 см. 1 з.п.ф-лы, 2 ил., 4 табл,

Бе орошения

(по формул Н.Н.Иванова) 19 ряа лет с учетом среднесуточны температур и относительной олажнпсти aoaqyxa.

/Таблица 2

Влияние режима орошения на урожайность клубней и окупаемость . оросительной воды различных по скороспелости сортов картофеля

ний

кий

ий

ий

ий

269 249

Без орошения

17 8В

2 И 85

80-60-80 НВ

Z63 209

371

ЗТ7

80-80-70

263

3« 215

346 255 70-80-70 НВ 294 191 399 242 328 250 60-80-60 НВ 257 184 350 228 342 212 39.2 J0.5

173

152 193 136

234 334 323 22«1 303 333

232 333 327

213 334 317

297

290

299,

278

211 297 293

4,29 6,29 7,19

4,95 9,08 7,13

5,04 6,46 7,1

Таблица 3

Влияние дифференцированного вороооеслеиениг на урожайность и окупаемость оросительной волы раннего картофеля сорта Зармас

I а о л и ц а ч

Влияние способов полива на урожайность клубней раннего картофеля сорта Вармас и окупаемость оросительной воры

Оросительная норма, л

400 б °

00 ъ

60

50

.

Ж

го

,;j--

Оросительная н0рма,тыс. м3/еа

Фиг.1

А л лАЛ .

о

8 го .

-т

. f . f . f .

II I

- Фиг.2

1415К1718