Главная Об ИнститутеДИССЕРТАЦИИ

ДИССЕРТАЦИИ

Специальность 06.01.01. – общее земледелие, растениеводство

Научный руководитель. д. с. н. профессор Пулатов Я.Э.

На соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

САНГИНОВА БИБИЧОН САНГИНБОЕВА

ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОЖНИВНОЙ КУКУРУЗЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ И СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ТАДЖИКИСТАНА

Актуальность темы исследований.

За последнее десятилетие в мире повысилось внимание к рациональному использованию и охране водных ресурсов. В совместном заявлении, подписанном Главами государств Центральной Азии (Алматы, 2009) об улучшении экологической и социально-экономической обстановки в бассейне Аральского моря, развития деятельности Международного Фонда Спасения Арала и разработки Программы Бассейна Аральского моря на 2011-2015 годы, первостепенное значение приобретает рационaльное использование водных ресурсов и внедрение в практику прогрессивных водосберегающих технологий орошения и систем земледелия в целом

В Таджикистане 90% продукции сельского хозяйства производится на орошаемых землях, поэтому основным условием развития земледелия республики является необходимость искусственного орошения, вызванного засушливостью климата. Эффективное использование водных ресурсов в орошаемом земледелии и важным фактором повышения урожайности сельскохозяйственных культур является установления водопотребление и оптимизации режимов орошения сельскохозяйственных культур. Между тем, в производственных условиях при эксплуатации гидромелиоративных систем, составления внутрихозяйственных и хозяйственных планов водопользования, программирования и прогнозирования продуктивности сельскохозяйственных культур производятся визуально, без учета потребности сельскохозяйственных культур к воде, режима орошения, особенно без дифференциации числа поливов по фазам развития. Поливы проводятся большими нормами с растянутыми межполивными периодами, при этом наблюдаются большие непроизводительные потери (поверхностный сброс, фильтрация и испарение),  т.е КПД при бороздковом поливе и продуктивность использования оросительной воды очень низка. Все это сдерживает рост урожайности сельскохозяйственных культур и приводит к нерациональному использованию поливной воды. В настоящее время рекомендованы различные методы определения водопотребление, которые установлены для различных почвенных, климатических, биологических и агротехнических и других условиях орошаемого земледелия, существуют также различные модели и компьютерные программы. Однако, условия адаптации и возможности их применения с учетом доступности и эффективности в условиях орошаемого земледелия Таджикистана путем сравнительной их оценки не проведены. Существующие рекомендации по определению суммарного водопотребления (эвапотранспирации) и режиму орошения сельскохозяйственных культур требуют уточнения. Поэтому в условий интенсификации орошаемого земледелия разработка доступных методов установления водопотребление и оптимального режима орошения сельскохозяйственных культур (на примере пожнивной кукурузы) в условиях Центрального Таджикистана является актуальной и решение их имеет большое научно-практическое значение.

Цель и задачи исследований. Основной целью исследований являлось изучение особенности роста, развития и формирования урожая пожнивной кукурузы в зависимости от режима орошения и проведение сравнительной оценки методов определения водопотребление в условиях Центрального Таджикистана, обеспечивающего получению устойчивых урожаев кукурузы и высокую продуктивность использования водно-земельных ресурсов.

Для решения этой цели ставились следующие задачи:

  • Провести оценку климатических, почвенно-мелиоративных, рельефных условий и водно-земельных ресурсов Центрального Таджикистана;
  • Изучить, систематизировать и оценить основные теоретические подходы существующих методов определения водопотребление, включая модели и компьютерные программы в орошаемом земледелии;
  • Определить основные водно-физические свойства почвы опытного участка для установления параметров режима орошения;
  • Установить оптимальное число поливов их распределение по фазам развития, поливные и оросительные нормы пожнивной кукурузы;
  • Изучить рост и развитие пожнивной кукурузы при различной влагообеспеченности посевов;
  • Выявить особенности формирования урожая пожнивной кукурузы в зависимости от степени влагообеспеченности посевов;
  • Определить водопотребление пожнивной кукурузы ;
  • Провести сравнительную оценку применения программы FAO «CROPWAT», «ISAREG» и установить коэффициенты для расчета водопотребление.
  • Определить экономическую эффективность  возделывания пожнивной кукурузы в зависимости от режима орошения.

Научная новизна. Впервые применительно к условиям Центрального Таджикистана установлены оптимальные уровни предполивной влажности почвы, поливные, оросительные нормы и схемы поливов, обеспечивающие высокие урожаи зеленой массы пожнивной кукурузы. Установлены оптимальные параметры роста, развития и продуктивности кукурузы в зависимости от степени увлажнения почвы. Проведена сравнительная оценка методам установления эвапотранспирации растений, оценена применимость моделей «CROPWAT» и «ISAREG» для установления параметров орошения. Дана экономическая оценка возделывания пожнивной кукурузы при различных режимах влажности почвы.

Выводы

  1. Важным фактором повышения урожайности пожнивной кукурузы является поддержание оптимального водно-воздушного режимов почвы. Существующие рекомендации по режимам орошения пожнивной кукурузы требуют уточнения, поскольку опытные данные применительно к типичным сероземам Гиссарской долины отсутствуют. Для рационального использования водно-земельных ресурсов разработка режима орошения и установления водопотребления кукурузы является задачей, решение которой имеет большое практическое значение.
  2. Результаты изучения основных водно-физических свойств почв опытного участка показали, что почва – типичный серозем, по гранулометрическому составу – средний суглинок (41,4%- сумма частиц меньше 0,01), объемная масса в слое 0-100см – 1,37 г/см3, запас влаги при наименьшей влагоемкости – 3220 м3/га.
  3. В зависимости от уровня предполивной влажности почвы (от 60 до 80 % НВ) продолжительность вегетации пожнивной кукурузы изменилась от 93 до 98 дней, высота растений от 191 до 285 см и площадь листьев от 31,24 до 61,12 тыс. м2/га. Вегетационный ход формирования площади листьев у кукурузы до фазы молочно-восковой спелости зерна имеет повышающий характер с максимум на 75-85 день после появления исходов. По мере повышения предполивной влажности почвы от 60 % от НВ до 80 % от НВ сухая масса пожнивной кукурузы увеличивается от 175,4 до 248,4 ц/га.
  4. Поливы относительно по высокой влажности почвы – 80 % от НВ обеспечивают получение максимального урожая зеленой массы – 801,3 ц/га, что на 301,2 ц/га больше, чем поливы проведенные в условиях хозяйства (контроль). Между влажности почвы (Х) и зеленой массы пожнивной кукурузы (У) установлена прямолинейная тесная связь (R² = 0,82) и это выражается уравнением первого порядка, имеющим вид: У=13,68 Х – 285,8
  5. Установлены закономерности и выполнена оценка водопотребления (эвапотранспирации) пожнивной кукурузы, показывающие, что между урожаем зеленой массы и суммарным водопотреблением существует тесная связь, которая описывается уравнением прямой линии. Определены элементы водного баланса при различных режимах орошения: с ростом урожая от 582,8 до 801,3 ц/га зеленой массы суммарное водопотребление (эвапотранспирация) увеличивается от 4542 до 5797 тыс.м3/га.
  6. Разработан рациональный режим орошения, предполагающий поддержание влажности почвы на уровне 80-80 % от НВ при проведении 9 поливов по схеме 6-3, с оросительной нормой 5400 м3/га. Поливные нормы брутто поля при глубоком залегании грунтовых вод рекомендуются на уровне 500-600 м3/га. Оросительная норма распределяется в течение вегетационного периода пожнивной кукурузы по соотношению: 62,1% до «вымётывание метелки (ВМ)» и 38,9% в период «вымётывание метелки (ВМ) – молочно-восковая спелость (МВС)».
  7. Для определения оросительной нормы пожнивной кукурузы установлен биоклиматический коэффициент, который при оптимальных условиях водного режима за вегетационный период (июль-октябрь) по годам изменяется от 0,81 до 1,39. Оптимальное значением биоклиматического коэффициента К1, при которой формируется максимальный урожай зеленой массы кукурузы в условиях типичного серозёма Центрального Таджикистана рекомендуется принять равной 1,11.
  8. Для определения суммарного водопотребления (эвапотранспирации) пожнивной кукурузы необходимо принять биофизический коэффициент (расход воды на 10С) – 2,92 м3, биоклиматический (на один миллибар влажности воздуха) – 4,18 м3, коэффициент интенсивности расхода воды (по Блейни и Криддла) – 0,62, модуля испарения (по Шарову) – 2,82 м3 
  9. В условиях оптимального водообеспечения посевов пожнивной кукурузы (поливы по влажности почвы на уровне 80 % от НВ) при применении компьютерной программы CROPWAT, значение оросительной нормы (нетто и брутто) и суммарного водопотребления (эвапотрансприрации) по отношению к фактическим данным (результаты полевых исследований) оказались заниженными на 30,1 %. Применимость компьютерной программы «ISAREG» из-за недостаточной базы данных (БД) по климатическим показателям оценивается «недостаточной».
  10. Проведенный сравнительный экономический анализ показал, что наибольший чистый доход получен на фоне разработанного режима орошения (80% НВ), который составляет 6296,8 сомони/га га с рентабельностью 189,7 %) или по сравнению с контрольным вариантом (Хозяйственный полив) – прибавка составила +3222,7 сомони/га