Сельское хозяйство/5. Растениеводство, селекция и семеноводство

К.с-х.н. Балгабаев Н.Н.

Казахский научно-исследовательский институт водного хозяйства, Казахстан

Расчетный метод определения режима орошения кукурузы

Существуют различные методы установления режимов орошения сельскохозяйственных культур, из которых можно выделить две основные группы:

-установление режимов орошения сельскохозяйственных культур на основе постановки специальных полевых опытов (детерминированные методы);

-установление суммарного водопотребления и режимов орошения косвенными (расчетными) методами с использованием основных показателей жизненной среды растений.

Из указанных групп методов, самым достоверным и объективным способом обоснования и установления режимов орошения сельскохозяйственных культур являются методы, основанные на постановке специальных натурных (полевых) опытов, где критерием оценки конечных результатов являются урожайность и технико-экономические показатели. Детерминированными методами оптимальные параметры режимов орошения устанавливаются путем изучения и сравнения различных вариантов назначения полива по дефициту водного баланса почв, физиологическим показателям растений, гидролого-метеорологическим показателям и др. Эти методы нашли широкое распространение при установлении режимов орошения и изучении эффективности орошения в неизученных районах или при возделывании новых сортов сельскохозяйственных культур. Вместе с тем, полученные показатели в основном соответствуют только данному или идентичному по условиям объекту, а заимствование и перенос необходимых показателей в другие условия не всегда достигают положительных результатов. Кроме того, проведение исследований этими методами требует значительных затрат времени, труда и средств.

В настоящее время, наряду с детерминированными методами исследований, нашли широкое применение расчетные методы установления эвапотранспирации и режимов орошения, основанные на использовании качественных показателей связи между валовым расходом воды растениями и климатическими условиями. Форма связи между потреблением воды растениями и стохастическими показателями климата в различных расчетных методиках выражаются по-разному, что вполне естественно, так как региональные особенности оказывают индивидуальное влияние на эти связи. Одни исследователи рекомендуют использовать для расчетов водопотребления растений, суммы дефицитов влажности воздуха, третьи – радиационный баланс и т.д. Широкой известностью в этом направлении пользуются разработки Н.И.Костякова, Н.А.Шарова, Пенмана, Блейни и Кридда, Торитвейта, Тюрка, Д.И.Шашко, В.С.Мезенцева, А.М. и С.М.Алпатьевых, Н.В.Данильченко и других. Анализ рекомендаций и методических основ группы расчетных методов по установлению режимов орошения сельскохозяйственных культур показывает, что они достаточно полно учитывают фактор влагообеспеченности растения с изменением климатических показателей во времени и незначительной мере или косвенно отражают связь в системе растение-почва.

Расчеты режимов орошения кукурузы на зерно и силос осуществлялись для предгорно-степных сероземных почв юга Казахстана. Как показывают результаты исследований, на величину биологических (Кd) и биофизических (Kt) коэффициентов заметное влияние оказывают целевое назначение (на зерно или силос) и биологические особенности культуры (табл.)

Биологические и биофизические коэффициенты кукурузы

Культура	Е,мм	Kd,мм/мб	Kt,мм/^ос
Кукуруза на зерно Кукуруза на силос	635 519	0,34 0,36	0,21 0,19

Суммарный расход воды за вегетационный период кукурузы на зерно составил 635мм, а для силосной кукурузы – 519мм. Зная величины суммарного водопотребления по фазам роста и развития растений, рассчитаны биологические (отношение суммарного водопотребления к сумме среднесуточных дефицитов влажности воздуха) и биофизические (отношение суммарного водопотребления к сумме температур воздуха) коэффициенты. У кукурузы на зерно они равны 0,34 и 0,21, кукурузы на силос – 0,36 и 0,19.

По кукурузе на зерно учитывались следующие сроки: всходы, образование 13-14 листьев, выбрасывание метелок, молочная спелость, молочно-восковая спелость (для силосной кукурузы), полная спелость. Периоды роста и развития кукурузы характеризуются определенным соотношением фактического расхода влаги к дефициту влажности и температуры воздуха, а следовательно, определенными биологическими и биофизическими коэффициентами, которые изменяются в зависимости от гидротермических условий.

Наивысшие показатели коэффициентов отмечаются в межфазных периодах, когда у растений проявляется высокая потребность в воде, обычно совпадающая с интенсивным накоплением вегетативной массы и формированием генеративных органов. Максимальные значения этих коэффициентов отмечены в период выбрасывания метелок - молочно-восковая спелость по кукурузе на зерно – 0,42 и 0,27, а по силосной кукурузе – 0,41 и 0,26. В период от молочной до полной спелости зерна эти показатели снизились до 0,35 и 0,22. Наименьшие показатели наблюдались в начальные периоды развития растений.

В качестве примера, ниже приводится расчет режима орошения кукурузы на зерно. Изменения температур воздуха и осадков за межфазные периоды для года 75%-ной обеспеченности по дефициту водопотребления, а также изменения биофизического коэффициента позволили определить оросительную норму на посеве кукурузы на зерно. По показателям нарастающей суммы дефицита водного баланса (оросительной нормы) была построена интегральная кривая. Согласно построенной кривой, число поливов за весь период вегетации кукурузы оказалось равным четырем. Поливы при поливной норме 600 м³/га следует проводить 19 июня, 10 июля, 30 июля и 24 августа. Оросительная норма составляет 2400 м³/га. Такой расчет можно провести и для силосной кукурузы.

Таким образом, полученные и уточненные в местных условиях биологические и биофизические коэффициенты позволяют с использованием долгосрочных и краткосрочных прогнозов погоды с достаточной точностью определить суммарное водопотребление, а так же режим орошения кукурузы.