Вплив вологозабезпечення вегетаційного періоду на вологість ґрунту і водоспоживання люцерни в Правобережному Лісостепу України

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Уманський державний аграрний університет, м. Умань

Вплив вологозабезпечення вегетаційного періоду на вологість ґрунту і водоспоживання люцерни в Правобережному Лісостепу України

Кирилюк В.П., к. с.-г. н.

Анотація

вологість опідзолений ґрунт люцерна

Вивчали особливості динаміки вологості грунту, а також сумарне водоспоживання люцерни в залежності від вологозабезпеченості вегетаційного періоду. Оцінено вплив погодних умов на режим вологості чорнозему опідзоленого і водоспоживання люцерни.

Annotatіon

Studied the features of dynamics of humidity of soil, and also total wateronsumption of alfalfa depending on a moistly material well-being vegetation period. Influence of weathers terms is appraised on the mode of humidity of blackearth of underash and waterconsumption of alfalfa.

Рослини активно реагують на зовнішні умови до яких в першу чергу слід віднести вологозабезпеченість. Вода відіграє в житті всього живого важливу роль. Вона складає єдину систему зі своїми структурними компонентами і являє собою сполучену ланку між ґрунтом, рослиною і атмосферою.

Ґрунтова волога забезпечує не тільки умови росту і розвитку надземної частини, а і впливає як зовнішній фактор на процеси росту коренів, посилюючи чи послаблюючи механічний опір ґрунту [1, 2].

Люцерну вважають посухостійкою рослиною. Але її посухостійкість полягає не в тому, що вона ощадливо витрачає вологу, а в тому, що використовує її з глибоких шарів ґрунту. Оптимальні умови для формування високопродуктивного укосу травостою люцерни на корм створюються при підтриманні в кореневмісному шарі ґрунту вологості на рівні 70 - 80% НВ на протязі вегетації. При пониженні вологості до 50% НВ і менше ріст припиняється, листки опадають [3 - 7].

Метою наших досліджень було вивчення динаміки вологості ґрунту і пов'язаного з нею сумарного водоспоживання під посівами люцерни залежно від вологозабезпеченості вегетаційного періоду.

Люцерна належить до культур, що потребують великої кількості води на формування високого урожаю зеленої маси. Цікавим є питання використання вологи люцерною з різних шарів ґрунту при різних умовах вологозабезпеченості рослин. За даними І.В.Шевеля [8] на темно - каштановому середньосуглинковому ґрунті з першого метрового шару неполивна люцерна використовує 72%, а поливна 92% вологи від загального водоспоживання з триметрового шару ґрунту.

Оптимальна вологість ґрунту - одна з умов оптимального розвитку люцерни, тому що ця культура має довгий вегетаційний період. Дослідами встановлено, що зниження передполивної вологості грунту з 80 до 70% НВ, в середньому, на 12 - 19% знижувало урожайність люцерни [9 - 11]. В міру зниження вологості ґрунту від найменшої вологоємкості до вологості в'янення, доступність для рослин люцерни і продуктивність використання ними ґрунтової вологи зменшується. Це зменшення повільне, порівняно невелике - до вологості розриву капілярного зв'язку.

Надходження води до рослин пов'язане, з одного боку, з властивістю ґрунтової вологи з пересуванням кореневих волосків, які висушують грунт, з другого - з властивістю коренів рухатися до нових джерел ґрунтової вологи під час росту. Перша умова особливо важлива для нормальної життєдіяльності рослин. Коренева система має більш високу сисну силу (біля 2,7 - 2,9МП), ніж у конюшини. Це дає їй можливість використовувати форми води, менш доступні для інших рослин [3, 4, 6, 12, 13]. Зниження вологості ґрунту порівняно із встановленим рівнем у будь - який період розвитку рослин призводить до зниження врожаю, але найбільші втрати його бувають при зниженні вологості в критичний період розвитку рослин, коли закладаються, формуються і активно ростуть органи, що визначають урожай. У період активного їх росту відмічається висока потреба не тільки у воді, але і в надходженні поживних речовин. Необхідно враховувати, що строки проходження критичного періоду і період максимального споживання вологи не завжди збігаються [3, 4, 5, 7 ].

Люцерна відзначається високим водоспоживанням. Посіви її витрачають велику кількість води протягом тривалого вегетаційного періоду, що пов'язано з інтенсивним ростом і нагромадженням великої маси до кожного укосу. Сумарне водоспоживання люцерни, як і інших культур змінюється в значних межах і залежить від комплексу різних факторів на протязі вегетації і може досягти 7500 - 9000мі/га [2, 14].

Погодні умови та кількість опадів вегетаційного періоду по - різному впливають на показник сумарного водоспоживання. При оптимальному вологозабезпеченні люцерни протягом вегетації або у перших двох укосах, показники сумарного водоспоживання залежали від інтенсивності опадів та температурного режиму вегетаційного періоду. Було встановлено, що у люцерни другого року життя витрати води на формування врожаю зеленої маси 70 - 80 т/га становить 8 - 10% від сумарного водоспоживання [8].

Отримання максимального врожаю можливе тільки при умові максимального водоспоживання . Подібна точка зору утверджується і в [15] де відмічається, що невідповідність між постуванням води в кореневу систему і транспірацією, веде до зниження сумарного випаровування, порушує нормальне обводнення рослинного організму, призводить до різних фізіологічних порушень, що негативно впливає на урожай.

При вирішенні багатьох проблем при вирощуванні люцерни необхідна повна інформація про стан і роль води в біологічних системах, в яких проходять процеси фотосинтезу і дихання, транспорту елементів мінерального живлення, передачу енергії і водообмін в цілому. Взаємозв'язок цих процесів впливає на стійкість рослин до несприятливих факторів середовища.

Дослідження динаміки вологості ґрунту і водоспоживання люцерни залежно від вологозабезпеченості вегетаційного періоду проводили на дослідному полі Уманського державного аграрного університету. Повторність досліду трикратна. Площа дослідної ділянки 25 мІ. Ширина захисних смуг 1 м. Агротехніка вирощування люцерни типова для даної зони. Ґрунти дослідної ділянки - чорнозем опідзолений важкосуглинковий. Найменша вологоємкість ( НВ ) метрового шару грунту рівна 26,7%.

За даними Уманської метеостанції опадів за рік випадає 633 мм, з них 379 мм за період вегетації. Середня температура за рік +7,4°С. Середньомісячна температура найбільш жаркого місяця - липня +19,5°С.

Вологість ґрунту визначалася термостатно - ваговим методом в період вегетації в шарі 0 - 100 см через 10 см подекадно в трикратній повторності [16, 17].

Сумарне водоспоживання люцерни визначали методом водного балансу за формулою О.М. Костякова [18]

 ( 1 )

де Е - сумарне водоспоживання, мі/га; Wп і Wк - запаси вологи в ґрунті, відповідно на початок і кінець періоду, мі/га; Р - атмосферні опади, мі/га;

Wгр - підживлення ґрунтовими водами, мі/га.

Створення оптимальних умов для розвитку рослин потребує врахування компонентів зовнішнього середовища, що впливають також на формування водоспоживання. Тому необхідно розробити визначену сукупність проміжних оцінок формування водоспоживання люцерни, що відбувається під дією природних і меліоративних заходів, як в різні щодо вологозабезпеченості періоди вегетації за різних способів його оптимізації, так і загальну оцінку за багато років.

За вологозабезпеченістю вегетаційні періоди можна віднести: 1997 р до дуже вологого ( забезпеченість 1% - на протязі квітня - вересня випало опадів на 171,4 мм більше ніж середнє багаторічне ); 1988, 1989 і 2000 роки до вологих ( відповідно забезпеченість 12, 7 і 14% - опадів випало відповідно більше на 84,5, 114,1 і 92,4 мм ); 1990, 1991 і 1996 роки до середньовологих ( відповідно забезпеченість 20, 21 і 30% - опадів випало відповідно більше на 76,0, 82,5 і 49,2 мм ); 1993, 1995, 1998, 2001 і 2002 і 2004 роки - близьких до середнього ( відповідно забезпеченість 43, 44, 38, 38 і 56% - опадів випало відповідно на 17,5, 12,5, 30,0, 29,8 мм -більше і на 17,4 мм менше ); 1992 і 1994 роки до середньопосушливих ( відповідно забезпеченість - 79 і 74% - опадів випало менше на 47,8 і 66,4 мм ); 1987 р до посушливого ( забезпеченість 92% - опадів випало менше на 89,8 мм ); 1999 і 2003 роки до дуже посушливого ( відповідно забезпеченість 98 і 99% - опадів випало менше на 138,0 і 155,7 мм ).

Нерівномірний розподіл опадів як по роках так і на протязі вегетаційного періоду значно впливав на вологість грунту і водоспоживання люцерни.

В дуже вологому вегетаційному періоді 1997 р. вологість грунту на протязі вегетації була вищою 70% НВ.

Для вологих вегетаційних періодів зниження вологості грунту під посівами люцерни нижче оптимальної межі спостерігалося: в 1988 р - серпні і вересні; в 1989 р - друга і третя декади травня, перша і друга декади червня липень і серпень; в 2000 р - друга і третя декади серпня.

В середньовологі за вологозабезпеченням періоди зниження вологості грунту нижче оптимальної спостерігалося: в 1990 р - серпень і вересень; в 1996 р - серпень; в 1991 р - друга і третя декади серпня і вересень.

Для середніх за вологозабезпеченням вегетаційних періодів зниження вологості грунту під посівами люцерни нижче оптимальної спостерігалося : в 1993 р - друга декада серпня; в 1995 р - друга і третя декади липня, серпень і вересень; в 1998 р - перша декада червня; в 2001 р. - серпень і вересень; в 2002 р - травень, липень, серпень і вересень; в 2004 р - друга і третя декади травня, червень, перша декада липня, третя декада серпня, перша і друга декади вересня.

В середньопосушливі за вологозабезпеченням вегетаційні періоди зниження вологості грунту нижче оптимальної спостерігалося: в 1992 р - серпень, третя декада вересня; в 1994 р - третя декада липня, серпень і вересень.

Для посушливого вегетаційного періоду 1987 р зниження вологості грунту нижче оптимальної спостерігалося в третій декаді червня, липні, серпні і вересні.

Зниження вологості грунту під посівами люцерни нижче оптимальної для дуже посушливих за вологозабезпеченням вегетаційних періодів спостерігалося: в 1999 р - липень, серпень і вересень; в 2003 р - третя декада травня, червень, липень, серпень і вересень.

Величина сумарного водоспоживання люцерни (атмосферні опади вегетаційного періоду + ґрунтова волога ) в вологі періоди вегетації знаходилося в межах 4602 - 5900 м3/га, середні за зволоженням періоди 4213 - 5293 м3/га, а посушливі періоди вегетації 3563 - 4651 м3/га (таблиця).

Погодні умови та кількість опадів вегетаційного періоду по різному впливали на складові сумарного водоспоживання. Так, в дуже вологий вегетаційний період 1997р опади в основному використовувалися на випаровування і поповнення запасів ґрунтової вологи.

Таблиця 1 Сумарне водоспоживання люцерни в 1987 - 2004 роках

В вологі вегетаційні періоди ( 1988 і 1989 рр. ) на опади в складовій випаровування припадало 78,5 і 95,7 %, а на використання ґрунтової вологи - 22,8 і 4,3%. Опади в складовій сумарного водоспоживання для середньовологих вегетаційних періодів ( 1990 і 1991 рр.) становили 81,5 і 84,2 %, а використання ґрунтової вологи - 15,8 і 18,5 %. Для близьких до середніх за вологозабезпеченням вегетаційних періодів ( 1993,1995,1998,2001,2002,2004 рр.) опади в складовій водоспоживання коливалися від 77,3 до 95,1 %, а використання ґрунтової вологи від 4,9 до 22,7 %.

В середньопосушливі вегетаційні періоди ( 1992 і 1994 рр. ) опади в складовій водоспоживання становили 84,2 і 67,2 %, а використання ґрунтової вологи - 15,8 і 32,8 %. Опади в складовій для посушливого вегетаційного періоду ( 1987 р ) становили 77,2 %, використання ґрунтової вологи - 22,8 %. Для дуже посушливих вегетаційних періодів ( 1999 і 2003 рр. ) опади в складовій водоспоживання складали 67,6 і 58,4 %, а використання ґрунтової вологи - 32,4 і 41,6 %.

Вологозабезпеченість вегетаційного періоду значно впливала на вологість грунту і водоспоживання люцерни. Так, в дуже вологі, вологі, середньо вологі за вологозабезпеченістю вегетаційні періоди вологість грунту, за виключенням незначних короткотермінових періодів, не опускалася нижче оптимальної межі ( 70 - 80% НВ ) для люцерни.

В середньо посушливі, посушливі і дуже посушливі за вологозабезпеченістю вегетаційні періоди вологість грунту не виходила за оптимальну межу тільки в весняний період.

Сумарне водоспоживання люцерни залежало від вихідних запасів вологи в ґрунті, кількості опадів і метеорологічних умов протягом вегетації.

Література

1. Шевель І.В. Водозберігаючі технології вирощування люцерни в умовах південних чорноземів // Вісник аграрної науки. -- 2000. -- № 9. -- С. 49-51.

2. Сніговий В.С., Голобородько С.П., Гусєв М.Г. Енергоресурси при вирощуванні кормових культур// Вісник аграрної науки. -- 2001. -- № 1. -- С. 37-41.

3. Зінченко Б.С., Клюй В.С., Мацьків Й.І. та ін. Люцерна і конюшина. - К. : Урожай, 1989. - 237с.

4. Жаринов В.И., Клюй В.С. Люцерна. - К.: Урожай, 1990. - 320с.

5. Малий В.П. Люцерна в західному Лісостепу України. - К. : Вища школа, 1994. - 128с.

6. Багаторічні бобові трави /За ред. Б.С. Зінченка. -- К. : Урожай, 1985. - 136с.

7. Ушкаренко В.О. Зрошуване землеробство. - К.: Урожай, 1994. - 328с.

8. Шевель І.В. Сумарне водоспоживання люцерни при зрошенні //Вісник аграрної науки. - 2002. - №9. - С.67 - 69.

9. Бойко В.С. Многолетние травы в системе орошаемого кормопроизводства //Аграрная наука. - 1998. - №9. - С.19 - 21.

10. Чамурлиев О.Г. Факторы повышаемые плодородие почв и производственности орошаемых агроценозов //Земледелие. - 2000. - №2. - С.20 - 21.

11. Григоров М.С., Ахмедов А.Д. Внутрипочвенное орошение люцерны //Земледелие. - 2001. - №2. - С.23 - 24.

12. Кокоша О.І., Рябокляч В.О. Перспективні енергозберігаючі технології стабільних урожаїв у екстремальних умовах України //Вісник аграрної науки . - 1999. - №7. - С.16 - 19.

13. Ужаков Р.Н. Потери от засухи можно уменшить //Земледелие. - 2003. - №2. - С.7.

14. Ясониди О.Е. Использование оросительной воды кормовыми культурами //Земледелие. - 2002. - №3. - С.20 - 21.

15. Попов В.А., Квашенин Л.Д. Транспирация - координирующее звено продукционного процесса//Аграрная наука. - 2002. - №7. - С.22 - 23.

16. Роде А.А. Основы учения о почвенной влаге. - Л.: Гидрометеоиздат,1965. - Т.1. - 663с.

17. Гушля А.В., Мезенцев В.С. Водно - балансовые исследования. - К.: Вища школа, 1982. - 231с. 18. Костяков А.М. Основы мелиорации. - М.: Сельхозиздат, 1960. - 631с.

Размещено на Allbest.ru