Эффективность мелкодисперсного дождевания в регулировании микро- и фитоклимата полевых культур и биологической активности почвы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕЛКОДИСПЕРСНОГО ДОЖДЕВАНИЯ В РЕГУЛИРОВАНИИ МИКРО- И ФИТОКЛИМАТА ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР И БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПОЧВЫ

Е.И. Кузнецова

доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

С.Г. Доценко, Д. И. Максаев, В.П. Кузнецов

Российский государственный аграрный заочный университет,

Ю.Ф. Снипич

доктор технических наук

Российский научно-исследовательский институт

проблем мелиорации

Целью исследований являлось изучение вопросов оптимизации системы «почва-растение-атмосфера» при использовании мелкодисперсного дождевания на дерново-подзолистых и черноземных почвах России при выращивании бобовых культур, кормовой свеклы, сорго. Отмечено, что температура приземного слоя воздуха на полевых культурах (картофель, корнеплоды, многолетние бобовые травы) при экологически безопасном мелкодисперсном дождевании (МДД) на 2-5 °С ниже, чем без полива, что значительно влияет на сохранность почвенной влаги и процессы фотосинтеза растений. Установлено, что важнейший показатель микро- и фитоклимата - влажность приземного слоя воздуха - под действием мелкодисперсного дождевания повышается на 12-24 %, влияя на сохранность цветков в фазу цветения сельскохозяйственных культур (картофель, кормовая свекла, сорго, многолетние травы), а, следовательно, на продуктивность культур. Обработка полученных данных свидетельствует о значительном влиянии экологически безопасного орошения МДД на плодородие почвы, исключении эрозионных процессов, так как капли мелкодиспергированной воды диаметром 300-600 микрон поглощаются устьицами растений и сток капель на поверхность почвы практически отсутствует, а при обычном дождевании капли стекают с листа при диаметре более 1 мм (1000 микрон), что приводит к эрозии. Образование, рост и сохранность клубеньков растений напрямую зависит от устойчивости показателей микро- и фитоклимата посева, особенно в периоды резкого перепада температур в системе «почва-растение-атмосфера» в течение вегетации. Результаты опытов свидетельствуют, что параметры мелкодисперсного дождевания - диаметр капель диспергированной воды, интервалы между увлажнениями и разовая норма полива 0,6-0,8 мі/га - создают благоприятные водно-воздушные условия для роста и развития сельскохозяйственных растений.

Ключевые слова: орошение, микро- и фитоклимат, система «почва-растение-атмосфера», мелкодисперсное дождевание, фотосинтез, бобовые культуры, кормовая свекла, сорго, параметры дождевания, перепад температур.

S.G. Dotsenko, Ye.I. Kuznetsova, D.I. Maksayev, Yu.F. Snipich, V.P. Kuznetsov

FINE-DISPERSED SPRINKLING EFFICIENCY FOR CONTROL THE MICRO- AND PHYTOCLIMATE OF FIELD CROPS AND SOIL BIOLOGICAL ACTIVITY

The aim of the research is to study the optimization of the system “soil-plant-atmosphere” using fine-dispersed sprinkling at sod-podzol and chernozem soils of Russia under the growing of legumes, fodder beet, and sorghum. It was marked that the temperature of surface air at the sites occupied by field crops (potato, root, perennial legume herbs) under ecologically friendly fine-dispersed sprinkling was lower by 2-5 °С than without irrigation. This fact has a great impact on the conservation of soil moisture and photosynthesis process of the crops. It was established, that the key index of micro- and phytoclimate - humidity of surface air - increased by 12-24 % under fine-dispersed sprinkling affecting on the survivability of flowers in the flowering phase of crops (potato, root, perennial legume herbs) and consequently on their productivity. Data processing indicates the significant impact of ecologically friendly fine-dispersed sprinkling on soil fertility and elimination of erosion processes. The small drops of fine-dispersed water (300-600 microns in diameter) are consumed by plant stoma and the runoff of drop on the soil surface practically is absent, while at the conventional sprinkling drops trickle down from a leaf if the drop diameter more than 1 mm (1000 micron), which leads to erosion. Formation, growth, and preservation of tubercles directly depend on the sustainability of the indices of micro- and phytoclimate, especially in the periods of dramatic temperature difference in the system “soil-plant-atmosphere” during the vegetation. The experiment results confirm that the parameters of fine-dispersed sprinkling such as diameter of the drops of dispersed water, intervals between waterings, and irrigation rate

0.6-0.8 mі/ha create favorable water-air conditions for growth and development of crops.

Keywords: irrigation, microclimate, phytoclimate, system “soil-plant-atmosphere”, fine-dispersed sprinkling, photosynthesis, legume crops, fodder beet, sorghum, parameters of sprinkling, temperature drop.

Одним из экологически безопасных способов полива и стабилизаторов микро- и фитоклимата в периоды посева, посадки и развития полевых, технических и бобовых культур является мелкодисперсное дождевание (МДД) [1, 2].

У бобовых культур (люцерна хмелевидная, клевер белый, козлятник восточный, козлятник лекарственный, люцерна желтая) процессы азотфиксации в почве тесно связаны с фотосинтезом, который в свою очередь зависит от влаго- и теплообеспеченности [3].

Как видно из рисунка 1, температура приземного слоя воздуха на полевых культурах (картофель, корнеплоды, многолетние бобовые травы) при экологически безопасном мелкодисперсном дождевании (МДД) на 2-5 °С ниже, чем без полива, что значительно влияет на сохранность почвенной влаги и процессы фотосинтеза растений.

Анализируя данные, представленные на рисунке 2, можно констатировать, что важнейший показатель микро- и фитоклимата - влажность приземного слоя воздуха - под действием мелкодисперсного дождевания повышается на 12-24 %, что влияет на сохранность цветков в фазу цветения на сельскохозяйственных культурах (картофель, кормовая свекла, сорго, многолетние травы), а, следовательно, на продуктивность культур.

Рисунок 1 - Влияние мелкодисперсного дождевания на температуру приземного слоя воздуха

Рисунок 2 - Влияние мелкодисперсного дождевания на влажность приземного слоя воздуха

мелкодисперсное дождевание почва

Наблюдения на опытах проводили на дерново-подзолистых почвах Московской, Владимирской и обыкновенных черноземах Ростовской областей в 2002-2013 гг. на окультуренных полях РГАЗУ МО, ВНИИКХ им. А. Г. Лорха, монастырских землях Московской области, СПК «Кружилинский» Шолоховского района Ростовской области по общепринятой методике.

Мелкодисперсное дождевание проводили ОПШ-0,6 (производитель НПО «Радуга»), использовали полевую физиологическую лабораторию профессора Л. А. Шпоты.

Данные таблицы 1 и рисунков 1-3 убедительно свидетельствуют о значительном влиянии экологически безопасного орошения МДД на плодородие почвы, исключении эрозионных процессов, так как капли мелкодиспергированной воды диаметром 300-600 микрон поглощаются устьицами растений и сток капель на поверхность почвы практически отсутствует, а при обычном дождевании капли стекают с листа при диаметре более 1 мм (1000 микрон), что приводит к эрозии.

Таблица 1 - Влияние экологически безопасного мелкодисперсного дождевания в сочетании с опылением пчелами на биологическую активность почвы

Рисунок 3 - Масса клубеньков в онтогенезе бобовых растений при мелкодисперсном дождевании

Образование, рост и сохранность клубеньков растений напрямую зависит от устойчивости показателей микро- и фитоклимата посева, особенно в периоды резкого перепада температур в системе «почва-растение-атмосфера» в течение вегетации [4].

Результаты опытов свидетельствуют, что параметры мелкодисперсного дождевания - диаметр капель диспергированной воды, интервалы между увлажнениями и разовая норма полива 0,6-0,8 м³/га - создают благоприятные водно-воздушные условия для роста и развития сельскохозяйственных растений.

Список использованных источников

1. Кузнецова, Е. И. Основные принципы и параметры мелкодисперсного дождевания в Нечерноземье / Е. И. Кузнецова // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «3 Костычевские чтения». РГАЗУ. - Воронеж: Истоки, 2010. - С. 47-50.

2. Кузнецова, Е. И. Актуальные задачи земледелия / Е. И. Кузнецова, Н. В. Степанюк // Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых: Труды IV Междунар. науч. конф., посвящ. 40-летию СО РАСХН (22-23 апреля 2010 г., пос. Краснообск). - Новосибирск, 2010. - Ч. 1. - С. 101-104.

3. Кузнецова, Е. И. Пути повышения плодородия почв при возделывании агроценозов: новые мелиоративные направления / Е. И. Кузнецова, Э. Р. Мухамеджанов, Н. В. Степанюк // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. «3 Костычевские чтения». РГАЗУ. - Воронеж: Истоки, 2010. - С. 40-43.

4. Никифоров, С. Г. Климатические условия при выращивании различных сельскохозяйственных культур на территории Московской области: моногр. / С. Г. Никифоров, Е. И. Кузнецова, И. П. Кузнецова. - М., 2012. - 124 с.

Размещено на Allbest.ru