Режим орошения при капельном поливе томата в условиях защищенного грунта

При выращивании культур в условиях защищенного грунта на фоне ограниченного активного слоя нередко наступает дефицит влаги, которая является лимитирующим фактором в получении высоких урожаев тепличных культур, так как от влагообеспеченности почвогрунта зависят условия питания растений, эффективность вносимых удобрений и использование оросительной воды. Анализ ранее проведенных исследований свидетельствует, что данные по этому вопросу для четвертой световой зоны практически отсутствуют, а рекомендации, используемые для других световых зон, не в полной мере учитывают региональные особенности климата и экономические особенности производства. Цель исследований сводилась к разработке водосберегающего режима капельного орошения томат на основе дифференциации предполивного порога влажности в период вегетации томата, который позволил бы в сочетании с режимом минерального питания получать запланированный урожай при рациональном использовании материальных ресурсов.

В задачу проводимых исследований входило:

разработать водосберегающий режим капельного орошения томата с учетом дифференциации предполивного порога влажности субстрата в период вегетации томата.
установить оптимальное сочетание режима минерального питания и орошения. Определить условия формирования урожая томата при капельном поливе.
разработка водосберегающего режима орошения томата с использованием капельного полива, который бы обеспечивал рациональное использование материальных, энергетических ресурсов и получение экономически выгодных урожаев этой культуры.

Научная новизна работы заключается в том, что разработан дифференцированный режим орошения при капельном поливе томата с учетом периодов роста и развития растений. Установлены суммарное и среднесуточное водопотребление, особенности роста и развития растений, урожайность и качество продукции, в связи с изучаемыми приемами, и эффективность использования оросительной воды. Практическое значение заключается в экономическом обоснованном, ресурсосберегающем дифференцированном режиме капельного орошения томата, по периодам вегетации культуры. Полученные результаты позволяют рекомендовать производству оптимальный капельный режим орошения томатов позволяющий повысить урожайность до 36,5 кг и рентабельность до 150.

Производственная проверка результатов исследований, проведенная в тепличном, хозяйстве ГУП ВСХП «Заря» г. Волгограда, подтвердила высокую экономическую эффективность разработанного автором дифференцированного капельного режима орошения томата. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научно практических конференциях. Материалы международной научно практической конференции, посвященной 60летию Победы в Великой Отечественной войне (2005г), на Международной научно практической конференции молодых ученых г. Пенза (2006 г), на XI региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области (2007г.), на Межрегиональной научно практической конференции посвященной 75-летию со дня открытия Чувашской ГСХА г. Чебоксары (2006г).

Основные положения:

дифференцированный режим капельного орошения томата на фоне субстрата старый грунт компост в условиях защищенного грунта.
особенности и закономерности формирования суммарного и среднесуточного водопотребления культуры томата и эффективность использования оросительной воды при различных условиях влагообеспеченности субстратов.
ресурсосберегающий режим питания растений при выращивании томата.
особенности экономической эффективности технологии возделывания томатов на фоне различной предполивной влажности в условиях защищенного грунта.

Результаты исследований опубликованы в 7 работах, в том числе одна работа опубликована в центральном журнале из списка ВАК. Работа выполнена при кафедре общего и орошаемого земледелия Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии, а экспериментальная часть в ГУП ВОСХП «Заря» г. Волгоград. Особая благодарность за участие и поддержку научному руководителю профессору В.М. Жидкову, директору Ю.Н. Киселеву, главному агроному В.Н. Дубкову ГУП ВОСХП «Заря».

Заключение:

В условиях зимних блочных теплиц 4-ой световой зоны при капельном увлажнения субстрата с предполивной влажностью в первый период вегетации не ниже 65-70 % НВ и во второй — 85-90 % НВ и сбалансированном питании растений позволяет получить экологически чистую продукцию томата на уровне 36,5 кг/м, с уровнем рентабельности технологии возделывания этой культуры до 150 %.
Выращивания томата при капельном поливе на фоне различной предполивной влажности грунта наиболее благоприятным режимом орошения является, при котором в первый период вегетации предполивнои порог влажности равняется 65-70 % а во второй- 85-90 % НВ.
Для поддержания влажности субстрата не ниже 65-70 % НВ в первый период вегетации и 85-90 % НВ во второй потребовалось в среднем за 2001-2003 гг. 101 поливов, с нормой от 4,8 до 20,1 л/м². На варианте, где предполивной порог в первый период был не ниже 70-75 % НВ, а во второй период вегетации 85-90 % НВ число поливов увеличилось до 104. Количество поливов на других вариантах изменялось от 68 до 114.
В период вегетации при капельном орошении томата самая высокая оросительная норма в среднем за 2001-2003 была при поддержании влажности субстрата на вариантах с предполивным порогом влажности 75-80 и 80-85 % НВ составило 868,6 л/м. Коэффициент водопотребления равняется 23,0 л/кг продукции на варианте с предполивным порогом увлажнения в первый период вегетации 70-75 % и во второй 85-90% НВ, что ниже, чем на вариантах с другими режимами орошения от 1,2 до 12,5 л/кг.
Самый высокий среднесуточный расход воды, как в первый пе риод, так и во второй период вегетации отмечен с предполивным порогом 65-70 % НВ в первый период вегетации и 85-90 % НВ во второй. На этом варианте показатели среднесуточного испарения в 1,5-2,0 раза выше, чем на остальных, независимо от периода роста и развития растений томата. На варианте с предполивным уровнем не ниже 75-80 % НВ и 80-85 %, 85-90 % НВ среднесуточные показатели несколько ниже и равнялись 2,7-4,1 л/м и 7,2-13,2 л/м соответственно в первом и втором периодах роста и развития томата. Суммарное водопотребления на вариантах равнялось от 998,4 до 971,0 л/м².
При поддержании запланированного уровня содержания питательных веществ в период вегетации культуры в зависимости от ре жима орошения. Наиболее оптимальное сочетание увлажнения субстрата и содержания питательных веществ достигается при режиме орошения, где в первый период вегетации влажность почвы 65-70 % НВ и во второй 85-90 % НВ. С повышением предполивной влажности почвы в первый период вегетации до 70-75 % НВ и 75-80 % НВ и не зависимо от уровня увлажнения субстрата во второй период вегетации, повышает расход питательных веществ и не приводят к повышению урожайности культу ры.
Наиболее благоприятные условия роста и развития растений в период вегетации томата обеспечивались при режиме орошения в первый период вегетации культуры не ниже 75-80 % НВ, и во второй 80-85 % НВ в фазу плодоношения культуры на одном растении было сформировано 23,2 шт., что на 6,7 листьев больше варианта с предполивным порогом увлажнения не ниже 70-75 % НВ в первый период вегетации и во второй 75-80 % НВ. Для формирования корневой системы томата наиболее благоприят ным режимом орошения является, где влажность почвы не ниже 65-70 % НВ в первый период вегетации и 85-90 % НВ во второй. В среднем за три года при этом режиме орошения объем корней равнялся 8,5 см , что больше других вариантов на 3,2-0,3 см .
Основным показателем эффективности того или иного воздейст вия факторов внешней среды на сельскохозяйственные растения является их продуктивность. При двух уровневом пороге предполивной влажности почвы по периодам роста и развития томата самое высокая урожайность этой культуры формируется на фоне запасов влаги в первый период веге тации не ниже 65-70 % НВ, а во второй 85-90 % НВ и равняется 36,5 кг/м . Повышение уровня предполивной влажности почвы в первый пери од вегетации до 70-75 и 75-80% НВ приводит к снижению урожайности плодов томата от 1,5до 6,3 кг/м. Поддержание предполивной влажности почвы во второй период вегетации не ниже 75-80 и 80-85 % НВ на фоне 65-70 % НВ в первом периоде снижает урожайность томата, по сравнению с вариантом 85-90 %НВ, на 2,8 и 4,5 кг/м , а на фоне 70-75 % НВ соответственно на 0,3 и 2,4
При повышении предполивного порога увлажнения сухое веще ство в плодах увеличивается. Высокий показатель сухого вещества был на варианте с предполивной влажностью 65-70 % НВ в первый период веге тации и во второй 85-90 % НВ и составлял 6,5 %, по отношению к вариан ту с режимом орошения в первый период вегетации 75-80 % НВ и во вто рой 85-90 % НВ сухое вещество было больше на 0,5 %. Содержание витамина А в плодах томата показывает на количество В-каротина. При увеличении предполивного порога влажности почвы со держание каротина в плодах возрастает в среднем на 0,9-0,1 мг/100 г.
Наибольшее содержание азота в плодах томата накапливается на фоне предполивной влажности почвы в первый период вегетации 70-75 % НВ и во втором 80-85 % НВ и равнялось 0,95 %. При повышении уровня увлажнения содержание азота в плодах снижается до 0,6 %. Самое высокое содержание фосфора зафиксировано на варианте 65-70 % НВ в первый период и 80-85 % во второй период оно составило 0,26 %, что больше на 0,6 % по сравнению с вариантом, где предполивная влажность была 70-75 %, 75-80 % НВ в первый период вегетации и во второй 85-90 Содержание нитратов в плодах томата на фоне различных режимов орошения, а также планируемого уровня питания растений, достигает не более 99 мг/кг, что не превышает допустимого предела 300 мг/кг продукции. По содержанию солей тяжелых металлов продукция томата соответствует показателем НТД.
Наиболее оптимальный режим орошения, где в первый период вегетации влажность 65-70 % НВ и во второй 85-90 % НВ способствует росту урожайности томата, снижению себестоимости, окупаемости затрат и повышению рентабельности технологии возделывания этой культуры в условиях защищенного грунта.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В условиях зимних блочных теплиц с использованием капельного орошения с целью получения 36,5 кг/м плодов томата на органическом субстрате необходимо применять дифференцированный режим увлажнения культуры, при котором до начало плодоношения предполивная влажность должна быть не ниже 65-70% НВ, а от начало и в период массового плодо ношения 85-90% НВ, с расходом оросительной воды — 883,2 л/м. Поливные нормы должны быть соответственно в первый период вегетации от 4,0 до 4,8 л/м , а во второй период от 18 до 20,1 л/м , при этом число поливов не обходимо поддерживать от 100 до 102.