|
|
Оглавление1. Биология и особенности возделывания картофеля при разных способах орошения 2. Программа и методы исследований 3. Особенности формирования водного режима почвы при м алоинтенсивном дождевании картофеля 4. Закономерности продукционного процесса картофеля при малоинтенсивном дождевании 5. Эффективность возделывания картофеля при малоинтенсивном дождевании Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгу4. Закономерности продукционного процесса картофеля при малоинтенсивном дождевании4.1. Закономерности развития картофеля при разных способах посадкиДинамика прохождения фаз роста и развития сельскохозяйственных культур обусловлена преимущественно биологией растительного вида. Существенное влияние на динамику развития растительных видов оказал многолетний процесс окультуривания и селекции; выведены сорта, существенно отличающиеся продолжительностью вегетационного периода. Вместе с тем динамика прохождения фаза роста и развития картофеля может существенно изменяться и под влиянием внешних факторов [43, 54]. Исследованиями неоднократно подтверждалось, что продолжительность межфазных периодов роста и развития картофеля (за исключением периода от посадки до всходов) и вегетационного периода в целом, как правило, прямо пропорциональна биологической продуктивности посадок [75, 107]. Это в определенной мере позволяет по динамике прохождения фаз роста и развития картофеля судить об оптимальности всей совокупности условий произрастания. Опыты проводились с районированным сортом картофеля «Импала», раннего срока созревания. Высадку клубней проводили при наступлении благоприятных метеорологических условий во вторую–третью декаду апреля. Средняя продолжительность периода от посадки до появления первых всходов в опытах составила 18 суток, а средняя продолжительность вегетационного периода — от 67 до 73 суток (табл. 4.1). Продолжительность периода от посадки до уборки картофеля в среднем не превышала 85–91 суток, что позволяет начать реализацию урожая уже во второй декаде июля. Продолжительность периода от посадки клубней до получения массовых всходов не изменялась по вариантам опыта и варьировала только по годам исследований (приложения 1, 3, 5). В 2012 г. всходы картофеля были получены уже на 16-й день после посадки клубней, а в 2014 г. — только на 20-й день после посадки. Анализ метеорологической информации показывает, что изменения продолжительности периода «посадка–всходы» у картофеля тесно связаны с тепло-обеспеченностью периода. Например, в 2012 г., когда были получены самые ранние всходы, средняя температура воздуха в апреле составила 14,7 °С, в 2013 г. — 10,2 °С, а в 2014 г., когда всходы были получены только на 20-й день после посадки, — 8,6 °С. Следует признать, что во все годы исследований были получены дружные всходы без выпадов и изреживания картофельных ценозов. Таблица 4.1 Продолжительность межфазных периодов роста и развития картофеля при малоинтенсивном дождевании, сут. (средняя за 2012–2014 гг.)
Период после всходов, до начала бутонизации картофеля характеризуется активным развитием корневой системы и формированием вегетативной части растений [138]. Завершение этого периода знаменуется фазой активного клубнеобразования. Продолжительность периода «всходы–начало бутонизации» в опытах в среднем изменялась от 21 до 23 суток, а с учетом вариаций по годам исследований — от 20 до 25 суток. Прохождение этого межфазного периода в регионе исследований приходится на первую–вторую декаду мая, когда поступление тепла остается нестабильным. В условиях, когда один из факторов жизни растений находится в минимуме, особое значение приобретает обеспеченность других факторов жизни, позволяющих максимально эффективно использовать ограниченные ресурсы. Исследования показали, что использование технологии сдвоенного рядка в сравнении с посадкой клубней в гребень через 0,7 м способствует увеличению продолжительности периода «всходы — начало бутонизации» картофеля в среднем на 1–2 суток. По-видимому, это связано с улучшением кислородного питания корневой системы, обусловленного повышением общей аэрации почвы в сдвоенном рядке. Начало фазы бутонизации у картофеля совпадает с началом периода наиболее интенсивного роста вегетативной части растений и началом развития клубней [43]. Структура посадок в этот периода важна для роста и развития растений. Вместе с тем продолжительность периода «бутонизация — цветение» картофеля наиболее сильно обусловлено генотипом растений. В опытах продолжительность этого периода была одинаковой на всех вариантах. В среднем от начала фазы бутонизации до вступления более 75% растений в фазу цветения проходило 10 суток. По годам исследований продолжительность этого периода также изменялась минимально, с 9 суток в 2014 г. до 10 суток в 2012 и 2013 гг. Период с фазы цветения картофеля до окончания роста и начала отмирания ботвы характеризуется формированием большей части урожая клубней. Это достаточно продолжительный период, в который картофель предъявляет самые жесткие требования к условиям внешней среды. В то же время прохождение этих фаз роста и развития картофеля в регионе исследований приходится на июнь и июль — самые жаркие и засушливые месяцы вегетационного периода. Высокие температуры воздуха и почвы ингибируют рост клубней даже у адаптированных сортов, районированных в регионе. В этих условиях проведение частых поливов способом низкоинтенсивного дождевания с использованием систем малоинтенсивного дождевания частично компенсирует влияние жаркого климата. Продолжительность периода «цветение — начало отмирания ботвы» в опытах изменялась в среднем от 24 до 29 суток. При посадке клубней в гребень при расстоянии между смежными гребнями 0,7 м средняя продолжительность периода «цветение — начало отмирания ботвы» составила 26 суток. Такой же продолжительностью этого периода характеризовались варианты, где посадку картофеля проводили ленточным способом по технологии сдвоенного рядка по схеме 0,5×0,7 м (0,5 м — расстояние между рядками в ленте, 0,7 м — междурядное расстояние). При этом варианты, отличающиеся способом инструментального контроля порога предполивной влажности почвы, не оказывали влияние на продолжительность периода «цветение — начало отмирания ботвы». На участках, где картофель высаживали по технологии сдвоенного рядка с формулой посадки 0,5×0,9 м, продолжительность рассматриваемого периода увеличилась в среднем на сутки при организации инструментального контроля предполивной влажности почвы по смешанному типу (и в рядке и в междурядье — контрольный вариант). В среднем за годы исследований при таком сочетании вариантов опыта продолжительность периода «цветение — начало отмирания ботвы» составила 27 суток. При организации инструментального контроля предполивной влажности почвы в междурядье продолжительность периода «цветение — начало отмирания ботвы» сокращалась до 25 суток, что на сутки меньше, чем на контроле по способу посадки картофеля. Таким образом, проявляется взаимодействие факторов способа посадки картофеля и организации инструментального контроля порога предполивной влажности почвы при малоинтенсивном дождевании. Сокращение продолжительности периода «цветение — начало отмирания ботвы» в этом случае тесно коррелирует с увеличением продолжительности межполивных периодов, которое имело место при организации инструментального контроля влажности почвы в междурядье. При организации инструментального контроля порога предполивной влажности почвы в рядке на участках варианта, где посадку клубней проводили в сдвоенный рядок по схеме 0,5×0,9 м, продолжительность периода «цветение — начало отмирания ботвы» составила 29 суток, что на 2 суток больше, чем при организации контроля порога предполивной влажности почвы по смешанному типу (и в рядке и в междурядье) и на 4 суток больше, чем при организации контроля предполивной влажности почвы в междурядье. Увеличение продолжительности периода «цветение — начало отмирания ботвы» в этом случае тесно коррелирует с сокращением продолжительности межполивных периодов, которое имело место при организации инструментального контроля влажности почвы в рядке. На фоне контроля по способу организации инструментального мониторинга влажности почвы (по смешанному типу) переход к технологии посадки картофеля в сдвоенный рядок по схеме 0,5×1,1 м сопровождался сокращением продолжительности периода «цветение — начало отмирания ботвы» до 26 суток. Это на сутки меньше, чем при посадке клубней в сдвоенный рядок по схеме 0,5×0,9 м и в среднем соответствует контрольному варианту по способу посадки (в гребень через 0,7 м). На участках, где при посадке картофеля в сдвоенный рядок по схеме 0,5×1,1 м инструментальный контроль порога предполивной влажности почвы был организован в междурядье, продолжительность периода «цветение — начало отмирания ботвы» составила 24 суток. Это минимальная продолжительность периода «цветение — начало отмирания ботвы», которая была зарегистрирована в опыте. Вместе с тем при организации инструментального контроля предполивной влажности почвы в рядке на участках вариантов, где посадку клубней проводили в сдвоенный рядок по схеме 5×1,1 м, продолжительность периода «цветение — начало отмирания ботвы» составила в среднем,28 суток, что всего на сутки меньше, чем при посадке картофеля в сдвоенный рядок по схеме 0,5×0,9 м. Продолжительность периода от начала отмирания ботвы до наступления уборочной спелости клубней картофеля не превышала 10–11 суток, причем каких-либо закономерностей по вариантам опыта выявлено не было. Продолжительность вегетационного периода в опытах изменялась от 67 до 73 суток. Закономерности, по которым продолжительность вегетационного периода изменялась по вариантам опыта, формировались преимущественно в период «цветение — начало отмирания ботвы» и полностью им соответствуют. Наименьшей продолжительностью вегетационного периода, 67 суток, в опытах характеризовались посадки картофеля на участке, где посадку клубней проводили в сдвоенный рядок по схеме 0,5×1,1 м в сочетании с организацией инструментального контроля порога предполивной влажности почвы в междурядье. Наибольшей продолжительностью вегетационного периода, 73 суток, в опытах характеризовались посадки картофеля на участке, где посадку клубней проводили в сдвоенный рядок по схеме 0,5×0,9 м в сочетании с организацией инструментального контроля порога предполивной влажности почвы в рядке. Таким образом, динамика прохождения межфазных периодов роста и развития картофеля существенно зависит как от способа посадки, так и от организации инструментального контроля порога предполивной влажности почвы, а также имеет место взаимодействие этих факторов. Влияние вариантов организации инструментального контроля порога предполивной влажности почвы на продолжительность межфазных периодов проявляется только в сочетании с посадкой картофеля в сдвоенный рядок по схеме 0,5×0,9 м или 0,5×1,1 м ( то есть при междурядном расстоянии 0,9 м и более). Наибольшие изменения динамки прохождения межфазных периодов роста и развития картофеля по вариантам опыта зарегистрированы с фазы массового цветения картофеля. 4.2. Фотосинтетическая активность картофеляФотосинтез является основным процессом как формирования органического вещества, так и накопления энергии, необходимой для осуществления всех физиологических процессов в растении. Хозяйственно ценная часть урожая также является частью накопленного и структурированного органического вещества, синтезированного в растениях в результате этого процесса. В связи с этим показатели фотосинтетической активности растений, в том числе и картофеля, следует считать главными критериями эффективности продукционного процесса в целом. Показатели фотосинтеза в опыте определяли биометрическими методами. Эти методы включают прямое измерение площади листовой поверхности и расчет по этим значениям фотосинтетического потенциала, а также систематическую оценка накопленного сухого вещества с использованием этих значений для определения чистой продуктивности фотосинтеза. Чистая продуктивность фотосинтеза подразумевает разность между собственно продуктивностью фотосинтеза и дыханием растения, протекающими в растении одновременно. Такой подход снижает общую информативность оценки, но позволяет в полной мере исследовать результат взаимодействия этих двух процессов. Собственно, чем больше разность между значениями этих двух показателей, тем выше эффективность фотосинтеза. Это позволяет судить о факторах, повышающих или снижающих фотосинтетическую активность посадок картофеля. Формирование площади листового аппарата напрямую связано с развитием вегетативной части растения. С позиций фотосинтеза листовой аппарат определяет потенциальную производственную мощность растений по новообразованию органического вещества. В этом смысле важна не только площадь поверхности листьев картофеля, но и продолжительность его нахождения в дневной фазе суток. Показателем, учитывающим динамику развития листового аппарата и продолжительность нахождения листовой поверхности в условиях освещения, является фотосинтетический потенциал. Показатели площади листьев и фотосинтетического потенциала картофеля не только тесно связаны между собой, но и существенно дополняют друг друга с точки зрения получения полезной информации. Поэтому и рассматривать их динамику целесообразно в совокупности. Результаты трехлетних исследований динамики развития листового аппарата картофеля и оценки фотосинтетического потенциала посадок приведены в табл. 4.2–4.5, приложениях 7, 9, 11 и на рис. 4.1–4.2. Таблица 4.2 Динамика развития ассимиляционного аппарата картофеля при разных способах посадки в зависимости от варианта контроля влажности почвы, тыс. м2/га (средняя за 2012–2014 гг.)
Таблица 4.3 Максимальная площадь листьев в посадках картофеля по вариантам опыта, тыс. м2/га
Внимание! Авторские права на книгу "Малоинтенсивное дождевание картофеля в условиях юга России. Монография" (Дубенок Н.Н., Бородычев В.В., Чечко Р.А.) охраняются законодательством! |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
