Альтернативные экологически безопасные технологии возделывания картофеля при различных способах орошения в условиях аридной зоны

 

Высаживали картофель в третьей декаде апреля. Здоровый посадочный материал откалибровали по крупности (массой 50-80 г) и проращивали в течение 10 дней на свету. Глубина заделки составляла 0,12 м.

По единичным всходам фрезерным культиватором КФК-2,8 наращивали гребни с засыпкой взошедших на них растений.

Учёты и наблюдения. Наблюдения и учеты проводились согласно стандартным методикам: Г.Ф. Никитенко (1982), Б.А. Доспехова (1977), К.И. Саранина (1982).

В опытах проводились следующие наблюдения и исследования:

- запасы почвенной влаги вычислялись, исходя из объемной массы и  полевой влажности почвы, которая  определялась термостатно-весовым методом. Отбор почвенных образцов производился буром Измаильского по горизонтам почвогрунта 0-1,0 м до полива, после полива и выпадения осадков по методике А.А. Роде на динамических площадках на одной из повторностей каждого варианта;

- почвенные образцы для агрохимического  анализа брали дважды в год;

- количество продуктивной влаги, или ее запасы, выражали в мм толщины водяного слоя. Подсчеты запасов продуктивной влаги производили по методике, принятой в гидрометеослужбе СССР С.А. Вериго, Л.А. Разумова (1963);

- плотность почвы определялась  по общепринятой методике Б.А. Доспехова, И.П. Васильева, А.М. Туликова (1977);

- расчет поливных норм проводили  по формуле:

m = 1000  V    (1) 

                                    l bm     

где: l – длина полосы увлажнения; bm – ширина междурядья; V – объем водоподачи в одну борозду за один полив, м3 ;

- объем водоподачи в одну  борозду определяли по формуле:

V = l b h α(βНВ - λ βНВ),    (2) 

где: V – объем водоподачи в одну борозду за один полив, м3 ;

l – длина полосы увлажнения, м; b – ширина полосы увлажнения, м; h – глубина промачиваемого слоя почвы, м; α – объемная масса почвы промачиваемого слоя, т/м3 ; βНВ - наименьшая влагоемкость почвы, %; λ – коэффициент предполивной влажности почвы, соответствующий нижней границе увлажнения, в долях единиц;

- фенологические наблюдения велись ежедневно по всем вариантам опыта в течение вегетационного периода. Отмечались фазы: начало всходов, полные всходы, начало бутонизации, полная бутонизация, начало цветения, полное цветение;

- густоту стояния растений подсчитывали  после появления полных всходов и перед уборкой на всех делянках по всем повторностям опыта;

- наблюдения за динамикой клубнеобразования  начинали с фазы цветения отбором  образцов через каждые 10 дней. Для  образца отбиралось 10 типичных растений с каждого варианта опыта. При этом определялись высота растений и площадь листовой поверхности ботвы, количество клубней и их масса;

- определение нарастания сырой  и сухой биомассы картофеля проводили с фазы бутонизации через каждые 10 дней до уборки;

- ассимиляционная поверхность  листьев определялась методом высечек с использованием формулы:

Р = М Р1     (3) 

        М1      

где: Р- площадь листовой поверхности взятого образца, см2;

Мх – масса всех листьев, г; М1 – масса высечек, г.; Р1 – площадь высечек, см2.

- показатели фотосинтетической деятельности растений определяли по методике лаборатории фотосинтеза Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева АН СССР;

- учет урожайности осуществляли  непосредственно в поле. Весь  урожай с учетной части каждой  делянки после подбора клубней взвешивали на весах. Оценку структуры и товарность клубней картофеля после уборки урожая определяли по методике НИИКХ;

- продуктивность картофеля определялась  весовым методом при помощи чашечных весов, кг;

- определялась средняя масса  клубней, количество клубней с одного куста, количество товарных клубней и средняя масса товарных клубней при помощи чашечных весов;

- на момент уборки определялась  степень отмирания ботвы в  процентах, визуальным методом;

- обработка результатов исследований  проводилась в соответствии с рекомендациями Доспехова Б.А. (1985);

- экономическую эффективность  возделывания картофеля рассчитывали  по методическим рекомендациям  МСХ РФ с использованием технологических карт.

 

Рис 3. Цветение картофеля сорта Импала

 

2.2. Рельеф, почвы и метеорологическая характеристика

района исследований

Астраханская область простирается с северо-запада на юго-восток узкой полосой вдоль нижнего течения Волги и ее рукавов – Ахтубы и Бузана – более чем на 400 км. Общая площадь землепользования области – 53 тыс. км2 (рис. 1). Территория области занимает Волго-Ахтубинскую пойму, дельту реки Волга и прилегающие к ним полупустыни и пустыни Прикаспийской низменности.

Разность абсолютных высот поверхности на севере области и у побережья Каспийского моря составляет от 15-20 до 28 м. Северная часть области представляет плоскую равнину с блюдцеобразными понижениями – западинами. К долинам рек Волги и Ахтубы открываются глубокие и короткие овраги. Низко- и мелкогрядовый рельеф представлен правобережными приволжскими песками. Левобережную заволжскую часть занимают бугристо-барханные песчаные массивы.

Территория, расположенная между Волгой и ее левым рукавом – Ахтубой, – одна из крупных речных долин, протяженностью около 450 км, шириной – от 15 до 45 км, общей площадью – 7500 км2. К югу от левого рукава Волги – реки Бузан – Волго-Ахтубинская пойма переходит в дельту. Она занимает в Прикаспийской низменности свыше 24 тыс. км2. Ее протяженность с севера на юг составляет 120 км, а вдоль морского края – 200 км. Пойма характеризуется крупногривистым на севере и мелкогривистым на юге рельефом с озерами – старицами.

Гидрографическая сеть представлена рекой Волга, а также ее рукавами – Бахтемир, Болда, Камызяк, Ахтуба, Бузан, Старая Волга, Бушма. Ширина дельты достигает 150 км, а ее протяженность – 200 км. Климат области самый засушливый и резкоконтинентальный, по степени засушливости он уступает лишь среднеазиатским пустыням и полупустыням. Характерными чертами климата являются засушливое лето, сухая и жаркая весна, холодная и сопровождающаяся ветрами, обычно бесснежная зима.

Годовая амплитуда экстремальных температур воздуха составляет 70-80°С. Так, абсолютный максимум самого жаркого месяца года – июля – может достигать +45°С, а абсолютный минимум – в январе-феврале – минус 30-35°С.

Безморозный период длится от 165 дней на севере, – до 210 дней (на побережье Каспия). Продолжительность периода с температурой воздуха выше +10°С изменяется от 197 дней – в северной части до 217 дней – на юге.

Сумма активных температур воздуха (выше +10°С) в южной половине области достигает 3500-3600°С. Среднегодовое количество осадков изменяется от 160 мм – на юге области и до 260 мм – на северо-западе (табл. 3). В теплый период осадков выпадает больше, что является результатом конвективных процессов воздушных масс. Зимой в случаях прорывов южно-каспийских или средиземноморских циклонов в области возникают сильные штормовые восточные ветры и метели.

Малое количество осадков в сочетании с высокими температурами определяют сухость воздуха и почвы, а также частую повторяемость суховеев. Относительная влажность воздуха летних месяцев составляет в среднем 45-53 %, гидрометрический коэффициент для области равен 0,3, что указывает на трехкратный дефицит влаги. Характерными особенностями климата являются повышенные скорости ветра и высокая вероятность суховеев. В среднем за теплый период (апрель-октябрь) отмечается 106-110 дней с суховеями различной интенсивности.

Наибольшей силой обладают ветры западных направлений (их скорость достигает 30 м/с), которые вызывают интенсивное испарение влаги с поверхности почвы, эрозионные процессы, пыльные бури, приводят к резкому нарушению водного и термического режимов.

 

Таблица 8 - Среднее месячное и годовое количество осадков, мм

Название метеостанции	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IХ	X	XI	XII	Среднее годовое
Астрахань	14	10	16	17	21	20	14	16	23	17	16	15	199
Черный Яр	23	18	22	18	29	28	20	19	24	19	28	22	280

 

В Астраханской области пять природных зон.

Полупустынная зона светло-каштановых почв включает степную часть Черноярского и Ахтубинского районов. Климат зоны отличается континентальностью и сухостью. Осадков за теплый период года (апрель-октябрь) выпадает 145…195 мм. Растительность представлена разнотравно-злаковыми ассоциациями. Преобладают светло-каштановые почвы.

Полупустынная зона бурых почв охватывает южную степную часть Ахтубинского района, степные части Енотаевского, Харабалинского и северную степную часть Красноярского и Наримановского районов. Климатические условия отличаются большой континентальностью и сухостью. Зима умеренно холодная. На теплый период года приходится 100-160 мм осадков.

В зону подстепных ильменей входят юго-западная часть Наримановского района и западные хозяйства Икрянинского и Лиманского районов. Своеобразием зоны является широкое распространение бугров Бэра. На буграх сформировались бурые почвы, на южных склонах встречаются пятна солонцов. Зона занимает промежуточное положение между дельтой Волги и прилегающими полупустынными степями. На большой части территории зима умеренно мягкая, осадков в этот период выпадает 100-114 мм. Доминируют бурые полупустынные ильменно-луговые и пойменные почвы.

В Волго-Ахтубинскую зону входят пойменные части Ахтубинского, Енотаевского, Наримановского, Харабалинского и Черноярского районов. Микроклимат в пойме более сглажен, нежели на сопредельных степных территориях. Грунтовые воды залегают высоко – на глубине 1,5-2,5 м. Годовое количество осадков увеличивается с юга на север, за теплый период года их выпадает до 189 мм.

В соответствии с характером растительного покрова Волго-Сарпинский природно-климатический район разделяется на три крупные зоны:

- зона засушливых степей: в растительном  покрове доминируют ковыль-волосатик, ковыль мелкий, типчак, житняк и ряд представителей степного и полупустынного разнотравья. На сбитых участках преобладают полыни австрийские с примесью мятлика луковичного, мортуков и др.;

- зона сухих степей, характерны  растительные ассоциации из типчака, ковыля с примесью ромашника, прутняка, белой и черной полыней;

- полупустынная зона Нижнего  Поволжья отличается неоднородностью растительного покрова. В северной ее части на светло-каштановых почвах превалируют типчаково-ковыльные, типчаково-ромашниковые и белополынные пастбища, на солонцах – чернополынные, в более южных районах преобладают белополынные и ромашниковые, а также типчаково-ковыльные пастбища. На солонцах встречаются белая и черная полынь, прутняк, камфоросма. Для самых южных районов характерны типчаково-ковыльные и типчаково-ромашниковые пастбища.

 

2.3. Почвенно-климатические условия

Астраханской области

Климат Астраханской области резкоконтинентальный и засушливый. Астраханское Поволжье характеризуется разнообразными, специфическими естественно - историческими условиями. Наличие весьма благоприятных природных и экономических условий – плодородные почвы, обилие тепла, продолжительный безморозный период, наличие в достаточном количестве света, густая гидрографическая сеть, развитые водные и сухопутные коммуникации, большие возможности обеспечения электроэнергией, определенные запасы трудовых ресурсов и другие факторы- выдвигают область в число важнейших районов развития орошаемого земледелия страны.

Поверхность характеризуется бугристо-волнистым рельефом, представляющим сухую полупустыню, переходящую местами в пустыню. Северная половина области представлена плоским рельефом. Одну пятую часть, или около 1 млн. га. территории области занимают пески, часть из которых движущиеся. Геоморфологической особенностью поверхности являются так называемые Бэровские бугры (названные именем академика К.М. Бэра, который их впервые описал). На юго-западе области преобладает широтное расположение бугров, а в заволжской части они простираются с северо-востока на юго-запад. Высота их 10-20 м, ширина 0,2-0,5 км, длина -20 км. По площади они бывают мелкие – до 500 га, средние – до 1000 га, крупные - свыше 1000 га. Между буграми, в понижениях образуются полупроточные озера-ильмени различной величины.

Область имеет достаточно густую гидрографическую сеть. Волга и ее крупнейший рукав Ахтуба являются главными источниками водообеспеченности территории. В дельте Волга делится на множество (около 900) крупных и мелких рукавов, которые питают большое количество озер (общая их площадь 9 тыс. км 2). Часть озер имеет соленую воду и непригодна к использованию. Дельта Волги рассечена многочисленными протоками и огромным количеством островов.

В половодье все низинные пространства заливаются почти на 2 месяца полыми водами, после спада которых на бывших затопляемых местах буйно развивается луговая растительность, что делает Волго-Ахтубинскую пойму и дельту Волги настоящим зеленым оазисом среди окружающих ее огромных полупустынных пространств.

Рельеф Волго-Ахтубинской поймы и дельты Волги равнинный и использование этих земель под орошаемое сельское хозяйство возможно только после ограждения их от затопления искусственными сооружениями в виде валов, преграждающих путь полым водам.

Особую ценность в сельскохозяйственном отношении представляют водоемы западных и восточных ильменей. Западный район ильменей осушается, волжская вода все меньше захватывает его территорию, тем самым усложняются условия орошения в этой зоне.