В данной статье приводятся результаты лизиметрических исследований по определению режимов полива хлопчатника при различной глубине грунтовых вод, в которой установлено обеспечение потенциальной урожайности хлопчатника достигается при уровнях грунтовых вод 0,7–1,0 м.

Грунтовые воды используются растениями для покрытия дефицита влажности в активном слое почвы, а также на испарение с ее поверхности. При разработке режимов полива, необходимо определять составляющие водного баланса при высокой урожайности хлопчатника.

Ряд ученых отмечают [1,2] что при близком залегании грунтовых вод непродуктивно расходуется влага на испарение, отмечается также плохая аэрация почвы. Снижение уровня грунтовых вод до критической глубины сокращает потерю воды на испарение, снижает соленакопление в почве и минерализацию стока коллекторно-дренажной сети.

Для разработки режимов полива хлопчатника в условиях близких пресных грунтовых вод в 2014–2016 гг. в ботаническом саду Национального Университета Узбекистана были проведены лизиметрические исследования, состоящие из трех серии опытов.

В первой серии в трех лизиметрах грунтовые воды отсутствовали. Потребность хлопчатника в воде покрывалась за счет полива. Предполивная влажность почвы поддерживалась в лизиметрах по фазам развития хлопчатника — до цветения, в цветение и созревание: 70–70–60 % НВ, 75–75–65 % НВ, 80–80–65 % НВ.

Во второй серии опытов в шести лизиметрах уровень грунтовых вод поддерживались: 1- 0,7 м; 2- 1,0 м; 3- 1,2 м; 4- 1,5 м; 5–1,7 м; 6- 2,0 м. Поливы в течение вегетации не производились, хлопчатник развивался благодаря использованию грунтовых вод.

В третьей серии опытов в шести лизиметрах уровень грунтовых вод поддерживался аналогично второй серии опытов; проводились поливы при достижении предполивной влажности расчетного слоя почвы 75–75–65 % НВ.

Доля грунтовых вод в водопотреблении хлопчатника определялось лизиметрами в зависимости от объема подаваемой на поддержание уровня грунтовых вод.

Расчетный слой почвы до цветения — плодообразования принимался 0,5 м, цветение — плодообразования и в фазу созревания — 1,0 м.

Для расчетов составляющих суммарного водопотребления в условиях подпитывания грунтовыми водами использовано уравнение водного баланса [3]:

Е_в- [P+(W₁-W₂)+Г+М-Ф]=0, , (1)

Величина суммарного водопотребления определялась по фазам развития хлопчатника в лизиметрах каждого опыта в виде суммы объемов воды, подаваемой на поле для поддержания заданной влажности почвы и объемов воды, предназначенной для пополнения расходуемых грунтовых вод.

Для поддержания влажности в расчетном корнеобитаемом слое почвы в пределах 75–75–65 % НВ и других, в соответствующие лизиметры подавались необходимые объемы воды.

Объемы воды, профильтровывающиеся за пределы корнеобитаемой зоны, определялись по лизиметрам в зависимости от изменения уровня грунтовых вод после поливов.

Зная значение суммарного водопотребления (Е_в) и притока влаги со стороны грунтовых вод (Г), определялись коэффициенты использования грунтовых вод (К_г) в различные фазы вегетации хлопчатника по соотношению

К_г= (2)

Величину использования грунтовых вод при поливах хлопчатника в условиях луговых почв из формулы (2) получим

Г = Е_в ∙ К_Г (3)

Подставляя значение «Г» в формулу водного баланса (1), можно определить поливные и оросительные нормы

М=Е_в(1-К_г)-P-(W₁-W₂) + Ф (4),

где W₁-W_2- = δ — дефицит влажности; Р — атмосферные осадки; Ф — глубинный отток влаги.

Учитывая, что оптимальная водоподача будет при минимальном значении Ф, т. е. Ф ≈ 0, получим:

М= Е_в(1-К_г) — (P+δ) (5)

Последнее выражение есть расчетная формула для определения оптимальной водоподачи и в условиях близко залегающих пресных грунтовых вод. Эта формула использовалась при разработке режимов полива хлопчатника для рассматриваемой зоны [4].

В процессе опыта осуществлялись поливы, способствующие получению высокой урожайности. Поливы, проводившиеся в начальные фазы вегетации хлопчатника, значительно увеличивали урожайность культуры.

При близких грунтовых водах суммарное водопотребление составляло 8,8–10,2 тыс. м³/га, испарение грунтовых вод- 6,7–9,1 тыс. м³/га, урожайность была выше на 10–18,5 ц/га, чем в опыте без поливов. С понижением уровня грунтовых вод урожайность хлопчатника стабилизировалась на 40–41 ц/га, суммарное водопотребление составляло 7620–8960 м³/га, испарение грунтовых вод уменьшилось на 2,2 тыс. м³/га.

В перспективе, повышение КПД каналов и снижения уровня грунтовых вод не менее чем до 1,5 м уменьшится непродуктивные расход влаги на испарение. В тот период целесообразно применять режимы полива хлопчатника, с учетом изменения уровня грунтовых вод

Установлено, что при уровне грунтовых вод ниже 1,2 м рационально используется влага. Суммарное испарение на транспирацию растений и испарение с поверхности почвы при высокой урожайности хлопчатника стабилизируется и составляет до 8,0 тыс. м³/га.

Для обоснования достоверности рекомендуемых режимов полива проведена статистическая обработка данных наблюдений [5] при четырехкратной повторности опытов в лизиметрах. Достоверность полученных результатов при отклонениях коэффициентов вариации 0,028 составляет 98,8 %.

Литература:

1. Легостаев В. М. Орошение грунтовыми водами.- Сельское хозяйство Узбекистана, 1974, № 4, с. 19–32.

2. Методические указания по расчету водопотребления и оросительных норм сельскохозяйственных культур. — Коломна, 1981, с. 7–24, 38–53.

3. Лактаев Н. Т. Полив хлопчатника. — М.: Колос, 1978. — 47 с.

4. Ахметжанов Г. Поливы хлопчатника при близком залегании грунтовых вод. — Хлопководство, 1984, № 6, с.32–34.

5. Доспехов Б. А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных. — М.: Колос, 1972, с. 93–98.