CC BY
38
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # V, 2014 | Сельскохозяйственные науки 9
Таблица 1 Статистические характеристики частиц в образцах нанокапсул ( соотношение ядро:оболочка 1:3)
Параметр Значение
Средний размер, нм 154
D10, нм 91
D50, нм 130
D90, нм 223
Коэффициент полидисперсности, (D90- D10)/D50 0.02
Общая концентрация частиц, *Ш12 частиц/мл 3.65
Таким образом, полученные результаты могут быть использованы в растениеводстве для повышения активности регуляторов роста растений при уменьшении расхода соответствующих препаратов. Список литературы
1. Быковская Е.Е., Кролевец А.А. Пат. РФ № 2496483 (2013); Б.И., 2013, № 30
2. Навальнева И.А., Кролевец А.А., Богачев И.А., Никитин К.С., Бойко Е.Е., Медведева Я.В. - The priorities of the word science: experiments and scientific debate. Proceedigs of the IV international scientific conference. North Charleston, SC, USA, 2014, p. 23-26
3. M. Eigen, Naturwiss. 1971, 33a, 465.
4. G. Nicolis, I. Prigogine, Self- organization in non-equilibrium systems, Wiley, New York, 1977
5. S. Mann, Nature 1993, 365, 499
6. B. R. Heywood and S. Mann, Adv. Mater. 1994, 6, 9.
7. A. H. Heuer, D. J. Fink, V. J. Laraia, J. L. Arias, P. D. Calvert, K. Kendall, G. L. Messing, J. Blackwell, P. C Rieke, D. H. Thompson, A. P. Wheeler, A. Veis and A. I. Caplan, Science 1992, 255, 1098
8. Y. Zhang and N. C Seeman, J. Am Chem. Soc. 1994, 116, 1661
9. A. J. Bard, Integrated Chemical Systems: A chemical approach to nanotechnology, Wiley, New York, 1994
МАЛООБЪЕМНОЕ ОРОШЕНИЕ МНОГОЛЕТНИХ НАСАЖДЕНИЙ И ПИТОМНИКОВ
В последние годы в мировой практике орошаемого земледелия выбор экологически безопасной технологии и технических средств полива с учетом объективной необходимости экономии оросительной воды приобрел первостепенное значение. Ведущие страны мира отдают предпочтение при орошении сельскохозяйственных культур таким способам, которые позволяют регулировать подачу воды в соответствии с водопотреблением растений и одновременно обеспечивают возможность подачи растворенных в воде питательных вещества непосредственно в зону расположения корневой системы. К этим способам относят все виды малообъемного орошения [3].
Малообъемные способы полива включают: внутри-почвенное орошение и его разновидность - капельный полив, микродождевание, импульсное и мелкодисперсное (аэрозольное) дождевание. Все эти способы полива характеризуются такими особенностями как: малые поливные нормы - в пределах 20-200 м3/га; возможность проведения поливов в соответствии с суточным водопотреблением растений и подачи удобрений вместе с поливной водой непосредственно в зону распространения основной части корневой системы (фертигация); предотвращение глубинного и поверхностного стоков.
Капельное и внутрипочвенное орошение относят к локальным способам полива, в то время как остальные вышеуказанные способы малообъемного орошения рассчитаны на сплошное увлажнение орошаемой площади.
Малообъемные способы полива обладают рядом преимуществ. При такой технологии полива снижаются
Болкунов Алексей Иванович
Канд. с.-х. наук, гл. агроном НПК «Русское поле», Волгоград
Курапина Наталия Викторовна
Канд. с.-х. наук, доцент Волгоградского ГАУ, Волгоград
затраты оросительной воды на единицу продукции. Оросительные нормы определяются практически только физиологическими потребностями культур. Коэффициент земельного использования повышается до 95.. .98 %. Применение капельного орошения повышает производительность труда. Энергетические затраты на подачу воды в системах такого орошения не превышают 10-ти % затрат на дождевание и 50-ти на поверхностный полив. Низкие затраты энергии для капельного орошения позволяют рассматривать его как энергосберегающую технологию, а значительное снижение потерь воды на сток и сброс - как малообъемную технологию. При капельном орошении исключаются потери воды на испарение ее в воздухе и снос ветром. При дождевании такие потери могут превышать 10-20 % от оросительной нормы.
Экономное расходование воды в системах капельного орошения обеспечивает КПД ее использования 0,8.0,95 вместо 0,5.0,6 при поверхностных способах орошения и 0,7.0,8 при дождевании. При капельном орошении уменьшается число механизированных обработок почвы, сокращаются или полностью исключаются планировочные работы, а также в некоторых случаях отпадает необходимость строительства дренажа, так как из-за подачи дозированного объема воды практически исключается поверхностный сток и фильтрация воды в нижележащие слои почвы. Положительным моментом является более раннее созревание сельскохозяйственных культур. Ускорение созревания сельскохозяйственных культур объясняется тем, что вследствие увлажнения только части поверхности почвы, температура примыкающих к зоне
увлажнения участков, а, следовательно, и средняя температура поверхности почвы остается более высокой, чем при поливах всей площади поля при дождевании.
В районах, высоко обеспеченных теплом, капельное орошение позволяет возделывать несколько культур в год, что обеспечивает сокращение срока окупаемости затрат, снижение эксплуатационных затрат на 25 %, а также затрат оросительной воды. Так, например, в Израиле при поливе по бороздам получили 5,4 т/га пшеницы и 9,85 т/га волокна хлопчатника при общих затратах воды 7170 м3/га; при капельном орошении - соответственно 8,1 т/га и 1,54 т/га при оросительной норме 4860 м3/га.
Необходимо подчеркнуть, что одним из основных преимуществ капельного орошения является низкая металлоемкость, поскольку для строительства оросительной сети используются полимерные материалы.
Применение фертигации экономит до 50 % удобрений по сравнению с внесением их вразброс. Частая подача удобрений вместе с оросительной водой благоприятна для растений. Благодаря внесению их непосредственно в корнеобитаемую зону можно снизить количество удобрений и удовлетворить потребности растений в них на разных стадиях роста. Наряду с увеличением урожаев при капельном орошении наблюдается и улучшение качества получаемой продукции за счет постоянного, в течение всего вегетационного периода, поддержания оптимального водного, воздушного и питательного режимов почвы.
При капельном орошении возможно сокращение числа агротехнических мероприятий, а также проведение их в более благоприятных условиях, так как междурядья остаются сухими, и ничто не препятствует обработке почвы и растений во время вегетации, а также уборке урожая. Поддержание сухихи междурядий значительно снижает развитие сорняков и облегчает борьбу с ними.
Затраты труда на единицу стоимости продукции при капельном орошении резко снижаются. Так, при эксплуатации систем капельного орошения в различных природно-климатических условиях Австралии и США затраты труда снижались на 90...92 % по сравнению с затратами при поверхностных способах полива и на 64.71 % по сравнению с дождеванием. Экономия рабочей силы обеспечивалась также значительным снижением потребности в проведении обработок почвы в период вегетации, борьбе с сорной растительностью и вредителями растений.
Высокая эффективность регулирования водного режима почвы в посадках многолетних плодовых, ягодных культур и винограда, а также питомниках на основе капельного орошения в аридной зоне Волгоградской области подтверждается исследованиями ряда ученых. Так, А.В. Шуравилин, В.В. Бородычев и А.В. Сергиенко изучали вопросы регулирования водного режима почвы при капельном орошении яблони. Математический анализ результатов исследований позволил этим авторам сделать вывод о неэффективности регулирования водного режима почвы в слое 0,5 м. При регулировании водного режима почвы в слое 0,8 м наибольшая суммарная продуктивность яблони (11,98 т/га) отмечена на участках, где расчетную поливную норму увеличивали на 30 %. В первый и второй годы плодоношения яблони максимум урожайности обеспечивался увеличением расчетной нормы полива на 15 %. Авторы пришли к заключению, что возможно и целесообразно комбинирование параметров
капельного орошения яблоневого сада в зависимости от возраста деревьев. При равной урожайности яблони преимущество должно отдаваться технологиям, обеспечивающим наименьшее ресурсопотребление [8].
О.В. Калмыкова изучала водный режим яблоневого сада в Октябрьском районе Волгоградской области летних, осенних и зимних сортов по двум вариантам: 70.70.70 % НВ и 70.80.80 % НВ. Она отмечает, что повышение предполивного порога влажности почвы до 70.80.80 % НВ повышало продуктивность яблони всех изучаемых сортов на 0,3.2,0 т/га [4].
Капельная подача воды в корнеобитаемую зону почвы способствует поддержанию относительно постоянного водно-воздушного режима без периодической смены циклов переувлажнения и высыхания почвы. Эти факторы положительно влияют на сохранение почвенного слоя, рост и развитие растений.
Исследованиями израильских ученых установлено, что основной недостаток систем капельного орошения -сосредоточение корней в зоне увлажнения, имеющей небольшой объем. В результате корни садовых культур не распространяются вглубь и вширь, что снижает устойчивость деревьев, т.е. не выполняется «якорная» функция корней. Это подтверждается в исследованиях А.В. Шура-вилина, В.В. Бородычева и А.А. Криволуцкого в степной зоне Волгоградской области. По данным этих авторов развитие корневой системы яблони в интенсивном саду на среднемощных каштановых почвах тяжело- и среднесу-глинистого гранулометрического состава, зависело от глубины увлажнения почвы. Корни деревьев сорта Голден Делишес на подвое М9 при глубине увлажнения 0,4 м имели более поверхностное расположение, увеличение глубины промачивания оказывало существенное влияние на перераспределение корневой системы в более глубокие горизонты почвы [9].
Иногда капельное орошение может давать неблагоприятный экологический эффект. Так, при капельном орошении увлажняется зона небольшой площади, в пределах которой происходит разрушение структуры почвы и в условиях острого дефицита влаги при высокой степени минерализации оросительной воды происходит накопление солей по границе увлажненной зоны. Для предотвращения отрицательных последствий вместо капельниц целесообразно использовать микродождевальные насадки, обеспечивающие большую равномерность увлажнения подкроновой зоны плодовых деревьев. Тенденция к замене капельниц на микронасадки характерна также для орошения легких почв, где от капельниц получается узкий контур увлажнения, что требует слишком большого их количества. Специалисты ФГБНУ Всероссийский НИИ систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга» предлагают к использованию экологически безопасное подкро-новое микродождевание на основе мобильного ирригационного комплекта [6].
Для предотвращения засорения систем капельного орошения применяется специальная обработка воды ингибиторами, а также использование более надежных низконапорных систем, водовыпуски которых менее подвержены засорению. Водовыпуски для капельного орошения также заменяют микродождевальными насадками, имеющими больший расход и соответственно более устойчивыми к засорению. Специалистами Поволжского НИИ эко-лого-мелиоративных технологий разработаны системы и технологии капельного и внутрипочвенного орошения для
плодово-ягодных и лесных насаждений с установкой для электроактивации воды, обеспечивающие повышение урожайности, качество плодов при снижении водопотребления и трудоемкости работ [7].
Ученые Всероссийского НИИ Гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова изучали различные схемы фертигации земляники. Во всех вариантах опыта поддерживался уровень предполивной влажности почвы 90-70 % НВ: 90 % НВ от начала вегетации до созревания ягод, 70 % НВ после сбора урожая и до конца вегетационного периода. Расчетный слой увлажнения почвы 0,4 м. Для поддержания заданного режима увлажнения почвы по годам исследований проводилось от 31 до 33 поливов оросительной нормой 3300-3620 м3/га. Для поддержания влажности почвы 70 % НВ поливы проводили поливной нормой 150 м3/га, 90 % - 50 м3/га. Среднесуточное водопотребление варьировало от 28,8 до 29,7 м3/га. Выращивание земляники в условиях регулирования водного и питательного режимов почвы выгодно и экономически обосновано. Как показали исследования авторов, затраты на закладку плантации земляники не превышали 900 тыс. руб./га, была достигнута урожайность земляники 24,5 .25,8 т/га, что позволило получать чистую прибыль на уровне 1610.1760 тыс. руб/га [1].
В результате наших исследований по совершенствованию элементов промышленной технологии выращивания корнесобственных саженцев винограда, а также совместно с [2] на каштановых почвах южного склона Приволжской возвышенности для увеличения выхода корнесобственных саженцев первого сорта до 70 % и получения до 99400 тыс. шт. на 1 га питомника рекомендуется [5]:
1. применять системы капельного орошения с организацией питомника корнесобственных саженцев, включающей ленточную схему посадки черенков в школку двустрочными рядками в лентах на валиках, покрытых пленкой, с расстоянием между капельными линиями 1,4, строчками 0,2 и черенками в школке 0,1 м;
2. поддерживать влажность почвы в слое 0,6 м не ниже 85.90 % до фазы вызревания лозы и 70.75 % НВ в последующем путем проведения в средний по условиям увлажнения год 3 поливов нормой 200 м3/га и 19 поливов нормой 125 м3/га с распределением их по месяцам с мая по сентябрь: 5:7:7:3:1. В дополнение к вегетационным следует проводить припосадочный и предуборочный поливы нормой 100 и 150 м3/га;
3. вносить под осеннюю обработку почвы Р40Кб0 и проводить с помощью фертигации до 10 подкормок дозой N^5 карбамидом и ортофосфорной кислотой с фазы 2.3 листьев до начала вызревания саженцев;
4. перед посадкой нижние концы черенков на 12 часов замачивать в препарате «Радифарм»;
5. проводить внекорневые подкормки препаратом «Мастер» с интервалом 12.14 дней: с фазы образования трех листьев (18:18:18+3 МЭ) 5 кг/га, в фазу вызревания лоз - (3:11:38+4 МЭ) 5 кг/га.
В последние десятилетия капельное орошение широко распространилось в мире и более 70 % всей площади капельного орошения занимают сады и виноградники, на
остальной площади возделываются овощи, ягодники, хлопчатник и т.д. Наиболее распространен этот способ в Израиле, США, Австралии, Италии и Франции.
В Италии капельное орошение начали применять одновременно с Австралией и Израилем. Системы капельного орошения преимущественно строят в засушливых районах, причем 53 % площадей капельного орошения занято виноградом, 22 % - цитрусовыми, 13 % - земляникой, 8 % - плодовыми.
Капельное орошение применяют сейчас в Испании, Мексике, Бразилии, Южной Африке а также в Великобритании, Нидерландах и Германии. В Великобритании капельным способом поливают малину, смородину, яблони, а в Нидерландах - системы капельного орошения чаще всего можно увидеть в теплицах. Отмечая высокую эффективность капельного орошения, следует учитывать низкую эксплуатационную надежность капельниц, высокие требования к качеству поливной воды и большие капитально-эксплуатационные затраты на водоподготовку.
Список литературы:
1. Бородычев В.В., Гуренко В.М., Шишлянникова М.В., Стрижакова Е.А. Оптимизация схемы минерального питания при выращивании земляники на капельном орошении в Волгоградской области. Известия Нижневолжского Агроуниверситетского комплекса. - 2013 - № 1 (29). - С. 14-20.
2. Григоров С.М., Ратанов М.В., Ратанова М.А. Режим капельного орошения виноградной школки в условиях Волго-Донского междуречья. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса. -2013 - № 2 (30). - С. 177-181.
3. Капельное орошение: рекомендации / А.И. Болку-нов, А.О. Гладышев, С.В. Бородычев, М.Е. Вдов-кин, Н.М. Толочко. - Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2012 - 36 с.
4. Калмыкова О.В. Эффективность применения биопрепаратов в яблоневом саду в условиях Нижнего Поволжья. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2014 - № 5 (115). - С. 2023.
5. Курапина Н.В., Гусев Д.Э. Выращивание саженцев винограда при капельном орошении. Виноделие и виноградарство. - 2010 - № 6. - С. 23-25.
6. Ольгаренко Г.В., Мищенко Н.А. Техника экологически безопасного микроорошения многолетних насаждений. Природообустройство. - 2014 - № 1. - С. 13.
7. Семененко С.Я., Абезин В.Г., Марченко С.С. Системы капельного и внутрипочвенного орошения для плодово-ягодных и лесных насаждений. Известия Нижневолжского Агроуниверситетского комплекса. - 2014 № 1 (33). - С. 201-205.
8. Шуравилин А.В., Бородычев В.В., Сергиенко А.В. Капельное орошение молодого яблоневого сада. Агро XXI. - 2009 - № 10-12. - С. 56-57.
9. Шуравилин А.В., Бородычев В.В., Криволуцкий А.А. Распределение корневой системы яблони в зависимости от режимов капельного орошения. Агро XXI. - 2013 - № 10-12. - С. 32-33.
