CC BY
23
Научни трудове на Съюза на учените в България - Пловдив Серия В. Техника и технологии, том XIII., Съюз на учените, сесия 5 - 6 ноември 2015 Scientific Works of the Union of Scientists in Bulgaria-Plovdiv, series C. Technics and Technologies, Vol. XIII., Union of Scientists, ISSN 1311-9419, Session 5 - 6 November 2015.
ТЕМПЕРАТУРАТА НА ЛИСТАТА, КАТО ИНДИКАТОР ЗА ВОДЕН
СТРЕС ПРИ ЦЕЛИНА
* Биляна Харизанова-Петрова *Аграрен университет- Пловдив
THE TEMPERATURE OF THE LEAVES, AS AN INDICATOR OF WATER STRESS IN CELERY * Bilyana Harizanova- Petrova
* Agricultural University- Plovdiv
Abstract
The experiment was conducted in the 2010-2012 period in the experimental field of the Department of "Melioration and geodesy" at AU-Plovdiv. The purpose of the development was to investigate the possibility of using the infrared thermometer as an indicator of water stress. In the experiment included variants in which the celery is rigateded with different sized of irrigation rate. Receive is a linear relationship was established between the values of dt and soil moisture Y = 0,4101+34,572x at R2= 0,759. In non- irrigating conditions and deficiency of precipitations, dT values reach up to + 13°С, but in the conditions of optimum irrigation-in front of irrigation humidity 80% of field capacity(FC), the values decreased and reach to +1.8°C. When the humidity is 100% dT has a negative value -5.7.
Key words:celery, irrigation infrared thermometer, water stress
Въведение
В засушливите райони напояването е решаващ фактор за повишаване на добивите, но само ако е осъществено навреме и с необходимото на растенията количество поливна вода. Моментът за напояване обикновено се определя или по съдържанието на влага в почвата, или по климатични фактори, или чрез използване на различни уреди за измерване на почвената влажност - гипсови блокчета, тензиометри, високочестотни сензори и др. [15, 4, 5, 14]. Често поливките се подават и в конкретни фази от развитието на културата или на база на някои физиологични показатели или по някои външни признаци [14]. Смята се обаче, че последните три начина са доста неудачни, тъй като не са съобразени с наличната почвена влага, т.е. тя може да е паднала под оптималната стойност много преди настъпването на момента за поливане.
Много автори [11, 9, 16, 17, 19, 8, 6, 12, 3] използват за оценка на водния статус на растенията разликата в температурата на посева (Тс), измерена с инфрачервен термометър (ИЧТ) и температурата на околния въздух (Та). Тази разлика (dT) може да се използва за определяне момента за напоявяне и на необходимата поливна норма [12]. Това е бърз метод, които не изисква предварително залагане в почвата на стационарни датчици.
От различните автори, работили по този метод са получени зависимости между температурната разлика и почвената влажност [9, 18, 6, 12, 7, 2].
За условията на страната съществуват изследвания с различны селскостопански култури, при които са уточнени стойностите на dT (разликата между t° на въздуха и t° на повърхността на листата), при които трябва да се извършва поливка [6, 3, 2].
Целта на разработката е да се проучи възможноста за използване на инфрачервения термометър, като индикатор за воден стрес при главеста целина и да се потърси зависимост между влажността на почвата и стойностите на dT.
Материал и методи
Опитът е проведен през 2010 - 2012г. в района на УОП на катедра „Мелиорации и геодезия" при АУ- Пловдив върху алувиално - ливадна, бивша заблатена почва с главеста целина сорт "IBIS". За установяване влиянието на поливния режим върху продуктивността и качеството на добива от изпитвания сорт главеста целина бяха заложени следните варианти в четири повторения: V1- напояване със 130 % от поливната норма m; V2- напояване със 100 % от m, - контрола 1, наречен условно оптимален; V3- напояване със 70 % от m; V4-напояване с 50 % от m; V5- напояване с 30 % от m; V6- без напояване - контрола 2.
Големината на поливките по варианти е определена според вариант 2, като посочената големина на поливната норма e изчислена за навлажняване на слоя 0 - 40 cm, при това е поддържана предполивна влажност над 80 % от 1111В. Почвената влажност е определяна по тегловния метод през 5 - 7 дни [1].
Опитът е заложен по методът на дългите парцели в четири повторения с големина на опитните парцели 8.0 m2, при схема на засаждане на разсада 70+30+30+30 х20от (5 растения на 1 линеен метър). Растенията са засадени на лехобраздова повърхност върху широка равна леха в четири редова лента.
За условията на експеримента, измерванията с ИЧТ са правени през интервал от 1 - 3 дни около 14 часа, като паралелно с това е отчитана температурата на въздуха (измерена на сянка). Правени са по пет последователни измервания при всички варианти на опита и от всяко повторение (т.е. всички опитни парцели). Тъй като целината дори и при максималното си развитие не покрива напълно почвената повърхност, измерванията са правени от разстояние 20 - 30 cm върху пряко огряти от слънцето листа. Осреднените от всеки вариант стойности се умножават с т.нар. емисионен коефициент, който според упътването на производителя на уреда има стойност 0.9 за условията на изследването. Стойностите на dT (°С) представляват разликата между температурата на листата (ТС) и температурата на околната среда (Та): dT = (Тс - Та)
За да се потърси зависимост между стойностите на dT и влажността на почвата, в деня на вземане на почвени проби, около мястото на всяка от пробите, са правени паралелни измервания с ИЧТ.
Резултати и обсъждане
Целината е растение с по-дълъг вегетационен период, в сравнение с повечето зеленчукови култури. По-голямата част от него съвпада с времето на най-горещите и сухи месеци за страната. Трите опитни години (2010, 2011 и 2012) са много различни една от друга по отношение на климатичните фактори. На фигура 1 са предствени данните за валижите и температурата на въздуха за периода на изследването (VI-X).
Таблица 1. Метеорологични фактори за периода VI - X за района на Пловдив
фактор средно за 101 години 2010 2011 2012
XN 213.7 334.7 198.3 118.3
2814.6 3093.6 3185 3414,8
*EN - валежи (mm), ET° - температура °C
Данните са сьбирани така, че при всяко вземане на почвени проби до мястото на пробата през сьщия ден с помощта на инфрачервен термометьр (ИЧТ) е измераана темгпературата на листата на растенията. Е! резултаа се установи, че с промяна на влажностга на почвета се променят и стойностите на dT. Това дава основание да се потьрси конкретна зависимост мажду тях. За практиката инааре с представлява вьзможността да се установи влажсността на почвата в монкретния проучван почвен слой на база конкретни измервания с ИЧТ.
Фигура 1. Връзаа между влажността на почвата (% от ППВ) и темературната разлика dT при целина
На фигура 1 е пррдттавтна вррзката между влажността на почвата, изразена като % от ППВ и температурната разлика dT. Нанесени са емпиричните точки, вьз основа на които е определена зависимостта. Както се вижда тя е линейн а с височ коефициент но детерминация RMB759.
По литературни данни оптималната влажност в активния почвен слой на целината е от 70 до 80 % от ППВ. От получената графика можем да отчетем, че при достигане до °0 % от ППВ разликата в температурата на листата и ввздуха та бьде +6 ° C, при 7а% те е +3.8°C, а при 80% +1.5 °C. Тези данни биха послужили в практиката за по-бьрзо установяване на влажността, а от там и на водния запас в почвата. С увеличаване на влажно стта на почвата стойностите намаляват, като при 83 .6 % dT = 0°C , а при влажност 100 % от ППВ dT е с отрицателен знак (-5.7 °C).
Заключени е
Установена е положителна врьзка между dT и почвената влажност (% от ППВ) с помощта на която може да се прогнозира поливния режим на целината. Като при dT> +1.5 °C влажността в почвата на дьлбочина 0-0.40 m e над 80 % от ППВ.
Литератур а
1. Атанасов, И., 1972. Рьководство за практически упражнения по почвознание. изд. Хр. Г. Дснот - Пловдив .
2. Калайджиева, РР.., аА . Матев, В. Ку нава, 2К15. Температурата на листата, като индикатор за воден стрес при градински фасул, International scientific on-line journal, Publisher "Union ofS tientisC-Stara Zagora" , vol.V] no6, Plant Btudies, 90 -9K .
3. Киркова, Й., 2003.Ефективност на използване на водата при различни поливни режими на културите. Хабилитационен труд, НЦАН - София.
4. Киркова, Й., 1984. Разработка и изследване на сорбционни преобразуватели на почвена влажност. Дисертация, ИП"Н. Пушкаров", София.
5. Колев, Н. В. и др., 1983. Цифрово устройство за измерване на съпротивителни преобразуватели на почвена влага. Селскостопанска техника, № 3.
6. Стоименов, Г., 2001. Оценка и управление на водния режим на растенията с електронни устройства за преодоляване на водния стрес. Автореферат.
7. Ценова, В., Киркова, Й. 2007. "Влияние на климата и поливния режим върху температурата на посев от соя I. Влияние на климата върху температурата на посев от соя". Научни доклади от международна конференция. "Почвознанието - основи за устойчиво земеделие и опазване на околната среда", част 2, 13-17 май 2007г., София.
8. Gardner, B. R., D. C. Nielsen, C. C. Shock, 1992. Infrared thermometry and the crop water stress index. II. Sampling procedures and interpretation. J. Prod. Agric. 5:466-475 b.
9. Hatfield, J. L., 1983. The utilization of thermal infrared radiation measurements from grain sorghum as a method of assessing their irrigation requirements. Irrig. Sci. 3:259-268.
10. Heatherly L. G., C. D. Elmore, 1986. Irrigation and planting date effects on soybean grown on clay soil. Agronomy Journal; 78, 4, 576 - 580 p.
11. Heermann, D. F., H. R. Duke, 1978. Evaluation of crop water stress under limited irrigation. St. Joseph, MI: ASAE, ASAE Paper 78-2556.
12. Kirkova, Y., G. Stoimenov, 2003. Plant water status information by infrared thermometer. International scientific-practical conference, Novosibirsk, p.426-432.
13. Kirkova, Y., G. Stoimenov, 2007. On the possibility to irrigate economically and automatically. 22 European Regional Conferences ICID, 2007, Pavia, Italy.
14. Kolev, N. V. et al., 1985. Physical methods and technical devices for evaluation of soil moisture. International Agrophysics, vol. 1, 107- 114 p.
15. Kutilek, M., Don R. Nielsen, 1994. Soil hydrology, Catena Verlag, 38162 , Crenalingen - Destedt, Germany, 363 p.
16. Pinter, P.J., Jr., and R.J. Reginato, 1981. Thermal infrared techniques for assessing plant water stress. p. 1-9. In Irrigation Scheduling for Water and Energy Conservation in the 80s. Proc. Am. Soc. Agric. Eng. Irrig. Scheduling Conf., Chicago, IL. 14-15 Dec. ASAE, St. Joseph, MI.
17. Pinter, P. J., Jr. Reginato R.J., 1982. A thermal infrared technique for monitoring cotton water stress and scheduling irrigation. Trans. ASAE , 25:1651-1655.
18. Reginato, R. J., D. J. Garrot, 1987. Jr. Irrigation scheduling with the crop water stress index. p. 7-10. In Western Cotton Production Conf. Summary Proc., Phoenix, AZ. 18-20 August, Cotton Growers Assoc., Memphis, TN.
19. Walker, G. K., J. L. Hatfield, 1983. Stress measurement using foliage temperature. Agron. J. 75:623-629.
