Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Агротехнические мероприятия при дефиците воды

10.11.2018

ЭИВ можно повысить путем внедрения интенсивной технологии в полуаридных зонах и повышением густоты посева в регионах с умеренным климатом. Физические и химические свойства почв, например водоудерживающая способность, наличие доступной влаги в профиле почвы, обмен H2O между почвой и атмосферой, микробиологическая активность и динамика минерализации, формирование органического вещества почвы, определяют эффективность использования воды и минерального питания. Особый интерес представляют данные, согласно которым, например, засухоустойчивость люпина (Lupinus angustifolius) определяется скорее матричным потенциалом почвы, чем ее влажностью, и что, совершенствуя технологию обработки почв, можно повысить ЭИВ посева на 25—40%. При этом важную роль играют сроки, дозы и формы вносимых удобрений, особенно азотных. На высоких агрофонах колебания урожайности объясняются преимущественно потенциалом поглощения азота, а на низких — различиями в эффективности использования уже поглощенного элемента. Совершенствование только технологии применения удобрений может повысить ЭИВ на 15—25% при одновременном повышении урожайности. Сравнение ЭИВ моновидовых посевов и посевов смеси трав люцерны и полевички при разных температурах, водных и азотных режимах показало, что ЭИВ в смеси была такой же, как и в моновидовом посеве с наибольшей эффективностью. Примерный вклад физиологических процессов на разных уровнях их организации в эффективность использования воды при формировании урожая у зерновых культур систематизирован в таблице 6.4.


В некоторых случаях экономически более оправдано получать среднюю урожайность зерновых без дополнительного расхода воды. Например, при изучении влияния различных режимов орошения на продуктивность твердой пшеницы в Сирии, установлено, что максимальная продуктивность транспирации не обязательно соответствовала максимальной урожайности. Об этом свидетельствует нелинейная взаимосвязь между этими параметрами (рис. 6.5).

Однако, по данным других авторов, урожайность находится в прямой зависимости от оросительной нормы (рис. 6.6).

Следует заметить, что идея повышения ЭИВ сильно повлияла на сельскохозяйственное производство в полузасушливых зонах, в частности в «пшеничном поясе» Австралии. Экспериментально показано, что на каждый мм доступной влаги в этой зоне формируется 20 кг/га зерна. Поэтому членство в клубе «20 кг/га на 1 мм» означает, что применяемые технологии удовлетворяют зональным требованиям, и является признанием заслуг фермера в глубоком понимании связей между урожайностью и погодными условиями. Однако подобная величина ПТ при дефиците влаги возможна только при отсутствии сорняков и болезней. ПТ значительно ниже указанной величины означает, что ее лимитируют иные, нежели дефицит влаги, факторы (сорняки, болезни, недостаток питания, уплотненная почва).

Продуктивность транспирации у рапса в расчете на урожай семян примерно на 1/3 меньше, чем у пшеницы. Это связано с намного большими энергетическими затратами на биосинтез жиров в семенах рапса, чем углеводов в зерновках у пшеницы. Аналогичные данные получены и по зернобобовым культурам — 8—15 г зерна/кг воды.
Агротехнические мероприятия при дефиците воды

В связи с проблемой эффективности использования воды интересно проанализировать динамику урожайности пшеницы в Австралии с 1860 г. После длительного ее падения, продолжавшегося до конца XIX в. и связанного с исчерпанием питательных веществ в почве, урожайность за каждое последующее десятилетие XX в. возрастала за счет освоения новых земель. Поскольку количество дождевых осадков за этот период заметно не изменилось, повышение урожайности означает также повышение продуктивности транспирации в расчете на зерно. Однако темпы роста урожайности сильно колебались. Первый подъем урожайности был обусловлен улучшением минерального питания, а второй — внедрением высокоурожайных бобовых трав, улучшивших азотное питание последующих культур. Последний и самый резкий подъем (на 35%) связан с целым рядом факторов, включая более эффективную борьбу с эндемичными корневыми заболеваниями, что дало возможность фермерам вносить более высокие дозы N. Однако даже это повысило среднюю урожайность только до 1,8 т/га. Вклад селекции и агротехники при этом был примерно равным и составил по 50%. В среднем за 100 лет (с 1860 г.) ежегодный прирост урожайности составил 1% с некоторыми вариациями, связанными с ориентацией селекции на устойчивость к болезням или урожайность.

В условиях Средиземноморского побережья, с осадками варьирующими в диапазоне 60—160 мм/га за вегетационный период, величины ПТ в расчете на зерновую продуктивность колебались от 11 до 20 кг/га на 1 мм осадков, повышаясь по мере увеличения доз азотных удобрений. Однако ПТ не всегда повышается при увеличении доз азотных удобрений, поскольку формирование избыточной биомассы и площади листьев предполагает исчерпание относительно большей доли влаги в фазу вегетативного развития и соответственно недостаток влаги при наливе зерна. Определенное сочетание агротехнических мероприятий и подбор необходимых сортов может содействовать созданию оптимального стеблестоя.

Важным показателем, влияющим на эффективность использования воды, является удельная поверхностная плотность азота в листе (УППN). После цветения, в частности у сорго, более высокая УППN замедляет старение листьев и удлиняет период поглощения воды и азота из почвы до 2 нед., повышает КПД ФАР и АТО, и в итоге — урожайность. Генетическая основа подобного «ремонтантного» фенотипа не совсем ясна. Вместе с тем идентифицировано три геномных региона, определяющих 30% вариации указанного признака.

Значение сорта в детерминации ЭИВ исключительно важно, особенно в богарном земледелии, где широко используются полукарликовые сорта. В основе карликовости лежит нечувствительность к гибберелловой кислоте, обеспечиваемая генами Rht1 и Rht2. Одним из существенных недостатков этих сортов являются короткие колеоптили. Проростки не могут пробиться до поверхности почвы, если глубина заделки семян превышает 6 см. А в засушливых условиях, чтобы поместить семя во влажное семенное ложе, широко практикуются нулевая или минимальная обработка почвы (для сохранения влаги), и ее плотность, естественно, достаточно высока. Селекционеры заняты поиском генов карликовости, которые бы сильно не ограничивали максимальную длину колеоптиля. Хорошим кандидатом на эту роль может быть ген Rht8, который в экспериментальных линиях, демонстрируя признак карликовости, обеспечил прорастание при глубине посева до 12 см. Созданы также сорта, которые высеваются достаточно рано, но тем не менее зацветают в оптимальные сроки. Сейчас сорта подбираются в соответствии с прогнозируемыми погодными условиями будущего вегетационного периода. Имеются сорта, которые целенаправленно выведены для ранних, средних и поздних посевов в соответствии со складывающимися условиями, что содействует повышению ЭИВ на создание хозяйственно полезного урожая.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: