1. <fl~33$3G
На правах рукописи
е^м
Умецкий Сергей Викторович
ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ НА
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ
КАПУСТЫ В УСЛОВИЯХ ВОЛГО-ДОНСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ
06.01.02 - мелиорация, рекультивация
и охрана земель
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Саратов 2004
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

2. Работа выполнена в Волгоградском комплексном отделе
Всероссийского научно-исследовательского института
гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова
Научный руководитель: • доктор сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник
Бородычев Виктор Владимирович
Официальные оппоненты: - академик РАСХН, доктор сельско
хозяйственных наук, профессор,
Заслуженный деятель науки РФ
Кружилин Иван Пантелеевич
- кандидат сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник
Морковин Валерий Тимофеевич
Ведущая организация: Поволжский НИИ эколого-
мелиоративных технологий
г. Волгоград
Защита состоится <l^.fa> $'h^.?<f.//r.2p04 г. в 10 часов на заседании дис
сертационного совета Д 220$61.OS/при Федеральном государственном o6pa5'.v.
тельном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский rev
дарственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» по адресу: 410600, г. С-Ф:
тов, Театральная пл., 1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратсчсь •.
ГАУ».
Автореферат разослан <P...f7.v> <^£*£?^{?г/&.--Гс...2004 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
Ajj^ Н.А. Пронько
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследований. По своим почвенно-климатическим условиям
Нижнее Поволжье относится к числу регионов, где важнейшим стабилизирующим
фактором сельского хозяйства является мелиорация. Однако в настоящее время раз­
витие мелиорации в нашей стране происходит в сложных экономических, социаль­
ных и экологических условиях. В связи с этим особую актуальность и большое про­
изводственное значение имеют вопросы разработки экологически безопасных, ре­
сурсосберегающих и экономически выгодных технологий возделывания сельскохо­
зяйственных культур на орошаемых землях.
Несмотря на сложную экономическую ситуацию, сложившуюся в АПК Российской
Федерации, мелиоративная отрасль Волгоградской области сохранена и работает доста­
точно эффективно. Для повышения ее отдачи в регионе большое внимание уделяют раз­
работке и внедрению экономичных и экологически безопасных режимов и технологий
полива сельскохозяйственных культур. Перспективным способом полива в овощеводстве,
где применяются большие оросительные нормы, является капельное орошение. Этот спо­
соб позволяет поддерживать в почве оптимальный водно-воздушный режим без по­
верхностного и глубинного сбросов оросительной воды, обеспечивает экономически
оправданные урожаи сельскохозяйственных культур.
Отсутствие для условий Нижнего Поволжья технологии капельного орошения
капусты, в том числе для зимнего хранения, определило необходимость постановки
наших исследований, направленных на разработку и освоение режимов орошения и
доз внесения минерального удобрений, обеспечивающих получение планируемых
урожаев кочанов капусты на уровне 80, 100, 120 т/га.
Актуальность исследований подтверждается выполнением их в соответствии с
НТП РАСХН «Мелиорация и водное хозяйство» (1996-2000 гг.) и ГНТП «Перспек­
тивные процессы производства сельскохозяйственной продукции» Миннауки РФ
(1999-2000 гг.).
Цель и задачи исследований. Цель исследований - повышение эффективности
возделывания капусты при капельном орошении, обеспечивающем при поддержа­
нии необходимого водного и питательного режимов получение урожайности
80... 120 т/га экологически безопасной продукции.
В соответствии с поставленной целью программой исследований предусматри­
валось решение следующих задач:
- выполнить анализ современного состояния и перспектив развития капельного
орошения овощных культур в Российской Федерации: _ .. < — ~ I
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

4. 4
- разработать основные параметры режимов капельного орошения капусты,
обеспечивающие поддержание влажности активного слоя почвы для получения раз-
личных уровней урожайности кочанов;
- установить закономерности формирования водного режима почвы и водопо-
требления посевов капусты при капельном орошении в различные по условиям ув­
лажнения атмосферными осадками годы;
- дать оценку влияния капельного орошения на основные показатели роста, раз­
вития и продуктивности посевов капусты в зависимости от режима орошения и
уровня минерального питания;
- установить числовые величины и динамику биоклиматических коэффициентов
испарения по межфазным периодам капусты;
- дать экономическую оценку получения различных уровней товарной продук­
ции капусты при капельном орошении.
Объект исследований. Диссертационная работа основана на полевых и лабора­
торных исследованиях, выполненных в Волгоградском комплексном отделе ГНУ
ВНИИГиМ и производственных условиях фермерского хозяйства «Садко» Дубов-
ского района Волгоградской области в 1999 - 2003 гг.
Научная новизна. Впервые теоретически обоснована и экспериментально под­
тверждена возможность эффективного возделывания капусты для зимнего хранения
при капельном орошении в условиях Нижнего Поволжья. На основании многолет­
них исследований, выполненных в многофакторных опытах, разработана техноло­
гия капельного орошения капусты, установлены особенности водопотребления
культуры в зависимости от водообеспеченности и уровня минерального питания.
Новизна полученных результатов исследований подтверждена положительными
решениями ВНИИГПЭ о выдаче патентов Российской Федерации по заявкам
№2001133254/13 (от 06.12.2001 г.) и 2002100768 (от 08.01. 2002 г.).
Практическая значимость работы состоит в разработке и практической реали­
зации режима капельного орошения капусты, позволяющей получать 80... 120 т/га
кочанов при экономном использовании оросительной воды - всего 30% по сравне­
нию с дождеванием. Производству рекомендована технология капельного орошения
капусты, включающая нормы и режимы поливов, дозы внесения минеральных удоб­
рений. Полученные результаты исследований могут быть использованы проектными
и производственными организациями при строительстве и эксплуатации гидроме­
лиоративных систем нового поколения.
Основные положения, выносимые на защиту:
- дифференцированные режимы орошения и нормы удобрений капусты, обеспечи­
вающие в условиях капельного орошения формирование 80... 120 т/га кочанов;
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

5. 5
-закономерности водопотребления капусты при капельном орошении в зависи­
мости от уровня предполивной влажности почвы, минерального питания и напря­
женности метеорологических факторов;
-комплексная оценка основных урожаеобразующих факторов орошаемого посева
- параметров технологии капельного орошения капусты.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка результа­
тов исследований по технологии капельного орошения капусты на орошаемых зем­
лях фермерского хозяйства «Садко» Дубовского района Волгоградской области
подтвердила возможность получения урожая кочанов для зимнего хранения на
уровне 120 т/га.
Рекомендации по ресурсосберегающей технологии возделывания капусты при
капельном орошении рассмотрены и одобрены на НТС Управления мелиорации и
водохозяйственного строительства Комитета по сельскому хозяйству и продоволь­
ствию Администрации Волгоградской области и предложены к внедрению в хозяй­
ствах области независимо от форм собственности.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссерта­
ционной работы докладывались на научно-практических конференциях молодых
ученых и специалистов Волгоградской ГСХА (1998-2003 гг.), па научно-
практической конференции «Природообустройство сельскохозяйственных предпри­
ятий» (МГУП, Москва, 24-27 апреля 2001 г.), Всероссийском совещании «Проблемы
мелиорации и орошаемого земледелия юга России (Ростов - на - Дону, 15-16 июня
2001 г.), международных научно-практических конференциях «Проблемы научного
обеспечения, экономической эффективности орошаемого земледелия в рыночных
условиях» (посвященная 100-летию со дня рождения М.Н. Багрова, ВГСХА, Волго­
град, 2001 г.), «Агролесомелиорация в XXI веке: проблемы, пути их решения, пер­
спективы» (посвященная 70-летию ВНИИАЛМИ, Волгоград, 24-27 сентября 2001
г.), «Экологические проблемы мелиорации» (посвященная 115-летию со дня рожде­
ния А.Н. Костякова, Москва, 27-28 марта 2002 г.), «Экологические аспекты интен­
сификации сельскохозяйственного производства» (Пенза, 12-14 марта 2002 г.), «Ме­
лиорация в XXI веке» (посвященная 35-летию ВНИИОЗ, Волгоград, 5-6 сентября
2002 г.), на областном семинаре по вопросам внедрения технологии капельного
орошения в 'словиях фермерских хозяйств (Волгоградская обл., Дубовский район,
КХ «Садко», июль 2002 г.), на международной научно-практической конференции
«Проблемы агропромышленного комплекса» (посвященная 60-летию Победы под
Сталинградом, Волгоград. 2003 г.).
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

6. 6
Полевые и лабораторные исследования ежегодно апробировались методически­
ми комиссиями ГПУ ВНИИГиМ.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 научных работ, по­
лучено 2 положительных решения на выдачу патентов РФ на изобретения
№2001133254/13 (от 06.12.01г.) и № 2002100768 (от 08.01. 2002 г.).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 179 страницах ком­
пьютерного текста, содержит 39 рисунков, 37 таблиц, состоит из введения, 5 глав,
выводов и предложений производству. Библиография включает 199 наименований,
в том числе 46 иностранных авторов.
Доля личного участия автора в получении результатов исследований составляет
80%.
Автор выражает глубокую благодарность сотрудникам Волгоградского отдела
ГНУ ВНИИГиМ к. т. и Конторовичу И.И. и к. с.-х. наук Майеру А.В., а также гла­
ве крестьянского фермерского хозяйства «Садко» Гуренко В.М. за помощь в прове­
дении исследований.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во Введении обоснована актуальность темы, приведена общая характеристика
работы, сформулированы цель, задачи и защищаемые положения.
В первой главе на основе подробного анализа многочисленных литературных
источников освещены проблемы и перспективы возделывания капусты на орошае­
мых землях Нижнего Поволжья и других регионов.
По данным Б.Б. Шумакова, И.П. Кружилина, Н.А. Мосиенко, М.С. Григорова,
А.И. Голованова, Е.В. Кузнецова, О.Е. Ясониди, Г.А. Сенчукова, Г.В. Ольгаренко,
В.В. Бородычева, Е.А. Ходякова, Ю.И. Кружилина, Ю.В. Кузнецова и др. возмож­
ность гибкого регулирования водного, воздушного и питательного режимов почвы в
условиях капельного орошения является важным условием повышения продуктив­
ности сельскохозяйственных культур. Одной из главных задач становится обосно­
вание основных параметров капельного орошения для формирования планируемых
урожаев, в том числе кочанов капусты. Поэтому, большое внимание должно уде­
ляться совершенствованию технологии капельного орошения, обеспечивающей при
поддержании необходимого водного и питательного режимов получение урожайно­
сти 80... 120 т/га товарной продукции кочанов капусты, что и обусловило постанов­
ку и проведение наших комплексных исследований.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

7. 7
Во второй главе представлена характеристика природных условий, программа и
методика проведения исследований.
Экспериментальная часть исследований проводилась в фермерском хозяйстве
«Садко» Дубовского района Волгоградской области в 2000...2002 гг.
Почвы опытного участка светло-каштановые, типичные для региона исследова­
ний. Гранулометрический состав почв - тяжело- и среднесуглинистый. Реакция поч­
венного раствора близка к нейтральной (от 6,8 в пахотном слое до 7,2 на глубине 1
м). Обеспеченность азотом (37...40 мг/кг сухой почвы) и фосфором (29...45 мг/кг) -
низкая, обменным калием в пахотном слое - средняя (95... 105 мг/кг).
Плотность почвы в слое 0...0,5 м - 1,23... 1,34 т/м'5
, наименьшая влагоемкость -
24,2 % от массы сухой почвы, скважность - 46,0.. .48,1 %.
По совокупности метеорологических показателей в период вегетации капусты
2000 год (328 мм осадков) характеризуется, как влажный, 2001 (115 мм) - сухой,
2002 год (24 мм) - как острозасушливый.
Полевой опыт закладывался по плану полного факторного эксперимента. К изу­
чению были поставлены вопросы формирования водного (фактор А) и пищевого
(фактор В) режимов почвы и их комплексное влияние на рост, развитие и продук­
тивность капусты. Учетная площадь делянок по водному режиму и нормам мине­
ральных удобрений - 200 м2
. Повторность четырехкратная. Размещение вариантов -
рендомизированное.
В исследованиях использовался сорт капусты Краун F1.
В схеме опыта по водному режиму были предусмотрены следующие варианты:
Ai - поддержание предполивного порога влажности почвы на уровне 70 % НВ в
течение всего вегетационного периода.
А2 - поддержание предполивного порога влажности почвы дифференцированно
- 80 % НВ в период от высадки рассады до начала завязывания кочана и 70 % НВ -
«завязывание кочана - техническая спелость».
А3 - поддержание предполивной влажности почвы в течение всего вегетацион­
ного периода на уровне 80 % НВ.
Aj - поддержание предполивного порога влажности почвы на уровне 90 % НВ в
период от высадки рассады до начала завязывания кочана и 80 % НВ - далее до на­
ступления технической спелости.
По питательному режиму посевов капусты было предусмотрено внесение мине­
ральных удобрений нормами, рассчитанными на планируемые урожайности 80, 100,
120 т/га: В| - контроль - без внесения удобрений; В2 - N120P75K100 - планируемая
урожайность 80 т/га кочанов капусты; В3 - NIMPWKISO - планируемая урожайность
100 т/га; В4 - N^ooPiosK^oo - планируемая урожайность 120 т/га.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

8. 8
Исследования проводились согласно утвержденным методикам и рекомендаци­
ям. Экономический анализ возделывания капусты на капельном орошении выпол­
нен в соответствии с требованиями методических рекомендаций по оценке эффек­
тивности инвестиционных проектов (М.: Экономика.- 2000 г.).
В третьей главе представлена характеристика поливных режимов, отражены ре­
зультаты исследований по влиянию водного режима почвы на динамику роста и
развития капусты, приведены показатели фотосинтетической деятельности посева,
изучены закономерности формирования урожая в связи с основными факторами
жизни и деятельности растений.
Анализ результатов полевого эксперимента свидетельствует о том, что влаж­
ность почвы во все годы исследований поддерживалась в пределах, установленных
схемой опыта (рис. 1). Отклонение порога предполивной влажности почвы в ту или
иную сторону не превышало 1...2 %.
Исследования показали, что формирование поливного режима капусты зависит,
в основном, от количества и распределения выпадающих атмосферных осадков и
уровня предполивной влажности почвы.
Предполивной уровень влажности почвы 70-70% НВ в условиях капельного
орошения обеспечивается проведением 7 (во влажные годы)... 17 (в сухие) поливами
оросительной нормой 1400...3400 м7га. Повышение уровня предполивной влажно­
сти почвы до 80 % НВ в период до начала фазы завивания кочана потребовало уве­
личения числа поливов до 9.. .23 с оросительной нормой 1500...3700 м3
/га. Поддер­
жание порога предполивной влажности почвы на уровне 80 % НВ в течение всего
вегетационного периода связано с проведением 13...22 поливов, с общим расходом
поливной воды за вегетацию от 1820 до 3080 м3
/га. Наибольшее число поливов -
21...46 в опыте потребовалось провести на варианте, где предполивная влажность
почвы поддерживалась по схеме 90-80 % НВ.
Наблюдениями в 2000...2002 гг. установлено статистически достоверное влияние вод­
ного режима почвы на рост, развитие и продуктивность капусты белокочанной (рис. 2).
Существенное влияние орошение оказывает на формирование корневой системы
капусты белокочанной. Большая часть корневой системы капусты располагается в
слое 0...0,5 м. В среднем за годы исследований в горизонте 0...0.5 м было отмыто
1,78...3,27 т/га или 81,1...99,0 % от общей массы корней посева. Повышение пред­
поливной влажности почвы от 70-70 до 90-80 % НВ способствует постепенному
увеличению массы сухих корней в слое 0...0,5 м на 0,92... 1,10 т/га. Улучшение пи­
щевого режима почв путем внесения минеральных удобрений нормой NICUPIOSK-JOO
повышало массу сухих корней, отмытых в слое О...0,5 м на 0,76 т/га в сравнении с
вариантом, где минеральные удобрения не вносились.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

9. 9
90-80 % НВ
g •
имишрш U
• ч<»
1
NO
• ТО
•СО
5 0
• 4 0
- за
>о
-1
I
1
!«,„> &-:g. I m U J >У"Г~
M V V . i "•-
Рис. i. Динамика влажности почвы на посевах капчсты. 2002 гол
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

10. ID
1 - 70-70 %HB;
2-xO-70%HB:
3 - NO-KO'<•, HB:
4 -Ч0-Х(!%НВ;
•ft:
— сухая оиомасса —
суточные
приросты
площадь листьев
пролуктшшость
(Кносшггсза
Рис. 2. Показатели фотосинтетической деятельности капусты по вариантам
увлажнения. Норма внесения минеральных удобрений N^PUVKH,,,, -2002 год
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

11. и
Увеличение предполивной влажности почвы до уровня 90-80 % НВ на 19,6...26,6
% повышало максимальную площадь листьев, на 4,1...8,6 % возрастала продуктив­
ность фотосинтеза, на 29,7...32,8 % увеличивались суточные приросты органиче­
ской массы посева капусты (табл. 1).
Наибольшая урожайность в опыте - 125,5... 131,5 т/га - получена на варианте,
где в сочетании с высоким уровнем предполивной влажности почвы 90-80 % НВ
вносились минеральные удобрения нормой N200P105K200- Прибавка урожая по водно­
му режиму почвы (в сравнении с вариантом, где влажность почвы поддерживштась
на уровне 70 % НВ) составила 29,8 %. Прибавка урожая по пищевому режиму (в
сравнении с вариантом, где минеральные удобрения не вносились) достигала 195,1
%. На вариантах, где минеральные удобрения не вносились, а предполивная влаж­
ность почвы поддерживалась на уровне 70-70 % НВ, урожайность капусты не пре­
вышала 32,3...43,2 т/га.
Таким образом, водный и питательный режим почвы в условиях капельного
орошения оказывают определяющее влияние на количество получаемой продукции
капусты белокочанной. На основании статистического анализа комплексного влия­
ния водного и пищевого режимов почвы на продуктивность посевов капусты уста­
новлена регрессионная зависимость, выраженная полиномом второй степени и
имеющую высокую степень надежности:
Y( = -283,3+0,13175x+0,00G05x2
+0,20114-J-0.00003-J2
где £ — суммарная норма минеральных удобрений, кг д.в./га
J — осредненная оросительная норма, м3
/га
У, — урожайность, т/га.
Высокое значение коэффициента корреляции между регулируемыми факторами
и урожайностью (R2
=0,95) объясняет существенную изменчивость последней под
влиянием минеральных удобрений и оросительных мелиорации.
В четвертой главе представлены результаты исследований по изучению зако­
номерностей суммарного водопотребления посевами капусты, рассчитаны темпера­
турные коэффициенты эвапотранспирации для природных условий Волго-Донского
междуречья, получена зависимость, связывающая показатели эффективности расхо­
дования воды на формирование урожая с количественными характеристиками вод­
ного и пищевого режимов почвы.
В засушливых условиях региона исследований основной статьей водного балан­
са поля капусты является оросительная норма (табл. 2). Доля оросительной волы в
общих затратах влаги на формирование урожая изменялась от 36,7...48,2 % во
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

12. Основные показатели продуктивности капусты в зависимости от режима орошения
и уровня минерального питания (среднее за 2000...2002 гг.)
Таблица
В зависимости от водного режима почвы В зависимости от уровня минерального питания
i к
1
5.
0 х *=
1) 2 I
1 £ X
»г
(X О.
8 =
3 5
S I „
3 § s
S I S
5 5 is
s 2 «
5 § Й
| S С
S 2
Ai
g-*
и
ДУ„ на каждом
агрофоне
т/га
Н =
%
>. о
z о.
« 5 '
§ 5О. О-
О 4>
X =
ge
ДУ, на каждом
фоне режима
орошения
т/га % • • •
Без
удобрений
70-70
80-70
80-80
90-80
19,4
22,3
22,2
23,8
3,83
3,97
4,14
4,16
43
51
53
57
32,3
38,3
40,3
43,2
6,0
8,0
11,0
18,7
24,8
34,0
70-70
80-70
80-80
90-80
Без удобрений
N120P75K100
N160P90K150
^20оР|05К-20О
32,3
75,4
88,0
98,2
43,1
55,7
65.9
133,4
172,4
204,0
N120P75K100
70-70
80-70
80-80
90-80
29,6
30,9
31,9
33,8
5,42
5,53
5,61
5,54
100
106
109
114
75,4
80,0
82,6
86,1
4,6
7,2
10,7
6,1
9,5
14,2
70-70
80-70
80-80
90-80
Без удобрений
N120P75K100
NI6QP90^I50
N200P105К200
38,3
80,0
100,7
121,9
41,7
62,4
83,6
108,9
162,9
218,3
Ni6oP<X)K|50
70-70
80-70
80-80
90-80
32,9
37,0
38,3.
40,4
5,83
5,94
5,98
5,93
116
133
138
145
88,0
100,7
104,3
109,9
12,7
16,3
21,9
14,4
18,6
24,9
70-70
80-70
80-80
90-80
Без удобрений
N120P75K100
NluoPgo1*450
N20oP|05^2OO
40,3
82,6
104,3
123,7
42,3
64,0
83,4
105,0
158,8
206,9
N^ooPiosK'2001 Ю5Л-2О0
70-70
80-70
80-80
90-80
36,1
43,7
44,3
45,7
5,86
6,05
6,Ю
6,10
129
161
163
169
98,2
121,9
123,7
127,5
23,7
25,4
29,3
24,1
25,9
'29_j8
70-70
80-70
80-80
90-80
Без удобрений
N120P75K100
N160P90K150
43,2
86,1
109,9
127,5
42,9
66,7.
84,3
99,3
154,4
195,1
HGP03, для вариантов по водному режиму почвы
2000 г-1,24-2001 г - 1,20; 2002 г - 1,19 т/га
HCPos, т, для вариантов
2000 г- 1,31; 2001 г - 1
по пищевому
,22; 2002 г - 1
режиму
10 т/га
Примечание: HCP0j, т, для частных средних - 4,84, для взаимодействия факторов - 2,38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

13. 13
Таблица2
Характеристика водного режима посевов капусты по вариантам опыта
Уровеньпредполив­
нойвлажности
почвы,%НВ
70-70
80-70
80-80
90-80
Суммарное
водопотребление,
м'/га
4120
4320
4530
4710
Осреднениая
оросительнаянорма,
м'/га
2530
2760
3080
3290
Использование влаги, %
поливов
2000 год,
влажный
36,7
37,5
43,5
48,2
2001...2002
гг., сухие
66,0...78,7
69,5.-81,5
72,4...85,1
73,8...85,2
почвы осадков
среднее за годы ис­
следований
12,1
11,1
7,9
7,0
26,5
25,2
24,1
23,1
Коэффициентводо­
потребления,м'/т
-
42,0
• 35,4
36,7;
37,0
влажный 2000 год до 78,7...85,2% в сухие годы. Повышение уровня предполивной
влажности почвы статистически достоверно увеличивает оросительную норму и ее
долю в водном балансе. Увеличение с 70-70 до 90-80 ,%НВ порога предполивной
влажности почвы повышало долю поливной воды в общих затратах на 6,5... 11,5%.
Доля естественных осадков и использованных запасов почвенной влаги в водном
балансе изменяется в обратном оросительной норме порядке.
Исследованиями установлено существенное влияние уровня предполивной
влажности почвы на величину эвапотранспирации посевами капусты. Получено
уравнение, описывающее динамику изменения суммарного водопотребления в зави­
симости от водообеспеченности посевов и норм внесения минеральных удобрений:
ЕТСгор^ 3338+0,61806^+0,18255-J+0,00002-J2
где ЕТсгор - суммарное водопотребление, м"7га
Сила корреляционной связи полученной зависимости характеризуется как сред­
няя (R2
=0,64), что объясняется существенным влиянием на величину суммарного
испарения влаги посевами капусты третьего фактора - погодных условий. Так, на
варианте с умеренным поливным режимом 80-70 % НВ самое низкое значение сум­
марного водопотребления 4000 м3
/га наблюдалось во влажном 2000 году, а самое
высокое - 4540 м7га - в наиболее сухом 2002 году. Такие же закономерности на­
блюдались на всех остальных вариантах поливного режима растений. ......
Полученная с учетом влияния метеорологических условий вегетационного пе­
риода зависимость суммарного водопотребления от уровня водообеспеченности
характеризуется высокой степенью надежности (R:
=0,88):
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

14. 14
ETcrop = 4156-16,547-Kgf0,055-J-2J5,816- Kgl
2
-0,0365 KsrJ+0,00005-J2
где Kg, — гидротермический коэффициент вегетационного периода
В течение вегетационного периода для капусты характерен одновершинный ход
кривой водопотребления, который наиболее полно согласуется с динамикой накоп­
ления органической массы посевами. Наибольшие значения суточного водопотреб­
ления капусты отмечены в период завязывания кочана. Однако, существенная из­
менчивость величины суточного водопотребления в связи с колебаниями метеоус­
ловий в период вегетации (корреляционная надежность связи среднесуточного во­
допотребления с периодом развития капусты не превышает R2
=0,72...0,78) позволя­
ет использовать этот показатель для прогноза водного режима с известными огра­
ничениями. Для повышения надежности прогноза водного режима почвы под посе­
вами капусты следует использовать биоклиматические коэффициенты, позволяю­
щие учесть влияние на процесс испарения погодных условий периода. Корреляция
величины биоклиматических коэффициентов в зависимости от периода ее развития
составляет И^О^.-.О^б.
Исследованиями были уточнены значения температурных коэффициентов испа­
рения капусты, возделываемой при капельном орошении, в почвенно-
климатических условиях Волго-Донского междуречья. Наибольшие значения био­
климатических коэффициентов (0,22...0,27 мм/°С) характерны для периода завязы­
вания - интенсивного роста кочана. Получены регрессионные зависимости динами­
ки биоклиматических коэффициентов во взаимосвязи с накопленной суммой актив­
ных температур (рис. 3):
bi = -lE-Q7-t2
+0,0003-t+0,Ol8 70-70 %НВ
hi = -lE-07-t7
+0,0003 •/+0,023 80- 70%НВ
Ы = -lE-07-t*+0,0003-t+0,028 80-80 % НВ
Ь, = -lE-07-t2
+0,0003-t+0,027 90-80 % НВ
где t - сумма активных температур, накопленная посевами капусты с момента
высадки рассады, °С;
bj — величина биоклиматических коэффициентов, мм/°С
Уравнения позволяют определить величину температурных коэффициентов ис­
парения в любой период развития растений в зависимости от поддержания уровня
предполивной влажности почвы.
Важным критерием оценки эффективности поддержания того или иного режима
влажности почвы является коэффициент водопотребления культуры.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

15. 15
2400
Накопленная сумма активных чеммератур, С
I рафик изменения бноклималических коэффициентов испарения
кануоы к сняли с накопленной суммой ангинных 'ceMiieparyp '
3000
2500
^2000
| 1500
Г°°
500
......
ЮООн
/
и '
У/
УУ
J i f ) " 1
i n m ••"••
1/1 ""^
У
/
*
}-сре
- - Л С 1
днемн<
нее
О 20 40 60 80 100 120
период Pi 20.VI., с> i.
Динамика накопления сумм акч иииых lewnepa iyp ча период Heietauint
канс1ы
Рис. 3. Динамика изменения биоклиматических коэффициентов испарения
капусты в течение вегетационного периода но вариантам опыта
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

16. 16
Исследованиями установлено существенное влияние режима орошения и уровня
минерального питания на величину затрат воды, отнесенную к уровню формируе­
мой продуктивности посевами капусты. Экспериментальные данные аппроксимиро­
ваны полиномом второГг степени (рис. 4); зависимость имеет высокую степень на­
дежности (R2
=0,92):
К,гГ = 361-0,3193x-0J624-J+0,0002-?+0,00002-{-J+0,00003-J2
где Kj.7— величина коэффициента водопотребления
G3 60
Рис. 4. График зависимости коэффициента водопотребления капусты от уровня
водообеспеченности и норм внесения минеральных удобрений
Как видно из рисунка 4 наименьшие затраты воды на формирование урожая ко­
чанов капусты сложились на варианте, где влажность почвы поддерживалась на
уровне 80-70 % НВ.
Величина коэффициента водопотребления при поддержании такого уровня
влажности почвы в сочетании с внесением NiooPios^oo составила, в среднем. 35,4
м7т. Самые высокие значения коэффициента водопотребления - 103,8... 131,0 м7т -
соответствуют варианту, где прелполивная влажность почвы поддерживалась на
уровне 70-70 % НВ, а минеральные удобрения не вносились.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

17. 17
В пятой главе приведена оценка экономической эффективности изучаемых ва­
риантов, обоснованы параметры водного и пищевого режимов почвы для получения
планируемых урожаев капусты, возделываемой на. капельном орошении.
Анализ показателей экономической эффективности был проведен с учетом за­
трат на приобретение и монтаж системы капельного орошения. Все расчеты выпол­
нены в ценах, сложившихся на 1.10.2003 года.
Оценка экономической эффективности вариантов проводилась по следующим
основным показателям:
-накопленное сальдо (накопленный эффект), определяемое как сумма притоков и
оттоков денежных средств за весь предшествующий период.
-индекс доходности затрат, определяемый как отношение суммы денежных прито­
ков (накопленных поступлений) к сумме денежных оттоков (накопленным платежам).
-срок окупаемости - продолжительность периода от начального момента до мо­
мента окупаемости.
По данным проведенных исследований аппроксимировано уравнение, отражаю­
щее изменение величины накопленного эффекта в зависимости от уровня водообес-
печенности и доз внесения минеральных удобрений:
3ll = 995400+32,0947-t+638,4772-J+0,1763x2
+0,n38-Z-J-0,I052-f
где Эн — накопленный экономический эффект, руб./га.
Существуют различные критерии, позволяющие оценить эффективность возде­
лывания сельскохозяйственных культур. В нашем случае для обоснования водного
режима почвы в качестве критериев приняты: максимум урожайности и накоплен­
ного экономического эффекта, минимум затрат воды на формирование урожая.
Регрессионные зависимости урожайности:
Y, = -283,3±0,13175-{+0,00005-<?+0,20114-J-0,00003-J2
коэффициента водопотребления:
Кнт = 361-0,3193-i-0,1624'J+0,0002'^+0,00002-i-J+0,00003-f
накопленного экономического эффекта:
3ll = 995400±32,0947-{+638,4772-J+0,1763-{2
+0,n38-{-J-0,1052-J2
были решены для различных уровней планируемых урожайностей - £NPK=0 (без
удобрений), 2NPK=295 (планируемая урожайность 80 т/га), SNPK=400 (100 т/га),
SNPK=505 (120 т/га).
В графическом виде полученная система уравнений представлена на рисунке 5.
Максимальный экономический эффект и наибольшая урожайность, формируются
при поддержании порога предполивной влажности почвы на уровне 90-80 %НВ.
Наименьшие затраты воды на формирование единицы продукции обеспечиваются
при поддержании предполивного порога влажности почвы на уровне 80-70 %НВ.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

18. 18
I
250000
200000
150000
100000
50000
0
-50000
1 i i
, . . • j j
2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300
Осредненная оросительная норма, и/га
, £ = 0 £= 295 кг д.нУга
140
н
эип
• &
V
.4
^
3
к
J5
1 С -
р-
У
120
inn
80
60
40
20
2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300
Осредиеннзя оросительная норма,
, £= 505 кг д.вУга £=400 кгд.н./га
140
120
100
SO
60
40
2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300
Осредненная оросительная норма, w/ra
70-70% Н В 80-70% НН 80-80% НН 90-80% НН
Рис. 5. Зависимость урожайности, коэффициента водопотребления и
накопленного экономического эффекта от водообеспечения
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

19. 19
По реальным данным проведенных исследований получены pei-рессионные зави­
симости, позволяющие определить нормы минеральных удобрений, необходимых
для формирования планируемых урожаев кочанов капусты (R"=0,96...0,98):
DN = 0,0255-yi
2
-2,5602-yi+180
DP = 0,0064'y?-0,4977-yj+73
DK = 0,0200-yk
2
-l,4943-yk+93
где уь yj, Ук~ уровень планируемой урожайности капусты, т/га
DN, Dp, DK - норма внесения минеральных удобрений, соответственно, азота,
фосфора и калия, кг д.в./га.
Уравнения справедливы для почвенно-климатических условий Волго-Донского
междуречья при низкой обеспеченности почв азотом и подвижным фосфором и
средней - обменным калием при планировании урожайности кочанов капусты в
пределах 80... 120 т/га. Исходя из условия yj—yj—yk и решая уравнение для плани­
руемых уровней урожайности 80, 100 и 120 т/га получаем необходимые нормы вне­
сения минеральных удобрений, соответственно N120P75K100, NISQPSOK^O, N200P105K200.
Возделывание капусты белокочанной на капельном орошении экономически вы­
годно. Реализация режимов капельного орошения и норм внесения минеральных
удобрений на планируемую урожайность 80 т/га кочанов капусты характеризуется
индексом доходности затрат 1,44... 1,59; 100 т/га- 1,82...2,00; 120 т/га-2,25...2,29.
Срок окупаемости с учетом капвложений на приобретение и монтаж системы ка­
пельного орошения - 1 год.
ВЫВОДЫ
1. В почвенно-климатических условиях Волго-Донского междуречья капельное
орошение позволяет без риска возделывать капусту белокочанную, в том числе сор­
та, предназначенные для зимнего хранения.
2. При установлении оптимального водного и пищевого режимов почвы в усло­
виях капельного орошения можно получать запланированную урожайность кочанов
капусты на уровне 80... 120 т/га.
Урожайность 80 т/га капусты обеспечивается при внесении минеральных удоб­
рений нормой NnoP75Kioo в сочетании с поддержанием влажности активного слоя
почвы не ниже 70-70, 80-70, 80-80, 90-80 % НВ.
Урожайность капусты 100 и 120 т/га обеспечивается при поддержании порога пред-
поливной апажности почвы на уровне 80-70, 80-80, 90-80 % НВ в сочетании с внесением
минеральных удобрений нормами, соответственно, N^PgoK-i» и N^ooPiosK^oo-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

20. 20
3. Наибольшая урожайность кочанов капусты (127,5 т/га) и максимальный эко­
номический эффект (215371 руб./га) обеспечивается при поддержании предполив­
ной влажности почвы на уровне 90-80 %НВ.
При этом наиболее экономно на формирование урожая вода расходуется при
поддержании порога предполивной влажности почвы на уровне 80-70 %НВ (35,4
м3
/т).
4. Величина эвапотранспирации посевами капусты на участке капельного оро­
шения при поддержании предполивной влажности почвы на уровне 80-70 % НВ из­
меняется в пределах 4000. ..4540 м7га, а доля оросительной воды от 37,5 % во влаж­
ный до 81,5 % в сухие годы.
При поддержании порога предполивной влажности почвы на уровне 90-80 % НВ
суммарное водопотребление составляет 4360...4930 м7га, доля оросительной воды
изменяется в пределах 48,2...85,2 %.
5: Среднесуточный расход воды в различные периоды развития растений капус­
ты изменяется от 15...20 до 50...55 м7га, достигая максимума в период завязывания
- интенсивного роста кочана.
6. Поддержание предполивного уровня влажности почвы 80-70 % НВ обеспечивает­
ся проведением 5... 15 поливов нормами 140 м3
/га в период «высадка рассады - завязы­
вание кочана» и 4...9 поливами по 200 м7га в период «завязывание кочана - техниче­
ская спелость». Поливная норма 140 м7га обеспечивается работой системы капельного
орошения в течение 5 часов, 200 м7га- в течение 7 часов бесперебойного полива.
, 7. Поддержание предполивной влажности почвы на уровне 90-80 % НВ связано с
проведением 12...32 поливов нормой 70 м7га в период от высадки рассады до завя­
зывания кочана; 9... 14 поливов нормой 140 м7га в период «завязывание кочана -
техническая спелость». Поливную норму 70 м7га система обеспечивает в течение
2,5 часов бесперебойной работы.
8. Коррекцию поливного режима капусты в реальные годы следует проводить по
биоклиматическим коэффициентам. Исследованиями установлены зависимости,
позволяющие с высокой степенью надежности определять величину биоклиматиче­
ских коэффициентов водопотребления для любого периода развития растений.
Квадрат коэффициента корреляции полученных аппроксимаций составляет
0,92... 0,96.
9. Выращивание капусты на капельном орошении экономически целесообразно
при планировании уровня урожайности 80... 120 т/га. Индекс доходности затрат при
реализации режимов орошения и минерааьного питания для получения 80 т/га коча­
нов капусты составляет 1,44... i ,59; 100 т/га кочанов капусты - 1.82...2,00; 120 т/га
кочанов капусты - 2,25...2,29.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

21. 21
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Планируемая урожайность 80... 120 т/га кочанов капусты обеспечивается при под­
держании предполивного уровня влажности почвы 80-70...90-80 %НВ. Максимальная
урожайность и наивысший экономический эффект достигается при поддержании пред­
поливного порога влажности на уровне 90-80 %НВ. В условиях дефицита водных ре­
сурсов предполивную влажность почвы следует снижать до уровня 80-70 %НВ, чем
обеспечивается наиболее экономное расходование воды на формирование урожая.
2. Для поддержания предполивного уровня влажности почвы 80-70 %НВ в усло­
виях капельного орошения требуется проведение 5... 15 поливов нормой 140 м3
/га в
период «высадка рассады - завязывание кочана» и 4...9 поливов нормой 200 м3
/га в
период «завязывание кочана - техническая спелость».
Для поддержания порога предполивной влажности почвы на уровне 90-80 %НВ
необходимо планировать проведение 12...32 поливов нормой 70 м7га до наступле­
ния фазы завязывания кочана и 9... 14 поливов нормой 140 м3
/га в период «завязы­
вание кочана - техническая спелость».
3. При планировании урожайности капусты 80 т/га в условиях капельного оро­
шения следует вносить 120 кг д.в./га азота, 75 кг д.вУга фосфора, 100 кг д.вУга ка­
лия. При планировании урожайности 100 и 120 т/га кочанов капусты норму внесе­
ния минеральных удобрений следует повышать до NIMP^KISO и N200P105K200 соответ­
ственно.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Умецкий СВ., Вершинина Н.И. Проблемы применения мировых технологий в
сельском хозяйстве Волгоградской области (применение капельной системы ороше­
ния и фертигации) // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1999,
№11,-С. 5-7.
2. Колганов А.В., Бородычев В.В., Конторович И.И., Умецкий СВ. Мелиорация
в Волгоградской области.- М.: ГУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2001. - 56 с.
3. Колганов А.В., Бородычев В.В., Умецкий СВ., Кузнецов Ю.В. Современное
состояние орошаемого земледелия в Волгоградской области // Пути повышения эф­
фективности орошаемого земледелия / Сб. науч. трудов ГНУ ЮжНИИГиМ, Вып.
32-33. - Новочеркасск, 2001. - С 300-303.
4. Умецкий СВ., Кузнецов Ю.В., Павлов СВ. Повышение эффективности ме­
лиорации в системе адаптивно ландшафтного земледелия // Вопросы мелиорации,
№ 1 -2.- ЦНТИ «Мелиоводинформ». - М., 2001. - С. 45-54.
5. Умецкий СВ., Майер А.В., Ракутин В.М. Водосберегаюшие режимы орошения
в системе адаптивно-ландшафтного земледелия // Агролесомелиорация: проблемы,
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

22. 22
пути их решения, перспективы / Материалы международной научно-практической
конференции, посвященной 70-летию ВНИИАЛМИ (24-27 сентября 2001 г.) - Вол­
гоград, 2001.-С. 77-79.
6. Умсцкий СВ., Бородычев В.В. Новые технологии орошения // Проблемы на­
учного обеспечения экономической эффективности орошаемого земледелия в ры­
ночных условиях / Материалы международной научно-практической конференции,
посвященной 100-летию со дня рождения профессора М.Н. Багрова. - Волгоград:
Изд-во ВГСХА, 2001. - С. 90-91.
7. Бородычев В.В., Умецкий СВ. Эффективность орошения в системе адаптив­
но-ландшафтного земледелия // Проблемы социально-экономического развития
аридных территорий России. - М.: Изд-во «Современные тетради», 2001. - С.
234-236.
8. Бородычев В.В., Ракутин В.М., Умецкий СВ. Роль фермерских хозяйств в по­
вышении эффективности сельскохозяйственного производства Волгоградской об­
ласти // Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производ­
ства / Материалы международной научно-практической конференции. - Пенза: Изд-
во ПГСХА, 2002. - С 214-216.
9. Умецкий СВ. Технология капельного орошения поздней капусты // Экологи­
ческие проблемы мелиорации / Материалы международной конференции «Костя-
ковские чтения». - М: Изд-во ВНИИГиМ, 2002. - С. 309-310.
10. Умецкий СВ., Бородычев В.В. Капельное орошение капусты // Экологиче­
ские и социально-гигиенические аспекты среды обитания человека / Материалы
республиканской научной конференции. - Рязань, 2003. - С. 225-229.
11. Бородычев В.В., Умецкий СВ., Гуренко В.М. Капельное орошение - гарант
устойчивого производства капусты //Проблемы агропромышленного комплекса /
Материалы научно-практической конференции, посвященной 60-летию Победы под
Сталинградом. -Волгоград: Изд-во ВГСХА, 2003. - С. 61-63.
12. Бородычев В.В., Гуренко В.М., Умецкий СВ. Ресурсосберегающие техноло­
гии орошения в условиях дефицита водных ресурсов // Мелиорация и водное хозяй­
ство: материалы науч.-техн. конф. посвящ. 70-летига акад. Б.Б. Шумакова. - Ново­
черкасск: ООО НПО «ТЕМП», 2003. - С. 80-84.
13. Умецкий СМ. Эффективность капельного орошения капусты // Мелиорация
и чодное хозяйство.- 2003, № 4. - С 11-12.
14. Умецкий СВ. Технология капельного орошения капусты // Вопросы мелио­
рации. - ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ»,- 2003. № 3-4.- С. 138-142.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

23. 15. Умецкий СВ., Гуренко В.М. Экологическое обоснование технологии ка­
пельного орошения капусты // Влияние природных и антропогенных факторов на
социоэкосистемы / Сб. науч. тр. Рязанского государственного медицинского уни­
верситета им. акад. И.П. Павлова, Вып. II. - Рязань, 2003. - С. 124-127.
16. Умецкий СВ., Бородычев В.В., Салдаев A.M., Дементьев А.В. Капельница //
Заявка на получение патента РФ по изобретению № 2001133254/13 (035242) от
06.12.2001г.
17. Умецкий СВ., Бородычев В.В., Салдаев A.M., Рожнов СИ. Инъектор для
капельного орошения // Заявка на получение патента РФ по изобретению
2002100768(00362) от 08.01.2002 г.
Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Подписано в печать 26.01.2004
Гарнитура Тайме. Печать Riso.
Усл. печ. л. 1,4.1 Тираж 100 экз. Заказ 0613
Отпечатано с готового оригинал-макета.
410005, Саратов; Пугачевская, 161, офис 320 8 27-26-93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

24. i-:- 29 35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»