Заседание на снс по почвознание, агрохимия и общо земеделие при вак



страница1/7
Дата24.06.2017
Размер0.58 Mb.
#24123
ТипЗаседание
  1   2   3   4   5   6   7
Виша атестациона комисия специализиран научен съвет по почвознание,

агрохимия и общо земеделие

Вера замфирова петрова


Оценка на мелиоративните въздействия върху водния и топлинен режими на посеви от соя и пшеница

А в т о р е ф е р а т


на дисретация за получаване на образователна и научна степен “доктор”, научна специалност “мелиорации”, шифър 04.01.13.

София


2010г.

Дисертационния труд е написан на 164 страници, съдържа 150 фигури и 23 таблици. Използваната литература включва 350 (141 на кирилица и 209 на латиница) източници. Към дисертациония труд има две приложения.

Дисертационния труд е обсъден и насочен за защита от разширен научен съвет към секция ”Физика на почвата” към Институт по Почвознание

“Н. Пушкаров”- София.

Защитата на дисертационния труд ще се състои на .......................г. от ...................ч. в заседателната зала на ИП”Н. Пушкаров” на заседание на СНС по почвознание, агрохимия и общо земеделие при ВАК.

Материалите по защитата са на разположение на интересуващите се в библиотеката на ИП „Н. Пушкаров"- София,

както и на официалната интернет страница на ВАК: http://paoz.bvu-bg.eu/


СПЕЦИАЛИЗИРАН НАУЧЕН СЪВЕТ ПО ПОЧВОЗНАНИЕ,

АГРОХИМИЯ И ОБЩО ЗЕМЕДЕЛИЕ ПРИ ВАК

__________________________________________________________________________________

Вера замфирова петрова

Оценка на мелиоративните въздействия върху водния и топлинен режими на посеви от соя и пшеница

АВТОРЕФЕРАТ
на дисретация за получаване на образователна и научна степен “доктор”, научна специалност “мелиорации”, шифър 04.01.13.

Научен ръководител:

Ст. н. с. I ст. д-р инж. Йорданка Киркова
Официални рецензенти:

Ст. н. с. Іст. дсн. инж. Иван Върлев

Доцент д-р Живко Живков
СОФИЯ, 2010


УВОД
България се намира в зоната на умерено-континенталния климат, характеризиращ се с топло лято и студена зима. Наличните данни за многогодишен период показват, че температурните суми през вегетацията на основните селскостопански култури са сравнително устойчиви, т.е. те не са лимитиращ фактор за техния нормален растеж и развитие. Не така обаче стои въпросът с валежите. Като количество и разпределение, същите варират значително не само по месеци и десетдневки, но и по години. Неустойчивостта на този метеорологичен фактор предопределя напояването като основно мероприятие от агротехническия комплекс, със съществен принос за получаването на високи и устойчиви добиви от отглежданите селскостопански култури.

Пшеницата е най-разпространеното селскостопанско културно растение в света. Използва се за производството на хляб и тестени изделия. В промишлеността пшеницата се използва за производство на спирт, скорбяла, декстрин, клей, целулоза и хартия. Отглеждането на пшеницата се поддава на пълна механизация и не изисква много труд.

От климатичните условия най-голямо влияние върху химичния състав на зърното оказва влажността на почвата и въздуха.

През последните няколко десетилетия, независимо от общото повишение на добива от зърнени култури, се регистрират и големи колебания на многогодишния му ход, което предполага, че винаги метеорологичните условия са оказвали влияние върху хлебния и фуражен баланс на страната и изхранването на населението. Затова в нашата страна отдавна се проявява интерес към многогодишните колебания на метеорологичните елементи, като особено внимание се отделя на сумата на валежите през вегетационния период.

Соята е култура с най-многостранно приложение - за фураж, хранителни, индустриални, лекарствени и екологични цели. Затова е определена като стратегическа култура на 21 век. Производството й в световен мащаб продължава да нараства.

Резултатите от направените проучвания в различни райони на страната показват, че соята, отглеждана като първа култура за зърно, изразходва между 400 и 500 mm вода, при средно количество на вегетацианните валежи около 250 mm. Те, заедно с есенно-зимните влагозапаси формират от 20 до 70% от евапотранспирацията (ЕТ) на културата. Останалата част от ЕТ трябва да се осигури чрез напояване. Всичко това по категоричен начин показва, че при климатичните условия на страната напояването на соята е задължително.

Това обстоятелство изисква правилна организация на напояването, с цел най-рационално използване на съществуващите хидротехнически съоръжения и същевременно икономично използване на наличните водни ресурси. За удовлетворяването на това изискване, от една страна е необходимо изключително доброто познаване на поливния режим на соята, а от друга-неговото правилно прилагане.

Промените в климата и намаляването на водните ресурси, налагат подбор на устойчиви сортове и икономически изгодни поливни режими.

Проблемът със засушаването и затоплянето на климата може да се реши или чрез отглеждането на приспособени към засушаването растения, или чрез оценка на водния режим на културите, различната чувствителност към воден дефицит през отделните фенофази и избор на изгоден режим на напояване, както и с прилагането на други мелиоративни мероприятия, като например мулчиране и листно подхранване.

Връзката на индикатора на воден стрес с параметрите на системата „почва-посев-атмосфера” и то през различни фенофази, ще доведе до по-ефективното използване на водата и характеризиране на тяхната сухоустойчивост. Това ще даде възможност за избор от фермерите на изгодни поливни режими и отглеждане на сухоустойчиви сортове, което е особено актуално сега.


Глава І. Състояние на проблема

В литературния преглед на дисертационния труд е направен критичен анализ на методите за оценка на водния режим на растенията. В световен мащаб е набрана значителна по обем информация, свързана с оптимизирането на фактора вода и продуктивността на соята. Проведени са много изследвания с културата, отглеждана в условията на различен воден дефицит.

За различни почвено климатични условия е установена чувствителността на соята към воден стрес през отделните фенофази и свързаните с него загуби на добив.

За пшеницата има данни за прогнозиране на поливките по отношение на реалната евапотранспирация (ЕТ) към сумата от дефицита на влажността на въздуха ∑D RH или температурна сума ∑Т, като метеорологичните фактори обуславят ЕТ.

Препоръчват се предпосевни поливки, при суха есен, есенни и пролетни влагозапасяващи поливки и вегетационни поливки по време на фенофазите вретенене и млечна зрелост. Най-високи добиви са получени при отимален влажностен режим на почвата през целия вегетационен период.

Има единични съобщения за влияние на напояването, на въздушен воден дефицит, мулчирането и листното подхранване върху качеството на добива от двете култури.

Описаните в литературата изследвания за влиянието на поливния режим върху добива се свеждат главно до проучване на един оптимално поливан вариант, една неполивна контрола и варианти с пропусната една или няколко поливки през различни периоди на развитие, наречен нарушен поливен режим или регулиран воден дефицит.

За своевременото откриване на воден стрес и определяне на момента за напояване има съобщения: за определянето му по показания на тензиометри, съпротивителни блокчета, неутронен влагомер, TDR-метода (Time Domain Reflectometry метод, -импулсно отражателен метод), разлика между температурата на посева и тази на околния въздух, които се използват и в автоматични системи.

Няма изведени зависимости за двете култури, между броя дни със стрес и подадената вода, броя дни със стрес и изменението в добива.

В литературата няма описан пълен комплексен експеримент със соя при естествен воден дефицит (неполивни условия), оптимално поливан вариант и варианти, поливани по пълна схема на регулиран воден дефицит, а именно: с намалени поливни норми през цялата вегетация, както и такива с отменени или намалени поливки през една от фенофазите и подаване на оптималните поливна норма (ПН) през другите периоди, с определяне в същото време на водния режим на почвата, физичните и физиологичните показатели на воден стрес, оперативната иформация за определяне на момента за напояване и климатичните данни.



Цели и задачи


  • Цел:

Оценка на мелиоративните въздействия (напояване, мулчиране, третиране с биотор) върху водния и топлинен режим на посеви от пшеница и соя с оглед повишаване на тяхната продуктивност и качество на добива.


  • Основни задачи:





  1. Проучване на продуктивността на различни сортове при почвен, почвен и въздушен воден дефицит и екстремни температури през различни фенофази.




  1. Проучване на зависимости между показатели, характеризиращи водния дефицит на растенията, поливния режим на почвата и ефективността на използване на водата с оглед получаване на устойчиви добиви от културите в условията на воден дефицит и екстремни температури в полски условия на излужена ливадно-канелена почва.

3. Оценка на сортовите особености спрямо ефекта от различните поливни норми и температурата на посева. Определяне на влиянието на поливния режим върху качеството на зърното и промените в почвените характеристики.


4. Определяне влиянието на мулчирането и прилагането на биотор върху влажностния и топлинен режими на културите.

ГЛАВА ІІ. обект и методи на изследване

II.1.Описание на обекта





  • Почвени характеристики на опитните площи

По своето географско положение опитното поле в село Цалапица попада в Пловдивски район на преходната физико-географска област на голямата регионална единица Южна България



Почвата на опитно поле в село Цалапица е излужена ливадно-канелена, с лек механичен състав, благодарние на който процесите в нея протичат по-бързо. Известно е, че почвите с малък капацитет на усвояема вода и голяма водопропускливост са уязвими за метеорологично засушаване. Механичният състав на почвата (излужена ливадно-канелена) се характеризира с преобладаваща песъклива фракция на почвения субстрат, както в хоризонтална посока, така и в дълбочина на почвения профил
Стойностите на влажността на завяхване (ВЗ), определяна по два метода, пределната полска влагоемкост (ППВ), хигроскопичната влажност и плътността са показани в таблица. 3.2.
Таблица 3.2. Водно-физични свойства на почвата в опитния участък

Дълбочина на пробата, cm

Хигроскопична влага, %

Плътност, g/cm3

ППВ, %

Влага на завяхване (ВЗ), %, определен по




метода на мембранната преса

метод на прорастъците

0-10

1,08

1,6

15,7

6,39

5,58

10-20

1,06

1,62

15,8

6,33

5,58

20-30

1,08

1,74

15,3

5,79

5,42

30-40

1,41

1,61

13,8

6,14

5,49

60-70

3,38

1,63

18,4

11,39

10,70

90-100

3,53

1,63

18,0

11,59

10,88

120-130

3,27

1,5

14,5

8,96

10,66

Според Стойчева, (2007) почвата в ОП Цалапица се характеризира с ниско съдържание на общ N (0.052%) и хумус (0.70%), със слабо кисела реакция по целия профил и сорбционен капацитет 22.5 meq.100g. По отношение на обмените бази, почвата има слаб буферен капацитет, спрямо вкисляващите антропогенни въздействия.

II.2. Климат

2.1.Климатична xapaктеристикa

Съгласно приетата схема за климатично райониране на страната, село Цалапица попада в климатичния район на Източна Средна България. По температурни условия (годишната температурна сума е около 4000°С) се намира в топлия подпояс, по условия на овлажнение (разликата между валежи и изпаряемост през периода юни - август) попада в много засушливата зона (Агроклиматичен атлас на България, 1982).



2.2. Метеорологични параметри за годините на изследване

2.2.1 Вегетационни опити


При проведените вегетационни опити са отчетени следните метеорологични параметри за периода на изследване във вегетационната къща и във фитокамера. Макар че климатът оказва влияние върху условията във вегетационната къща, максималните температури там са по-високи, което вероятно се дължи на металната конструкция на клетката. При проведените опити през 2006г. температурата се покачва над 30оС още през втората половина на май (фиг.3.2). Максималната относителната влажност на въздуха е над 80 % през цялата вегетация, а през август - над 90 %. Тогава и минималните и стойности са по-високи, тъй като през този периода има много паднали валежи, особено през първата десетдневка.

Ф


Фиг.3.3. Температури при съдовия опит с пшеница вегетациона къща, 2006-2007г.

иг.3.
2. Максимални и минимални

стойности от показанията на термохигрографа във вегетационната къща, 2006г.

Двете климатични години по отношение на метеорологичните фактори са много различни за пшеницата. През 2006/2007г.(фиг.3.3) минималната температура на въздуха не спада под - 5°С, а в почвения монолит - под - 2°С. През 2007/2008г. (фиг.3.4) температурата на въздуха достига до - 13 °С, а температурата на почвата до -11°С. Максималната температура на въздуха в края на юни достига до 42оС.


Фиг.3.5. Температура на въздуха (min-max) във вегетациона къща, съдов опит със соя, 2008г




Фиг.3.4. Температури при съдовия опит с пшеница вегетациона къща, 2007-2008г


През вегетационния период на соята за 2008г. температурите достигат до 45оС (Фиг.3.5.) и са с голяма температурна амплитуда - до 20оС. Температурите във фитокамерата са по-ниски от тези, отчетени във вегетационата къща, което ги прави и по-благоприятни за развитието на соята. В камерата се поддържа температура 30оС и относителна влажност 45%.


2.2.2. Полски опити


Районът на полския опит (опитно поле на ИП”Н. Пушкаров” в с. Цалапица, област Пловдив), се характеризира със силно засушлив климат.



Фиг.3.6. Валежи през вегетационият период на полски опити с пшеница и соя за периода 2005-2006г.


Фиг.3.7. Валежи през вегетациония период на полски опити с пшеница и соя за периода 2006-2007г.


Фиг.3.8. Валежи през вегетациония период на полски опити с пшеница и соя за периода 2007-2008г.

През целия отчетен период на 2005-2006г, (фиг.3.6.) се наблюдава равномерно разпределение на валежите по месеци. Падналите валежи през октомври 2005г. играят положителна роля за влагозапасяването на почвата и навременната сеитба на пшеницата.

Еднократните валежите в края на 2006г. и началото на 2007г. не надвишават 20 mm, докато тези през вегетацията на соята достигат през юни над 120 mm, през юли липсват а през август над 90 mm и септември почти 60 mm, които не позволиха реализирането на опита по схемата на фиг.3.1, в резултат на което беше подадена само една поливка.

През 2008 г. месечните суми за април, май и юни са съответно 68, 32 и 55 mm. Въпреки равномерното разпределение на валежите през вегетацията на соята падналите валежи не надвишават 35 mm, кето прави възможно реализирането на поливките по посочената схема.

Измерена е относителната влажност на въздуха, средно денонощната температура и температурата на посева в 14ч.

На базата на даните за валежите през дълъг период от време 1931-2008г. е определен вида на годината по количеството валежи, чрез валежния индекс spatial precipitation index (SPI). Според тази класификация за вегетационния период на соята 2006г. е около нормална, 2007г. е много влажна за този период, а 2008 г. - около нормална.



ІІІ.3. Методика на експериментите

Във връзка с изясняването на отделните проблеми, обект на дисертационата работа, бяха изведени следните опити.


3.1. Вегетационни опити


Вегетационите опити са изведени върху излужена ливадно-канелена почва от ОП Цалапица, област Пловдив, във вегетационната къща на ИП”Н. Пушкаров”. Съдовите опити са проведени през 2006/2007 и 2007/2008г. с тест култура пшеница и през 2006г. и 2008г. с тест култура соя.

Опитите са заложени във Вагнерови съдове, където е създаден изкуствен почвен монолит с ø =0,15 m и h=0,18 m, с обемна плътност на почвата, близка до естественото сложение - 1,65 g/cm3.

Хранителните вещества са определени на базата на предишни наши изследвания и са внесени един месец преди засяване, след стриване на почвата в милиграм на килограм почва. Амониевия нитрат е внесен в количество - 343 mg N/kg почва, Ca (H2PO3)2- 214mg P/kg почва, K2HPO4- 228 mg K/kg почва, MgSO4- 45 mg Mg/kg почва, (Stancheva, 1999). При съдовия опит със соя амониевият тор е внесен само за вариантите с Хумусил, а при третираните с нитрагин, такъв не е добавен.

При съдовия опит с пшеница е поддържана почвена влажност от 40 % и 70 %ППВ. Вариантите, третирани с Хумусил са заложени при двата влажностни режима.

Съдовите опити с пшеница са засяти на 15. 10. 2006 и 2007 г. с 10 сорта пшеница и две сортови линии със стандарта-сорт Садово 1, предоставени ни от ИЗ”Г.Тошево”.

Част от съдовете при опита с пшеница с влажностен режи 40%ППВ са поставени във фитокамера “ILKA” през 2007г. във фаза изкласяване. В камерата са поддържани следните параметри: Т въздух =27оС, относителна влажност на въздуха φвъздух= 40%, като в интервала 12.00h – 15.00h подържаните параметри са- Т въздух =35оС; φвъздух= 28%.

При съдовия опит със соя са изпитани два варианта на напояване: с поддържана влажност на почвата 50% ППВ за цялата вегетация и вариант при който до цъфтеж е поддържана влажност на почвата 70 % ППВ, а след това 80 % ППВ.

Поливките са извършени в съответствие с възприета поливна норма. Съдовите опити са поливани до достигане на тегло, съотвтстващо на избрания влажностен режим.

Опитът със соя е засят на 20 април, 2006 и 2008г. През 2006г. е заложен с два сухоустойчиви (С) генотипа, като стандарт е използван сорт Даниела и два отзивчиви на напояване (ОН) генотипа и стандарт сорт Ходсон. През 2006г е изведен и опит с мулчиране с дървени трици. През 2008г. съдовият опит е изведен само с със сорт Даниела.

Част от съдовете при опита със соя с влажностен режи 50%ППВ са поставени във фитокамера “ILKA” през 2006г. във фазите цъфтеж и бобообразуване за изпитване на почвен и въздушен воден дефицит. Във фитокамерата е подържан режим ден/нощ - 16/18h: ден- Т въздух =36оС; φвъздух= 30%; нащ- Т въздух =18оС; φвъздух= 75%. През 2008г. съдовете са поставени във фитокамера през периодите на цъфтеж-бобообразуване, бобообразуване-наливане на зърно, наливане на зърно-зреене, при Т въздух =27оС; φвъздух= 40%. През последния период те са поставени и в суховейна камера за два часа при 39 oC и скорост на вятъра 7m/s.

Посевният материал е обработен с бактертиален тор Нитрагин (щам Br.Japonikum) и биотор Хумусил.

3.2. Полски опити

Проведени са тригодишни полски експерименти с пшеница и соя, през 2006-2008г в ОП Цалапица на ИП”Н. Пушкаров”, на площ от 4 dka върху излужена ливадно-канелена почва в сеитбооборотна двойка пшеница-соя. Опитът с пшеница е заложен на на 30.10. Опитът със соя е засят на 4 май. При полския опит с пшеница е осигурена гъстота на посева -600 кълняеми семена на 1m2. А при соята от 30000 растения на един декар с междуредия 0,7 m.

Торовите норми за пшеницата са определени въз основа на предишни изследвания (отчет МОН, 2004), като са внесени 10 kg N/dka, 12 kg P/dka, 10 kg K/dka, под формата на карбамид, троен суперфосфат, калиев сулфат. Фосфорните и калиевите норми са внесени преди основната обработка, а азота за пшеницата при предсеитбената обработка и при пролетно подхранване с амониева селитра, през месец март. Във вариантите с Хумусил за оценка възможността да се намалят нормите на торене е внесено 70% от дадената по горе норма.

При залагането на опита със соя са приложени същите торови норми, като при варианта, третиран с нитрагин не се внася азот при сеитба. Подхранването при набраздяване е 6 kg/dka амониева селитра, съгласно технология за отглеждане на соя у нас (Георгиев и др., 2008),

Заплевеляването на соята оказва отрицателно влияние върху съдържанието на пролина (Стоименова,1990). За да се избегне това след сеитбта площта е третирана с Дуал голд в концентрация 125 ml/dka, а преди цъфтеж- с Фузилат форте -110 ml/dka.

Пшеницата се напоява чрез дъждуване, като са реализирани следните варианти на напояване: неполивен, оптимално поливан по показанията на Инфрачервения термометър (ИЧТ), при dT =0 през 2006г.-2007г. и при dT= +1, 0, - 1оС през 2008г.

Соята се напоява гравитачно по бразди, като през 2006г. е напоявана с относителна поливна норма 0.35, 0.7, 1 и нереализирани поливки във фаза цъфтеж и бобообразуване. През 2007-2008г. са заложени следните варианти на напояване по фенофази таблица 3.4.

Опитите са залагани по метода на латинския квадрат в три повторения с големина на опитната парцелка 44.8 m2 по следната схема:




Таблица 3.4. Варианти на поливен режим за полски опит със соя, 2007-2008г.






Вар.

І период

ІІ период

ІІІ период

1

0

0

0

2

0,35

0,35

0,35

3

0,7

0,7

0,7

4

1

1

1

5

1,35

1,35

1,35

6

0

1

1

7

0,35

1

1

8

0,7

1

1

9

1

0

1

10

1

0,35

1

11

1

0,7

1

12

1

1

0

13

1

1

0,35

14

1

1

0,7

Фигура 3.20.Схема на полски опит соя


Полските опити със соя през 2007-2008г. са заложени по следната схема на разпределение на вариантите. Вариантите на поливен режим при посев от соя са два типа: 1) с различна относителна поливна норма (0.35, 0.7, 1, 1.35) през целия вегетационен период и 2) с пропуснати и намалени поливни норми през един от периодите (начало на цъфтеж- бобообразуване, бобообразуване -наливане на зърно, наливане на зърно- зреене) и оптимална (m=1.0) през другите. Подобни опити са изведени от Върлев и др., (1992) с царевица за зърно.

Приложената агротехника в полските експерименти е съгласно изискванията на културите.


Каталог: uploaded files
uploaded files -> Магистърска програма „Глобалистика" Дисциплина „Политическият преход в България" Доц д-р П. Симеонов политическа система и политически партии на българския преход студент: Гергана Цветкова Цветкова Факултетен номер: 9079
uploaded files -> Конкурс за научно звание „професор" по научна специалност 05. 02. 18 „Икономика и управление" (Стопанска логистика) при унсс, обявен в дв бр. 4/ 15. 01. 2010
uploaded files -> Автобиография Лична информация
uploaded files -> Стопански факултет – катедра „стопанско управление” специализиран научен съвет по икономическа
uploaded files -> Утвърдил весела неделчева
uploaded files -> Конкурс за проект, при реализирането на проекти, финансирани със средства от европейските фондове, по реда на зоп
uploaded files -> Христо Смирненски
uploaded files -> I. Описание на клиентския терминал Общи положения на работата на системата
uploaded files -> Специализиран научен съвет по отраслова и фирмена икономика при вак на република българия
uploaded files -> О б я в я в а м к о н к у р с: За длъжността “младши експерт


Сподели с приятели:
  1   2   3   4   5   6   7




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница