5.4 Эффективность техники и режимов капельного орошения роз в теплицах

Опыты по изучению эффективности разработанных техники и режимов капельного орошения в теплицах проводились с сортом розы «Куин Элизабет». Этот сорт относится к группе роз флорибундо, гибридов полиантовой розы и чайно-гибридной (Д.Г. Хессаиои). «Куин Элизабет» - роза американской се­лекции, в культуре с 1950 г., не требовательна к условиям произрастания. Высота куста достигает 1,50 м. Красивые блестящие листья, чисто розовые, крупные, слабо пахнущие цветы, продолжительное цветение и сохранение в срезе делают ее одним из превосходнейших сортов роз в мире.

В опытах изучалось пять вариантов отличавшихся друг от друга мето­диками назначения сроков проведения очередных поливов и техникой ка­пельного орошения. Поливы назначались при снижении влажности 0,30 м слоя почвы до 80 % НВ (1 вариант) по схеме, разработанной нами при J_nt =f( ), J_nt —f(P_m) (варианты 2 u 4) и в автомати­ческом режиме при испарении воды из эвапориметра = 525 г (варианты 3 и 5), которое соответствует величине поливной нормы D_lr = 103 м/га.

По технике полива варианты отличались схемами установки капельниц на поливном трубопроводе. На первом варианте капельницы устанавлива­лись через 0,4 м на отводах по обе стороны поливного трубопровода. На 2-5 вариантах капельницы устанавливались через 0,50 м непосредственно на поливной трубопровод. Длина поливного трубопровода диаметром 20 мм на опытном участке в теплицах была равна 41 м. На нем устанавливалось по 205 шт. капельниц КСС-2 на первом варианте и по 82 шт. - на 2-5 вариантах, которые имели средний установленный расход 5,0 л/час. Капельницы КСС-2 устойчиво работали в диапазоне напоров от 6 до 14 м.

Для поддержания нижнего порога влажности почвы в пределах 80-84 % НВ на первом варианте в течение года потребовалось провести 43 веге­тационных полива средней расчетной поливной нормой 100 м³/га. При этом средняя оросительная норма составила 4314 м³/га. Расчетная D_ir и фактиче­ская Dƒ величины поливных норм при проведении поливов в различные пе­риоды вегетации не совпадали и незначительно отличались друг от друга на 3-7 /га. Этот вариант капельного орошения роз в теплицах в опытах Кар­пенко О.Н. был наиболее эффективным, обеспечивал наибольший срез 816 тыс.шт/га и высокое качество продукции. В наших опытах он принят кон­трольным вариантом. Фактическая обеспеченность роз влагой на первом ва­рианте в отдельные периоды была несколько выше проектной и обеспечила почти такое же количество срезов роз 817 тыс.шт/га и расход оросительной воды 5,3 м³/тыс.шт.

Таблица 10. - Режим капельного орошения роз

п/п	Варианты опыта назначение сроков проведения поливов и техника капельного орошения	Режим орошения			Количе­ство сре­зов роз, тыс.шт/ га	Расход оросительной воды, м3/тыс. шт.	Примечания
		м3/га	м3/га	шт.
1	При снижении влажности 0,3 м слоя почвы до 80 % НВ и уста­новке капельниц через 0,4 м по обе стороны поливного трубо­провода	4314	100	43	817	5,3	Bн 80-85% НВ
2	По схеме при Jir=f( ), ручном управлении режимом орошения и установке капельниц через 0,5 м на поливном трубопрово­де	4979	103	51	774	6.4	Bн 82-87% НВ
3	), автоматическом управлением режимом ороше­ния при - 525 г и установке капельниц через 0,5 м на по­ливном трубопроводе	4945	103	48 (+34 м3/га)	753	6,6	Bн 82-87% НВ
4	По схеме при ручном управлении режимом орошения и установке капельниц через 0,5 м на поливном трубопрово­де	4008	103	39	881	4,6	Bп 79-81% НВ
5	При , автоматическом управлении режимом орошения при 525 г и установке ка­пельниц через 0,5 м на полив­ном трубопроводе	3923	103	37	861	4,6	Bн 79-81% НВ

На втором варианте капельного орошения, где поливы проводились по схеме расчетной поливной нормой 103 м³/га, оросительная норма, рас­считанная по испаряемости ), составила 4979 м³/га и был проведен, в среднем за 3 года, 51 полив. Величина расчетной поливной нормы в раз­личные периоды и конкретные сроки не совпадала с фактической которая изменялась от 92 до 110 га, что определяется методикой при ручном управлении режимом орошения. Величина оросительной нормы оказалась на втором варианте на 665 га больше, чем на первом, а количество вегетаци­онных поливов увеличилось по сравнению с контролем на 8 в среднем за 3 года исследований. Это еще несколько увеличило предполивной порог влаж­ности 82-87 % НВ и водообеспеченность на втором варианте по сравне­нию с контролем, что отрицательно сказалось на продуктивности роз и ра­циональном использовании водных ресурсов. Количество срезов роз на вто­ром варианте уменьшилось по сравнению с контролем на 43 тыс.шт/га, а рас­ход оросительной воды возрос на 1,1 м³/тыс.шт. срезов.

Автоматическое управление режимом капельного орошения на третьем варианте при J_nt=f( ), проведении поливов в момент испарения с водной по­верхности эвапориметра =525 г и установке капельниц через 0,5 м на по­ливном трубопроводе не обеспечило преимуществ перед контролем и поли­вами по схеме с аналогичными параметрами техники полива. Это объясняет­ся тем, что в теплицах влияние природных факторов в значительной степени ограничено, искусственно регулируются водный, воздушный, тепловой, пи­щевой режимы почв, отсутствуют осадки. При назначении поливов по схеме и в автоматическом режиме по показаниям эвапориметров нет существенных отличий в точности учета природных факторов в формировании водного ре­ жима почв. При автоматическом управлении режимом капельного орошении D_ir=Dƒ по сравнению с проведением поливов по схеме D_ir≠Dƒ уменьшилось на 3 шт. количество вегетационных поливов, оросительная норма на 34 м³/га и количество срезов роз на 21 тыс.шт./га и увеличился на 0,2 м³/тыс.шт. рас­ ход воды на 1000 срезов роз. Третий вариант уступает по всем показателям и контролю, где поливы проводились при снижении влажности почвы до 80% НВ.

Наиболее эффективно и рационально использовались водные ресурсы для формирования срезов роз на четвертом варианте, где поливы проводи­лись по схеме J_nt=f( ), D_ir =103 м³/га и капельницы установлены через 0,5 м на поливном трубопроводе. Четвертый вариант оказался наилучшим из всех изучавшихся в опыте и он обеспечил максимальный срез роз 881 тыс.шт/га, минимальные оросительную норму 4008 м³/га, расход оросительной воды на 1000 срезов - 4,6 м³/тыс.шт, и количество поливов - 39 шт.

Несколько уступил по срезу роз - на 20 тыс.шт/га - четвертому пятый вариант, где осуществлялось автоматическое управление режимом капельно­го орошения при испарении с водной поверхности эвапориметра Е = 525 г воды, a J_nt=f( ), и капельницы были установлены через 0,5 м на поливном трубопроводе. В то же время за счет автоматического управления режимом капельного орошения оросительная норма уменьшилась на 85 м³/га, количе­ство поливов сократилось на 2 шт. на пятом варианте в сравнении с четвер­тым. Пятый вариант по рациональному использованию водных ресурсов яв­ляется лучшим в опыте и лишь незначительно уступает четвертому количе­ством срезов роз в теплицах.

В связи с этим, четвертый и пятый варианты можно считать наилуч­шими по эффективному и рациональному использованию оросительной воды при выращивании на срез роз в теплицах, и рекомендовать сельскохозяйст­венному производству.

Дисперсионный анализ опытных данных по эффективности разработанных элементов техники и режимов капельного орошения роз в теплицах показал, что все опыты были проведены с достаточно вы­сокой точностью. При доверительной вероятности 95% точность (ошибка) опыта находится в пределах от 0,17 до 0,53%.

.

Таблица 11. - Влияние разработанных техники и режимов капельного орошения на срез роз

№ п/п	Варианты опыта: назначение сроков проведения полипов и техника капельного орошения	Срез роз «Куин Элизабет», шт/м2	Увеличение количества срезов роз за счет:
		сред­нее		режима и техники полива	автома­тизации полива	совмест­ного воз­действия факторов
1	При снижении влажности 0.30 м слоя почвы до 80 % MB и уста­новке капельниц через 0,40 м по обе стороны поливного трубо­провода	81,7		-	-	-
2	По схеме при Jnt=f( ), ручном управлении режимом орошения и установке капельниц через 0.50 м на поливном трубопроводе	77.4		-4,3	-	-
3	При Jnt=f( ), автоматическом управлении режимом орошения при - 525 г и установке ка­пельниц через 0,50 м на полив­ном трубопроводе	75,3		-	-2,1	-5,3
4	По схеме при Jnt=f( ), ручном управлении режимом орошения и установке капельниц через 0,50 м на поливном трубопроводе	88,1		6,5	-	-
5	При Jnt=f( ), автоматическом управлении режимом орошения при = 525 г и установке ка­пельниц через 0,50 м на полив­ном трубопроводе	86,1		-	-2,0	4,5
6	Точность опыта, m %	0,53		-	-	-

Влияние различных вариантов техники и режимов капельного ороше­ния роз в теплицах было существенным и превышало в 1,5-14,0 раза, которая изменялась от 0,42 до 1,41 шт/м². Следовательно, градации факторов между вариантами опыта при планировании эксперимента были выбраны правильно. Наиболее эффективным при выращивании роз на срез оказался четвертый вариант с поливами по схеме J_nt=f( ), м³/га и установке капельниц через 0,50 м на поливном трубопроводе. Срез роз на четвертом варианте, по сравнению с контролем, на котором поливы проводи­лись при снижении влажности в 0,30 м слое почвы до 80% НВ и капельницы были установлены через 0,4 м на отводах увеличился на 6,5 шт/м² или на 80%, что в 4,5 раза превышает среднюю наименьшую существен­ную разность которая составила 1,41 шт/м². Пятый вариант отличает­ся от четвертого тем, что поливы проводились в автоматическом режиме при испарении 525 г воды с поверхности эвапориметра. По эффективности он на 2,2 % уступает четвертом варианту, но превосходит контроль второй и третий варианты количеством срезанных роз.

Наблюдения и учеты, проведенные по вариантам опыта, позволили вы­явить некоторые закономерности формирования растительной массы срезов, стеблей, листьев и цветов в зависимости от элементов техники и режима ка­пельного орошения роз в теплицах. Четвертый вариант с прове­дением поливов по схеме поливной нормой D_ir = 103 м³/га при J_nt=f( ), с ус­тановкой капельниц через 0,50 м на поливном трубопроводе и ручном управ­лении режимом орошения обеспечил не только максимальное количество срезов роз, но и их наибольшую массу. На четвертом варианте сырая и сухая масса одного среза были на 3,7-18,7 % и 6,7-32,3 % больше, чем на других вариантах опыта. Сухая масса срезов с одного гектара на четвертом варианте достигла 14449 кг/га, что сопоставимо с пятью укосами люцерны на сено в условиях орошения на юге России. Высокая биологическая продуктивность розы «Куин Элизабет» и других сортов может быть обеспечена только за счет оптимального водоснабжения в сочетании с высоким уровнем мине­рального питания растении, которое обеспечивается внесением органических и минеральных удобрений как под вспашку при закладке розариев, так и в подкормки.

№ п/п	Длина срезов, см	Средний диаметр срезов, мм	Количество простых листьев на одном срезе, шт.	Площадь листьев на одном срезе,	Количество срезов, шт	Площадь листьев удаленных со срезом			Количество лепестков на одном цветке, шт		Площадь лепестков на одном цветке,		Площадь лепестков удаленных со срезом
						/	/га	/					/га
1	80	8,3	44	1377	81,7	11,25	112501	35		588		4,80		47981
2	73	7,5	40	1235	77,4	9,59	95589	30		507		3,92		39242
3	71	7,4	39	1189	75,3	8,95	89532	29		493		3,71		37123
4	82	8,5	45	1393	88,1	12,27	122723	38		679		5,98		59820
5	78	8,1	43	1347	86,1	11,60	115977	34		571		4,92		49163

Таблица 12. - Влияние техники и режимов капельного орошения на биометрические показатели срезов роз

Вместе с биомассой срезов роз из тепличной почвы в среднем выносятся элементы минерального питания: N = 1,87, = 0,64, К₂0 - 0,99% сухой массы. Оптимальное соотношение этих элементов минерального питания при капельном орошении или внесении с поливной водой в среднем составляет N:P:K=2,3:1:16. В связи с этим, подкормки минеральными удобрениями реко­мендуем вносить с учетом выноса N, , К₂0 со срезом роз и рассчитывать по формуле:

(48)

где П_с - норма внесения подкормки, кг/га действующего вещества

М_с - масса сухого вещества срезов за период (декада, месяц, год) кг/га;

средний вынос NPK с сухой массой срезов роз, доли единицы:

(N =0,0187, Р₂0₅ = 0,064, К₂0 = 0,099);

- коэффициент использования питательных веществ из удобрений

при капельном орошении и их внесении с поливной водой (N= 0,70;

Р₂О₅ = 0,20; К₂0 = 0,55)

Фактический вынос N, Р₂О₅, К₂0 из почвы вместе со срезом роз пред­ставлен в таблице. Более точный расчет выноса из почвы элементов мине­рального питания можно сделать при дифференцированном подходе к со­держанию N, Р, К в стеблях, листьях и цветках, которые по абсолютным ве­личинам отличаются друг от друга. Это значительно усложнит процесс опре­деления выноса питательных веществ из почвы и незначительно повышает точность определения:

(49)

где М_с, М_л, М_ц - сухая масса срезанных стеблей, листьев и цветов, кг/га;

С_с, С_л С_ц - вынос NPK с сухой массой стеблей, листьев и цветов роз, доли единицы.

№ п/п	Варианты опыта: назначение сроков проведения поливой, техника и режим ка­пельного орошения	Коли­чество сре­зов, шт/м2	Масса одного среза, г		Масса одного стебля,г		Масса листьев на одном срезе, г		Масса одного цветка,г		Сухая масса сре­зов, кг/га	Вынос NPK. с сухой массой срезов, кг/га
			сырая	сухая	сырая	сухая	сырая	сухая	сырая	сухая		N	Р205	К20
1	При снижении влажности 0,30 м слоя почвы до 80 % НВ и установке капельниц через 0,40 м по обе стороны полив­ного трубопровода	81,7	96,6	14,6	50,2	7,8	23,2	3,4	23,2	3,4	11928	174	76	126
2	По схеме при Jnt =f ( ), руч­ном управлении режимом оро­шения и установке капельниц через 0,50 м на поливном тру­бопроводе	77,4	88,4	12,2	44,8	6,4	23	3,0	21,1	2,8	9443	139	61	94
3	При Jnt =f(E), автоматическом управлении режимом ороше­ния, E - 525 г и установке ка­пельниц через 0,50 м на полив­ном трубопроводе	753	85,3	12	43,5	6,0	22,1	2,9	19,7	2,2	8358	123	53	83
4	По схеме при Jnt =f ( ), ру­чном управлении режимом оро­шения и установке капельниц через 0,50 м на поливном тру­бопроводе	88,1	104,9	16,4	57,6	8,5	23,1	3,9	24,2	4,0	14449	212	93	146
5	При f ( ), автоматическом управлении режимом ороше­ния, Е = 525 г и установке ка­пельниц через 0,50 м на полив­ном трубопроводе	86,1	101	15,3	55,5	8,1	22,3	3,6	23,3	3,6	13173	193	85	130

Таблица 13. - Влияние техники и режимов орошения на массу срезов роз

Вынос NPK, рассчитанный по различным формулам, отличается друг от друга на величину, не превышающую существенную разность при довери­тельной вероятности 95%. Для практических расчетов норм внесения мине­ральных удобрений и различия в точности определения N,P,K не существен­ны, в связи с чем, предпочтение следует отдать более простой формуле.

Биометрические исследования срезов роз по вариантам опыта подтверждают более высокую эффективность четвертого варианта при выращивании роз на срез, где поливы проводились по схеме нормой = 103 м³/га при J_nt = f( ), и установке капельниц через 0,5 м на поливном трубопроводе. На четвертом варианте средняя длина сре­зов 82 см, их диаметр 8,5 мм, количество простых листьев 45 и площадь лис­товой поверхности одного среза оказались несколько больше, чем на контро­ле и других изучавшихся вариантах. Это обеспечило более высокую интен­сивность фотосинтеза, образование сухого вещества и позволило получить на четвертом варианте наибольшее количество срезов высокого качества с раз­мерами бутонов от 7 до 10 см. Площадь листовой поверхности, удаленная со срезом роз была наибольшей и составила на четвертом варианте 122723 м /га. Это в 12,3 раза больше площади гектара.

Суммарная площадь лепестков бутонов розы, удаленных со срезами, также была наибольшей на четвертом варианте и была внушительных разме­ров - в 6 раз больше площади гектара, и составив 59820 м /га. Чтобы более объективно оценить эти показатели напомним, что площадь листовой по­верхности большинства сельскохозяйственных культур при орошении по данным О.Е. Ясониди [200] колеблется от 3,5 до 6,5 м /м или от 35000 до 65000 м²/га. На четвертом варианте, благодаря оптимальным условиям водо­снабжения и минерального питания растений, формировались мощные рас­тения роз с хорошо развитыми побегами, листовой поверхностью, что спо­собствовало интенсификации процессов фотосинтеза, образованию сухого вещества и наибольшему срезу роз высокого качества.