Содержание
Дневной расход воды на транспирацию целым древесным растением
АННОТАЦИЯ
Рассчитан дневной расход воды на транспирацию целыми деревьями и кустарниками. Усовершенствованы методы определения площади листьев и общей листовой поверхности. Populus pyramidalis отличается высокими значениями интенсивности транспирации и общей листовой поверхности, и количество воды испаряемое им за день может превышать 2000 кг. Из кустарников наибольшее количество воды за день способна испарять Cotinus coggygria (от 154,0 до 364,0 кг), так как является крупным кустарником, отличающимся высокой интенсивностью транспирации. Наименьшими значениями характеризуются Crataegus altaica (максимум 172,8 кг), Ligustrum vulgare (1,45–4,72 кг) и Cornus sanquinea (2,25–15,66 кг).
ABSTRACT
Daily water consumption on transpiration by entire trees and bushes is calculated. Methods for determining leaf area and total leaf surface are improved. Populus pyramidalis differs by high values of transpiration intensity and total leaf surface, and the amount of water evaporated per day can exceed 2000 kg. Out of bushes Cotinus coggygria is able to evaporate the greatest amount of water per day (from 154,0 to 364,0 kg), as it is a large bush characterized by high intensity of transpiration. Crataegus altaica (maximum 172,8 kg), Ligustrum vulgare (1,45–4,72 kg) and Cornus sanquinea (2,25–15,66 kg) have the lowest values.
Введение
Задачи изучения водного режима растений могут быть весьма разнообразными. Они связаны с решением многих важных вопросов, например, таких как освоение новых территорий, озеленение и защитное лесоразведение. Дневной расход воды на транспирацию древесными растениями – является важным показателем возможности рекомендовать их для посадки в местах с различной водообеспеченностью почвы и определения степени их влияния на микроклимат.
Общая площадь листьев значительно влияет на потерю воды отдельными растениями. Растения с большой листовой поверхностью обычно транспирируют больше, чем растения с малой поверхностью. Имеются большие различия в транспирации на единицу листовой поверхности среди разных видов. Однако эти различия могут быть обманчивыми, потому что неодинаковая общая площадь листьев может компенсировать разницу в интенсивности на единицу листовой поверхности. Например, интенсивность транспирации на единицу листовой поверхности сосны ладанной ниже, чем у некоторых лиственных пород, но общая поверхность листвы одного сеянца сосны настолько больше, что потеря воды на один сеянец оказывается также больше. Таким образом, одно дерево сосны ладанной может терять за день столько же воды, сколько и дерево лиственной породы с кроной сходного размера [6].
У Э. Либберта [7] можно встретить данные о том, что одна береза теряет при транспирации до 400 л воды в день, а буковое насаждение возвращает в атмосферу путем транспирации около 60 % выпадающих на него осадков. К. Вилли и В. Детье [1] указывают на способность дерева средних размеров транспирировать за день более 200 л воды, 1 га кукурузы – 3500000 л воды за вегетационный период, а 1 га зрелого кленового леса – примерно вдвое больше, тогда как кактусы в Аризонской пустыне расходуют не более 2750 л воды на 1 га в течение целого года. По данным С.И. Попова, Н.В. Яковлевой [8] 17-летний тополь, растущий вдоль канала испаряет 73 м3 воды, дуб черешчатый – 20 м3 , а ясень зеленый – 13 м3.
Одно отдельно стоящее дерево может испарять 200–400 л в день, а лиственный лес во влажных Южных Аппалачах теряет 42–55 см воды в год. Несколько coтен килограммов воды расходуют растения на каждый килограмм выработанного сухого вещества, причем около 95 % этой воды просто проходит через растение и теряется при транспирации [6].
В условиях жаркого климата Средней Азии потери воды одним кустом винограда на участках, хорошо обеспеченных почвенной влагой, могут превышать 2 л в час [5].
Потерю воды растениями на транспирацию можно рассматривать как обмен ее на углерод, и в этом смысле транспирация необходима для роста растений. Следовательно, быстрорастущим растениям требуется много воды, значительно больше, чем содержится в самих растениях. Скорость потери воды зависит главным образом от температуры, относительной влажности и движения воздуха [11].
Методы определения расхода воды целыми растениями сложны и трудно осуществимы в полевых условиях, поскольку не может в полной мере отражать естественную обстановку произрастания растений и применение его ограничивается. Остановимся на некоторых из них.
Определение потери воды у целых растений, выкорчеванных с корнями и экспонируемых на протяжении часа на том же месте, где растение находилось до начала опыта, производил O. Stocker [14] при работе в пустынях Египта. Интересен метод определения расхода воды целым деревом, разработанный Е.В. Жемчужниковым, А.В. Веретенниковым и А.А. Котельниковой [2]. Учет воды, потерянной на транспирацию, осуществляется путем взвешивания целых крон (которые отпиливаются от ствола сразу же после валки дерева) на особых весах, заранее подвешенных на кронштейнах. Разработанный A. Arland [10] метод увядания (Anwelk-methode) позволяет быстро исследовать транспирацию у большой серии растений в поле при помощи технических весов. При этом целые растения извлекаются из почвы с верхней частью корневой системы, которую погружают в парафин для того, чтобы препятствовать потере воды. Для определения потери воды целыми растениями могут быть использованы газометрические методы, основанные на прямом измерении количества водяного пара, выделяемого листьями в процессе транспирации [10; 12; 13].
В работе преследовалась цель – усовершенствование методов определения площади листьев и общей листовой поверхности, а также изучение особенностей дневного расхода воды на транспирацию целыми древесными растениями, интродуцированными в Чуйской долине.
Материалы и методы исследований.
Объектами исследования являлись лиственные древесные растения двух жизненных форм, интродуцированных в Ботаническом саду Национальной Академии наук Кыргызской Республики: 15 видов деревьев и 16 видов кустарников.
Для проведения расчетов по дневному расходу воды на транспирацию целым древесным растением одновременно определяли площадь отдельных листьев и общую листовую поверхность в течение вегетации по разработанной нами методике [3; 4]. Предлагаемый нами метод позволяет определить суммарную площадь листьев у древесных растений, имеющих простую листовую пластину. Пользуясь стереометрическими формулами расчета объема кроны древесных растений и площади листьев определяли общую листовую поверхность. Измерения общей листовой поверхности отдельного дерева или кустарника следует проводить через каждые 10–15 дней в течение вегетации.
Интенсивность транспирации определяли с помощью полевых транспирометров по методу Евтушенко-Шпота [9]. Расчеты дневного расхода воды на транспирацию целым деревом и кустарником проводили два раза в месяц с июня по август.
Результаты исследования и их обсуждение
В таблице 1 представлены минимальные и максимальные значения дневного расхода воды на транспирацию целым деревом за 2002–2004 гг. Проведенные эксперименты показали, что дневной расход воды на транспирацию изученных видов деревьев был неодинаков, что связано различиями в данных интенсивности транспирации и общей листовой поверхности. За день наименьшие показатели транспирации приходятся на май месяц, когда листовая поверхность деревьев только начинает формироваться. В дальнейшем, по мере увеличения размеров листьев возрастает количество транспирируемой воды с общей листовой поверхности дерева. В сентябре с началом листопада растения снижают массу испаряемой влаги, так как уменьшается общая листовая поверхность.
Таблица 1.
Дневной расход воды на транспирацию целым деревом, кг
№ | Виды | 2002 г. | 2003 г. | 2004 г. | |||
Мин. | Мак. | Мин. | Мак. | Мин. | Мак. | ||
1 |
Populus pyramidalis
| 660,0 | 2007,5 | 1045,0 | 2832,5 | 1047,6 | 1935,0 |
2 | Crataegus altaica | 83,20 | 165,3 | 121,5 | 148,5 | 124,2 | 172,8 |
3 | Juglans regia | 192,0 | 244,4 | 190,0 | 342,0 | 215,2 | 294,0 |
4 | Quercus robur | 223,2 | 572,0 | 211,2 | 379,5 | 291,0 | 390,0 |
5 | Quercus imbricaria | 326,8 | 602,0 | 303,4 | 389,5 | 369,6 | 466,4 |
6 | Acer pseudoplatanus | 336,0 | 513,5 | 179,4 | 350,0 | 204,0 | 402,0 |
7 | Acer platanoides | 323,2 | 646,4 | 240,0 | 299,0 | 414,4 | 518,0 |
8 | Acer saccharinum | 682,5 | 1155,0 | 462,0 | 693,0 | 616,0 | 834,9 |
9 | Carpinus betulus | 142,0 | 255,3 | 152,0 | 168,0 | 111,6 | 219,8 |
10 | Ulmus pinnato-ramosa | 176,0 | 448,0 | 195,0 | 240,0 | 210,0 | 252,0 |
11 | Sorbus intermedia | 186,0 | 240,0 | 168,0 | 248,5 | 254,4 | 282,4 |
12 | Aesculus hippocastanum | 297,0 | 442,2 | 126,0 | 297,0 | 251,6 | 370,0 |
13 | Cercis canadensis | 150,0 | 276,0 | 150,0 | 300,0 | 130,0 | 286,0 |
14 | Padus racemosa | 168,0 | 240,8 | 108,0 | 148,0 | 112,3 | 191,8 |
15 | Betula procurva | 275,0 | 391,6 | 265,0 | 400,0 | 224,0 | 302,4 |
Так как, Populus pyramidalis отличается высокими значениями интенсивности транспирации и общей листовой поверхности, то и количество воды испаряемое им за день может превысить 2000 кг. Другой пример, Aesculus hippocastanum и Cercis canadensis, характеризующиеся большой суммарной площадью листьев, но имеющие низкую интенсивность транспирации, что в итоге отразилось на дневном расходе воды на транспирацию, не превышающим 442,2 и 300,0 кг соответственно. Более 1000 кг за день способен испарять Acer saccharinum. Acerpseudoplatanus, Acer platanoides, Quercus robur, Quercus imbricaria и Ulmus pinnato-ramosa можно отнести к деревьям, имеющими средние показатели испаряемой воды за день, которая доходит до уровня 500 и более кг. Меньше всех за день транспирирует воду Crataegus altaica (максимум 172,8 кг), отличающийся высокой интенсивностью транспирации, но низкими значениями общей листовой поверхности.
Трехлетние данные по дневному расходу воды на транспирацию целым деревом свидетельствуют о том, что он зависит как от общей листовой поверхности, так и от интенсивности транспирации. Слабая интенсивность транспирации некоторых видов деревьев, характеризующихся большой общей листовой поверхностью, оказывает первостепенное значение на количество воды, испаряемой за день.
В таблице 2 представлены данные дневного расхода воды на транспирацию целым кустарником. Значительное количество воды за день способна испарять Cotinus coggygria (от 154,0 до 364,0 кг), так как является крупным кустарником, отличающимся высокой интенсивностью транспирации. Более 100 кг за день могут транспирировать Rhus typhina, Viburnum lantana и Philadelphus lewisii, хотя первый за счет большей общей листовой поверхности, а два последних – благодаря высокой интенсивности транспирации. Достаточно воды за день испаряют Elaeagnus angustifolia (до 91,80 кг), Forsythia suspense (до 92,80 кг), Spiraea vanhouttei (до 83,70 кг). Наименьшими значениями характеризуются Ligustrum vulgare (1,45–4,72 кг) и Cornus sanquinea (2,25–15,66 кг). Остальные виды кустарников занимают среднее положение.
Таблица 2.
Дневной расход воды на транспирацию целым кустарником, кг
№ | Виды | 2002 г. | 2003 г. | 2004 г. | |||
Мин. | Мак. | Мин. | Мак. | Мин. | Мак. | ||
1 | Rhus typhina | 27,60 | 105,75 | 32,43 | 86,60 | 23,50 | 63,45 |
2 | Syringa amurensis | 15,90 | 24,96 | 12,60 | 45,21 | 16,55 | 39,00 |
3 | Elaeagnus angustifolia | 21,90 | 91,80 | 16,30 | 68,64 | 12,00 | 60,00 |
4 | Philadelphus lewisii | 37,00 | 194,30 | 42,00 | 103,50 | 56,70 | 117,00 |
5 | Forsythia suspensa | 36,00 | 57,00 | 16,50 | 56,70 | 25,60 | 92,80 |
6 | Euonymus maackii | 18,26 | 29,48 | 15,27 | 27,60 | 15,50 | 29,58 |
7 | Viburnum lantana | 33,00 | 133,50 | 38,00 | 112,20 | 49,20 | 102,00 |
8 | Cheonomeles japonica | 10,76 | 20,00 | 7,51 | 13,44 | 7,90 | 18,00 |
9 | Symphoricarpus albus | 9,90 | 32,60 | 6,00 | 35,90 | 6,20 | 36,38 |
10 | Ligustrum vulgare | 1,45 | 3,65 | 1,80 | 6,20 | 2,72 | 4,72 |
11 | Cornus sanquinea | 2,25 | 15,66 | 2,22 | 9,90 | 3,20 | 8,10 |
12 | Berberis oblonga | 7,25 | 14,50 | 7,10 | 13,10 | 6,75 | 9,57 |
13 | Cotinus coggygria | 154,00 | 364,00 | 132,00 | 216,00 | 133,00 | 179,20 |
14 | Spiraea vanhouttei | 33,30 | 83,70 | 16,00 | 38,00 | 27,00 | 59,00 |
15 | Caragana boisii | 14,00 | 32,60 | 16,00 | 42,00 | 26,00 | 44,00 |
16 | Spiraea losiocarpa | 10,00 | 20,00 | 8,50 | 14,20 | 8,20 | 15,00 |
Заключение. Полученные данные по дневному расходу воды на транспирацию целым древесным растением, дают возможность определять степень влияния того или иного вида на увлажнение воздуха, а следовательно на микроклимат. Кроме того, по результатам наших исследований можно рекомендовать деревья и кустарники, отличающиеся по количеству дневного расходования воды на транспирацию, для посадки на участках с различной водообеспеченностью. Рациональное формирование древесных насаждений с учетом их потребности в поливе дает возможность экономить поливную воду, что в летнее время является немаловажным фактором.
Список литературы:
1. Вилли К., Детье В. Биология. – М.: Мир, 1974. – 821 с.
2. Жемчужников E.H., Веретенников A.B., Котельникова A.Н. Определение транспирационной способности крон сосны // Физиология растений. 1955. Т. 2. Вып. 4. С. 397–399.
3. К методике определения площади листьев древесных растений / Кочкунбаев Т. А., Эсеналиева С.С., Ахматов М.К., Шпота Л.А., Осконбаева Р.К. // Интродукция и акклиматизация растений в Кыргызстане. 1999. С. 132–134.
4. К методике определения площади листьев и общей листовой поверхности древесных растений / Кочкунбаев Т.А., Эсеналиева С.С., Ахматов М.К., Шпота Л.А. // Маterials of the 7th International conference» International Meeting of Young Scientists in Horticulture». Lednice. Chech Republic. 1999. P. 322–323.
5. Кондо И.Н., Пудрикова А.П. О некоторых закономерностях водного режима виноградного растения в различных климатических зонах СССР // Труды МолдНИИСВиВ. 1969. Т. 15. С. 139–174.
6. Крамер П.Д., Козловский Т.Т. Физиология древесных растений. М.: Лесн. пром-ть, 1983. 462 с.
7. Либберт Э. Физиология растений. М.: Мир,1976. 580 с.
8. Попов С.П., Яковлева Н.В. Тополь – дерево будущего // Эхо науки. Известия НАН Кырг. Респ. 1996. № 2. С. 98–99.
9. Шпота Л.А. Полевые методы и приборы для физиологического контроля состояния растений в полевых и естественных условиях произрастания. Бишкек: Илим, 1992. 154 с.
10. Arland A. Zur Methodic der Transpirations bestimmung am Standort // Ber. Dtsch. Bot. Ces.1929. Bd 47. H. 7.
11. Arland A. Fiebernde Pflarzen mehr Brot (Auf neun Wegen zur Steigerung der Kulturpflanzenertrage). Berlin: Acad. Verland., 1953. S. 81–98.
12. Janick J. Horticultural Science, 2nd edn. San Francisco: W.H. Freeman and Company, 1972. 586 pp.
13. Schratz E. Vergleichende Untersuchungen über Wasserhaushalt von Pflanzen im Trockengebiete des süudlichen Arizona // Jahrb. wiss. Bot. 1931. Bd. 74. H. 2.
14. Stocker 0. Der Wasserhaushalt ägyptischer Wüsten und Salzpflanzen // Bot. Abhandlungen (Jena). 1928. Bd.3. S. 1–200.
References:
Влага для картофеля — Журнал «Агротехника и технологии» – Агроинвестор
Производство продуктов питания всегда напрямую зависело от наличия и распределения в местности водных ресурсов. В настоящее время на планете на орошаемых площадях, занимающих 17% от количества сельхозземель, производится около 40% всех продуктов питания для человечества.
Благодаря ирригации, урожайность сельхозкультур увеличивается в разы. Более того, становится возможным получение нескольких урожаев в год, а стало быть, снижается потребность в распашке дополнительных площадей под сельское хозяйство.
Однако не все культуры одинаково хорошо реагируют на орошение. Это связано с их биологическими свойствами, хозяйственным назначением и реакцией на определенные почвенно-климатические условия. Например, при полномерном орошении и соблюдении остальных элементов агротехнологии (подготовка почвы, удобрение, защита растений и т. д.) урожайность подсолнечника увеличится примерно на 50%, пшеницы — на 70%, сахарной свеклы — на 100%, а картофель отзовется на такую интенсификацию прибавкой урожая на 250%.
Это ценное клубненосное растение считается уникальным еще и потому, что наряду с арахисом, репчатым луком и морковью его «диетическая продуктивность» особенно высока: энергетическая ценность картофеля, выращенного с применением 1 куб. м воды, составляет 5600 калорий. Для сравнения, соответствующий объем кукурузы содержит 3860 калорий, пшеницы — 2300 калорий, а риса — 2000 калорий. Кроме того, этот объем урожая, выращенный с использованием 1 куб. м воды, содержит 150 г белка и 540 мг кальция, что в два раза выше, чем выход белка или кальция с соответствующего объема кукурузы или пшеницы.
Менеджмент воды
Современные высокопродуктивные сорта картофеля чувствительны к дефициту влаги в почве и требуют частого поверхностного полива. Например, среднепоздние сорта со сроком вегетации 120 дней потребляют 500-700 мм воды за сезон. Поэтому задача «менеджмента воды» — поддержание необходимой влажности почвы в течение сезона и недопущение ее флуктуаций (недо- и переувлажнения).
Содержание воды в картофеле составляет 90-95% материала листьев и 75-85% материала клубней. При уменьшении содержания воды в почве до 60-65% от доступной влажности (разность между полной полевой влагоемкостью и влажностью точки завядания) культура испытывает стресс. Впрочем, избыток воды тоже приводит к негативным последствиям. Из-за излишней переувлажненности во время образования всходов семена картофеля начинают гнить в почве, и стеблестой становится изреженным. Также появляется большая вероятность развития ризоктонии (особенно на фоне низких температур). При недостатке же влаги на этом этапе роста стеблестой будет изреженным в результате замедления процесса опробковения раневой поверхности (в случае резаных семян). К тому же увеличивается восприимчивость к гнили, вызываемой бактерией Erwinia carotovora.
Избыток влаги на стадии завязывания столонов (подземных боковых побегов на которых развиваются клубни) может вызвать у них появление физиологических расстройств (коричневый и/или пустой центр), повысить восприимчивость к вертициллиозу, а также привести к потери NO3 ионов в корнеобитаемом слое.
Если же в эту фазу развития картофель недополучит влагу, то у него приостановятся темпы роста, понизится коэффициент усвоения удобрений и повысится вероятность развития парши обыкновенной.
Во время образования клубней избыток влаги чреват физиологическими расстройствами и увеличением вероятности развития фитофторы. Помимо этого излишки воды в этот период приводят к увеличению размера чечевичек, превращая их в «ворота» для проникновения инфекции. Также избыток влаги повышает вероятность развития гнилей (фузариозная, питиумная, фитофторозная).
Если же клубни испытывают большой дефицит жидкости, у них начинаются расстройства сосудистой системы (Jelly ends, железистая пятнистость и т. д.), а на некоторых сортах замедляется укрепление кожуры. Еще недостаток влаги грозит снижением темпов формирования урожайной массы культуры и увеличением выхода уродливых клубней. Не исключено также отмирание ботвы и развитие альтернариоза.
На стадии уборки картофеля избыток влаги в почве способствует повышению восприимчивости клубней к механическим повреждениям (сжатие-сдвиг). А из-за того что увлажненная почва прилипает к клубням, повышается вероятность возникновения гнилей во время хранения. От недостатка же влаги во время уборки в почве образуются твердые комки, которые плохо просеиваются. При ударе о земляные комья и о поверхность техники на клубнях образуются темные пятна, которые можно увидеть только после снятия кожуры.
Так как картофель реагирует на переувлажнение и недостаток влаги неодинаково в разные фазы развития, необходимо соблюдать нормы орошения на каждом этапе роста. Если во время вегетативного развития культуры, завязывания столонов и формирования клубней почва должна быть увлажнена на 75-85% от ППВ (полной полевой влагоемкости), то по созреванию клубней содержание влаги необходимо уменьшить до 60-65%, а во время уборки немного увеличить до 65-70%.
Для выбора правильного режима орошения необходимо понимать термин эвапотранспирация (ЭТ). Эвапотранспирация — это сумма испарения с поверхности почвы и испарения с поверхности листьев в результате дыхания растений. Величина ЭТ зависит от факторов окружающей среды и характеристик культуры. Она растет по мере увеличения солнечной радиации, температуры, скорости ветра и индекса развития листовой поверхности. Уменьшается ЭТ пропорционально увеличению относительной влажности, а также в случае, когда устьица растений закрываются в результате стресса.
Как правило, оросительные системы проектируются таким образом, чтобы осуществить за 24 часа аппликацию объема воды в мм, равного максимальному показателю ЭТ в данной местности на данной культуре. Например, в условиях Краснодарского края максимальный показатель ЭТ равен 11 мм, в уловиях средней полосы России — 5-6 мм. (Средние показатели ЭТ, как правило, можно узнать на местных метеорологических станциях.) Иногда норма орошения значительно превосходит дневную эвапотранспирацию. Например, это делается с целью запаса воды в корнеобитаемом слое на несколько дней. Как правило, это необходимо при применении самоходных линейных машин, а также позиционного орошения (такими машинами, как Днепр, Волжанка). В этом случае необходимо учитывать нахождение влаги в более низких слоях почвы и не забывать про ее подверженность эрозии.
Значительно сократить эрозию почвы при большой норме орошения помогают дождеватели, обеспечивающие низкую мгновенную интенсивность дождя (количество воды в мм), подаваемое дождевателем за каждый отдельно взятый промежуток времени). Так, современные машины, производимые американскими фирмами Nelson (дождеватель Rotator) и Senninger (дождеватель I-Wob), имеют диаметр распыла воды до 18 м. При этом площадь, на которую попадает жидкость, в пять и более раз больше площади, которую могут обработать обычные дождеватели типа «спрей» или щелевые агрегаты (ДДА-100 Волгоградского завода оросительной техники, «Кубань» Краснодарского машиностроительного завода «Радуга»). Более того, капля, выпускаемая новыми агрегатами, достаточно крупна, чтобы не быть снесенной ветром, и обладает малой кинетической энергией, благодаря чему не разрушает почвенные агрегаты. Наибольшей эффективности ирригации можно добиться, установив свою собственную метеостанцию, а также разместив датчики почвенной влажности на различных участках поля.
Лучше дождя
В настоящее время практически все крупные переработчики, к примеру, компания «Фритолей» (производитель чипсов, в России имеет две фабрики в Московской и Ростовкой областях), требуют от своих поставщиков картофель, выращенный на орошаемых площадях. В связи с этим у российских картофелеводов возникла дилемма, какую технологию орошения предпочесть.
Оптимальный способ орошения тот, который обеспечит сельхозпроизводителю наибольший возврат вложенных средств. Поэтому перед выбором метода ирригации инвестор должен учесть не только размер капиталовложений, но и такие факторы, как наличие и удаленность от поля источника воды, существование локальной инфраструктуры, обучаемых операторов машин и т. д.
В настоящее время для выращивания сельхозкультур применяют следующие способы ирригации: самотечный, капельное орошение и дождевание.
Самотечный метод имеет два подхода: бороздовой, когда поливная вода по бороздам (канавам) направляется к орошаемым культурам, и лиманный, при котором поливная вода подается на определенный участок (как правило, обвалованный землей) сплошным затоплением.
В Советском Союзе гидротехники говорили: «Есть два способа полива — лиманный и «правильный». Дело в том, что самотечный полив применяли только небогатые сельхозпредприятия. С одной стороны, этот метод ирригации не требует высокотехнологичных материалов, с другой, имеет массу недостатков. К ним относятся неэкономное расходование поливной воды, неравномерный полив по участку, большие потери воды при подачи к конечному пункту, необходимость периодически проводить работы по защите почвы от засоления и постоянно предпринимать меры для предохранения почвы от водной эрозии. К тому же при этом способе ирригации невозможно вносить средства защиты и удобрения.
Капельное орошение чаще всего используется для полива многолетних культур (сады, виноградники) или культур с высокой рентабельностью (как правило, это овощные культуры: томаты, перцы, арбузы, дыни и т.д). Для того чтобы снабдить растения водой, к ним подводят пластиковые трубы с отверстиями (эммитерами), которые устроены таким образом, что вода из них вытекает в виде капли с интервалом 10-20 секунд. Этого достаточно, чтобы в этом месте в почве образовалось постоянно влажное пятно каплеобразной формы диаметром 25-35 см и глубиной до 40-50 см (в зависимости от механического состава почвы).
Для ирригации картофеля капельное орошение также подойдет, но только применять его нужно с одним условием. Перед уборкой урожая необходимо убрать все трубы либо аккуратно выкапывать клубни. В противном случае трубы могут опутать рабочие органы картофелекопателя или картофелеуброчного комбайна.
Преимущество капельного орошения перед другими методами — экономное расходование воды, которая подводится непосредственно в зону надкорневой системы растения, а не на междурядья. К недостаткам стоит отнести большие капитальные и ежедневные затраты, проблемы с утилизацией поврежденных при уборке трубок.
Наиболее эффективной технологией ирригации считается дождевание. Этот метод подходит для всех культур, так как имитирует естественный процесс — дождь. Вот только томаты после фазы порозовения плода не стоит орошать сверху. Это может привести к развитию грибных заболеваний. Чтобы избежать неприятных последствий, стоит применять специальную опцию на дождевателе, позволяющую отводить подаваемую влагу в междурядье. В зависимости от типа используемой техники для доставки воды к растениям различают несколько видов дождевания.
Дождевание с применением самоходных круговых широкозахватных машин (пивотов) — наиболее распространенный способ орошения в индустриальном сельском хозяйстве из-за низких затрат труда и возможности использовать на больших площадях.
Этот способ применим для всех полевых сельхозкультур. Например, все американские фермеры (за исключением аграриев штата Мен, так как он расположен вблизи Атлантики) применяют его для ирригации картофеля.
Пивоты могут работать на полях с уклоном до 15%. Для полива углов поля может использоваться крыло дополива углов. Применяя это устройство на пашне площадью 64 га, можно орошать практически всю территорию (63 га), тогда как без использования этого приспособления пивот охватит лишь 53 га.
Из-за хорошей униформности данный вид полива подходит для проведения химигации (внесение удобрений и средств защиты растений через систему орошения). К тому же давление у пивота на входе сравнительно низкое — 2,5-3 атм.
Существует также и буксируемый вариант круговых установок. Обычно он используется как временное средство орошения, пока не накоплены деньги на более серьезную технологию. Его плюс в том, что одна машина может обслуживать несколько полей, но при этом тратится дополнительное время на разворот колесных кронштейнов и буксирование. Пока этот способ ирригации используют единицы.
Во всех странах в индустриальном сельском хозяйстве наравне с применением пивотов широко распространены самоходные линейные машины. Этот способ ирригации применяется на всех видах сельхозкультур. В частности, в России его используют 50% картофелеводов.
При орошении такая машина может использовать воду из гидрантов или из открытого канала. По сравнению с круговыми установками линейные машины более трудоемкие в обслуживании, но зато позволяют орошать практически всю площадь сельхозугодий (до 99%).
Другой способ орошения — дождевание из самоходной катушки с водяной пушкой — чаще всего выбирают фермеры, только начинающие внедрять ирригацию на сравнительно малых площадях (оптимальная площадь для такой установки — 30-40 га).
Для обеспечения оптимального режима орошения и передвижения давление на входе в машину должно быть порядка 6-7 атм. Это увеличивает расход энергии на прокачку жидкости или ведет к необходимости закладки подводящих труб с большим диаметром, так как потери напора на трение снижаются в большой трубе.
Эта техника требует больших затрат труда (ее нужно чаще переставлять на следующую позицию), чем вышеуказанные виды машин. Также для эксплуатации самоходной катушки требуется немаленькая (по сравнению с круговыми широкозахватными машинами) площадь для передвижения машины в рабочем режиме по полю (технологические колеи). При выборе этой техники аграриям следует задуматься об униформности полива поля при меняющемся или порывистом ветре.
Немалых трудозатрат требуют и другие виды техники — переносные трубы и трубопроводы на колесах (типа Side Roll или Волжанка), применяемые на всех сельхозкультурах. Использование этих систем затрудняется во второй половине вегетации, когда стеблестой (в особенности высокостебельных культур) становится слишком высоким.
В США этот способ ирригации применяется в старых картофелеводческих хозяйствах, чтобы занять мексиканцев в период после посадки и до уборки (чтобы они не уезжали домой в Мексику). В России же трубопроводы на колесах практически во всех хозяйствах вышли из строя.
Из чего поливают
В настоящее время в индустриальных хозяйствах США, Еропы, Австралии и Азии, выращивающих картофель, наиболее широкое распространение получили самоходные дождевальные установки ввиду их высокой униформности (90-95%), универсальности (по отношению к другим культурам в севообороте), малых затрат труда при охвате больших площадей (от 1 до 200 га) и возможности применения химигации.
Российские аграрии также отдают предпочтение самоходным машинам. Несмотря на то, что круговые дождевальные машины требуют меньших затрат как для установки, так и для дальнейшей эксплуатации, зачастую руководители предприятий останавливают свой выбор на линейных машинах из-за того, что в их хозяйствах уже есть готовая инфраструктура (канал, подземный водопровод с гидрантами). Это может быть и потому, что их поля имеют строго ограниченную прямоугольную форму (лесополосы, капитальные дороги и т.д). В то же время аграрии соглашаются с тем, что на вновь вводимых под орошение землях они предпочли бы круговые машины.
В хозяйстве «Прикубанский» (Краснодарский край) на 1300 га выращивают картофель, лук, морковь, свеклу и редьку, которые очень требовательны к влаге (норма орошения составляет 9-30 мм). «Выбор в пользу линейных машин мы сделали в 2006 году, поскольку уже имели инфраструктуру — подземные магистрали и гидранты, доставшиеся нам в наследство с советских времен, — рассказывает директор предприятия Олег Чичмаренко. — Однако спустя три года, когда мы приобрели несколько круговых машин, поняли, что в дальнейшем будем использовать только их. В наших условиях (в зависимости от вида культуры, ее рентабельности и т. д.) вложения в ирригацию при помощи этого вида техники окупаются очень быстро — в течение двух лет. Для сравнения, затраты на установку линейных машин окупятся примерно за 2-4 года (см. таблицу «Сравнения затрат на установку и применение различных ирригационных систем»).
Кстати, в мире не так уж и много предприятий, производящих круговые и линейные машины. В первую очередь это крупные американские компании — Valley Valmont, Lindsay Zimmatic, TL, Reinke (Олег, лучше себя в тексте не упоминать. В конце статьи и так будет указано, что вы сотрудник Reinke). В настоящее время из-за курсовой разницы доллара и евро их техника стоит дешевле, чем агрегаты европейских компаний RKD, Shamartin group, 2IE, Bauer.
С помощью круговых машин в хозяйстве «Светлана» (Владимирская область, поставщик картофеля для компании «Фритолей») за последние три года ввели в оборот несколько сотен гектаров под орошение. «Без орошения на наших землях можно получить 12-25 т картофеля с гектара. А можно и не получить, так как у нас песчаные почвы. Поэтому еще в 2003 году мы приобрели самоходные катушки, которые окупились за два года, а потом купили еще круговые машины, — рассказывает Андрей Синицын, руководитель хозяйства. — Несмотря на то, что эти орудия не охватывают углов полей, они хороши тем, что нетребовательны к рельефу, могут производить полив как каждый день, так и один раз в два-три дня. К тому же обслуживать 10-15 таких машин может один человек. Благодаря этим агрегатам мы имеем урожайность 35-40 т картофеля с гектара».
А вот фермеры, выращивающие продукцию на землях с открытой сетью для дождевания (в настоящее время все еще существуют и эксплуатируются сети, созданные в Советском Союзе в 1970—1990 годах и предназначенные для дождевания машинами ДДА-100, которые агрегатируются с трактором ДТ-75) и арендующие старую технику, опасаются вкладывать средства в создание капитальной инфраструктуры, необходимой для работы на круговых и латеральных машинах. У них нет уверенности, что их вложения смогут окупиться. И причиной тому не столько уровень рентабельности выращиваемой культуры, сколько страх стать жертвой рейдеров или местных сборщиков металлолома.
Корм под «дождем»
В последнее время крупные откормочные хозяйста (КРС и др. ) стали искать пути повышения отдачи со своих кормопроизводящих угодий путем орошения. Благодаря поливу кормовых угодий можно добиться 4-5 укосов многолетних трав вместо 1-2 на богаре.
На практике аграрии определили, что продуктивность многолетних трав при поливе может достигать 50-75 т/га зеленой массы. А сбор кукурузы на силос благодаря ирригации повышается с единицы площади в несколько раз.
Элитные пашни
С 1990 года по недавнее время в России происходит массовая деградация сельского хозяйства и его элитного фонда — орошаемых земель. По информации Департамента мелиорации МСХ РФ, на начало 1991 года в стране имелось 6,2 млн га орошаемых земель. Резкое снижение уровня финансирования эксплуатационных ремонтно-восстановительных работ на оросительных системах привело к интенсивному выводу из оборота орошаемых площадей. В итоге в разы уменьшилось количество дождевальных машин, а также были выведены из строя тысячи насосных станций.
В 2009 году площади полива сократились и составили 4,3 млн га. В настоящее время свыше половины оросительных систем (2,3 млн га) нуждаются в проведении работ по реконструкции. Сегодня на полях используется около 20 тыс. единиц оросительной техники различных марок и модификаций, из них 68% находятся в исправном состоянии, а 78% машин отработало нормативные сроки службы.
Источник: МСХ РФ
10 впечатляющих растений, которые поглощают много воды
Отказ от ответственности: некоторые ссылки на этой странице могут быть партнерскими. Если вы нажмете на партнерскую ссылку и совершите покупку, я могу получить комиссию. Как партнер Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках.
Если у вас во дворе есть влажное место, вы можете добавить растения, которые будут поглощать часть лишней воды. Большинство растений плохо себя чувствуют в этих условиях, а влажные пятна могут привести к гниению и другим заболеваниям.
Если вы ищете растения, которые поглощают много воды, следующие десять растений — отличный выбор.
1 – Папоротники
Многие виды папоротников могут переносить чрезмерную влажность почвы, и их можно сажать на краю прудов или в очень влажных местах.
Некоторым папоротникам, например, рождественскому папоротнику, нужны сухие тенистые места, но любой из следующих папоротников хорошо растет во влажных условиях:
- Корица
папоротник - Королевский
папоротник - Страус
папоротник - Чувствительный
папоротник - Леди
папоротник - Окрашенный
папоротник - Марш
папоротник - Холли
папоротник
Большинство папоротников имеют плотную корневую систему и водопоглощающую листву и способны поглощать много воды. Если вы выберете более высокие виды папоротника, они будут поглощать больше воды.
Страусиный папоротник (продается в питомнике Nature Hills), например, может вырасти до 3–6 футов в высоту, что делает его прекрасным растением, способным впитывать много воды.
У них обширная корневая система, которая втягивает воду и переносит ее через густую листву, и они всасывают много воды.
Папоротники также прекрасно подходят для выращивания в помещениях с повышенной влажностью, таких как кухня или ванная комната.
2 – Ландыш
Ландыш – многолетнее растение, быстро разрастающееся за счет раскидистых подземных стеблей с прямостоячими побегами.
Они существуют по крайней мере с 1000 г. до н.э. и цветут весной и в начале лета. Они процветают в зонах устойчивости США со 2 по 7.
Эти привлекательные ароматные растения предпочитают полутень и нуждаются во влажной почве. Их легко выращивать.
Вы должны сажать их поздней осенью, потому что низкие температуры обеспечат необходимый период покоя.
Отдельные корневища растения называются косточками. Их можно разделить после ноября или декабря, а затем высадить новые деления.
Важно отметить, что это ядовитое растение, поэтому его следует держать подальше от домашних животных и детей. Если у вас во дворе есть влажные места, это растение будет поглощать много воды.
3 – Лилейники
Лилейники существуют уже много веков, и существует 15 оригинальных видов и более 35 000 гибридов. Они многолетники.
Вы можете найти лилейники высшего качества на Amazon.
Цветение длится один день, но один взрослый куст может дать от 200 до 400 цветков в течение месяца.
За ними легко ухаживать, и они чрезвычайно выносливы. Они хорошо выживают при небольшом внимании.
Лучшее время для посадки лилейников – ранняя весна или поздняя осень.
Вам следует добавить органические вещества, если ваша почва песчаная или тяжелая глинистая. Они легко адаптируются, но предпочитают слегка кислую почву.
Им требуется не менее шести часов солнечного света, а утреннее солнце идеально подходит для этого растения. Их можно делить каждые три-четыре года.
При посадке лилейников нужно выкопать яму в два раза шире и глубже, чем корневой распуск.
Их нужно хорошо поливать, так как они впитывают много воды. На формирование корней уйдет несколько недель.
Когда они вырастут, вы можете удалить семенные коробочки, чтобы они хорошо цвели.
Вы должны удалить опавшие листья, как только увидите их.
Они становятся густыми и затеняют окружающие сорняки.
4 – Индийская трава
Индийская трава – это тип травы, которая поглощает много воды. Он родом из Северной Америки.
Это трава теплого сезона, которая образует комки в районах Среднего Запада. Он известен своей высотой и декоративными листьями.
Листья 3/8 дюйма в ширину и 18 дюймов в длину, с тонкими кончиками.
Индийская трава может вырасти до шести футов и осенью дает тень листве.
Предпочитает солнечные места и хорошо впитывает воду. Он хорошо растет на глубоких, влажных суглинках, но может выжить и в песчаных или глинистых почвах.
Эта трава питательна и может употребляться в пищу домашними и дикими животными.
Обеспечивает декоративный бордюр в саду и помогает стабилизировать почву в местах эрозии. Хорошо растет в пойменных степях и по низкогорным участкам.
Индийская трава имеет корневища, которые начинают расти поздней весной и продолжают расти в начале зимы.
Эта трава вынослива и легко растет. После того, как он установлен, он требует очень мало ухода.
5 – Рогозы
Рогозы процветают вокруг прудов и влажных мест, потому что они любят воду. Они настолько хороши, что их трудно контролировать.
Каждая часть этого растения приносит пользу ряду видов, включая человека.
Они высокие и крепкие, их рост может достигать десяти футов.
Рогозы имеют корневищные корни и длинные плоские листья. Они будут расти везде, где есть постоянный источник воды.
Они могут жить в прудах и привлекают мелких рыб и других животных, которыми могут питаться дикие животные.
Они служат укрытием от ветра и материалом для гнездования птиц, а также привлекают в ваш пруд множество диких животных.
Люди используют рогоз для плетения корзин и циновок. В этом видео от Peasantartcraft вы можете подробно увидеть чудесное плетение корзин.
Все растение съедобно. Люди варят корни и перемалывают рогоз в порошкообразную муку.
Это растение также имеет промышленное применение, в том числе его перегонку в этиловый спирт или стебли, используемые для изготовления крема для бритья. Это чрезвычайно полезное растение, которое хорошо растет в очень влажных условиях.
Рогоз очень быстро размножается и может заполонить пруд всего за несколько лет. Если у вас есть рогоз, вам нужно будет принять меры, чтобы контролировать его.
Вы можете использовать гербициды для борьбы с распространением. Например, дикват — контактный гербицид, который убивает зеленую часть растения, но не корень, и безопасен для использования в прудах.
Если вы не хотите использовать гербициды, вы можете стратегически выкопать их, чтобы проредить популяцию.
Если у вас уже есть большая площадь зарослей, вы можете утопить их, отрезав надводную часть. Они не выживут без контакта с воздухом.
6 – Ирис
Ирис красиво цветет с конца зимы до ранней весны. Они могут придать цвет вашей клумбе в это время.
После того, как вы посадите растение, оно требует минимального ухода и легко размножается. Они также поглощают много воды.
Ирис бородатый – самый распространенный сорт в США. Их высота варьируется от трех дюймов до четырех футов.
Они цветут синими, фиолетовыми, белыми и желтыми оттенками, а также существуют гибридные версии.
Желтый урожай воспоминаний Высокий бородатый ирис вырастает до 3 футов в высоту и может осчастливить влажную местность. Найдите его в питомнике Nature Hills.
Ирисы следует сажать на солнечном участке с богатой почвой и хорошим дренажем.
Необходимо оставить место между корневищами и накрыть их, но не закапывать. Если они будут полностью закопаны, вы можете столкнуться с корневой гнилью.
Не удаляйте желтую листву по мере увядания цветов, потому что она обеспечивает питательные вещества для цветов следующего года. Это важно, потому что им нужны эти питательные вещества.
Если земля сухая, их нужно поливать, потому что эти растения требуют много воды. Если вы живете во влажном районе или имеете влажное место, где они растут, ирисы требуют минимального ухода.
7 – Ухо слона
Растение с ухом слона имеет большую тропическую листву, которая украсит любой ландшафт.
Они бывают разных цветов и размеров и используются в качестве почвопокровных или фоновых растений.
Они обычно используются в качестве фокуса.
Уши слона вырастить легко. Они хорошо растут на богатой влажной почве и могут расти на полном солнце. Посадите клубни на глубину от двух до трех дюймов после того, как заморозки прекратятся в течение года.
Они требуют минимального ухода, но вам нужно будет поливать их во время засухи, потому что им нужно много воды.
Они не выдерживают низких температур, поэтому вам придется выкопать их и хранить в помещении в это время.
8 – Цветок обезьяны
Цветы обезьяны хорошо растут во влажных местах и цветут с весны до осени.
Встречаются на болотах, берегах ручьев и сырых лугах. Если в вашем саду есть влажная зона, эти цветы будут поглощать много воды и создавать привлекательный бордюр.
Это местные цветы Северной Америки, которые лучше всего растут в зонах устойчивости с третьей по девятую.
Они также являются важным хозяином для балтиморской и обыкновенной бабочек-каштанов.
Вы должны размещать их в соответствии с размером растения, и они нуждаются в полутени, особенно во второй половине дня.
Этим растениям требуется очень мало
будьте осторожны, если ваша почва влажная. Вам нужно будет поливать их, если почва
становится сухим. Пока у них много воды, их легко
поддерживать.
9 – Лиана трубная
Лиана трубная – лиана с красивыми цветами, быстрорастущее многолетнее растение.
Это прекрасное растение для выращивания на заборах и беседках, где много влаги.
Самая большая проблема этого растения заключается в том, что оно может быть агрессивным, если его не контролировать. Вам нужно будет обрезать эту лозу, чтобы она не захватила весь сад.
Это растение известно тем, что привлекает в ваш сад колибри и бабочек.
Его цветы распускаются с лета до осени и окрашены в оттенки желтого, оранжевого и красного цветов.
Растение хорошо себя чувствует в зонах устойчивости с четвертой по девятую, как на частичном, так и на полном солнце. Он может адаптироваться практически к любой почве.
Во время роста трубчатая лиана не требует особого ухода, но вам придется ее обрезать, иначе она может занять весь двор или сад.
Лучшее время для обрезки – ранняя весна, но при необходимости вы можете провести повторную обрезку осенью.
10 – Каролинский джезамин
Каролинский джезамин имеет стебли, которые могут вырасти до двадцати футов в длину, и он может взобраться на любую поверхность, на которую он способен.
Эти лианы покрыты гроздьями желтых цветов в конце зимы и ранней весной.
Они обитают на юго-востоке США и не переносят мороза. Это растение относится к зонам устойчивости с седьмой по девятую.
Хотя это растение может переносить засуху, оно прекрасно себя чувствует во влажных условиях. Он может поглощать много воды и будет быстро расти и распространяться.
Вам нужно будет обрезать это растение, чтобы держать его под контролем. Вы можете обрезать их до трех футов над землей в конце сезона, чтобы держать их под контролем.
5 растений, о которых вы не знали, что им требуется больше всего воды
Pentair Water Solutions
01.07.2021
Те, у кого зеленый палец, хорошо знают, что бесчисленным комнатным растениям требуется обильная вода, чтобы поддерживать пышную, пышную зелень. Многие домовладельцы, особенно в засушливых районах, перешли на засухоустойчивые комнатные растения, которым требуется мало средств к существованию для выживания и процветания.
Для домовладельцев, живущих в местах с обильным водоснабжением, разнообразие растений в вашем доме не должно ограничиваться только тем, какое обслуживание и уход требуют те или иные растения.
Однако есть много распространенных видов растений, о которых вы, возможно, не догадываетесь, что они постоянно нуждаются в большем количестве воды. Следуйте за нами, пока мы разбираем 5 комнатных растений, к которым вам нужно будет приложить немного больше любви и заботы, чтобы они оставались красивыми и яркими.
1. Импатиенс – эти цветы любят тень и являются отличными комнатными растениями. Даже когда они не цветут, блестящие, мерцающие листья привлекают внимание. Импатиенс нуждается в богатой почве для оптимального роста, и его следует регулярно поливать, чтобы почва не высыхала. Используйте почву и горшки, которые быстро дренируются и часто ухаживайте за цветком.
2. Бегонии – Универсальные бегонии одинаково любимы в подвесных горшках, на клумбах и на подоконниках. Одно из самых распространенных комнатных растений, бегония лучше всего растет в рыхлой почве, которая быстро дренируется, а это значит, что вам нужно будет поливать ее неукоснительно. Позаботьтесь об обрезке любых длинных стеблей, чтобы сохранить компактную форму бегонии.
3. Пуансеттии – Пуансеттии невероятно популярны во время празднования праздников, но особенно чувствительны к разрушительному воздействию снега и мороза. Держите их в хорошо освещенной, теплой комнате и кормите их большим количеством воды, чтобы они были счастливы. Всегда дайте почве время высохнуть перед повторным поливом. Ухаживайте за ними правильно, и они прослужат вам до Дня святого Валентина!
4. Цикламен – Темные сердцевидные листья цикламена придают этим растениям романтический вид. Вы должны хорошо поливать их, но для комнатных растений вы должны поливать растения снизу, иначе почва может стать сырой и привести к корневой гнили. Манящий, но ядовитый цикламен следует держать подальше от детей и домашних животных.
5. Африканские фиалки — эти растения действительно любят воду, но их появление в этом списке не означает, что вы должны поливать их водой. Африканские фиалки необходимо поливать каждые 3 дня, но не больше, чем обычное комнатное растение. Листья не могут намокнуть, поэтому поливайте снизу вверх, чтобы сохранить форму листьев.
Особое значение для испытывающих жажду комнатных растений имеет качество воды. Загрязнители в вашем водоснабжении могут нанести вред вашим драгоценным растениям, не говоря уже о вашей семье. Обеспечьте свои растения и свою семью наилучшей водой, установив систему фильтрации от Pentair.
Статьи по теме
5 рецептов фруктовой воды, которые стоит попробовать этим летом
Простая прогулка по кварталу с Fido поможет вам…
Читать далее
5 вещей, которые может повредить хлор
Если у вас водопроводная вода, скорее всего, она содержит хлор. .
Читать далее
Ваше тело говорит вам, сколько воды пить?
Сколько воды я должен выпивать в день? Вода…
Читать далее
Отказ от ответственности: Информация на этом веб-сайте не была проверена FDA. Продукты, предлагаемые для продажи здесь, не предназначены для лечения, излечения или предотвращения каких-либо заболеваний или состояний здоровья. Никаких медицинских заявлений не делается и не подразумевается.