Водопотребление и полив овощных культур — Новый век агротехнологий

Контрольная работа по овощеводству

вопрос № 13. способы и техника поливов,их преимущества и недостатки.виды поливов.

вопрос №25.учение В.И. Эдельштейна о площади питания овощных растений

                                                             2021г

вопрос № 13. способы и техника поливов,их преимущества и недостатки.виды поливов.

Для получения высо­ких и устойчивых урожаев в орошаемом земледелии поливы необходимо проводить с учетом биологических особенностей сель­скохозяйственных культур и почвенно-климатических условий. До­биться этого можно путем строгого соблюдения требуемого режи­ма орошения.

Полив— это распределение оросительной воды по полю и превращение ее из состояния тока (в элементах проводящей, или распределительной, сети системы) в состояние почвенной влаги через элементы регулирующей сети посредством процесса впитывания. Наибольшее распространение получили следующие способы полива: дождевание и поверхностные, которые подразделяются на поливы по бороздам, напуском по полосам, затопление. Кроме того, разрабатываются и проходят экспериментальную проверку внутрипочвенный и капельный способы полива.

Каждому способу полива соответствует набор технических средств для его осуществления (дождевальные и поливные машины и устройства), то есть техника полива. Полив может быть механизирован с использованием тракторов, специальных машин, устройств и автоматизирован.

Принятые способ и техника полива должны обеспечивать достаточно равномерное по площади поля увлажнение почвы в требуемые сроки при минимальной затрате труда, создание условий для производительного использования сельскохозяйственных машин.

В отечественной практике орошаемого овощеводства и картофелеводства наиболее распространенными являются такие

 способы полива: поверхностные (по бороздам), дождевание и микроорошение (капельное, микродождевание и мелкодисперсное орошение). Каждый из них имеет свои особенности, преимущетсва и недостатки и по разному влияет на растения, температурный, водный, питательный и солевой режимы почвы, а также на влажность и температуру приземных слоев воздуха.

Поверхностный способ проводится по бороздам, по полосам и затоплением.

Поверхностные способы орошения – применяют на предварительно капитально спланированных полях, которые имеют уклоны в пределах от 0,002 до 0,008, при глубине залегания грунтовых вод ниже 4 м. Расстояние между бороздами зависит от водно-физических свойств почвы и технологии выращивания культуры, глубина борозд – от рельефа и способа посева овощных культур.
К преимуществам этих способов полива можно отнести низкие начальные капиталовложения на организацию орошения, а к недостаткам – не экономные расходы поливной воды, неравномерный полив по длине борозды, необходимость тщательного планирования поверхности поля, периодического проведения мероприятий по защите почвы от вторичного засоления и постоянной защиты почвы от водной эрозии.
В последние годы эти способы полива мало применяют в больших промышленных агрохозяйствах, но они являются распространенными на приусадебных участках и небольших площадях в фермерских хозяйствах.

Полив по бороздам проводится преимущественно при возделывании пропашных культур, при ленточном способе посева полевых, овощных культур, а также плодовых и ягодных насаждений. Борозды бывают мелкие — 8—12 см, средние—12—16, глубокие —22 и очень глубокие — более 22 см. Расстояния меж­ду бороздами в зависимости от глубины и механического состава почвы могут быть 0,6—0,7; 0,7—0,9 и 0,9—1,1 м. Длина поливных борозд зависит от водопроницаемости почвы, уклона поливного участка и может быть равна 100—300 м.

Недостатки этого способа полива: большая трудоемкость, низ­кая производительность труда поливальщика, невозможность по­лива малыми нормами. Кроме того, если засоленные горизонты располагаются неглубоко, то возможно засоление межбороздных полос в результате испарения влаги.

Полив по полосам применяется для влагозарядки, по­лива культур сплошного, реже широкорядного, способа посева, садов.

Этот способ полива применяется на полях со спокойным релье­фом, с однородным продольным склоном от 0,002 до 0,015. По­перечный склон не должен превышать 0,005 на узких и 0,003 на широких полосах. Ширина полос колеблется от 3,6 до 20—30 м, длина — от 50 до 400 м и более. Длинные полосы нарезаются на хорошо спланированных полях с продольным склоном 0,001—0,003 и незначительной водопроницаемостью почвы.

При этом способе полива смачивается практически вся по­верхность орошаемого участка. Это особенно важно для получения дружных равномерных полных всходов сельскохозяйственных куль­тур. Такой способ полива большими поливными нормами обеспе­чивает нисходящий ток поливной воды, не допускающий подъема солей к поверхности почвы, если грунтовые воды залегают на большой глубине. Производительность труда поливальщика при этом способе выше, чем при поливе по бороздам.

Недостатком этого способа полива является уплотнение почвы на всей площади и образование поверхностной почвенной корки. При запоздании с поливом могут образовываться трещины в почве, что приводит к разрыву корневой системы растений. Для рыхления почвы требуется боронование зубовыми боронами или обработка ротационной мотыгой, игольчатой бороной. Вслед за поливом рез­ко уменьшается аэрация почвы, что сопровождается временным снижением микробиологической активности в почве и образова­нием нитратов, а накопившиеся ранее нитраты вымываются вглубь оросительной водой. Эти явления временно ухудшают азот­ное питание растений. К недостаткам этого способа полива сле­дует отнести также разрушение структуры почвы и неравномер­ность по глубине увлажнения почвы на поливном участке.

Полив затоплением проводится на участках (чеках), ограниченных земляными валиками. Он требует больших перво­начальных затрат на сооружение чеков, особенно тщательную планировку и, в ряде случаев, на устройство дренажной сети. Длительное воздействие воды при этом способе полива приводит к размыву, заиливанию и сильному уплотнению почвы.

Этот способ полива применяется при возделывании риса, для влагозарядки, при лиманном орошении и для промывки засолен­ных почв. Иногда такой способ полива используется при поливе многолетних трав, кукурузы. Склон орошаемого участка не дол­жен превышать 0,001 или он должен полностью отсутствовать.

Недостатки этого способа полива следующие. Прежде всего, расходуется большое количество воды. Вследствие длительного затопления чеков почва разобщается с приземным слоем воздуха, на длительное время прекращается газообмен между почвенным и атмосферным воздухом, замедляется аэробный процесс и ухуд­шаются условия питания растений. При этом способе полива мно­го расходуется воды на ее испарение с поверхности орошаемой площади.

Полив дождеванием состоит в разбрызгивании воды над поверхностью орошаемой площади специальными дождеваль­ными агрегатами. Это наиболее эффективный способ, так как он приближает создающиеся условия к естественному увлажнению. При этом происходит увлажнение не только почвы, но и призем­ного слоя воздуха и растений. При таком способе можно регули­ровать поливные нормы в широком диапазоне и применять его не только для предпосевных и вегетационных, но и для специальных поливов: освежительных, удобрительных, противозаморозковых.

При этом способе полива исключается возможность заболачи­вания и резко уменьшается опасность засоления, вместе с водой удобно наносить некорневую подкормку и совмещать полив с опрыскиванием растворами препаратов для уничтожения вреди­телей. Поливной водой смываются с листьев некоторые насекомые. У растений быстро восстанавливается тургор, увеличивается сте­пень раскрытия устьиц, в результате чего повышается интенсив­ность ассимиляции и улучшается воздушное питание растений.

Дождевание позволяет не только получать высокие урожаи, но и существенно улучшать качество продукции овощных и других культур.

К недостаткам орошения относятся неравномерная степень увлажнения почвы при ветре более 3 м/с, малая глубина промы­вания почвы, повреждение неокрепших растений (рассады), буто­нов цветов крупными каплями дождя.

Чтобы не допустить поверхностный сток воды и смыв почвы на тяжелых глинистых почвах, интенсивность дождя не должна превышать 0,1—0,2 мм/мин, на среднесуглинистых — 0,2—0,3 и на легких почвах — 0,5—0,8 мм/мин.

Дождевание – на сегодня все еще остается наиболее распространенным способом полива овощей и картофеля в Украине. Точных статистических данных касательно площадей полива овощей дождеваниям нет, но приближенные данные относительно зоны Степи на 2021 г. такие: всего орошалось овощей дождеваниям – 80 тыс. га или 63,5%, капельным орошением – 30 тыс. га (23,8%), поверхностными способами – 15 тыс. га (11,9%), другими способами – до 1 тыс. га (0,8%). В последние годы наблюдается стабильная динамика сокращения площадей дождевания овощей в южном регионе. Кроме того, этот процесс сопровождается переориентацией на новые современные типы дождевальной техники зарубежного производства – широкозахватные дождевальные машины и шланго-барабанные дождевальные установки.
Как свидетельствуют результаты исследований разных научных учреждений, а также передовой производственный опыт, в зоне Степи дождевания является достаточно эффективным, прежде всего, для полива моркови, свеклы столовой, капусты белокочанной, зеленных культур, редиски.
Преимущества дождевания (по сравнению с поверхностными способами полива): обеспечивает более равномерный полив по участку, более экономный расход поливной воды, снижается ирригационная эрозия почвы, обеспечивает больший прирост урожайности; недостатки: много влаги тратится на испарение из почвы ( до70%) и мало на транспирацию, метало и –энергоемкий способ полива, создает благоприятные условия для развития вирусных болезней, равномерность полива зависит от силы ветра.
Мелкодисперсное, или аэрозольное, орошение обеспечивает увлажнение приземного слоя воздуха, растений и частично поверхности почвы. Величина капель воды достигает 200—300 микромиллиметров, которые не скатываются с листьев, а остаются на них до полного испарения. Такие капли воды обра­зуются при дроблении струи воды туманообразующими установ­ками. В течение дня посевы, посадки увлажняют до 10 раз, рас­ходуя за один полив 100—200 л/га.

Принцип микродождевания заключается в подаче поливной воды под давлением (от 0,15 до 0,25 МПа) через сеть поливных трубопроводов и микродождевателей к корнеобитаемому слою почвы в виде дождя с размером капель  до 500 мкм

Мелкодисперсное орошение снижает температуру приземного слоя воздуха и растений на 5—10 °С, одновременно повышая влаж­ность воздуха. При этом снижается расход воды на транспирацию растений и усиливается их фотосинтетическая деятельность.

Мелкодисперсное орошение также является на сегодня малораспространенным способом микроорошения овощей и картофеля: общая площадь под ним в Степи не превышает 100-150 га. Является вспомогательным способом орошения и используется одновременно с капельным орошением. Суть мелкодисперсного способа полива заключается в периодическом смачивании листовой поверхности овощных растений микроскопическими каплями воды. Степень дисперсности воды должна быть такой, чтобы капли не скатывались с листьев на почву, а оставались на них до полного испарения. Исследованиями экспериментально установлено, что размер капель не должен превышать 500 мкм (по другим данным – 100 мкм).
Мелкодисперсное орошение проводят только днем, в знойную погоду, когда температура воздуха превышает оптимальную для развития растений. Норма полива – от 0,5-2 м3/га. Вода, постепенно испаряющийся из поверхности листьев, охлаждает их, при этом влажность воздуха повышается на 25-35%, а испарение с поверхности почвы уменьшается. Этим устраняется явление «депрессии фотосинтеза» у овощных растений.
Мелкодисперсное орошение также является перспективным способом микроорошения для борьбы с заморозками в посадках сверхранних рассадных культур.
При этом увлажняют как поверхность растений, так и поверхность почвы.
Как свидетельствуют исследования Института гидротехники и мелиорации (ИГиМ) и Института южного овощеводства и бахчеводства НААН, в знойную и засушливую погоду применения микродождевания для полива моркови, свеклы столовой, капусты белокочанной, картофеля, арахиса снижает температуру приземных слоев воздуха на 3-80С, а относительную влажность воздуха повышает на 20-30%. Такая особенность микродождевания положительно действует прохождение процессов фотосинтеза, и, как следствие, повышает урожайность с.-х. культур.
Микродождевание также является перспективным способом микроорошения в плане расширения его функциональных возможностей: внесение средств защиты растений с поливной водой и использования микродождевания для борьбы с заморозками в посадках сверхранних рассадных культур.
Внутрипочвенное (подпочвенное) орошение осуще­ствляется путем подачи воды в почву через поры — отверстия или стыки трубчатых увлажнителей, а также из кротовин, проделан­ных в почве на глубине 40—50 см. Расстояние между увлажните­лями в полевых и овощных севооборотах 1,0—1,2 м, в садах 1,8— 2,0, на виноградниках 2,0—2,5 м.

В увлажнители вода подается из открытых каналов или труб. Затем в результате капиллярного поднятия воды вверх увлажня­ется активный слой почвы. Такой способ орошения позволяет под­держивать влажность почвы, близкую к капиллярной влагоемкости. При этом способе поверхность почвы не подвергается смыву и размыву, не образуется почвенная корка, значительно меньше, чем при других способах, теряется влаги на испарение, отсутству­ет оросительная сеть, что позволяет в любое время проводить по­левые работы, снижаются затраты на полив.

Недостатки внутрипочвенного орошения: недостаточное увлаж­нение самого верхнего слоя почвы, уход части воды вглубь за пределы корнеобитаемого слоя почвы, поднятие солей на засо­ленных почвах вверх, высокая стоимость.

Капельное орошение — это подача малыми порциями (каплями) воды непосредственно в зону корневой системы расте­ний с помощью Tpyбы уложенных неглубоко в почву, или на по­верхности почвы через микровыпуски – капельницы. Такой способ обеспечивает поддержание в течение всей вегетации влажности почвы близкой к оптимальной. Этот способ применяется в много­летних насаждениях: садах, виноградниках и в насаждениях не­которых других культур на почвах со сложным рельефом и с высо­кой водопроницаемостью.

Особенность этого способа орошения состоит в том, что вода подается непрерывно и равномерно на протяжении всей вегетации растений.

Капельное орошение имеет ряд преимуществ над другими спо­собами: небольшие затраты на полив, возможность дозировать по­дачу воды на испарение и фильтрацию ее за пределы корнеобитаемого слоя, исключается поверхностный сток и экономится вода. Можно с орошаемой водой вносить локально питательные веще­ства, создавать благоприятные водно-воздушный и питательный режимы почвы. При этом способе орошения исключаются возмож­ность поднятия грунтовых вод и вторичное засоление почвы.

Капельное орошение – самый прогрессивный на сегодня способ полива овощных культур и картофеля в Украине. Значительное распространение капельное орошение получило благодаря известным и беспрекословным преимуществам по сравнению с дождеванием и поверхностными способами полива, а именно:

• • экономия поливной воды (от 50% до 5 раз); электроэнергии (50–70%) и удобрений (20–50%). Эффективность орошения достигает 90–98%, поскольку вода поступает непосредственно к корневой системе растений;
• существенное (от 30% до 3 раз) увеличение урожайности овощных культур на фоне улучшение качества продукции;
• обеспечение оптимальных расходов воды и удобрений в соответствии с физиологичными потребностями растений на основе создания благоприятного водного и питательного режимов почвы;
• высокий уровень механизации и автоматизации технологических процессов (полив, внесение удобрений, химических мелиорантов, средств защиты растений) и на этой основе высокая степень контролируемости экологических нагрузок на естественную окружающую среду;
• сокращение применения средств защиты растений (25–50%), поскольку существенно уменьшается засоренность (земля между поливными лентами остается сухой) и поражение растений грибковыми и бактериальными болезнями;
• снижение эксплуатационных расходов на 50–70%;
• исключение влияния ветра на процесс орошения;
• снижение требований к системам дренажа;
• возможность использования слабоминерализованных вод, которые являются непригодными для полива другими способами орошения;
• отсутствие поверхностного стока, который исключает эрозию почв и поднятие грунтовых вод; возможность освоения склоновых земель со сложным рельефом (с укнолом до 300), а также малопригодных (маломощных, песчаных, супесчаных, рекультивированных) земель;
• уменьшение трудозатрат на строительство, эксплуатацию и техническое обслуживание систем капельного орошения благодаря высокой заводской готовности узлов и полной автоматизации управления процессом полива.

Благодаря соответствию технологий капельного орошения двум взаимосвязанным условиям устойчивого развития – высокой экономической эффективности и экологической безопасности, оно имеет широкое применение для полива пропашных сельскохозяйственных культур. По оценкам специалистов сегодня в мире орошается локальными способами полива свыше 3,35 млн. га с.-х. угодий.
К недостаткам капельного орошения овощей (по сравнению с дождеванием и поверхностными поливами) можно отнести:

При капельном орошении поливы по назначению делят на предпосевные (предпосадочные), послепосевных (послепосадочные), вегетационные, подкормочные, провокационные, промывные и поливы для внесения средств защиты растений и химреагентов.
Предпосевные (передпосадочные) и послепосевные (послепосадочные) поливы проводят с целью создание оптимальной влажности верхнего слоя почвы для получения своевременных и дружных всходов, приживания рассады и лучшего развития растений на начальной стадии вегетации.
Вегетационные поливы являются основными для сельскохозяйственных культур в целом, и для овощных и картофеля в частности. Проводят в течение вегетационного периода растений с целью поддержания уровня увлажнения почвы в оптимальном диапазоне. Количество вегетационных поливов при капельном орошении овощей зависит от многих факторов, основными из которых являются: напряженность метеорологических условий (температурного режима, относительной влажности воздуха, силы ветра), уровня предполивной влажности почвы, биологических особенностей культуры (сорта, гибрида), специфики размещения ее корневой системы (глубины увлажнения), фазы развития, схемы посева (посадки) и, соответственно, размещения поливных трбопроводов (части увлажняемой площади), свойств почвы (гранулометрического состава, плотности строения, наименьшей влагоемкости и др.).
Подкормочные поливы применяют для внесения растворимых удобрений с поливной водой в системах капельного орошения с целью поддержания оптимальной концентрации элементов питания в почвенном растворе. На современном этапе развития овощеводства играют очень важную роль в комплексных интенсивных технологиях выращивания овощных культур. Как правило, подкормочный полив проводят совместимо с очередным вегетационным поливом, что дало название этой операции – fertigation (рус. – «фертигация») (от английских слов «fertilization» – удобрение и «irrigation» – орошения).
Провокационные поливы – проводят с целью борьбы с сорняками. Как правило, увлажняют верхние 0-10 или 0-20 см слои почвы, в которых находится большая часть семян сорняков. Проводят от 1 до 3 поливов. После прорастания сорняков их уничтожают с помощью гербицидов или культивацией почвы. Особенно эффективными провокационные поливы являются для повторных культур (летних сроков посева или посадки).
Промывочные поливы – применяют на засоленных почвах с целью вымывания растворимых солей за пределы корнеобитаемого слоя почвы. Их проводят осенью, когда уровень грунтовых вод падает до максимального значения. В зависимости от типа и степени засоления почвы проводят два полива нормой от 150 до 300 м3/га.
Необходимо также вспомнить еще один перспективный вид поливов на системах капельного орошения овощных культур – поливы для внесения средств защиты растений. На данном этапе развития овощеводства в Украине есть рекомендации относительно внесения с поливной водой инсектицидов Конфидор, в.р.к., Актара 25 WG, в.г., Маршал 25, к.э. и др. Использование этого способа внесения инсектицидов для защиты овощей и капельной трубки дает возможность значительно улучшить экологическое состояние овощных плантаций, санитарно-гигиеническое состояние посевов и рабочей зоны для с.-х. работников.

вопрос №25.учение В.И. Эдельштейна о площади питания овощных растений

Выполнено множество опытов по изучению способов посева, норм высева, оптимальной густоты посева или посадки, однако общие установки и рекомендации по норме высева, площади питания всё ещё носят ориентировочный характер, нередко повторяются или противоречат друг другу. В то же время выбор оптимальной площади питания — один из актуальных вопросов, от решения которого зависят не только величина и качество урожая, но и возможности механизации, а, значит, и затраты труда и средств на единицу продукции. Не случайно акад. В.И. Эдельштейн писал: «Среди вопросов сегодняшнего дня трудно найти другую более благодарную тему для исследования, как изучение площади питания для различных сортов и пород огородных растений, так как этим путём дается в руки возможность, часто без затраты средств, поднять урожайность на 30-40 и более процентов» (Эдельштейн В.И. За высокие урожаи овощей. М.: Сельхозгиз, 1954).

Формирование урожая в полевых условиях — многофакторный процесс, причём учесть все факторы очень трудно, а порой и невозможно. Выходной параметр такой функции — урожайность, обобщающая действие всех факторов; это произведение числа растений в единице площади на продуктивность одного растения. Максимальная урожайность достигается при оптимальном сочетании числа растений в едитнице площади и продуктивности одного растения. Таким образом, всё сводится к выбору оптимальной величины и конфигурации площади питания для разных сельхозкультур с учетом зон их возделывания.

Используя предложенный коэффициент равномерности (отношение среднего фактического расстоянипя между семенами к оптимальному при идеальном размещении), пришли к выводу, что для рядовых посевов урожайность есть функция коэффициента равномерности и нормы высева, причём норма высева характеризует абсолютную площадь питания, а коэффициент равномерности — её конфигурацию. Очевидно, для конкретных условий наивысшая урожайность получается при максимальном коэффициенте равномерности и оптимальной норме высева семян. При оптимальной норме высева можно найти разумные пределы коэффициента равномерности ( < 1 ), чтобы, не снижая существенно урожайность, излишне не усложнять технологию посева и конструкцую сеялки.

При квадратном (по углам квадрата) расположении растений получается не совсем равномерная площадь питания, так как по диагонали расстояние между растениями больше чем вдоль и поперёк поля. Наиболее рациональным является шахматное размещение растений, при котором расстояние между растениями во все стороны одинаково. Если принять, что используемая площадь питания соответствует площади круга, а коэффициент использования — это отношение используемой к общей площади питания, то при квадратном размещении растений этот равен 0,7854, а при шахматном — 0,91. При шахматном размещении ширина междурядий меньше расстояния между растениями в рядке, что позволяет разместить на единице площади поля больше растений, чем при прямоугольном размещении, в 1,15 раза при том же расположении растений в рядках, что повысит урожайность.

Эдельштейн В.И. Овощеводство. М.: Сельхозгиз. 1962. С. 71-347.

Условия развития растений овощей, их стойкость к вредителям, болезням и сорнякам в сильной степени зависят от густоты стояния и характера размещения их по площади поля, то есть от площади питания и её конфигурации. Площадь питания отдельного растения есть частное от деления величины площади на число находящихся на ней растений. Площадь питания можно определить также умножением средней ширины междурядья на среднее расстояние между растениями в ряду. На поле взаимное влияние растений зависит, с одной стороны, от размеров растений, а с другой — от площади питания. Немецкий учёный Е. Вольни сделал из своих наблюдений следующие выводы: 1. Урожай отдельного растения с увеличением площади питания растёт до известного предела, неодинкового для разных культур. 2. Увеличение урожая с одного растения с ростом площади питания идёт не пропорционально: сначала быстро, а затем — всё медленнее. 3. Наиболее благоприятные соотношения между площадью питания и урожаем на одно растение наблюдаются при максимальном урожае на единицу площади. Урожай на единицу площади тем относительно больше, чем меньше площадь питания.

Причину этого Е. Вольни видел в том, что при малом объеме почвы, приходящемся на одно растение, они полнее используют элементы пищи. Однако при чрезмерном уменьшении площади питания урожай на единицу площади снова снижается. Это вызвано ухудшением освещения и уменьшением тепла, получаемого растением. Кроме того, влажность почвы и температура воздуха в этом случае снижаются. От чрезмерного разрежения растений урожай также уменьшается, так как менее полно используется почвенный объем, чем при тесном размещении растений.

Данные В.И. Эдельштейна говорят о том, что с увеличением густоты стояния растений урожай на единицу площади растёт до определённого предела, а затем снижается. На почвах повышенного плодородия с ростом густоты средний вес растения или плодов снижается медленнее, чем растёт число растений, поэтому максимальный товарный урожай получается при относительно малых площадях питания. При сохранении величины площади питания, чем больше она отличается от квадрата, тем ниже урожай. Но на это приходится идти, так как малые площади питания затрудняют работу машин. Урожай с единицы площади есть произведение среднего урожая с одного растения на число растений в этой площади.

Марков В.М. Овощеводство / В.М. Марков и др. М.: Сельхозгиз, 1945. С. 91-280.

Площадь питания для одного растения определяют по формуле: Р = а[б в(г-1)] / г , кв. см, где а — расстояние между растениями в ряду, см; б — расстояние между лентами, см; в — расстояние между рядами в ленте, см; г — число рядов растений в ленте. Число растений на 1 га определяется по формуле: N = 100 000 000 : Р . При слишком густом размещении растения угнетают друг друга, что приводит к снижению товарного урожая с единицы площади. С увеличением площади питания урожай на единицу площади сначала повышается, а затем снова падает.

Площади питания овощных растений зависят от внешних условий. Чем они лучше, тем площадь питания может быть меньше. Для разных видов и сортов овощей наилучшая площадь питания различна. При рядовом размещении растений площадь питания имеет форму вытянутого прямоугольника. Эту форму можно значительно изменять без особого ущерба для урожая и товарных качеств овощей. Однако чрезмерное загущение в ряду уменьшает урожай. Для корнеплодов и репчатого лука расстояние между растениями в ряду болжно быть не менее диаметра нормально развитого продуктового органа. Для плодовых овощей (перцы, томаты и др.) расстояние между растениями в ряду зависит от их отношения к условиям освещения и величины растений. Посевы и посадки овощей могут быть однорядные или многорядные, или ленточные. Количество рядов в ленте зависит от плодородия и окультуренности почвы.

При составление схем размещения растений нужно учитывать возможность прохода между лентами машин и обработки междурядий с помощью машин.

Сапегин А.А. Закон урожая // Труды Одесской сельскохозяйственной селекционной станции. 1922. Вып. 7.

С увеличением густоты стояния растений урожайность сначала возрастает, а затем снижается.

Корогодов Н.С. Некоторые принципы математического анализа опытных данных по площадям питания растений // Нормы высева, способы посева иплощади питания сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1971. С. 456-468.

Оптимальной густотой посева (площадью питания) считается та, при которой урожайность наибольшая. Кривая урожайности в зависимости от густоты стояния растений имеет одновершинный характер.

 Будагов А.А. Точный посев овощных культур и площади питания // Там же. С. 440-445.

Отклонения от заданных интервалов между растениями в ряду, при которых растения не угнетают друг друга, не должны превышать: для крупносемянных культур — 20 %, для мелкосемянных культур — 30 %. Число высеянных на 1 га семян должно быть больше ожидаемого к уборке количества растений, так как часть семян не всходит, а часть растений погибает от вредителей и болезней, а также при бороновании и культивации. Полевая всхожесть семян всегда ниже лабораторной, а показатель этого снижения зависит от вида, сорта и качества семян.

Савицкий М.С. Теоретические основы методики определения норм высева зерновых культур по оптимальному стеблестою // Там же. С. 5-12.

Дал структурную формулу.

Листопад Г.Е. Оптимальное программирование урожая сельскохозяйственных культур в условиях орошения / Г.Е. Листопад и др. // Научные основы программирования урожаев сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1978. С. 161-171.

Посев сельскохозяйственной культуры — это многофакторная биологическая система, включающая растения и окружающую их среду (солнечная радиация, воздух, осадки, почва с населяющими её микроорганизмами и животными и т.д.). Эта система имеет вполне определённые параметры функционирования, при которых оно протекает с максимальным эффектом. Принцип оптимальности заключается в отыскании такого варианта сочетания основных природных факторов и целенаправленного воздействия на посев (выбор сорта, регулирование густоты, сроков и способов посева, удобрение, орошение, обработка почвы, уход за растениями и т.д.), при котором в конкретных условиях обеспечивается максимальная, экономически целесообразная продуктивность возделываемой культуры. Для планирования высоких урожаев необходим учёт по крайней мере 10 важнейших факторов: потенциала сорта (гибрида), фотосинтетически активной солнечной радиации, густоты и размещения растений, плодородия почвы, температуры почвы и воздуха, влажности почвы, струтуры почвы, интенсивности углеродного питания растений и др.

Бахмутов В.И. Критерий оценки равномерности распределения растений по площади // Сборник научных работ / Саратовский СХИ. 1977. Вып. 98. С. 3-13.

Равномерное размещение растений по площади и площадь питания, «достаточная» по своим размерам, еще нельзя признать оптимальными, так как важное значение имеет геометрическая форма площади питания. Поэтому при одинаковой величине площади питания урожайность при разных схемах посева получается неодинаковая. Оптимальной считается такая площадь питания, которая обеспечивает получение с каждого гектара максимального урожая основной продукции данной культуры при высоком качестве продукции и наименьших затратах труда и материальных ресурсов (И.И. Синягин).

Форма площади питания в идеале должна иметь форму круга с растением в центре, независимо от того, какя ставится задача — получение максимальной урожайности или наибольшей продуктивности отдельных растений, а также независимо от уровня агротехники, вида и сорта растений. В ряде случаев возможны упрощения, например, замена круга 6-угольником, но надо знать допуск на отклонения. Так как способы посева применяются различные, нужно иметь единый способ (единый критерий) оценки равномерности распределения растений по площади, чтобы можно было сравнивать разные способы посева. Принимая за форму площади питания круг, можно рассмотреть, как используется площадь при существующих способах посева или посадки растений. При квадратном размещении растений коэффициент использования площади поля, равный отношению площади круга к площади квадрата, составит 0,785. При шахматном размещении растений этот коэффициент равен 0,913.

За критерий оценки равномерности размещения растений по площади предлагается принять отношение фактического расстояния между растениями к среднему расстоянию при идеальном их размещении (т.е. шахматном), стремящееся к 1. До определённого предела урожайность находится в прямой зависимости от этого показателя, поэтому нужно стремиться к его увеличению с учётом связанных с этим затрат.

Бахмутов В.А. Размещение семян по площади при рядковых посевах // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1980. ; 5. С. 9-12.

Известно, что урожайность зависит не только от площади питания растений, но и от её конфигурации. Для рядковых посевов характерны площади питания в виде прямоугольников со значительной разницей в соотношении сторон. Поэтому предложен коэффициент равномерности размещения семян в виде отношения среднего фактического расстояния между семенами во всех направлениях к оптимальному при идеальном размещении семян с учётом площади, приходящейся на одно растение. Максимальное значение коэффициента достигается при шахматном размещении растений с шириной междурядий, равной 0,86 от среднего расстояния между семенами в ряду. Низкое значение коэффициента говорит о чрезмерном загущении в рядках, приводящем к самоизреживанию в процессе вегетации. Увеличение коэффициента равномерности не всегда приводит к повышению урожайности, особенно если одновременно увеличивать ширину междурядий (т.е. снижать норму высева с емян). Наивысшая урожайность достигается при максимальном значении коэффициента равномерности и оптимальном значении нормы высева семян. Поэтому задача сводится к отысканию для каждой ширины междурядий оптимальной нормы высева семян.

 Бахмутов В.А. О критерии равномерности размещения семян по площади / В.А. Бахмутов и др. // Сборник научных работ / Саратовский СХИ. 1975. Вып. 49. С. 90-93.

Предлагается принять в качестве критерия среднее ближайшее расстояние между растениями. Чем больше среднее, тем равномернее распределение. Дополнительным показателем может служить коэффициент вариации ближайших расстояний от среднего.

. Синягин И.И. Площади питания растений. М.: Россельхозиздат, 1975. 384 с.

Под площадью питания понимают определённую площадь поля, с соответствующей ей толщей почвы и объемом воздуха, которые приходятся на одно растение в посеве или насаждении. Площадь питания — величина, обратная густоте стояния растений. Другими словами: чем меньше площадь питания, тем, соответственно, больше густота. С агрономической точки зрения оптимальна такая площадь питания, при которой достигается не наибольшая производительность отдельного растения, а получение максимального урожая с гектара основной продукции данной культуры высокого качества при наименьших затратах труда и материальных средств.

В исследованиях Е. Вольни загущение способствовало ускоренному прохождению фенофаз и более раннему созреванию растений, а при более редком размещении — повышению крупности и качества зерна и плодов. Максимальный урожай получается при определённой ширине междурядий, а их изменение по сравнению с оптимальным приводит к снижению урожая. Акад. В.И. Эдельштейн подтвердил выводы Е. Вольни о том, что с увеличением площади питания [от маленьких величин] урожай с единицы площади сначала растёт, а затем снижается. Расширение площади питания приводит к увеличению размеров ассимиляционного аппарата в среднем на одно растение. Коэффициент использования площади питания прямо соответствует коэффициенту использования потока лучистой энергии. Чем хуже используется площадь питания, тем меньше потребляется лучистой энергии и тем ниже урожайность. На богатой почве максимум урожайности наблюдается при меньшей площади питания, чем на бедной. Опыты В.И. Эдельштейна показали преимущества квадратной площади питания. Однако при этом затрудняется работа машин, поэтому приходится переходить на вытянутый прямоугольник.

Предельные для данных условий расстояния, на которые способна распространяться в стороны корневая система растений, можно рассматривать как показатель, характеризующий максимально возможную площади питания. Если выбрать расстояние между растениями больше этого показателя, то часть почвы не используется и урожайность снижается. Наиболее выгодно равномерное размещение растений по углам квадрата или равнобереннего треугольника (т.е. шахматное). Чем выше первоначальная густота насаждения растений, тем выше относи тельное изреживание всходов, а при малой густоте выпадов почти не наблюдается. Поэтому лучше всего ещё при посеве создать оптимальную густоту насаждения (во всяком случае, как можно раньше), что исключает самоизреживание растений и повышает урожайность. Площадь питания, соответствующую максимальной урожайности, называют оптимальной. Площадь питания, уменьшение которой уже не дает товарного урожая культуры, называют минимальной, а ту площадь, при увеличении выше которой урожай с одного растения не возрастает — предельной.

Многократно пытались представить зависимость урожайности от площади питания в виде эмпирических уравнений (приводятся виды уравнений), но они имеют вспомогательное значение и не отменяют поиска оптимума опытным путём, а формулы применимы только для конкретных условияй проведения опытов. При оптимальном загущении подавляются сорняки, снижается скорость стока воды при ливнях, уменьшается скорость ветра, усиливается впитывание влаги, снижается интенсивность эрозионных процессов. Для пропашных культур при этом особенно важно создать условия для работы машин. Сельхозрастения в известных пределах могут приспосабливаться к изменению площади питания, что позволяет выбрать наиболее удобные для механизации расстояния между ними. С расширением междурядий возрастает производительность машин на посеве и междурядной обработке. Правильный выбор площади питания важен также и для уборочных работ. Поэтому нужно находить наиболее выгодное сочетание загущения с экономически эффективными агротехническими и организационно-хозяйственными мероприятиями и возможностями механизации работ.

Якушкин И.В. Перспективные способы посева зерновых культур / И.В. Якушкин и др. // Земледелие. 1957. № 12. С. 74-78.