ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЯВУ ПОСУХИ ТА ЇЇ ВПЛИВУ НА ТЕПЛОВИЙ РЕЖИМ ВЕГЕТАЦІЙНОЇ ПОВЕРХНІ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР ПРИ ЗРОШЕННІ
Анотація
Представлено результати експериментальних досліджень, проведених протягом 2018-2019 років на дослідних полях господарства Каховського району Херсонської області з визначення особливостей формування теплового режиму посівів в умовах прояву атмосферної та ґрунтової посух при зрошенні. Обґрунтовано параметри моделей волого-теплопереносу в приземному шарі повітря та в ґрунті, визначено параметри моделі продукційного процесу з метою уточнення розрахунків водоспоживання сільськогосподарських культур та відповідно удосконалення управління поливами для забезпечення більшої продуктивності сільськогосподарських культур. Розрахунки та аналіз енергетичного балансу дослідних полів показав суттєвий вплив посухи на продуктивність використання сонячної енергії. Результатами проведених досліджень у 2018-2019 рр. підтверджено найсильніше цей вплив проявляється при сумісній дії атмосферної та ґрунтової посух. Встановлено, що за таких умов основними факторами, що впливають на процеси в середовищі «ґрунт-рослина–атмосфера» та уповільнюють продукційний процес рослин є: дефіцит активних вологозапасів у ґрунті при відхиленні термінів поливів більше ніж на три дні від рекомендованих; тривалі періоди з високими денними температурами повітря (більше 30 °С), що збільшують температуру підстилаючої поверхні та відповідно збільшують відношення між непродуктивною частиною теплової енергії, що йде на турбулентний обмін повітря у посівах, та продуктивною її складовою, що йде на випаровування та продукційний процес (число Боуена). Кількісна характеристика даних впливів залежить від інтенсивності та тривалості атмосферної посухи та якості оперативного управління поливами. Тому для планування поливів в умовах атмосферної посухи важливо зменшити тривалість періодів перевищення максимально допустимих температур підстилаючої поверхні ґрунту, при яких число Боуена коливається в межах 1,2–1,5, за рахунок проведення освіжаючих поливів. Якщо внаслідок різних причин при управлінні поливами все ж таки не вдається повністю уникнути прояву посухи, необхідним є коригування біокліматичних коефіцієнтів сумарного випаровування для врахування редукції випаровування в цих умовах.
Посилання
2. Van Diepen, C.A., Wolf, J., van Keulen, H., & Rappoldt, C. (1989). WOFOST: a simulation model of crop production. Soil use and management, 5, 1, 16-25.
3. Abadi, F. R., Tastra, I. K., & Koentjoro, B. S. (2018). Preliminary study of WOFOST crop simulation in its prospect for soybean (Glycine max L.) optimum harvest time and yield gap analysis in East Java. AGRIVITA Journal of Agricultural Science, 40, 3, 544–555.
4. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D.S., & Smith, M.L. (1998). Crop evapotranspiration. Guidlines for computing crop water requirements: Rome, United Nations Food and Agricultural Organization, FAO Irrigation and Drainage Paper, 56. 300.
5. Zhovtonoh, O.I., Filipenko, L.A., Demenkova, T.F., Polishchuk, V.V., & Butenko, Ya. O. (2018). Vrakhuvannia zmin klimatu ta intensyvnosti posukh pry planuvanni zroshennia v zoni Pivdennoho Stepu Ukrainy [Irrigation planning taking into account climate change and draughts intensity in the Steppes zone of South Ukraine]. Melioratsiia i vodne hospodarstvo, 107 (1), 37-46. [in Ukrainian].
6. Cho, J., Oki, T., Yeh, P.J.F., Kim, W., Kanae, S., & Otsuki, K. (2012). On the relationship between the Bowen ratio and the near-surface air temperature // Theoretical and Applied Climatology, 108, 135–145.
7. Fahad, S., Bajwa, A. A., Nazir, U., Anjum, S. A., Farooq, A., Zohaib, A., & Huang, J. (2017). Crop Production under Drought and Heat Stress: Plant Responses and Management Options. Frontiers in plant science, Vol. 8.
Retrived from https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2017.01147/full
8. Colaizzi, P. D., O’Shaughnessy, S. A., Evett, S. R., & Howell, T. A. (2012). Using plant canopy temperature to improve irrigated crop management. Proceedings of the 24th Annual Central Plains Irrigation Conference, Colby, Kansas, February 21-22, 203-223.
9. Zhovtonoh, O.I., Filipenko, L.A., Polishchuk, V.V., Saliuk, A. F., & Khomenko, A.V. (2018). Zakonomirnosti enerhomasoobminu v seredovyshchi «hrunt-roslyna-atmosfera» v suchasnykh klimatychnykh ta hospodarskykh umovakh vykorystannia zroshennia [Patterns of energy-mass exchange in soil-plant-atmosphere environment under current climatic and economic conditions for irrigation]. Melioratsiia i vodne hospodarstvo, 108(2), 19-28. [in Ukrainian].
10. FIELDLOOK Company Inc. eleaf.com. Retrieved from: https://fieldlook.com/fieldlook20/index.php/en/.
11. Silva, Bruno Bonemberger da, Mercante, Erivelto, Boas, Marcio Antonio Vilas, Wrublack, Suzana Costa, & Oldoni, Lucas Volochen. (2018). Satellite-based ET estimation using Landsat 8 images and SEBAL model. Revista Ciência Agronômica, 49(2), 221-227. https://dx.doi.org/10.5935/1806-6690.20180025
12. Sah, S. K., Reddy, K. R., & Li, J. (2016). Abscisic Acid and Abiotic Stress Tolerance in Crop Plants. Frontiers in plant science, 7, 571.
13. Bodner, Gernot & Nakhforoosh, Alireza & Kaul, Hans-Peter. (2015). Management of crop water under drought: a review. Agronomy for Sustainable Developmen, 35. 1-43.
