Визначення фактичної евапотранспірації томатів розрахунковими методами

Анотація

Мета. Визначити фактичну евапотранспірацію томатів розсадних розрахунковими методами і на підставі отриманих результатів запропонувати оптимальний водний режим ґрунту залежно від фаз розвитку рослин. Методи. Короткотермінові польові дослідження проводили в Херсонській обл. (підзона Степу Сухого) протягом 2019 –2021 рр. Метрологічні показники визначали за допомогою метеостанції iMetos IMT 300. Використовували аналітичні та математичні (розділи прикладної математики) методи обробки експериментальних даних: комбінований метод Пенмана–Монтейта, методи Д.Л. Монтейта, Будико та Пенмана–Монтейта. Результати. Розрахунки фактичної евапотранспірації томатів (ЕТф) різними методами підтвердили, що процес протікає переважно з 7 по 20 год і за цей час випаровується 95–96% добової кількості вологи. Максимальні значення фактичної й еталонної (ЕТо) евапотранспірації — 1,44–1,97 мм/год та 0,94 мм/год — фіксували з 12 по 15 год, а мінімальні — після заходу сонця. Прослідковується реакція рослин на зміну факторів навколишнього середовища. Так, за дефіциту тиску парів повітря 5,2 мб швидкість сокоруху по ксилемі становила 0,9 від. од., а ЕТф залежно від використовуваного методу — 4,4–6,6 мм/доб. За дефіциту тиску парів повітря 16,2 мб швидкість сокоруху по ксилемі зменшувалася до 0,5 від. од., а ЕТф залежно від використовуваного методу підвищувалася до 9,6–14,2 мм/доб. Коефіцієнт кореляції між швидкістю сокоруху по ксилемі та ЕТф становив 0,68–0,71. За середніх метеорологічних умов і використання методів Пенмана–Монтейта, Монтейта та Будико похибка МАРЕ становила 8%,19 та 28% відповідно. У разі несприятливих метеорологічних умов і застосування методів Пенмана–Монтейта та Монтейта вона підвищувалася до 48–49%, а за методу Будико майже не змінювалася і становила 27%. Аналіз добової динаміки евапотранспірації томатів показує, що всі вибрані методи однаково реагують на зміну кліматичних показників. Розраховано похибки МАРЕ та RMSE визначення ЕТф за фазами розвитку томатів. У середньому за вегетаційний період використані методи дали похибку МАРЕ 16,2–19,7% (добра точність визначення ЕТ), а RMSE — 2,0–2,3 мм. Найменші похибки спостерігали за використання методу Пенмана–Монтейта, а найбільші — методу Монтейта. Із застосуванням зазначених розрахункових методів також обчислили коефіцієнти культури томата Кс. У середньому за вегетаційний період похибка МАРЕ при цьому залежно від методу становила 13,3–17,4%, а похибка RMSE — 0,29–0,30. Висновки. На підставі результатів досліджень підтверд­жено можливість використання комбінованого методу Пенмана—Монтейта, методів Монтейта та Будико для визначення фактичної евапотранспірації томатів розсадних без застосування додаткових коефіцієнтів. Установлено, що за несприятливих метеорологічних умов розрахункові методи не враховують захисної дії рослини, а тому завищують фактичне значення ЕТф на 30–60%. Комплексний статистичний аналіз підтвердив добру точність визначення ЕТф та Кс обраними методами: похибка МАРЕ за вегетаційний період перебувала в межах 10–20%, а похибка RMSE — 2,0–2,3 мм та 0,29–0,30 відповідно.