CC BY
19ПЛОДОРОДИЕ МЕЛИОРИРОВАННЫХ ЗЕМЕЛЬ
АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ И ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ ОГУРЦА
ПРИ КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ
Н.Н. Дубенок, акад. РАСХН, В.В. Бородычёв, член-корр. РАСХН, Р.В. Калиниченко, ВНИИГиМ
Резюме. Рассмотрено влияние метеофакторов на урожайность огурца и особенности водопотребления культуры при различных режимах орошения, уровнях минерального питания и глубинах активного слоя почвы при капельном поливе в условиях Нижнего Поволжья.
В жаркие дни существует много проблем с обеспечением водой растений огурца. Огурцы по природе отрицательно реагируют на сильное движение воздуха и низкую относительную влажность воздуха [5]. Со времени образования завязей и в период сборов поливы нужно проводить часто, чтобы влажность почвы не опускалась ниже 80 % НВ. У огурцов это критический период. Частые поливы небольшими нормами поддерживают высокую влажность воздуха, что благотворно сказывается на росте плодов [3,4].
Перспективным способом полива огурца в условиях недостаточного естественного увлажнения и дефицита водных ресурсов является способ капельного орошения [1,2,4]. Орошение значительно изменяет микроклимат приземного воздуха и верхних слоёв почвы [5]. Повышение влажности сглаживает дефицит влажности воздуха, что устраняет или ослабляет воздушную засуху, снижает излишнюю транспирацию, предотвращает потерю тургора растениями [6,2] и, следовательно, повышает урожайность.
Целью наших исследований является определение оптимальных параметров режима капельного орошения и минерального питания, обеспечивающих получение стабильных урожаев плодов огурца (50-70 т/га) стандартного качества в почвенно-климатических условиях Нижнего Поволжья.
Условия и методика проведения исследований. В 20062007 гг. были проведены полевые исследования на орошаемых землях фермерского хозяйства «Лиана» Дубовского р-на Волгоградской обл.
Схема опыта предусматривала изучение влияния трех факторов: уровень предполивной влажности почвы (ф.А); горизонт промачивания почвы (ф.В) и дозы удобрений (ф.С), рассчитанные на получение трех различных уровней урожайности огурца (50, 60 и 70 т/га). Объект исследований - партено-карпический гибрид огурца Маша И - самый ранний из существующих гибридов.
Почва орошаемого участка - светло-каштановая незасо-лённая. Мощность гумусового слоя почвы 0,25-0,35 м, содержание гумуса в пахотном слое 1,5-3,0 %. Реакция почвенного раствора слабощелочная (рН 7,0-8,3). Низкое содержание подвижных форм азота (0,09-0,2 %) и фосфора (5-20 мг/100г) и высокое - обменного калия (10-40 мг/100 г и более). Содержание гидролизуемого азота составляет 2,12-14,16 мг/100 г почвы.
Суммарное водопотребление посевов огурца определяли методом водного баланса по уравнению: Е = М + 10 • ^ • Р ± ДШ + ШГВ, где, Е - суммарное водопотребление, м3/га; М -оросительная норма, м3/га; Р - сумма выпавших за расчетный период осадков, мм; ^ - коэффициент использования осадков; ДШ - изменение запасов почвенной влаги за рассматриваемый период времени, м3/га; Шгб - подпитывание активного слоя почвы грунтовыми водами, м3/га.
Расчет поливной нормы проводили по формуле: т = 100 5 к ■а ' (^нб-Х-Шнб), где, $ - доля площади, подлежащая увлажнению; в долях единицы; к - глубина расчетного слоя почвы, м; а - средняя объемная масса расчетного слоя почвы, т/м ; Шт — средняя влажность активного слоя почвы, соответствующая наименьшей влагоемкости, % от массы
26
сухой почвы; X - коэффициент предполивной влажности почвы, соответствующий нижней границе оптимального увлажнения, в долях единицы. п • ю/8общ, щ; ,$общ. - площадь участка, м2; п - количество капельниц на площади 5о6щ.; а -площадь увлажняемая одной капельницей, м2.
Поступление влаги в зону аэрации из грунтовых вод во внимание не принимали, так как на опытном участке они расположены вне зоны капиллярного влияния на корне-обитаемый слой (на глубине свыше 8 м).
Орошение производили посредством капельной системы израильской фирмы «Мацерплац», со смонтированными на оросительных трубопроводах полукомпенсированными капельницами, обеспечивающими расход воды каждой капельницей 2 л/ч. Расстояние между капельницами - 0,5 м, что обеспечивает в почвенном профиле смыкание контуров увлажнения от смежных капельниц.
Для выращивания ранних огурцов в открытом грунте была принята кассетная технология. Семена огурца высевали 5 мая
2006 г. и 31 апреля 2007 г. соответственно. Рассаду высаживали под плёнку в фазу первого настоящего листа при устойчивом переходе среднесуточной температуры воздуха через + 16°С ,17 мая в 2006 г. и 12 мая в 2007 г. соответственно.
Результаты и их обсуждение. По годам исследований климатические условия значительно различались. Сумма активных температур за период с мая по август включительно была в 2007 г. примерно на 160° выше, чем в 2006 г. В основном среднедекадная сумма температур за каждый месяц в
2007 г. превышает аналогичные показатели за предыдущий период на 5-30°, достигая максимума на 2 последние декады июня (разница суммы температур по декадам 33,2° и 31,6° соответственно). Испаряемость определяли по формуле Н.Н.Иванова.
Одним из важнейших климатических показателей являются осадки. За указанный период в 2006 г. выпало в 10 раз больше осадков, чем в следующий год, что, в общем, и определило последний как наиболее сухой. В некоторые декады осадков вообще не было.
Принимая в расчёт данные весенне-летнего периода, гидротермический коэффициент (ГТК) в 2006 г. составил 0,69 (сухой год), а в 2007 г. - 0,06 (остро засушливый год). В 2007 г. относительная влажность воздуха также была намного меньше, чем в 2006 г. и нередко опускалась ниже 40%. Ежемесячная испаряемость в течение мая - августа 2007 г. была выше, чем за тот же период 2006 г. на 33%, 46%, 5% и 52% соответственно.
Вышеуказанные климатические особенности данных лет сказались на водообеспеченности и продуктивности выращиваемой культуры. Практически по всем вариантам опыта урожайность в 2006 г. на 1,5-4 т/га больше, чем в 2007 г. Однако коэффициенты водопотребления посевами огурца также во всех вариантах опыта на 3-6 м3/т меньше в 2006 г (табл.). Суммарное водопотребление во многом зависит от напряжённости метеофакторов и продолжительности вегетационного периода. В 2007 г. в посевах огурца оно было значительно выше, чем в 1-й год наблюдений. В связи с этим количество поливов возросло с 18-19 до 27-28 при 80% НВ в слое 0,5 м и с 49 до 78-82 при 90% НВ в дифференцированном горизонте 0,3-0,5 м в 2006 и 2007 гг. соответственно.
2006 г. оказался наиболее благоприятным, обеспечив требуемую урожайность в большинстве вариантов опыта. Однако ни один вариант с предполивной влажностью 80% НВ не достиг нужной урожайности. Только фактор с предполивной
Плодородие 5-2008
This document was created using
Solid Converter PDF
To remove this message, purchase the product at www.SolidDocuments.com
влажностью 90 % НВ по всем вариантам оказал наилучшее влияние на рост и развитие посевов огурца и обеспечил за-планируемый выход продукции. Наибольшая урожайность отмечена на делянках с повышенной обеспеченностью минеральными удобрениями на дифференцированных горизонтах промачивания с предполивным порогом влажности 80-90% и 90% НВ. Причём, наименьший коэффициент водопотребле-ния (55,1 м3/т) отмечен в первом случае, что говорит о наиболее экономном использовании водных ресурсов и минеральных удобрений и более эффективных физиологических процессах выращиваемой в данных условиях культуры.
В 2007 г. наивысшие урожаи также были зафиксированы в вариантах с максимальной дозой удобрений с уровнем пред-поливной влажности 90 %, но в различных вариантах по фактору В. В этом случае оказалось, что наименьший коэффициент водопотребления (58,0 м3/т) обеспечивает постоянный горизонт промачивания почвы.
Урожайность огурца, т/га, (1), водопотребление, м3/га, (2) и его коэф-
фициент,м3 /т, (3) по вариантам опыта и годам исследований
Доза Гори- Предпо- 2006 2007
удоб- зонт ливная
рений, про- влажность,
на ур°- мач. почвы, % 1 2 3 1 2 3
жай, м
т/га
80 48,5 3410 70,3 47,6 3510 73,7
0 5 0,5 80-90 50,2 3610 71,9 48,3 3720 77,0
90 54 3700 68,5 52,7 3810 72,3
(С 80 49,3 3550 72 48,4 3660 75,6
z 0,3-0,5 80-90 54,6 3770 69 52,8 3890 73,7
90 56,2 3920 69,8 54,1 4050 74,9
0 80 55,8 3490 62,5 53,6 3600 67,2
6 0,5 80-90 58,3 3690 63,3 54,9 3810 69,4
¡1 90 61,4 3770 61,4 58,8 3890 66,2
80 57,5 3630 63,1 55,1 3740 67,9
£ 0,3-0,5 80-90 63 3860 61,3 59,4 3980 67,0
90 64 4000 62,5 61,3 4130 67,4
0 80 59,9 3580 59,8 57,6 3690 64,1
7 0,5 80-90 61,8 3800 61,5 58,1 3920 67,5
1 90 69,5 3850 55,4 68,5 3970 58,0
80 63 3710 58,9 60,4 3810 63,1
£ 0,3-0,5 80-90 71,5 3940 55,1 66,3 4060 61,2
90 73,2 4090 55,9 69,5 4240 61,0
НСР05 3,6 90,4 2,8 3,2 95,4 2,7
При одинаковых факторах пищевого режима и режима увлажнения почвы урожайность и водопотребление посевов
заметно различались. На урожайность посевов огурца наряду с водообеспеченностью и условиями питания значительное влияние оказывают природно-климатические условия территории. Причём по всем вариантам опыта прослеживалась тенденция - чем засушливее период вегетации, тем выше водопотребление посевов. Минимальные значения коэффициентов водопотребления с наибольшими урожаями при повышенном минеральном питании в сухом 2006 г. показали варианты при дифференцированных слое увлажнения и режиме орошения, а в острозасушливом 2007 г. - при 90 % НВ в недифференцированном горизонте 0,5 м. В вариантах с дифференцированными горизонтами нужный объём стандартной продукции получили на делянках с предполивной влажностью 80-90 и 90% НВ в 2006 г. Такая же закономерность наблюдалась и в 2007 г, но урожайность смогли обеспечить только варианты, рассчитанные на 50 т/га и 60 т/га. Сортовые особенности гибрида позволяют в напряжённых метеоусловиях собирать требуемое количество продукции при дифференцированном слое увлажнения почвы с различной, а на постоянном горизонте увлажнения - с низкой обеспеченностью минеральными удобрениями и уровнем предполивной влажности 90% НВ. Однако, регулируя наряду с пищевым и водным режимом микроклимат посевов, в частности влажность воздуха и скорость ветра, а также контролируя фитоса-нитарное состояние посевов и более полно учитывая физиологические особенности культуры, в сухостепных условиях Нижнего Поволжья можно получать высокие и устойчивые урожаи стандартной продукции плодов огурца [2,4]. Литература:
1. Бородычев В.В. Состояние и перспективы развития экологически безопасной технологии капельного орошения / В.В. Бородычев, Р.А. Бальбеков, А.В. Дементьев // Влияние природных и антропогенных факторов на соцэкосистемы: сб. науч. трудов. - Рязань: Изд-во Рязанского госмедуниверситета им. Павлова, 2005. - Вып. 2. - С. 255-259.
2. Бородычев В.В. Ресурсосберегающая технология орошения в условиях дефицита водных ресурсов / В.В. Бородычев, В.М. Гуренко, С.В. Умецкий // Мелиорация и водное хозяйство: материалы научно-технической конференции, посвященной 70-летию акад. Б.Б. Шумакова. - Новочеркасск: ООО НПО «ТЕМП», 2003. - Вып. 1. - С. 80-84.
3. Ванеян С.С. Технологические основы повышения эффективности орошения и гидроподкормки овощных и бахчевых культур в различных почвенно-климатических зонах России / С.С. Ванеян. - М.: РАСХН, ВНИИО, 1997. - 58 с. 4. Дубенок Н.Н. Бородычёв В.В., Капельное орошение огурца. // Вестник РАСХН, № 1, 2007. - 28-29 с. 5 . Клавпайк Д. Климат теплиц и управление ростом растений. Пер. с голландск. и предисл. Д.О.Лёбла. М., «Колос», 1976. 128 с. 6. Лысо-горов С.Д., Ушаренко В.А. Орошаемое земледелие. - 5-е изд., пере-раб. и доп. - М.: Колос, 1995, - 447 с.
Плодородие 5-2008
27
This document was created using
Solid Converter PDF
To remove this message, purchase the product at www.SolidDocuments.com
