CC BY
30
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
УДК 631.5
АГРОТЕХНИКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ
FARMING CULTIVATION OF VEGETABLE CROPS UNDER IRRIGATION
А.С. Овчинников, член-корреспондент РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.С. Бочарников, доктор технических наук, доцент М.П. Мещеряков, кандидат технических наук, доцент О.В. Бочарникова, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
А-S. Ovchinnikov, V. S. Bocharnikov, M. P. Meshcheryakov, O.V. Bocharnikova
Волгоградский государственный аграрный университет Volgograd State Agricultural University
В статье изложены материалы агротехники возделывания овощных культур при капельном орошении, установлена необходимость оптимального снабжения растений поливной водой и дана оценка эффективности капельного орошения с дробным внесением в вегетационный период вместе с поливной водой минеральных удобрений. Исследования проводились на орошаемом участке в открытом грунте на тяжелых суглинистых почвах с дробным внесением в вегетационный период томатов вместе с поливной водой минеральных удобрений нормами Ni20P4oK5o> Ni5oP5oK7o> Ni80P6OK9o кг д.-в./га. Установлено, что наибольшая урожайность при капельном орошении томатов обеспечивается при оптимальном пороге 80 % НВ при норме 190 м3/га на тяжелых суглинистых почвах.
The article presents the materials of agricultural techniques of cultivation of vegetable crops under drip irrigation, the need for optimal supply of plants irrigation water and evaluate the effectiveness of drip irrigation with fractional introduction of the vegetation period together with irrigation water and mineral fertilizers. The research was conducted on irrigated land in the open ground on heavy loamy soils with a fractional-making in VEGA-tional period of tomatoes with irrigation water mineral fertilizer norms N120P4oK5o> N15oP5oK7o> N180P6oK9o kg d. v./ha. determined that the highest yield under drip irrigation of tomatoes is provided with the optimal threshold of 80% of the HB at the rate of 190 m3/ha on a heavy loam soil.
Ключевые слова: орошение, система капельного орошения, технология, культура.
Key words: irrigation, drip irrigation system, technology, culture.
Введение. В условиях новой аграрной политики необходимо значительно повысить производственный уровень сельского хозяйства. Одна из основных задач агропромышленного комплекса заключается в надежном обеспечении населения продуктами питания. Для дальнейшей интенсификации производства необходимо внедрение новых технологий.
Агротехника возделывания овощных культур при капельном орошении основывается на выборе сельскохозяйственных культур в роли предшественников в овощном севообороте, осенней основной глубокой обработке почвы, ранневесенней предпосевной или предпосадочной обработке почвы, обеспечивающей рыхление верхнего слоя и подавление сорной растительности, раскладке гибких поливных трубопроводов системы капельного орошения, выполнении пробных пропусков оросительной воды, настройке песчано-гравийных фильтров и фильтров тонкой очистки, гидроподкормщиков и средств подачи жидких маточных растворов минеральных удобрений, предпосадочном поливе и высадке рассады, междурядных рыхлениях, уничтожении сорняков в защитной зоне, внесении гер-
бицидов, поддержании порогов увлажнения в корнеобитаемом слое, проведении минеральных подкормок, защите растений и плодов от патогенной микрофлоры и с.-х. вредителей, сборе плодов в фазах технической и полной спелости [1, 6, 7, 9].
Одним из направлений повышения эффективности отрасли овощеводства является решение проблемы, связанной с глубоким изучением и внедрением современных ресурсосберегающих научно-обоснованных технологий, технических приемов и средств полива, обеспечивающих минимизацию затрат и получение высоких стабильных урожаев высококачественной овощной продукции. К наиболее эффективным мелиоративным технологиям относятся внутрипочвенное и капельное орошение [2, 5, 8, 3, 4].
Материалы и методы. В задачу исследований входило обеспечение получения планируемых урожаев томатов отечественной и зарубежной селекции урожайностью 60, 80 и 100 т/га товарных плодов при различных уровнях минерального питания при капельном орошении.
Предлагаемый способ возделывания томата в открытом грунте основывается на ряде технологических операций, которые столетием выверены в орошаемом и неорошаемом земледелии, причем орошение выполнялось дождеванием, по бороздам, капельным и внутрипочвенным способами.
Рассмотрим предлагаемый способ возделывания томатов при капельном орошении на конкретном примере. На отведенной под томатные плантации территории после уборки культуры предшественника при помощи дискаторов моделей БДМ-4, БДП-4 (ОАО «Юг желдормаш») и др. агрегатированных с тракторами тяги 1,4 или 2,0 производится измельчение пожнивных остатков, рыхление верхнего слоя 1 на глубину 0,10 - 0,12 м, выравнивание рельефа верхнего слоя 1 с помощью катков. Далее при осуществлении прокладки вешками первого прохода либо параллельными курсами, либо по эквидистантным маркерным линиям производится полосное объемное рыхление пахотного слоя 2 и подпахотного горизонта 3 на глубину Н=0,35...0,40 м, при этом образуются уплотненные боковые стенки 4 и 5, каждой стенке 4 (5) придается линейчатая криволинейная поверхность. В качестве направляющей при образовании поверхностей стенок 4 и 5 принята кривая линия, описанная уравнением параболы Нейля - полукубической параболы - плоской кривой 3-го порядка, уравнение которой в прямоугольных декартовых координатах OXY описывается уравнением вида у =ах при а>0. Уникальной особенностью таких стенок 4 и 5 является то, что каждая капля воды за счет гравитационных сил скатывается в донную часть 6 полосы 7. Аккумулирование оросительной воды, поданной капельницами или водовыпусками из гибких поливных трубопроводов 8, происходит в полосах 7, и в связи с действием капиллярных сил не происходит распространение ее в междурядья 9. Значение ширины разрыхленной полосы 7 на уровне дневной поверхности верхнего слоя 1 должно быть не менее В=0,6...0,7 м. В дальнейшем это обеспечивает выполнение любой схемы высадки рассады томатов в открытом грунте как в одну строчку, так и в две строчки. Полосы 7 выполняют на плантации томатов с шагом =1,4... 1,8 м. В ранневесенний период после покровного боронования с использованием бороновальных агрегатов АБ-12, АБ-15, АБ-18 или АБ-24, с шириной захвата до 24 м на гребни 10 полос 7 укладывают гибкие поливные трубопроводы 8 системы капельного орошения с расходом поливной воды или 2 л/ч/ п.м, или 4 л/ч/п.м. Весной в полосах 7 не проводят предпосадочного рыхления почвы, т.к. за счет нарушения плужной подошвы 11 в полосах 7 почва находится в рыхлом состоянии и без избытка лишней влаги. Подача поливной воды в гибкие поливные трубопроводы 8 производится с использованием гибкого водопроводящего трубопровода LFT (Lai Flet), имеющего гидравлическую связь посредством вентилей 13 и 14 (рисунок 1) с фильтрами тонкой очистки 15 и 16.
Каждый из фильтров 15 (16) имеет сменный картридж и с помощью вентилей 17 и 18 соединяется с песчано-гравийным фильтром 19. Фильтр 19 при помощи задвижек 20 и 21 соединяется через трубопровод 22 с насосной станцией, осуществляющей забор
ИЗВЕСТИЯ"
№ 4 (48) 2017
оросительной воды. Фильтр 19 при помощи вентиля 23 соединяется с емкостью гидро-подкормщика 24, обеспечивая подачу маточного раствора в фильтр тонкой очистки 16 через задвижку 25.
6 н
Рисунок 1 - Фрагмент орошаемого поля под томаты при капельном орошении,
вид в плане и сечении А-А
Получение гарантированных урожаев плодов томатов на уровне 60, 80 и 100 т/га обеспечивается дробным внесением в вегетационный период вместе с поливной водой минеральных удобрений нормами Ni20P4oK5o> Ni5oP5oK7o> N180P6oK9o кг д.-в./га. В фенологическую фазу 5-6 настоящего листа на каждом из кустов томата от расчетной дозы вносится до 15 % азота и до 30 % фосфора. В связи с высокой обеспеченностью калием, в период указанной фазы в систему капельного орошения калий не подается. В период фазы цветения кистей томата вместе с поливной водой подается 30 % азота, 12 % Р2О5 и 17 % К20, что способствует появлению дружного цветения и обеспечению сохранения здорового вида растений. В период фазы завязывания с поливной водой подается 25 % N, 10 % Р2О5 и 25 % К20 от расчетных доз, что способствует завязи и формированию на каждом растении полноценных плодов. В период фазы молочной спелости посредством гидроподкормщика и гибких поливных трубопроводов вносятся остаточные дозы: до 20 % N, 35 % P и 20 % K, что обеспечивает завершение формирования плодов и закладку в них необходимых питательных веществ. В результате достигается выравнивание плодов, повышение содержания в них сахаров и клетчатки, в значительной степени способствующее после уборки их дальнейшей транспортировке и дозреванию.
Увеличению выхода товарной продукции томатов в период фазы полной спелости способствует внесение до 5 % Р2О5 и 3 % К20.
Результаты и обсуждение. Один из важнейших вопросов орошаемого растениеводства связан с обеспечением потребности растений в воде, что напрямую влияет на величину урожайности. Многочисленные исследования, охватившие широкие почвен-
но-климатические зоны, доказали необходимость использования различного количества воды для достижения необходимого уровня насыщения клеток растений за вегетационный период с учетом особенностей ряда и вида растений, в том числе и томатов.
Достоверно установлена необходимость оптимального снабжения растений томатов водой для получения высоких урожаев, однако сельскохозяйственное производство не может быть эффективным без экономии оросительной воды и ее высокопродуктивном использовании растениями томатов.
Система регулирования фитоклимата в агрофитоценозах при капельном орошении работает следующим образом.
Рисунок 2 - Система регулирования фитоклимата в агрофитоценозах
при капельном орошении
В период вегетации с.-х. культур вегетационные поливы и подкормки макро- и микроэлементами представляют следующим образом (рисунок 2). На рисунке 2 показаны идентичные условия возделывания одной и той же культуры только при капельном орошении и при капельном орошении с регулированием микроклимата для создания условий произрастания растений при критических условиях: высокой температуры воздуха и слоя почвы, низкой влажности воздуха и высокой скорости ветра в приземном слое.
Рисунок 3 - Оросительная сеть системы регулирования фитоклимата в агрофитоценозах при капельном орошении
Из водоисточника 1 насосной станцией 2 (рисунок 2) вода подается в фильтры 3, 4 и 5. Далее по магистральному трубопроводу 6 поступает в распределительные трубопроводы 7. Из распределительного трубопровода 7 по гибким поливным трубопроводам 9, уложенным вдоль рядков высаженных растений, капельницами 10 вода подается каплями в поверхностный слой почвы. За счет гравитационных и капиллярных сил оросительная вода увлажняет локальный объем почвы в заданном слое, например 0-0,3 м, и поддерживает влажность на уровне 80-90-70 % НВ.
При ухудшении климатических условий (рисунок 3) оператор системы капельного орошения поворачивает ручку шарового крана 20 на угол 90°. Оросительная вода по дополнительному распределительному трубопроводу 14 подается в гибкие поливные трубопроводы 22.
Таким образом, происходит распределение воды для увлажнения листостебель-ной массы сельскохозяйственных культур, приземного слоя воздуха и верхнего слоя почвы, создавая оптимальный микроклимат в агрофитоценозах.
Особенностью овощеводства является повышенные требования к севообороту на площадях, занятых овощными культурами. Высокая урожайность ведет и к быстрой истощаемости почв. Возобновление плодородия возможно осуществить только продуманным сочетанием внесения удобрения и правильного севооборота.
Внедрение в севооборот культур, обогащающих почву питательными веществами и улучшающих физико-механическое состояние почвы - основа получения высоких урожаев без дополнительных затрат труда и средств.
Заключение. На основании полученных результатов можно сделать вывод, что в условиях открытого грунта на тяжелых суглинистых почвах оптимальный порог 80 % НВ обеспечивается проведением 19-21 капельного полива при норме 190 м /га, при наибольшей урожайности томатов на уровне 112,1 т/га и минимальном значении коэффициента водопотребления 54,0 м3/т.
В результате статистической обработки получена зависимость, связывающая затраты оросительной воды и уровень формируемой урожайности.
Библиографический список
1. Бочарников, В.С. Водосберегающие технологии полива томатов и сладкого перца в условиях Волго-Ахтубинской поймы [Текст]/ В.С. Бочарников, М.П. Мещеряков, О.В. Бочар-никова // Роль мелиорации и водного хозяйства в инновационном развитии АПК: материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения основоположника высшего гидротехнического и мелиоративного образования в России В.В. Подарева. - М: ФГОУ ВПО МГУП, 2012. - С 103-108.
2. Бочарников, В.С. Задачи повышения технической надежности систем капельного и внутрипочвенного орошения [Текст] / В.С. Бочарников, М.П. Мещеряков //Проблемы и перспективы аграрной науки в России (посвящается 135-летию А.И. Стебута): сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции / НИИ сельского хозяйства Юго-Востока РАСХН. - Саратов, 2012. - С. 308-311.
3. Закономерности формирования урожая томатов при капельном орошении [Текст]/ А.С. Овчинников, И.И. Азарьева, В.С. Бочарников, М.П. Мещеряков, О.В. Бочарникова //Инновационные технологии и экологическая безопасность в мелиорации: сборник научных докладов IV Международной конференции / ВНИИ «Радуга». - Коломна: Инлайт, 2012. - С. 87-89.
4. Интенсивные технологии полива овощей [Текст] / А.С. Овчинников, В.С. Бочарников, М.П. Мещеряков, О.В. Бочарникова //Сельский механизатор. - 2014. - № 9. - С. 18-19.
5. Майер, А.В. Регулирование фитоклимата системой комбинированного орошения при возделывании овощных культур [Текст] /А.В. Майер, В.С. Бочарников //Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. -2012. - №1 (25). - С. 53-58.
6. Майер, А.В. Технические средства и технология комбинированного орошения сельскохозяйственных культур [Текст] / А.В. Майер, В.С. Бочарников, О.В. Бочарникова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2012. - №2 (26). - С. 200-207.
7. Мещеряков, М.П. Оценка технической эксплуатации оросительной системы [Текст] / М.П. Мещеряков, В.С. Бочарников //Научно-производственное обеспечение инновационных процессов в орошаемом земледелии Северного Прикаспия: Межрегиональная научно-практическая конференция. - М: Издательство «Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук», 2013. - С. 135-137.
8. Мещеряков, М.П. Инновационные решения в системах капельного орошения [Текст]/М.П. Мещеряков, В.С. Бочарников // Аграрная наука - сельскому хозяйству: сборник статей: в 3 кн. /VIII Международная научно-практическая конференция, посвящённая 70-летию Алтайского ГАУ. - Барнаул: РИО АГАУ, 2013. - Кн. 2. - С. 142-144.
9. Мещеряков, М.П. Эксплуатация передовых систем орошения при возделывании овощных культур [Текст] /М.П. Мещеряков, В.С. Бочарников // Пути повышения продуктивности орошаемых агроландшафтов в условиях аридного земледелия: материалы Международной научно-практической конференции: Прикаспийский НИИ аридного земледелия. - М.: Изд-во «Вестник РАСХН», 2012. - С. 84-87.
Reference
1. Bochamikov, V. S. Vodosberegayuschie tehnologii poliva tomatov i sladkogo perca v usloviyah Volgo-Ahtubinskoj pojmy [Tekst]/ V. S. Bocharnikov, M. P. Mescheryakov, O. V. Bocharnikova // Rol' melioracii i vodnogo hozyajstva v innovacionnom razvitii APK: materialy Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, posvyaschennoj 150-letiyu so dnya rozhdeniya osnovopolozhnika vysshego gidrotehnicheskogo i meliorativnogo obrazovaniya v Rossii V. V. Podareva. - M: FGOU VPO MGUP, 2012. - S 103-108.
2. Bocharnikov, V. S. Zadachi povysheniya tehnicheskoj nadezhnosti sistem kapel'nogo i vnutripochvennogo orosheniya [Tekst] / V. S. Bocharnikov, M. P. Mescheryakov //Problemy i perspektivy agrarnoj nauki v Rossii (posvyaschaetsya 135-letiyu A. I. Stebuta): sbornik dokladov Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii / NII sel'skogo hozyajstva Yugo-Vostoka RASXN. -Saratov, 2012. - S. 308-311.
3. Zakonomernosti formirovaniya urozhaya tomatov pri kapel'nom oroshenii [Tekst]/ A. S. Ovchinnikov, I. I. Azar'eva, V. S. Bocharnikov, M. P. Mescheryakov, O. V. Bocharnikova //Innovacionnye tehnologii i jekologicheskaya bezopasnost' v melioracii: sbornik nauchnyh dokladov IV Mezhdunarodnoj konferencii / VNII "Raduga". - Kolomna: Inlajt, 2012. - S. 87-89.
4. Intensivnye tehnologii poliva ovoschej [Tekst] / A. S. Ovchinnikov, V. S. Bocharnikov, M. P. Mescheryakov, O. V. Bocharnikova //Sel'skij mehanizator. - 2014. - № 9. - S. 18-19.
5. Majer, A. V. Regulirovanie fitoklimata sistemoj kombinirovannogo orosheniya pri vozdelyvanii ovoschnyh kul'tur [Tekst] /A. V. Majer, V. S. Bocharnikov //Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2012. - №1 (25). - S. 53-58.
6. Majer, A. V. Tehnicheskie sredstva i tehnologiya kombinirovannogo orosheniya sel'skohozyajstvennyh kul'tur [Tekst] / A. V. Majer, V. S. Bocharnikov, O. V. Bocharnikova // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2012. - №2 (26). - S. 200-207.
7. Mescheryakov, M. P. Ocenka tehnicheskoj ]kspluatacii orositel'noj sistemy [Tekst] / M. P. Mescheryakov, V. S. Bocharnikov //Nauchno-proizvodstvennoe obespechenie innovacionnyh processov v oroshaemom zemledelii Severnogo Prikaspiya: Mezhregional'naya nauchno-prakticheskaya konferenciya. - M: Izdatel'stvo "Vestnik Rossijskoj akademii sel'skohozyajstvennyh nauk", 2013.- S.135-137.
8. Mescheryakov, M. P. Innovacionnye resheniya v sistemah kapel'nogo orosheniya [Tekst]/M. P. Mescheryakov, V. S. Bocharnikov // Agrarnaya nauka - sel'skomu hozyajstvu: sbornik statej: v 3 kn. /VIII Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferenciya, posvyaschjonnaya 70-letiyu Altajskogo GAU. - Barnaul: RIO AGAU, 2013. - Kn. 2. - S. 142-144.
9. Mescheryakov, M. P. Jekspluataciya peredovyh sistem orosheniya pri vozdelyvanii ovoschnyh kul'tur [Tekst] /M. P. Mescheryakov, V. S. Bocharnikov //Puti povysheniya produktivnosti oroshaemyh agrolandshaftov v usloviyah aridnogo zemledeliya: materialy Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii: Prikaspijskij NII aridnogo zemledeliya. - M: Izd-vo "Vestnik RASXN", 2012. - S. 84-87.
Е-mail: makc-sln@yandex.ru
УДК 630.266: 630.5
СОСТОЯНИЕ И МЕЛИОРАТИВНОЕ ВЛИЯНИЕ ПОЛЕЗАЩИТНЫХ ЛЕСОНАСАЖДЕНИЙ В УСЛОВИЯХ СТЕПНОГО КРЫМА
THE STATE AND MELIORATIVE INFLUENCE OF FIELD-FREE FOREST RESIDENTS IN THE CONDITIONS OF THE STEPPE CRIMEA
Н.Н. Дубенок1, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАН В.В. Танюкевич2, доктор сельскохозяйственных наук, доцент Р.В. Салогуб3, соискатель А.В. Кулик4, кандидат сельскохозяйственных наук
N.N. Dubenok1, V.V. Tanyukevich2, R.W. Salogub3, A.V. Kulik4
1ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет -МСХА имени К.А. Тимирязева», г. Москва 2Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт имени А.К. Кортунова -филиал ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет», Ростовская область, г. Новочеркасск 3ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского»,
Республика Крым, г. Ялта 4ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук», г. Волгоград
1FSBEI of Higher Education «Russian state agrarian unuversity -
MAA named after K.A. Timiryazev» 2FSBEI of Higher Education «Donskoy state agrarian university» 3FSAEI of Higher Education «Crimean federal university named after V.I. Vernadsky» 4FRC ofAgroecology, amelioration and protective afforestation RAS, Volgograd
Агролесомелиоративные работы с применением хвойных проводились в степном Крыму в 60-70-х гг. прошлого века. Установлено, что полезащитные (ветрорегулирующие) лесополосы из Ртш pallasiana D. Don. имеют продуваемую конструкцию, ширину 16 м, состоят из 4 рядов, чистые по составу. В возрасте 37 лет высота ствола составляет 11,1 м, диаметр 18,2 см, имеет II класс бонитета и сохранность 80 %. Platycladus orientalis L. произрастает в насаждениях продуваемой конструкции, в смешении чистыми рядами с Juglans regia L. При сохранности 87 % в возрасте 49 лет посадки представляют собой 2-рядные лесополосы шириной 8 м. Хвойная порода имеет высоту 4,3 м, диаметр ствола 7,7 см. Лесополосы плотной конструкции сформированы с участием Juniperus virginiana Hetz. Они имеют сложный состав и в возрасте 48 лет состоят из 11 чистых по составу рядов шириной 28 м. В этих насаждениях можжевельник используется в качестве сопутствующей породы для увеличения сомкнутости полога. Средняя высота ствола 6,5 м, диаметр 12,6 см, сохранность 82 %. Запас древесины хвойных пород в насаждениях составляет 174,6, 9,7 и 95,3 м3/га, соответственно. Сосновые лесополосы в наветренном и заветренном от насаждений пространстве влияют на скорость ветра в поле на общем расстоянии от них, кратном 4Н, насаждения с участием плосковеточника восточного продуваемой конструкции - от 20Н до 30Н, лесополосы плотной конструкции с участием можжевельника - 15Н-30Н.
Agroforestry works with the use of conifers was carried out in the Crimean steppe in 60-70 years of the last century. It was set that the field -protecting (wind-adjusting) shelterbelts of Pinus pallasiana D. Don., has blown construction, width 16 m, consists of 4 rows, clean in composition. At the
