CC BY
170
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО_____________________________________
УДК 631.674:634.11
ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯБЛОНЕВОГО САДА ИНТЕНСИВНОГО ТИПА НА КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ В.В. Бородычев, член-корреспондент РАСХН
Н.В. Криволуцкая, научный сотрудник А.А. Криволуцкий, аспирант Волгоградский филиал ГНУ ВНИИГиМРоссельхозакадемии Е.А. Стрижакова, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Волгоградский государственный аграрный университет
Исследования проводились в Городищенском районе Волгоградской области в яблоневом саду интенсивного типа. В саду в 2010 году были посажены 2-х летние итальянские саженцы на подвое М9 по схеме 3,5х0,7 м. Количество саженцев - 4100 шт./га. Изучались режимы капельного орошения и его влияние на рост и развитие яблоневого сада, формирования урожая яблоневых посадок.
Ключевые слова: удобрения, почва, капельное орошение, яблоня, сад, подвой М9, прирост, побеги, водопотребление, урожай.
Напряженные погодные условия региона Нижней Волги негативно сказываются на росте и развитии многолетних насаждений. Садоводство в этой зоне возможно только при наличии орошения [1, 5].
Для решения задачи оптимизации условий водообеспечения интенсивного сада в 2010 году нами был заложен полевой эксперимент. В саду (первый год вегетации) начаты исследования режимов капельного орошения и их влияние на продуктивность зимних сортов яблони на подвое М9. Схема посадки 3,5 х 0,7, количество деревьев на 1 га посадки составляет 4100 шт.
При посадке деревьев было внесено органических удобрений 60 т/га, фосфорных удобрений из расчета 10 кг д.в. на 100 пог. м траншеи (575 кг/га), калийных 6 кг д.в. на 100 пог. м траншеи (180 кг/га). После посадки через систему капельного орошения внесли корневой стимулятор Радифарм 5 л/га.
Кроме того, в течение поливного сезона вместе с фертигацией были внесены полностью растворимые минеральные удобрения номой по действующему веществу ^08Р58К158: аммиачная селитра ( N - 34 %), пикацид - 0 %, Р205 - 60 %, К2О - 20 %), сульфат калия (К2О - 50 %, S - 18 %), мочевина - 46 %). Фертигацию начинали после образования приростов 3-5 см. Разбивка внесения удобрений представлена в таблице 1.
Таблица 1 - Разбивка внесения удобрений по месяцам.
Месяц Удобрения в д.в. В физическом весе удобрений на 1 га Общее количество удобрений в физическом весе на 1 га
Май ^0Р4К4 Пекацид - 13,2 кг Аммиачная селитра - 54 кг Нитрат калия - 11,6 кг Пекацид - 103,2 кг Аммиачная селитра - 178 кг Мочевина - 56 кг Сульфат калия - 112 кг Нитрат калия - 185,6 кг
Июнь ^0РюК30 Пекацид - 17 кг Аммиачная селитра - 124 кг Нитрат калия - 58 кг
Июль ^0Р20К60 Пекацид - 33 кг Мочевина - 38 кг Нитрат калия - 116 кг
Август ^Рі2Кз2 Пекацид - 20 кг Мочевина - 9 кг Сульфат калия - 56 кг
Сентябрь ^Рі2Кз2 Пекацид - 20 кг Мочевина - 9 кг Сульфат калия - 56 кг
Исследования проводились по схеме 2-х факторного полевого опыта: фактор А - уровень предполивной влажности, фактор В - горизонт промачивания почвы.
Схемой опыта по фактору А предусмотрены следующие варианты:
А1 - поддержание предполивного порога влажности почвы в расчетном слое на уровне 70 % НВ; А2 - поддержание предполивного порога влажности почвы в расчетном слое на уровне 80% НВ; А3 - поддержание предполивного порога влажности почвы в расчетном слое на уровне 90 % НВ.
Схемой опыта по фактору В предусмотрены следующие варианты:
В1 - мощность расчетного горизонта промачивания почвы 0,4 м; В2 -мощность расчетного горизонта промачивания почвы 0,6 м; В3 - мощность расчетного горизонта промачивания почвы 0,8 м.
Опытный орошаемый участок, находящийся на территории Г ородищенского района Волгоградской области, представлен массивом зональной среднемощной каштановой почвы тяжело и среднесуглинистого гранулометрического состава.
Плотность твердой фазы почвы опытного участка в пределах пахотного слоя изменяется от 2,53 до 2,60 т/м3 . Наименьшая влагоемкость (слой 0-0,4 м) в среднем 26,1-27,8 % от массы сухой почвы. Скважность почвы в пахотном горизонте достигает 49,8-50,2 %.
Содержанием гумуса низкое с колебанием в пределах пахотного слоя от 0,95 до 2,28 %. Содержание натрия в поглощающем почвенном комплексе не превышает 1,65,7 %.
По содержанию легкогидролизуемых форм азота почвы опытного участка характеризуются как малообеспеченные (от 27,3-32,8 мг/кг в пахотном слое). По содержанию обменного калия и подвижного фосфора обеспеченность почвы средняя (275,8-287,3 мг/кг калия и до 28,7-29,6 мг/кг фосфора).
Особенностью вегетационного периода 2010 года были высокие температуры воздуха (максимальная температура была в августе 41,1 0С). Во все месяцы активной вегетации наблюдались существенные превышения среднемесячных значений температур воздуха. Фактическая температура в мае по данным наблюдений достигла 17,9 0С, что на 2 0С выше среднемноголетнего уровня. Превышения отмечены также в июне (+4,3 0С), июле (+5,4), августе (+6,5) и сентябре (+3,0 0С).
Термические ресурсы в 2011 году распределялись равномерно в течение вегетационного периода с некоторым спадом только к концу сентября. В мае, июне, августе и сентябре значения среднемесячных температур воздуха также были выше среднемноголетнего уровня.
По среднемноголетним данным за период май - сентябрь поступает 140 мм осадков. В 2010 году количество осадков за этот период составило 151 мм, при вероятности их обеспечения 41,3 %. В начале вегетационного периода (П-Ш декады мая) выпало 80 мм осадков, что составляет от 216 % от нормы. В июле и сентябре выпало 41 мм осадков (114 % от нормы) и 22 мм (92 % от нормы) соответственно.
В 2011 году количество осадков за вегетационный период составило 141 мм, что близко к среднемноголетнему значению и вероятность их обеспечения
составляет 53%. Однако большая часть осадков (90 мм) выпало в конце вегетационного периода - сентябре.
На всех вариантах опыта доля поливов в суммарном водопотреблении составила 56 -69 %, приход влаги от осадков составил 29-38 %, на долю почвенной влаги приходилось от 2 до 7 %.
Опыты показали, что суммарное водопотребление яблоневых посадок существенно зависит от режима орошения и увеличивается с повышением порога предполивной влажности почвы. Абсолютно, суммарное водопотребление возросло с 3930-4380 м3/га (2010 год) до 4440-4840 м3/га (2011 год). Самое высокое водопотребление складывалось в варианте с предполивной влажностью почвы 90 % НВ и глубиной промачивания 0,6 м. Среднее значение суммарного водопотребления в этом варианте составило 4610 м3/га.
За период активной вегетации яблони в зависимости от уровня предполивной влажности почвы и горизонта промачивания было проведено от 8 до 52 (2010 год) и от 10 до 64 (2011 год) поливов нормой от 50 до 280 м3/га.
В первый год исследований наблюдения показали равномерный прирост побегов на всех вариантах опыта. Во второй год исследований в варианте, где изучаемые пороги предполивной влажности почвы поддерживались в горизонте 0,4 м, наблюдается меньшее количество побегов в сравнении с другими вариантами. Причиной стало подмерзание корневой системы в зимний период, что сказалось как на количестве побегов, так и на их длине.
Во второй год исследований практически одинаковый годичный прирост побегов наблюдался при поддержании предполивной влажности почвы на уровне 80 и 90% НВ в горизонте 0,6 м. При таком сочетании исследуемых факторов годичный прирост побегов на дереве составил 14,4 и 14,0 м соответственно.
Наибольший прирост штамба наблюдался при поддержании предполивного порога влажности на уровне 80 % НВ и глубине промачивания 0,6 м, самый низкий - на варианте с поддержанием предполивного порога влажности 80 % НВ на глубине 0,4 м.
Многие исследователи [2, 6]отмечают, что основная масса корней как по массе, так и по длине у деревьев, привитых на подвое М 9, находится в 0,5-0,6 м слое почвы, а по данным [3, 4, 7] в первые три года вегетации основная масса корней находится на глубине 0,2-0,4 м. После двух лет вегетации яблони были сделаны раскопки корневой системы методом монолита.
Р, мг/см
Р, мг/см3
Р, мг/см3
е
0-20
20-40
40-60
е
ц
О
е
0-20
20-40
40-60
60-80
80-100
'
/
И
тг
Рисунок 1 - Плотность размещения корней (Р, мг/см3) по слоям почвы в
зависимости
от предполивной влажности и горизонта промачивания почвы
Исследованиями установлено, что при изменении глубины увлажнения почвы от 0,4 м до 0,8 м происходит перераспределение корневой системы в более глубокие горизонты почвы. При увеличении глубины промачивания почвы с 0,4 м до 0,8 м плотность размещения корней в слое 0-20 см снижалась от 3,8 до 2,8 мг/см3 при 70 % НВ, от 4,7 до 3,4 мг/см3 и от 5,22 до 3,8 мг/см3 при 80 % НВ и 90 % НВ соответственно. В слоях почвы 20-40 см 40-60 см наблюдалась обратная зависимость. Плотность размещения корней увеличивалась в зависимости от глубины промачивания почвы с 0,9 до 1,4 мг/см3; с 0,86 до 1,7 мг/см3; с 0,56 до 1,3 мг/см3 в слое 20-40 см при 70, 80, 90 % НВ соответственно. В слое почвы 40-60 см увеличение плотности размещения корней наблюдалось с 0,2 до 0,6 мг/см3; с 0,1 до
0,6 мг/см3 с 0,06 до 0,8 мг/см3 при 70,80 и 90 % НВ соответственно. В варианте с поддержанием изучаемых порогов предполивной влажности в 0,4 м слое почвы корней в горизонте 60-100 см не обнаружено. Не обнаружено корней и в слое 80100 см в варианте с поддержанием изучаемых порогов предполивной влажности в
0,6 м слое почвы. В слое 80-100 см были обнаружены корни только в варианте, где изучаемые предполивные пороги влажности поддерживали в горизонте 0,8 м.
Одна из важнейших биологических особенностей слаборослых плодовых деревьев состоит в том, что у них большая часть продуктов синтеза идет на рост плодов. Оптимальная нагрузка плодами на 1 м2 листьев у сортов, привитых на карликовые подвои, на 0,4-0,6 кг выше, чем у деревьев на сильнорослых подвоях.
Нами отмечено, наибольшая площадь листьев сформировалась на варианте с горизонтом промачивания 0,6 м. В этих условиях прибавка площади листьев с повышением предполивного порога влажности с 70 % НВ до 80 % НВ составила 14,3 %, с 70 % НВ до 90 % НВ - 17,3 %, с 80 % НВ до 90 % НВ - 2,6 % (табл. 2).
Таблица 2 - Площадь листьев и урожай яблоневых посадок после
второго года вегетации
Мощность горизонта увлажнения, м Уровень предполивной влажности почвы, % НВ Площадь листьев, м2 Урожай
Площадь листьев, м2/дер. Площадь листьев, тыс. м2/га Урожай яблок, кг/дер. Урожай яблок, т/га
0,4 70 1,54 6,3 3,82 15,7
80 1,69 6,9 3,97 16,3
90 1,88 7,7 3,90 16,0
0,6 70 2,39 9,8 5,62 23,0
80 2,73 11,2 6,75 25,6
90 2,81 11,5 5,95 24,4
0,8 70 1,95 8,0 4,19 17,2
80 2,1 8,6 4,83 19,8
90 2,31 9,5 5,58 22,9
НСР05 фактор А 0,06 0,06 0,15 0,31
фактор В 0,06 0,06 0,15 0,31
взаимодействие 0,10 0,10 0,25 0,55
Наибольший урожай плодов был получен при поддержании предполивного порога влажности на уровне 80 % и глубине увлажнения 0,6 м. Изменение предполивного порога влажности и мощности горизонта увлажнения существенно не повлияло на увеличение урожая яблок, но способствовало увеличению коэффициента водопотребления.
Исследованиями выявлена закономерность изменения урожайности плодового сада первые два года вегетации в зависимости от уровня предполивной влажности и горизонта промачивания почвы.
Формально зависимость урожайности плодового сада при капельном орошении от указанных факторов можно представить следующим нелинейным выражением (рис. 2):
2 2
z=a+bx+cy+dx +еу +fxy
где z - урожайность, т/га, х - мощность горизонта промачивания почвы, у - уровень предполивной влажности почвы, % НВ, а коэффициенты а=-76,2; Ь= 161,2; с=1,2; d=-174,6; е=-0,009; f=0,68 установлены эмпирически путем идентификации модели по экспериментальным данным. Коэффициент детерминации зависимости 0,92.
ей
и
Л
н
о
о
К
«
ей
*
О
Л
Горизонт промачивания, х, м
Уровень
предполивной влажности почвы,
г, %НВ
Рисунок 2 - Зависимость урожайности плодового сада от уровня предполивной влажности и горизонта промачивания почвы
Таким образом, исследованиями установлено:
1. Суммарное водопотребление яблоневых посадок существенно зависит от режима орошения и увеличивается с повышением порога предполивной влажности почвы.
2. Наибольший суммарный прирост побегов за два года исследований был получен на вариантах, где исследуемые предполивные пороги влажности
поддерживались на глубине 0,6 м, наибольший прирост побегов отмечен при поддержании предполивного порога влажности почвы на уровне 80 % НВ.
3. Наименьший годичный прирост длины окружности штамба во второй год исследований 1,4 см был на варианте с поддержанием предполивного порога влажности 80% НВ на глубине 0,4 м, наибольший прирост 3,0 см - при поддержании предполивного порога влажности на уровне 80 % НВ и глубине промачивания 0,6 м.
4. Корни деревьев сорта Голден Делишес на подвое М 9 при глубине увлажнения 0,4 м имели более поверхностное расположение, увеличение глубины промачивания оказывало существенное влияние на перераспределение корневой системы в более глубокие горизонты почвы.
5. Повышение порога предполивной влажности почвы на всех вариантах обеспечило прибавку сформированной площади листьев. Наибольшая площадь листьев сформировалась на варианте с горизонтом промачивания 0,6 м.
6. Самый большой урожай яблок был при поддержании изучаемых предполивных порогах влажности на глубине промачивания 0,6 м. Урожайность яблонь существенно возросла при повышении предполивного порога влажности в этом варианте с 70 до 80 % на 2,6 т/га и с 70 до 90 % на 1,4 т/га (НСР05 = 0,31 т/га).
Библиографический список
1. Бородычев, В.В. Водный режим почвы и продуктивность яблоневого сада [Текст]/ В.В. Бородычев, А.В. Сергиенко, М.Н. Лытов // Вестник Российского университета дружбы народов. - 2008. - № 4. - С. 30-31.
2. Водяницкий, В.И. Влияние поливных режимов на развитие корневой системы яблони при капельном орошении [Текст]/ В.И.Водяницкий, А.Б. Расторгуев, Т.П. Позднякова // Агропромышленный комплекс: проблемы и перспективы. - Мичуринск, 2001. - Т. 3. - С. 114116.
3. Кушниренко, М.Д. Физиологические особенности яблони при капельном орошении [Текст]/ М.Д. Кушниренко // Физиология и биохимия культурных растений. -1983. - Т. 15. - С. 383-388.
4. Потапов, В.А. Слаборослый интенсивный сад [Текст] / В.А. Потапов. - Москва, Росагропромиздат, 1991. - С. 221.
5. Режим капельного орошения плодового сада на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья [Текст]/ А.В. Шуравилин, В.В. Бородычев, М.Н. Лытов, А.В. Сергиенко // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. - 2011. - № 1. - С. 76-78.
6. Трунов, И.А. Формирование активной части корневой системы у плодовых и ягодных культур [Текст] / И.А. Трунов // Научные основы устойчивого садоводства в России. - Мичуринск: ВНИИС, 1999. - С. 96-100.
7. Abdullah Kadayifi. The effects of different irrigation methods on root distribution, intensity and effective root depth of young dwarf apple trees /African Journal of Biotechnology Vol. 9(27), pp. 4217-4224, 5 July, 2010.
E-mail: vkovniigim ^@vandеx. ru
