CC BY
169
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 634.8:631.67
РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ И ВОДОИОТРЕБЛЕИИЕ ЗЕМЛЯНИКИ
А.С.Овчинников, член-корреспондент РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
ФГБОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
А.В.Шуравилин, доктор сельскохозяйственных наук Российский университет дружбы народов В.В.Бородычев, член-корреспондент РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Волгоградский филиал ГНУ ВНИИГиМ Росселъхозакадемии
В статье приведены результаты исследований по капельному орошению земляники на дерново-подзолистых почвах. Установлено, что во влажные годы оросительная норма за 18-19 поливов составляет 916 м3 /га, а в острозасушливые -3865 м3 /га за 66 поливов. При этом урожайность земляники в среднем за 2 года плодоношения составила 15,0 т/га, что на 70 % больше, чем при дождевании.
Ключевые слова: дерново-подзолистая почва, земляника,
параметры, водопотребление, режим орошения, поливной
трубопровод, капельницы, глубина укладки, урожайность.
При возделывании сельскохозяйственных культур во многих странах мира используются менее энергозатратные и экологически безопасные способы и технологии орошения, позволяющие существенно повысить продуктивность орошаемых земель и
эффективность использования поливной воды. Одним из таких способов является капельное орошение. Оно позволяет подавать воду в необходимых количествах с одновременным внесением
питательных веществ и средств защиты растений [5, 6, 7]. Особенно перспективно использование капельного способа орошения
применительно к ягодным культурам в умеренной зоне с дефицитом увлажнения в засушливые периоды. Однако влияние капельного орошения на продуктивность земляники садовой в зависимости от режимов орошения недостаточно изучено [1, 2, 3, 4].
Целью исследований являлась разработка
ресурсосберегающего режима капельного орошения и водопотребления земляники, возделываемой на дерново-подзолистых почвах Московской области.
Исследования проведены в 2008-2010 гг. в совхозе им. Ленина Московской области. Опытные участки 1 (полив дождеванием) и 2 (капельное орошение) по рельефным, почвенным, климатическим,
гидрогеологическим и другим природным условиям ЯВЛЯЮТСЯ типичными для зоны среднерусской возвышенности. Периоды вегетации (май-август) 2008-2009 гг. были теплыми и влажными, температура воздуха превышала среднемноголетнюю величину на 1-2,0 °С, а осадков выпало на 86-101 мм выше нормы (на 32,5-35 %). Вегетационный период 2010 г. был аномально засушливым. Температура воздуха превышала среднемноголетнюю величину на 6 °С, а осадков выпало на 117 мм (или на 44,2 %) меньше нормы. В период с 15 июня и по 25 августа осадки практически не выпадали, а температура воздуха превышала среднемноголетнюю величину на 8-12 °С.
Почва опытных участков дерново-подзолистая средне- и тяжелосуглинистая, типичная для района исследований. В пахотном горизонте плотность сложения составляла 1,28 г/см, а наименьшая влагоемкость (НВ) - 26,2-26,4 %. С глубиной в почвенных горизонтах плотность сложения возрастала, а НВ снижалась. На глубине 80-100 см отмечается увеличение плотности сложения до 1,4-1,43 г/см и снижение влагоем-кости до 23,3-23,8 %. Пористость пахотного горизонта почвы находилась в оптимальных пределах (50,0-50,4 %), с глубиной она снижалась до 45,8-41,4 %. Почва
слабоводопроницаемая, впитывание за 1-й час составляло 0,05 м/сут, а скорость фильтрации - 0,52 м/сут.
Содержание гумуса в пахотном горизонте составляет 2,05-2,20 %. Пахотный горизонт обеспечен гумусом, а подпахотный -умеренно обеспечен, в целом почва слабо гумусированная. Почва обеспечена подвижным фосфором, слабо обеспечена легкогидролизуемым азотом и средне обеспечена обменным калием. Реакция почвенного раствора -слабокислая (pH сол. - 5,8-5,9) и по мере углубления кислотность увеличивается до 5,2-5,3 в иллювиальном горизонте. На начало исследований легкогидролизуемого азота содержалось 5,9-6,1 мг/100 г почвы, подвижного Р2О5- 9,5-9,6 мг на 100 г почвы, обменного К2О - 16,3-16,5 мг на 100 г почвы; гидролитическая кислотность - 2,6 -2,8 мг.экв на 100 г почвы, сумма поглощенных оснований - 7,6-7,8 мг.экв/100 г почвы и степень насыщенности почв основаниями - 73-75 %.
В совхозе им. Ленина капельная оросительная система при возделывании земляники была впервые использована в 2008 г. После посадки земляники в мае установлена система поливных трубопроводов. Расстояния между рядами растений земляники принимались 100 см, а между растениями в рядах - 25 см. Возделывался высокоурожайный сорт РедГонтлет по зональной технологии.
Исследования проводились по двухфакторной схеме: фактор А -схема расположения поливных трубопроводов, фактор В -расстояние между капельницами.
В опыте изучались три схемы укладки поливных трубопроводов (на поверхности, на глубинах 5 и 15 см) и расстоянии между капельницами - 33 и 66 см с систематическим расположением вариантов. Контролем являлся полив дождеванием с использованием шланговой машины со среднеструйными насадками.
Закладка и проведение исследований осуществлялись в соответствии с требованиями методики опытного дела (Б. А. Доспехов, 1985). Основными методами исследований были полевые и лабораторные опыты. Опыты сопровождались биометрическими учетами, анализами почвенных образцов, ежедневным определением испаряемости по эвапорометру, и влажности почвы по тензиометрам. Учет урожая проводился трижды за вегетацию.
В опыте использовалась израильская система капельного орошения ОАЬЫЬЕО со средним расходом капельниц 1,25 л/час, при автоматизированном назначении сроков полива с помощью тензиометров и эвапорометра. При капельном орошении формирование увлажняемой зоны определяется выбором расстояний между капельницами и схемой расположения сети. При расстоянии между капельницами 33 см, на рассматриваемых почвах создается зона сплошного увлажнения вдоль всего ряда с коэффициентом увлажнения более 95 %, которая наблюдается через 60-90 мин. При расстоянии между капельницами 66 см смыкание контуров увлажнения происходит только при продолжительности полива 120 мин.
Полученные данные показали, что при капельном поливе земляники целесообразно размещать капельницы через 33 см на трубопроводах, расположенных как на поверхности, так и на глубине 5 и 15 см от поверхности при продолжительности полива не менее 60 мин.
При капельном орошении и расстоянием между капельницами 33 см во все годы исследований обеспечивался необходимый режим орошения земляники. Число поливов, объем оросительной воды по месяцам вегетации и оросительная норма приведены в табл. 1. При расположении капельниц через 66 см в первые два года, характеризующиеся высокой естественной влагообеспеченностью, продолжительность полива не изменялась по сравнению с расстоянием между капельницами 33 см.
Таблица 1 - Распределение поливов при дождевании и капельном орошении по месяцам вегетации земляники за годы исследований
Год Месяцы вегетации Всего
IV ай Июнь Тюль Август
Число поливов Объем оросительной воды. м3/га Число поливов оросительной воды, Число поливов Объем оросительной воды, м3/га Число поливов иоъем оросительной воды, л т /го Число поливов Оросительная норма, м3/га
Дождевание
2008 1 330 3 670 2 400 2 380 10 1780
2009 1 180 3 600 1 200 2 380 7 1360
2010 1 180 6 1300 9 2220 2 1580 23 5280
Расстояние между капельницами 33 см
2008 5 226 5 249 5 268 4 217 19 960
2009 3 145 6 306 5 248 4 173 18 872
2010 4 186 13 752 29 1757 20 1170 66 3865
Расстояние между капельницами 66 см
2008 5 129 5 151 5 160 4 129 19 569
2009 3 89 6 179 5 150 4 103 18 521
2010 4 222 13 877 29 1895 20 1290 66 4284
Предполивная влажность почвы при шаге капельниц 66 см во влажные годы (2008-2009 гг.) оставалась ниже на 7-8 % НВ, чем при капельницах через 33 см, но благодаря высокой естественной влажности почвы поддерживалась на уровне 73-75 % НВ. В отдельные периоды предполивная влажность почвы опускалась до 70 %НВ.
В сухом 2010 г. поливы земляники при расположении капельниц на поливном трубопроводе на расстоянии 33 и 66 см проводились из расчета увлажнения корнеобитаемого слоя. В системах с капельницами через 33 см поливы проводились ежедневно или через 1-2 дня, не допуская снижения влажности корнеобитаемого слоя почвы ниже 78-80 % НВ. В варианте расположения капельниц через 66 см поливные нормы были заметно увеличены в связи с более низкой предполивной влажностью почвы. При этом продолжительность полива и оросительная норма заметно возросли.
При расположении капельниц через 33 см продолжительность полива во влажные годы изменялась в пределах 48-95 минут, а норма полива - от 30 до 60 м/га. В аномально засушливом 2010 г. поливные нормы увеличивались до 43-68 м/га, а продолжительность полива -
до 68-108 минут. При этом за 1 час полива поливная норма в среднем составляла 37,9 м/га.
В схемах полива с расположением капельниц через 66 см во влажные годы (2008-2009 гг.) поливные нормы были небольшими (20-35 м/га), а продолжительность полива оставалась одинаковой с вариантами, в которых капельницы размещались через 33 см, что приводило к снижению влажности почвы. В острозасушливом 2010 г. при расположении капельниц на трубопроводе через 66 см поливные нормы увеличились до 44-90 м/га, а продолжительность полива - до 2-4 часов, что способствовало увлажнению всего корнеобитаемого слоя почвы до величины наименьшей влагоемкости.
Сравнительные данные по суммарному водопотреблению земляники при капельном орошении и дождевании показали, что применение капельного орошения заметно снижает суммарное водопотребление земляники на 14,6 % -21,6 %.
В среднем за два года плодоношения земляники садовой (2009-2010 гг.) урожайность земляники в варианте 2 была выше контроля на 6,75 т/га или на 79,5 % .
При укладке поливного трубопровода на глубину 5 см при расстоянии между капельницами 33 см также создается благоприятный водный режим. Потери урожая в этом варианте незначительные (не превышают 7 %), однако улучшаются условия проведения
технологических операций по ходу за культурой. В среднем за 2 года (2009-2010 гг.) урожайность земляники составила 14,58 т/га и была выше, чем при поливе дождеванием (контроль) на 4,51 т/га или на 71,7 %, но ниже максимальной урожайности, полученной в варианте 2, на 0,66 т/га (на 7,8 %).
Более глубокая укладка трубопроводов (вар. 6) требует проведения специальных работ по устройству сети и приводит к снижению урожайности земляники на 1,02-1,68 т/га или на 12,0-18,8 % по сравнению с вариантами 2 и 4, где поливные трубопроводы проложены по поверхности или на глубине 5 см от поверхности земли с капельницами через 33 см. Однако и при глубине заложения поливныхтрубопроводов на 15 см и расположении капельниц через 33 см отмечался достаточно высокий урожай, значительно больший, чем при расположении капельниц через 66 см. В среднем за два года плодоношения урожайность земляники при капельницах, расположенных через 66 см, и укладке поливных трубопроводов на поверхности, на глубинах 5 и 15 см соответственно была выше контроля на 53,7 %.
Наименьшая существенная разность (НСР) для главных эффектов по вариантам расстояний между капельницами НСР05 х 1,97
т/га, по вариантам схемы расположения поливных трубопроводов HCPos= 0,94 т/га и для взаимодействия факторов НС Роз = 2,68 т/га. В среднем за годы исследования выявлено существенное воздействие на формирование продуктивности земляники, схемы расположения поливных трубопроводов, расстояний между капельницами и сочетание этих факторов. При этом наилучшие условия водного и питательного режимов для формирования высокой урожайности земляники (14,6-15,24 т/га в среднем за два года плодоношения) создаются на системе капельного орошения, в которой поливные трубопроводы укладываются на поверхности или на глубине 5 см при расстояниях между капельницами 33 см.
Оптимальный режим капельного орошения земляники формируется при расстояниях между капельницами 33 см и укладке поливных трубопроводов по поверхности или на глубине 5 см от поверхности. При поддержании влажности на уровне 80 % НВ во влажные годы требуется проведение 18-19 поливов при оросительной норме 872-960 м/га, а в острозасушливом 20 Юг -66 поливов с оросительной нормой 3865 м/га. По сравнению с поливом
дождеванием затраты оросительной воды при капельном орошении снижались на 70-80 %, а суммарное водопотребление земляники - на 12-15 %.
Библиографический список
1. Бородычев, В.В. Инновационные технологии орошения сельскохозяйственных культур [Текст] /В.В. Бородычев //Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий / Под общей ред. Ю.А. Мажайского. - Рязань: Мещерский ф-л ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии, 2010. - Вып. 4. -С. 21-30.
2. Казбеков, А.Б. Влияние орошения на урожайность земляники в условиях Южного Дагестана [Текст]/А.Б. Казбеков//Садоводство и виноградарство. - 2011. - № 1. - С. 36-40.
3. Козлова, И.И. Технология программированного производства ягод перспективных сортов земляники [Текст] / ИИ Козлова//Достижения науки и техники АПК.. -2010.-№ 8.-С. 30-32.
4. Козлова, И.И. Инновационные системы возделывания земляники садовой (Обзор различных технологий) [Текст] /И.И. Козлова//Плодоводство и яговодство России. -2009,- Т. 22. -4.2. -С. 111-116.
5. Овчинников, А.С. Капельное орошение огурца в сухостепной зоне светло-
каштановых почв Нижнего Поволжья [Текст] / А.С. Овчинников, М.А. Акулинина // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее
профессиональное образование. -2010. -№ 1(17). - С. 9-14.
6. Овчинников, А.С. Капельное орошение и удобрение огурца в открытом грунте [Текст] / А.С. Овчинников, М.А. Акулинина // Плодородие. - 2008. - № 6. - С. 35-36.
7. Ресурсосберегающая технология капельного орошения огурца[Текст] / А.С. Овчинников, М.А. Акулинина, В.В. Бородычев, Е.В. Шенцева // Картофель и овощи. - 2009. -№ 3. - С. 23-25.
E-mail: [email protected]
