CC BY
17
6. Metodicheskie rekomendacii po fitomelioracii aridnyh territory i normy nagruzki na prirod-nye pastbischa [Tekst] / A. S. Manaenkov, V. P. Voronina, A. V. Vdovenko. - Volgograd: VNIALMI, 2013. - 80 p.
7. Raschet i kartografirovanie obespechennosti estestvennyh pastbisch kormovymi resursami na osnove mnogoletnih ryadov normalizovannogo vegetacionnogo indeksa [Tekst] / A. S. Rulev, S. S. Shinkarenko, S. N. Kanischev i dr. // Nauchnaya zhizn'. - 2016. - №. 11. - P. 33-42.
8. Rulev, A. S. Geomorfologicheskie kriterii provedeniya lesomelioracii landshaftov (na pri-mere Prijel'ton'ya) [Tekst] / A. S. Rulev, O. Yu. Kosheleva, S. S. Shinkarenko // Geomorfologiya. -2017. - №2. - P. 63-71.
9. Rulev, A. S. Analiz sezonnoj dinamiki NDVI estestvennoj rastitel'nosti Zavolzh'ya Vol-gogradskoj oblasti [Tekst] / A. S. Rulev, S. N. Kanischev, S. S. Shinkarenko // Sovremennye prob-lemy distancionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. -2016. - T. 13. - № 4. - P. 113-123.
10. Tkachenko, N. A. Kachestvennaya ocenka i kartografirovanie degradacii pahotnyh zemel' volgogradskogo Zavolzh'ya [Tekst] / N. A. Tkachenko // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2014. - № 2 (46). - P. 21-23.
11. Shinkarenko, S. S. Analiz dinamiki pastbischnyh landshaftov v aridnyh usloviyah na os-nove normalizovannogo vegetacionnogo indeksa (NDVI) [Tekst] / S. S. Shinkarenko // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. -2015. - №1. - P. 110-114.
12. Shinkarenko, S. S. Ocenka vliyaniya vypasa na landshafty Pri]l'ton'ya [Tekst] / S. S. Shinkarenko // Nauchnoe obozrenie. - 2015. - № 14. - P. 10-15.
13. A hyperspectral indicator system for rangeland degradation on the Tibetan Plateau: A case study towards spacebome monitoring / L.W. Lehnert, H. Meyer, N. Meyer at al. // Ecological Indicators. - 2014. - Vol. 39. - Р. 54-64.
14. Alpine grass-land degradation index and its response to recent climate variability in Northern Tibet. China / Q.Z. Gao, Y.F. Wan, H.M. Xu et al. // Quaternary Intern. - 2010. - Vol. 226(1-2). 99. - Р. 143-150.
15. Evaluating an active optical sensor for quantifying and mapping green herbage mass and growth in a perennial grass pasture / M.G. Trotter et al. // Crop and Pasture Science, 2010. -№ 61(5). - P. 389-398.
E-mail: [email protected]
УДК 631.452:635.64:631.674.6(470.67) DOI: 10.32786/2071-9485-2019-01-16
УЛУЧШЕНИЕ ПЛОДОРОДИЯ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ РАВНИННОЙ ЗОНЫ ДАГЕСТАНА ПРИ КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ ТОМАТОВ
IMPROVEMENT OF THE FERTILITY OF IRRIGATED LANDS DAGHESTAN'S PLAIN ZONE UNDER DRIP IRRIGATION OF TOMATOES
А.З. Джамбулатова, аспирант С.А.Курбанов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Д.С.Магомедова, доктор сельскохозяйственных наук, доцент
A.Z. Dzhambulatova, S.A. Kurbanov, D.S. Magomedova
ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный аграрный университет имени М.М. Джамбулатова», г. Махачкала
Federal State Budget Educational Institution of Higher Education
«Dagestan State Agrarian University named after M.M. Dzhambulatov», Makhachkala
В условиях сухостепной зоны равнинного Дагестана доказано положительное влияние на агрофизические показатели плодородия орошаемой лугово-каштановой почвы отвальной обработки в сочетании с предполивным порогом влажности корнеобитаемого слоя томатов 80 % НВ при капельном орошении. Целью исследований являлось улучшение плодородия лугово-каштановой
почвы за счет совокупной оптимизации агротехники возделывания томатов. Объектом исследований являлись посадки томатов сорта Подарочный (волгоградской селекции) на орошаемых землях равнинного Дагестана. Предмет исследований - способы основной обработки почвы, способы и режим орошения томатов. Исследованиями установлено, что наиболее существенное влияние на улучшение агрофизических показателей плодородия лугово-каштановой почвы (плотность почвы, пористость, структурно-агрегатный состав) оказывает применение отвальной обработки почвы. Определено влияние агротехнических приемов на агрофизические свойства почвы, урожайность и качество томатов. Поддержание влажности активного слоя почвы в пределах 80... 100 % НВ на фоне капельного орошения приводит к оптимизации агрофизических показателей плодородия лу-гово-каштановой почвы, что в сочетании с основной обработкой на 0,23... 0,25 м обеспечивает получение плодов томатов на уровне 80.86 т/га.
In the conditions of the dry steppe zone of plain Dagestan, a positive effect on the agrophysi-cal indicators of fertility of irrigated meadow-chestnut soil was shown in combination with the pre-irrigation threshold of the root-layer of tomatoes 80% HB with drip irrigation. The aim of the research was to improve the fertility of the meadow-chestnut soil due to the cumulative optimization of the agrotechnical cultivation of tomatoes. The object of research was planting tomatoes of the Gift variety (Volgograd breeding) on the irrigated lands of the flat Dagestan. The subject of research is the methods of basic tillage, methods and mode of irrigation of tomatoes. Research has established that the most important influence on the improvement of the agrophysical indicators of fertility of meadow chestnut soil (soil density, porosity, structural aggregate composition) is the use of waste soil tillage. The influence of agro technical methods on the agrophysical properties of the soil, level and quality of tomatoes is determined. Maintaining the moisture of the active layer of the soil within 80 ... 100% HB against the background of drip irrigation leads to the optimization of the agrophysical fertility indicators of the meadow-chestnut soil, which, in combination with the main treatment of 0,23 ... 0,25 m, ensures the production of tomato fruits at 80 ... 86 t / ha.
Ключевые слова: вспашка, глубокое рыхление, содержание водопрочных агрегатов, засоренность посевов, режимы томатов орошения, капельное орошение томатов, урожайность томатов.
Key words: ploughing, deep ripping, maintenance of water-resistant aggregates, structural coefficient, weed infestation, irrigation regime, drip irrigation, yield.
Введение. Проблема современного земледелия - это сохранение и воспроизводство плодородия орошаемых земель [4], на которое существенное влияние оказывают способы основной обработки почвы [6, 9, 7].
В хозяйствах Республики Дагестан (ЛПХ и КФХ), занимающихся овощеводством, преобладает поверхностный самотечный способ орошения - полив по бороздам. Несмотря на меньшую по сравнению с другими способами полива энергозатратность, этот способ приводит к сильному уплотнению почвы, которая при испарении влаги растрескивается и повреждает корневую систему растений. Поэтому для разрушения почвенной корки обязательным приемом является послеполивное рыхление междурядий. При этом способе полива почва по длине борозды увлажняется неравномерно, невозможен полив малыми нормами, особенно на неспланированных участках, неэкономно расходуется поливная вода и затруднена механизация полива [1, 2, 11].
Поэтому поиск приемов обработки почвы, способствующих сохранению и воспроизводству плодородия почвы, оптимизации экологического состояния орошаемых земель, является одной из актуальных задач современного земледелия. В этой связи цель наших опытов заключалась в изучении влияния способов основной обработки в сочетании с различными предполивными порогами на агрофизические свойства луго-во-каштановой почвы при капельном орошении.
Материалы и методы. Нами в 2016 году был заложен полевой трехфакторный опыт на лугово-каштановых среднесуглинистых почвах КФХ «Магомедов Камиль Абдул-лаевич» в Бабаюртовском районе РД. По способам основной обработки почвы (фактор А) были заложены следующие варианты: А1 - отвальная обработка на глубину 0,23-0,25 м (контроль); А2 - глубокое рыхление на глубину 0,23-0,25 м с внесением гербицида «Зенкор Ультра» весной под предпосевную обработку. По способу орошения (фактор В) сравнивались следующие варианты: В1 - полив по бороздам (контроль); В2 - капельное орошение. По водному режиму почвы (фактор С) сравнивали варианты: С1 - 70 % НВ в активном слое 0,5 м, контроль; С2 - 80 % НВ в активном слое 0,5 м; С3 - 90 % НВ в активном слое 0,5 м.
Результаты и обсуждение. Важными параметрами, определяющими физическое состояние почвы, являются плотность и пористость [10]. Изучение плотности почвы при разных способах основной обработки почвы показало, что перед посадкой рассады томатов при отвальной обработке почвы на глубину 0,23.. .0,25 м она отличалась меньшей плотностью сложения, а значения объемной массы указывают на рыхлое состояние пахотного слоя (таблица 1).
Результаты исследований показали, что глубокое рыхление почвы ведет к некоторому уплотнению почвы на 0,02.0,03 т/м3, но в то же время плотность почвы находится в пределах оптимальных значений, как и при отвальной вспашке.
Таблица 1- Влияние способов основной обработки почвы, способов и режимов ороше-_ния на агрофизические свойства пахотного слоя, (2016.2018 гг.)_
Отвальная обработка Глубокое рыхление
Агрофизические на 0,23...0,25 м (контр.) на 0,23...0,25 м+Зенкор
свойства почвы 70 % НВ 80 % 90 % 70 % НВ 80 % 90 %
борозды КО НВ НВ борозды КО НВ НВ
Плотность почвы, 1,19* 1,19 1,18 1,18 1,21 1,21 1,21 1,20
т/м3 1,28* 1,25 1,23 1,22 1,29 1,27 1,28 1,26
Общая пори- 55,9 55,9 56,3 56,3 55,2 55,2 55,2 55,6
стость, % 52,6 53,7 54,5 54,8 52,2 53,0 52,6 53,3
Водопроницае- 180 181 179 180 186 184 185 185
мость, мм/ч 159 166 170 173 137 151 157 164
* в числителе - в начале вегетации; в знаменателе - в конце вегетации
При сравнении способов орошения можно отметить, что наибольшее уплотнение почвы происходит при поливе по бороздам, где к концу вегетации плотность почвы на фоне отвальной обработки возрастает на 0,09 т/м3, приближаясь к значениям плотности почвы при глубоком рыхлении. Применение капельного орошения при обоих способах основной обработки почвы также приводит к постепенному самоуплотнению почвы, но, в отличие от отвальной обработки, при глубоком рыхлении плотность сложения возрастает на 0,06.0,07 т/м3, что на 0,02 т/м3 больше, чем при отвальной обработке.
Предполивные пороги влажности почвы, различие в поливных нормах и количестве поливов также оказывают некоторое влияние на плотность почвы. Так, наибольшее уплотнение почвы происходит при пороге предполивной влажности почвы не ниже 70 % НВ, где применялась наибольшая поливная норма - 225 м3/га. При этом пороге влажности почвы объемная масса увеличилась на 0,06.0,08 т/м3, а повышение пред-поливного порога влажности почвы до 90 % НВ и применение поливных норм на уровне 75 м3/га снизило рост объемной массы до 0,04.0,06 т/м3.
Очень важным свойством почвы является ее водопроницаемость. От нее зависит та доля воды, которая поступит в почву и может быть в дальнейшем использована растениями [5]. В наших исследованиях водопроницаемость закономерно снижается к концу вегетационного периода на 8,3. 17,9 %. Отмечено, что при отвальной обработке она снижает-
ся всего на 3,9... 8,3 %, тогда как при глубоком рыхлении уже - на 11,4... 17,8 или в среднем в 2,5 раза. Среди сравниваемых способов орошения отмечено, что полив по бороздам приводит к снижению водопроницаемости при отвальной обработке на 3,4 %, а при глубоком рыхлении - 8,6 %. Это связано с различиями в плотности и пористости почвы. Что касается вариантов с предполивными порогами влажности почвы, то наибольшее снижение водопроницаемости наблюдается при предполивном пороге влажности почвы 70% НВ - в среднем на 13,1 %, при 80 % НВ - на 10,0 %, а при 90 % НВ - на 7,6 %. По всей вероятности, это связано с различиями в поливных нормах, увеличение которых способствует снижению количества агрономически ценных и водопрочных агрегатов. При поливе по бороздам водопроницаемость снижается быстрее, чем при капельном орошении, - в 1,4 раза.
Отмечается тенденция снижения общей пористости к концу вегетации культуры независимо от способов основной обработки почвы, а лучшие условия воздушного режима складываются при отвальной обработке почвы, где общая пористость в среднем составила 54,3 % при 53,0 % на фоне глубокого рыхления. Переход на капельное орошение снижает амплитуду колебаний в пористости почвы, по-видимому, за счет локальности увлажнения. Изменения в предполивных уровнях влажности активного слоя почвы не оказали заметного влияния на значения пористости почвы, хотя на фоне отвальной обработки она была несколько выше.
Структура - важнейший признак окультуренной почвы, и от нее зависят как способность почвы к обработке, так и водно-воздушный, тепловой и биологический режимы почвы, обеспечение растений водой и питательными веществами, а также производительность труда в орошаемом земледелии. Наиболее агрономически ценны макроагрегаты размером 0,25... 10 мм, обладающие лучшей водопрочностью [3]. В задачу наших исследований входило изучение агротехнических приёмов, направленных на оструктуривание почвы (таблица 2).
Таблица 2 - Показатели структурного состояния почвы при разных способах основной обработки, способах и режимах орошения, (2016.2018 гг.)
Показатели структурности почвы Отвальная обработка на 0,23-0,25 м, контроль Глубокое рыхление на 0,23-0,25 м + Зенкор
70 % НВ 80 % НВ 90 % НВ 70 % НВ 80 % НВ 90 % НВ
борозды КО борозды КО
Количество агрегатов >10 мм, % 32,5 29,6 28,5 28,2 30,1 28,3 27,8 27,6
Количество агрегатов 0,25-10 мм, % 58,6 60,7 62,2 61,9 60,4 62,4 63,5 63,6
Количество агрегатов < 0,25 мм, % 8,9 9,7 9,3 9,9 9,5 9,3 8,7 8,8
Количество водопрочных агрегатов, % 51,7 53,4 55,9 57,6 44,8 47,7 52,3 55,1
Коэффициент структурности 1,42 1,54 1,64 1,62 1,52 1,66 1,74 1,75
Коэффициент водопрочности 1,07 1,14 1,27 1,36 0,81 0,91 1,10 1,23
Коэффициент водоустойчивости 0,57 0,59 0,62 0,64 0,49 0,52 0,57 0,60
Определение агрегатного состава пахотного слоя почвы показало, что существенных различий в содержании структурных агрегатов по способам обработки почвы не отмечалось. Однако отмечено некоторое снижение глыбистости и фракции меньше 0,25 мм при глубоком рыхлении почвы, что в свою очередь способствовало некоторому увеличению агрономически ценных агрегатов на 1,6 %. Подтверждает это и коэффициент структурности, который при глубоком рыхлении вырос с 1,56 до 1,67. На наш взгляд, это связано с оставлением части растительных остатков предшественника в поверхностном слое при глубоком рыхлении.
Но в условиях орошаемого земледелия наиболее важным свойством почвы является наличие водопрочных агрегатов размером >0,25 мм, и по этому показателю отвальная обработка способствует росту количества водопрочных агрегатов в среднем на 3,9 %, что приводит к росту коэффициента водопрочности на 16,7 %.
Переход с бороздкового полива на капельное орошение, благодаря сниженным в 1,8.5,4 раза поливным нормам и меньшему увлажнению междурядий, способствует росту количества водопрочных агрегатов на 3,9 % при отвальной обработке и на 6,9 % при глубоком рыхлении. Увеличение уровня предполивной влажности с 70 до 90 % НВ также способствует росту водопрочных агрегатов на 4,2 и 7,4 % при отвальной и безотвальной обработках соответственно. В то же время водопрочность лугово-каштановой почвы при отвальной обработке и применении капельного орошения существенно превышает водопрочность агрегатов при глубоком рыхлении.
Урожайность является обобщающим показателем всех процессов, протекающих в растении, а ее величина зависит от уровня применяемой агротехники [8]. Опытным путем выявлено, что переход с бороздкового полива на капельный полив значительно влияет на урожайность томатов, однако это в большей степени проявляется при пред-поливных порогах 80 и 90 % НВ (таблица 3).
Таблица 3 - Элементы структуры урожая томатов в зависимости от условий выращивания (в среднем за 2016.2018 гг.)_
Показатели Отвальная обработ на 0,23...0,25 м, конт ка роль Глубокое рыхление на 0,23.0,25 м +Зенкор НСР05
70 % НВ 80 % НВ 90 % НВ 70 % НВ 80 % НВ 90 % НВ
борозды КО борозды КО
Урожайность, т/га 57,4 61,5 86,1 78,5 51,2 57,5 79,9 71,6 5,4
Урожай куста, кг 1,27 1,36 1,92 1,75 1,14 1,27 1,79 1,61 -
Количество плодов на кусте, шт. 12,9 12,6 14,1 12,3 12,1 12,9 12,6 11,2 0,7
Средняя масса плода, г. 98,4 107,9 136,1 141,6 94,2 98,5 141,7 144,3 13,8
Результаты исследований показывают, что применение в условиях орошения отвальной обработки почв положительно сказывается на урожайности томатов, которая на 5,9 т/га выше, чем при глубоком рыхлении почвы. Максимальная урожайность томатов обеспечивается при сочетании отвальной обработки и поддержании предполивного порога влажности на уровне 80 % НВ - 86,1 т/га при капельном орошении. Увеличение урожайности обеспечивается как за счет большего количества плодов на 1 кусте на 10,8 %, так и за счет увеличения массы 1 плода на 28,7 %.
Заключение. Сравнительная оценка влияния способов основной обработки орошаемой почвы на водно-физические свойства лугово-каштановой почвы свидетельствует о лучших агрофизических показателях при применении отвальной обработки в сочетании с предполивными порогами 80 и 90 % НВ. Применение капельного орошения на фоне вспашки приводит к незначительному повышению плотности почвы, снижению ее водопроницаемости и общей пористости, а применение пред-поливных порогов 80 и 90 % НВ способствует сохранению хорошего структурного состояния почвы. А наивысшая урожайность томатов отмечается при сочетании отвальной обработки и поддержании предполивного порога влажности на уровне 80 % НВ при капельном орошении.
Библиографический список
1. Бородычев, В.В. Эффективность минерального питания овощных культур при капельном орошении [Текст]/ В.В. Бородычев, Б.М. Кизяев// Плодородие. - 2016. - № 5(92). - С. 18-21.
2. Григоров, М.С. Продуктивность томатов при капельном орошении в условиях светло-каштановых почв Волгоградской области [Текст]/ М.С. Григоров // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2014. - № 2 (34). - С. 22-27.
3. Динамика плотности почвы чернозема южного при минимализации основной обработки [Текст]/ А.П. Солодовников, А.В. Летучий, Д.С. Степанов и др. // Земледелие. - 2015. -№ 1. - С. 5-7.
4. Кирюшин, В.И. Проблема минимизации обработки почвы: перспективы развития и задачи исследований [Текст]/ В.И. Кирюшин // Земледелие. - 2013. - № 7. - С. 3-6.
5. Курбанов С.А. Эффективная технология возделывания перца в орошаемых условиях Республики Дагестан [Текст]/ С.А. Курбанов, Д.С. Магомедова // Главный агроном. - 2014. - № 8. - С. 54-56.
6. Обработка почвы как фактор регулирования почвенного плодородия [Текст]: монография / А.Ф. Витер, В.И. Турусов, В.М. Гармашов и др. - М.: ИНФРА-М, 2014. - 173 с.
7. Плодородие чернозема типичного при минимизации основной обработки почвы [Текст]/ Г.Н. Черкасов, Е.В. Дубовик, Д.В. Дубовик и др. // Земледелие. - 2012. - №4. - С.23-25.
8. Соколов, А.С. Влияние обработки почвы, удобрений, гербицидов на засоренность и урожайность овощных культур в севообороте [Текст]/ А.С. Соколов, Ш.Б. Байрамбеков, Г.Ф. Соколова // Успехи современного естествознания. - 2018. - № 8. - С. 78-84.
9. Трофимова, Т.А. Основная обработка почвы и засоренность [Текст]/ Т.А. Трофимова, В.А. Маслов, С.И. Коржов // Земледелие. - 2011. - № 8. - С. 29-31.
10. Тугушев, Р.З. Восстановление плодородия почвы при фитомелиорации [Текст] / Р.З. Тугушев, Е.П. Денисов, Д.А. Уполовников // Научное обозрение. - 2015. - № 20. - С. 10-13.
11. Tobias E. Oker, Evaluation of maize production under mobile drip irrigation [Tekst]/ Tobias E. Oker, Isaya Kisekka, Aleksey Y. Sheshukov, Jonathan Aguilar, Danny H. Rogers // Agricultural Water Management. - 2018. - V. 210. - Р. 11-21.
Reference
1. Borodychev, V. V. Jeffektivnost' mineral'nogo pitaniya ovoschnyh kul'tur pri kapel'nom oroshenii [Tekst]/ V. V. Borodychev, B. M. Kizyaev// Plodorodie. - 2016. - № 5(92). - P. 18-21.
2. Grigorov, M. S. Produktivnost' tomatov pri kapel'nom oroshenii v usloviyah svetlo-kashtanovyh pochv Volgogradskoj oblasti [Tekst]/ M. S. Grigorov // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2014. - № 2 (34). - P. 22-27.
3. Dinamika plotnosti pochvy chernozema yuzhnogo pri minimalizacii osnovnoj obrabotki [Tekst]/ A. P. Solodovnikov, A. V. Letuchij, D. S. Stepanov i dr. // Zemledelie. - 2015. - № 1. - P. 5-7.
4. Kiryushin, V. I. Problema minimizacii obrabotki pochvy: perspektivy razvitiya i zadachi is-sledovanij [Tekst]/ V. I. Kiryushin // Zemledelie. - 2013. - № 7. - P. 3-6.
5. Kurbanov S. A. }ffektivnaya tehnologiya vozdelyvaniya perca v oroshaemyh usloviyah Respubliki Dagestan [Tekst]/ S. A. Kurbanov, D. S. Magomedova // Glavnyj agronom. - 2014. - № 8. - P. 54-56.
6. Obrabotka pochvy kak faktor regulirovaniya pochvennogo plodorodiya [Tekst]: monografi-ya / A. F. Viter, V. I. Turusov, V. M. Garmashov i dr. - M.: INFRA-M, 2014. - 173 p.
7. Plodorodie chernozema tipichnogo pri minimizacii osnovnoj obrabotki pochvy [Tekst]/ G. N. Cherkasov, E. V. Dubovik, D. V. Dubovik i dr. // Zemledelie. - 2012. - №4. - P. 23-25.
8. Sokolov, A. S. Vliyanie obrabotki pochvy, udobrenij, gerbicidov na zasorennost' i? urozhajnost' ovoschnyh kul'tur v? sevooborote [Tekst]/ A. S. Sokolov, Sh. B. Bajrambekov, G. F. Sokolova // Uspehi sovremennogo estestvoznaniya. - 2018. - № 8. - P. 78-84.
9. Trofimova, T. A. Osnovnaya obrabotka pochvy i zasorennost' [Tekst]/ T. A. Trofimova, V. A. Maslov, S. I. Korzhov // Zemledelie. - 2011. - № 8. - P. 29-31.
10. Tugushev, R. Z. Vosstanovlenie plodorodiya pochvy pri fitomelioracii [Tekst] / R. Z. Tu-gushev, E. P. Denisov, D. A. Upolovnikov // Nauchnoe obozrenie. - 2015. - № 20. - P. 10-13.
11. Tobias E. Oker, Evaluation of maize production under mobile drip irrigation / Tobias E. Oker, Isaya Kisekka, Aleksey Y. Sheshukov, Jonathan Aguilar, Danny H. Rogers // Agricultural Water Management. - 2018. - V. 210. - P. 11-21.
E-mail: [email protected]
