Russian Federation
UDK 631.6 Сельскохозяйственная мелиорация
GRNTI 68.31 Сельскохозяйственная мелиорация
OKSO 35.06.01 Сельское хозяйство
BBK 4 СЕЛЬСКОЕ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ И ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
TBK 56 Сельское хозяйство
BISAC TEC003000 Agriculture / General
This article provides arguments for preserving the reclamation state of irrigated fields and water resources based on the establishment of effective soil moisture for plant vegetation. The principles of the purpose of differentiated irrigation regimes based on the conditions of soil moisture consumption depending on the specific stages of crop orthogenesis are outlined. It is indicated that a decrease in the upper and lower boundaries of soil moisture during the initial and final periods of crop development, as well as a change in the value of the humidified layer by development phases leads to a decrease in unproductive losses of irrigation water for surface runoff and infiltration.
This article provides arguments for preserving the reclamation state of irrigated fields and water resources based on the establishment of effective soil moisture for plant vegetation. The principles of the purpose of differentiated irrigation regimes based on the conditions of soil moisture consumption depending on the specific stages of crop orthogenesis are outlined. It is indicated that a decrease in the upper and lower boundaries of soil moisture during the initial and final periods of crop development, as well as a change in the value of the humidified layer by development phases leads to a decrease in unproductive losses of irrigation water for surface runoff and infiltration
В течение вегетации по отдельным этапам ортогенеза и в соответствии с биологическими особенностями все культуры потребляют различное количество воды. В начальные фазы развития растения меньше потребляют воды, а по мере развития и повышения температуры воздуха, среднесуточный расход воды возрастает и снижается в период созревания. Учитывая такую неравномерность потребления воды растениями в период своей вегетации многими учеными с целью эффективного и рационального использования оросительной воды рекомендуется проводить дифференцированные режимы орошения сельскохозяйственных культур. Для проведения таких поливов необходимо знать пределы регулирования влажности и глубину увлажнения почвы, которая зависит от распространения активной корневой системы и меняется от фаз развития растений.
Многими учеными доказано, что в качестве верхней границы оптимальной влажности почвы служит наименьшая влагоемкость, при которой создается наиболее благоприятный водно-воздушный режим почвы [1]. Нижней границей влажности почвы принято считать влажность разрыва капилляров или несколько выше – влажность замедления роста. Данные условия верны и подтверждены научными трудами многих исследователей при проведении и разработке биологически оптимальных режимов орошения для получения максимально возможных урожаев в определенной среде. Однако поддержание такого диапазона увлажнения почвы приводит к значительным потерям поливной воды на поверхностный сток, инфильтрацию и ухудшению качества продукции. По результатам ряда исследователей для уменьшения этих потерь необходимо снижать верхний и нижний предел увлажнения, что не вызывает значительного уменьшения урожайности культур[2].
Многие исследователи рекомендуют нижний порог оптимальной влажности в активной слое почвы поддерживать на каком-то постоянном уровне. Другие авторы, учитывая неодинаковую потребность в воде в разные периоды развития, считают, что нижняя граница влажности должна поддерживаться дифференцированно по отдельным этапам ортогенеза в соответствии с биологическими особенностями культуры[3].
Постановка эксперимента проводилась в острозасушливый год на посевах сои согласно общепринятым методикам на орошаемых полях ООО «Вита» Энгельсского района Саратовской области. Полив осуществлялся дождевальной машиной ДМ-394-80 «Фрегат». На опытном участке был заложен эксперимент, включающий в себя три варианта поливных режимов на посевах исследуемой культуры. Почвы, слагающие опытный участок, темно-каштановые, среднесуглинистые по гранулометрическому составу.
Вегетационный период сои был разделен на три периода: первый – от сева до начала цветения, когда начинается максимальное водопотребление; второй – период максимального водопотребления, от начала цветения до наступления молочной спелости; третий – от наступления молочной спелости до полного созревания.
Глубина распространения корневой системы является одним их исходных параметров при расчете поливных норм. Глубина увлажнения почвы должна способствовать развитию активной корневой системы растения и обеспечивать приведение в усвояемую для растений форму необходимого количества питательных веществ. Неточность в назначении этой величины часто ведет к нерациональному использованию оросительной воды и нерациональной организации ирригационно-хозяйственных мероприятий на поливных землях. Глубокое увлажнение почвы ведет к потерям воды на глубинную инфильтрацию что ведет к ухудшению эколого-мелиоративного состояния орошаемого поля.
В первый период развития сои, при незначительной транспирации и более высоком физическом испарении с поверхности почвы, предполивной порог, увлажняемый слой и влажность необходимо снизить. Поэтому верхняя граница влажности на первом и втором вариантах поливных режимов была доведена до 90% от НВ, нижняя поддерживалась на уровне 70% от НВ при увлажнении слоя почвы в 0,4 м. В период максимального водопотребления необходимо поддерживать более высокую влажность в слое 0,6 м., так как к этому времени основной массы корневой системы находилась на этой глубине. В этот период нижний порог влажности поддерживался на уровне 70% от НВ и 80% от НВ в зависимости от варианта. В третий период водопотребление сои снижается, надземная часть растения уже меньше испаряет воды, и рост корневой системы стабилизируется. В это время влажность верхней границы расчетного слоя 0,6 м. мы снизили до 90% от НВ на первом и втором вариантах поливных режимов, а нижнюю границу до 70% от НВ. Результаты поливных режимов сои по вариантам опыта и продуктивность сои представлена в таблице.
Таблица
Поливной режим и продуктивность сои
|
Вариант |
Фаза развития |
Расчетный слой, м |
Верхняя граница влажности % от НВ |
Нижняя граница влажности % от НВ |
Поливные нормы, м3/га |
Число поливов
|
Оросительная норма, м3/га
|
Урожайность, т/га
|
Коэффициент использования оросительной воды, м3/т
|
|
1 |
сев – начало цветения |
0,4 |
90 |
70 |
260 |
4 |
3750 |
2,44 |
1537 |
|
начало цветения – молочная спелость |
0,6 |
100 |
80 |
390 |
5 |
||||
|
молочная спелость – полная спелость |
0,6 |
90 |
70 |
380 |
2 |
||||
|
2 |
сев – начало цветения |
0,4 |
90 |
70 |
260 |
4 |
4120 |
2,63 |
1567 |
|
начало цветения – молочная спелость |
0,6 |
100 |
70 |
580 |
4 |
||||
|
молочная спелость – полная спелость |
0,6 |
90 |
70 |
380 |
2 |
||||
|
3 |
сев – начало цветения |
0,4 |
100 |
70 |
390 |
4 |
4480 |
2,80 |
1600 |
|
начало цветения – молочная спелость |
0,6 |
100 |
80 |
390 |
6 |
||||
|
молочная спелость – полная спелость |
0,6 |
100 |
70 |
580 |
1 |
Из таблицы видно, что наиболее рационально потребление поливной воды на формирование одной тонны продукции происходило на первом варианте.
Таким образом, можно сделать вывод, что снижение верхних и нижних границ влажности почвы в начальные и конечные периоды развития, а также уменьшение величины увлажняемого слоя в первый период развития приведет к эффективному потреблению влажности почвы за вегетацию. Проведение дифференцированных поливных режимов с учетом данных параметров увлажнения почвы под посевами культур уменьшает непродуктивные потери поливной воды на поверхностный сток и инфильтрацию, что повышает коэффициент использования оросительной воды, и сохраняет эколого-мелиоративного состояния сельскохозяйственного поля.
1. Grigorov M.S. Justification of the choice of the upper and lower limits of humidity and moisture depth of the calculated soil layer/Grigorov M.S., Kravchuk A.V.//Reports of the Russian Academy of Agricultural Sciences. 2007. № 1. S. 31-33.
2. Kravchuk A.V. The role of the upper moisture threshold in the appointment of crop irrigation regimes/A.V. Kravchuk//Scientific Review-2015.- No. 3.S.29-32
3. Kravchuk A.V. The zone of active work of the root system/Kravchuk A.V., Bessmolnaya E.N., Vasilchenko D.V.//Scientific Review. 2013. № 12. S. 11-14.
