Москва, Россия
сотрудник с 01.01.2017 по 01.01.2025
УДК 631.432.4 Водный баланс
ГРНТИ 68.31 Сельскохозяйственная мелиорация
ОКСО 35.06.01 Сельское хозяйство
ББК 41 Общее растениеводство
ТБК 5607 Сельскохозяйственная мелиорация
BISAC TEC003050 Agriculture / Irrigation
В статье рассмотрена технология выращивания ранних баклажан в тоннельных укрытиях при капельном орошении в условиях юга Московской области. Входе проведенного полевого опыта было изучено взаимодействие водного режима почвы и минерального питания на рост, развитие и продуктивность баклажан сорта «Черный опал», выращиваемых с использованием тоннельных укрытий для раннего получения продукции. Опыт проведен по двухфакторной схеме, где фактор А касался условий водного режима, а фактор В – минерального питания. В ходе эксперимента было проведено от 11 до 28 поливов, что привело к существенным различиям в расходе оросительной воды. Наиболее выраженный расход воды за вегетацию наблюдался в варианте с ППВ 90% НВ и дозой удобрений N140P70K50: в 2022 г. он составил 1720 м³/га, в 2023 – 1220 м³/га, а в 2024 –1490 м³/га. Определены и обоснованы преимущества систем капельного орошения для культур, предъявляющих высокие требования к водному режиму. Определены оптимальные условия водного и минерального питания ранних баклажан, позволяющие получить продукцию плодов не менее 40 т/га стандартного качества. Исследования, проведенные на землях ООО «Сергиевское» и в лаборатории ФГБНУ ВНИИ «Радуга», подтвердили обоснованность технологии, направленной на получение ранней продукции. Сочетание капельного орошения и тоннельных укрытий оказывает комплексное позитивное влияние: повышает эффективность использования воды, улучшает микроклимат для растений, ускоряет сроки созревания и снижает трудозатраты благодаря автоматизации полива. Результаты показывают, что применение современных агротехнических методов, таких как капельное орошение и тоннельные укрытия, позволяет значительно повысить эффективность производства ранних овощей
баклажан, капельное орошение, тоннельные укрытия, предполивная влажность, технология возделывания, доза удобрений, урожайность
Производство ранней овощной продукции экономически оправданно, несмотря на дополнительные материальные и трудовые затраты. Такая продукция может быть реализована по более высоким ценам, что позволит компенсировать начальные инвестиции. Кроме того, ранние овощи могут занять свою нишу на рынке, удовлетворяя спрос потребителей на свежую продукцию. Формирование водного и питательного режима почвы имеет ключевое значение для успешного производства ранней овощной продукции, особенно в зависимости от региональных почвенно-климатических условий [5]. Капельное орошение представляет собой эффективный метод обеспечения растений необходимым количеством влаги и питательных веществ, что особенно важно для баклажанов, которые имеют высокие требования к водному режиму [2]. Использование капельного орошения в сочетании с временными тоннельными укрытиями позволяет эффективнее использовать поливную воду, вследствие более точечного прикорневого распределения, способствует ускорению сроков сбора урожая благодаря использованию тоннельных укрытий, создающих благоприятные микроклиматические условия, что в свою очередь потенциально может способствовать экономической выгоде [7]. Также капельное орошение уменьшает объем ручного полива и обеспечивает автоматизацию процесса, что позволяет снизить трудозатраты и увеличить производительность [3].
Материалы и методика. Полевые исследования по обоснованию технологии выращивания баклажан в открытом грунте с использованием тоннельных укрытий при капельном орошении проводились в 2022–2024 гг. на землях общества с ограниченной ответственностью «Сергиевское» Коломенского района, Московской области. Лабораторные исследования проводились в ФГБНУ ВНИИ «Радуга». Цель исследований – совершенствование агротехники выращивания баклажан при капельном орошении с использованием тоннельных укрытий в условиях юга Московской области для получения ранней продукции плодов не менее 40 т/га стандартного качества.
|
Период роста и развития |
Уровень предполивной влажности почвы, % НВ |
||||||||
|
70 |
80 |
90 |
|||||||
|
Год исследований |
|||||||||
|
2022 |
2023 |
2024 |
2022 |
2023 |
2024 |
2022 |
2023 |
2024 |
|
|
Высадка - бутонизация |
340/3 |
340/3 |
250/3 |
350/5 |
280/4 |
430/5 |
320/8 |
240/6 |
310/7 |
|
Бутонизация - цветение |
320/2 |
320/2 |
320/2 |
440/4 |
330/3 |
220/2 |
420/6 |
280/4 |
280/4 |
|
Цветение - начало плодоношения |
480/3 |
320/2 |
320/2 |
220/2 |
220/2 |
220/2 |
420/6 |
280/4 |
420/6 |
|
Начало плодоношения - последний урожай |
320/2 |
480/3 |
640/4 |
550/5 |
330/3 |
440/4 |
560/8 |
420/6 |
480/7 |
Таблица 1. Расход оросительной воды, м3/га
|
В зависимости от водного режима почвы |
|||||||||||
|
Внес. мин. удобр., кг д.в./га |
Уровень предп. влажн. почвы, %НВ |
Год исследований |
|||||||||
|
2022 |
2023 |
2024 |
Среднее, Y |
||||||||
|
б/у |
N140P70K50 |
б/у |
N140P70K50 |
б/у |
N140P70K50 |
б/у |
∆Y |
N140P70K50 |
∆Y |
||
|
1-я повт. |
70 |
23,8 |
31,4 |
25,2 |
32,5 |
27,5 |
34,5 |
25,5 |
- |
32,8 |
- |
|
80 |
28,6 |
38,8 |
29,3 |
39,7 |
31,9 |
40,9 |
29,9 |
4,5 |
39,8 |
7,0 |
|
|
90 |
35,7 |
42,3 |
35,7 |
43,2 |
38,9 |
44,4 |
36,8 |
6,8 |
43,3 |
3,5 |
|
|
2-я повт. |
70 |
24,3 |
31,9 |
26,1 |
33,1 |
28,4 |
35,1 |
26,3 |
- |
33,4 |
- |
|
80 |
27,9 |
38,9 |
30 |
40,7 |
32,7 |
43,1 |
30,2 |
3,9 |
40,9 |
7,6 |
|
|
90 |
33,5 |
41,6 |
36,3 |
44,3 |
39,6 |
44,6 |
36,5 |
6,3 |
43,5 |
2,6 |
|
|
3-я повт. |
70 |
23,5 |
30,1 |
24,5 |
31,6 |
26,7 |
33,5 |
24,9 |
- |
31,7 |
- |
|
80 |
28,9 |
36,9 |
29,6 |
38,2 |
32,3 |
40,5 |
30,3 |
5,4 |
38,5 |
6,8 |
|
|
90 |
34,1 |
39,7 |
34,9 |
41,4 |
38,0 |
43,9 |
35,7 |
5,4 |
41,7 |
3,1 |
|
Таблица 2. Урожайность баклажанов (сорт «Черный опал») при капельном орошении, т/га
Опыт заложен методом расщепленных делянок, в трехкратной повторности, площадь одной делянки 22 м2 . Схема посадки – 60 см (междурядье) × 30 см (между саженцами). Способ посадки – вручную. Расчетный слой почвы 0,4 м в период «высадка рассады–бутонизация–начало цветения» и 0,6 м в период «начало цветения–плодоношение–последний сбор». Для орошения использовалась система капельного орошения с эмиттерной капельной лентой NEO-DRIP со встроенным через 0,4 м капельницами с расходом воды 1,8 л/ч. Рабочее давление 0,6…1,2 атм. При подборе переносных тоннельных укрытий определены оптимальные параметры: высота тоннелей 1,4 м, ширина – 1,8 м, длина – 6 м, каркас из проволоки толщиной 8мм, укрывной материал с плотностью 30 г/м2 , расстановка дуг через 1,5…2 м (рисунок). Предложенная схема способствует эффективному укрытию растений с минимальными затратами и обеспечивает удобные условия для их ухода. Кроме того, она оптимизирует доступ техники, а также упрощает процессы прополки и сбора урожая. Высадка рассады в годы исследований проводилась в период с 12 по 18 мая в зависимости от погодных условий. Определяющим критерием служила утренняя температура почвы на глубине 8…10 см, которая должна быть не ниже 15 °С. После 25–30 мая, когда угроза заморозков проходит, пленочное покрытие снималось. Ключевым моментом перед этим является адаптация растений к сухому воздуху с относительно высокими дневными температурами. Для этого в тоннелях проделывались 2…3 отверстия диаметром 4…6 см для каждого растения. На следующий день площадь этих отверстий увеличивается вдвое. Вечером третьего дня пленка снимается, и дуги убираются. После этого выполнялась культивация с окучиванием, затем незамедлительно осуществлялось профилактическое опрыскивание против болезней и вредителей. В дальнейшем профилактические обработки повторялись каждые 10 дней. Полевой опыт проводили по двухфакторной схеме, включающей в себя изучение влияния условий водного режима почвы (фактор А) и минерального питания (фактор В) на рост, развитие и продуктивность баклажан сорта «Черный опал», выращиваемых для получения ранней продукции с использованием тоннельных укрытий (внесение дозы удобрений (N140P70K50) рассчитано согласно методики и химического анализа почвы). Схема опыта по водному режиму при капельном орошении включала три варианта: А1, А2, А3 – поддержание предполивного порога влажности (ППВ) почвы соответственно на уровне 70, 80 и 90% НВ. Глубина увлажнения расчетного слоя почвы в период «высадка рассады–бутонизация» составляла 0,4 м, в период «бутонизация–последний сбор» – 0,6 м [4]. В схеме опыта по изучению пищевого режима растений (фактор В) было предусмотрено внесение минеральных удобрений без вариаций по дозировкам. Дозы внесения минеральных удобрений по вариантам опыта рассчитывали по общепринятой методике методом элементарного баланса. При расчете доз внесения удобрений учитывали планируемую урожайность баклажан, содержание азота, фосфора, калия в почве, вынос питательных веществ на единицу урожая [1].
Результаты и обсуждения. Расчет поливной нормы проводили по общепринятой формуле с учетом водно-физических свойств почвы и особенностей развития корневой системы растений. Для поддержания порога предполивной влажности почвы на уровне 70% НВ в слое 0,4 м полив требуется проводить нормой 90 м3 /га, в слое 0,6 м – нормой 160 м3 /га. Для поддержания в расчетном слое 0,4 м предполивного уровня влажности почвы 80% НВ полив необходимо проводить нормой 70 м3 /га, в слое 0,6 м – нормой 110 м3 /га. Для поддержания предполивного уровня 90% НВ в слое 0,4 м – 40 м3 /га, а в слое 0,6 м – нормой 70 м3 /га. Поливы проводились по достижению влажности расчетного слоя почвы заданного уровня предполивной влажности, в результате чего на каждом варианте формировался уникальный фактический режим орошения баклажан [6]. Для поддержания нижнего ППВ почвы по вариантам опыта было проведено от 11 до 28 поливов оросительной нормой от 1160 до 1720 м3 /га.
Самый высокий расход оросительной воды за вегетацию отмечен на варианте с ППВ 90 % НВ и дозой удобрений N140P70K50, который составлял в 2022 г. – 1720 м3 /га, в 2023 – 1220 м3 /га, в 2024 – 1490 м3 /га (табл. 1). Исследования показали, что структура водопотребления баклажанов существенно зависит от метеорологических условий, складывающихся в период вегетации. Данные указывают на то, что доля использования растениями осадков в зависимости от различных режимов водного обеспечения варьировалась на протяжении исследуемого периода в пределах от 28,9 до 31,5%, в то время как использование почвенных влагозапасов не превышало 2,8…4,9%, а использование оросительной воды составляло 63,6…69,3%. Максимальная площадь листьев баклажанов наблюдалась в начале плодоношения. В разные годы в зависимости от изучаемых факторов и метеорологических условий года она колебалась в пределах 1,4…33,2 тыс. м2 / га. В условиях более жесткого режима орошения (70% НВ) в среднем этот показатель агроценоза не превышал 29,4 тыс. м2 / га. По мере улучшения влаго - обеспеченно - сти (на вариантах с более интенсивным поливным режимом – 90% НВ) площадь листьев увеличивалась до 33,2 тыс. м2 /га. В начале вегетационного периода фотосинтетический потенциал посадок баклажанов был низким, что объяснялось незначительной листовой массой. Однако по мере увеличения листовой поверхности этот потенциал возрастал, достигая максимальных значений в фазах «цветение–начало плодообразования» и «плодообразование–последний сбор». В первом периоде ключевую роль играла интенсивность нарастания площади листьев, тогда как во втором – продолжительность данного периода. Процесс накопления сухого вещества совпадал с уровнем развития ассимиляционного аппарата, что является вполне логичным. Наибольшие значения максимальной за вегетационный период площади листьев (33,2 тыс. м2 /га), а также массы накопленного посадками органического вещества (10,11 т/га) формировались на участках, где порог предполивной влажности почвы поддерживали на уровне 90% НВ при внесении N140P70K50. На этом варианте получено 44,6 т баклажанов стандартного качества с 1 га. Статистически достоверная прибавка урожая (с учетом питательного режима почвы) в сравнении с вариантом, где влажность почвы поддерживалась на уровне 70 % НВ, составила 21,3 %.
Минимальная урожайность получена на варианте без внесения удобрений (б/у). В среднем за годы исследований в зависимости от режима водного питания урожайность плодов баклажанов изменялась от 23,5 до 44,6 т/га; планируемая урожайность 40 т/га в опытах получена при поддержании предполивной влажности почвы на уровне 90%, а также при внесении расчетной дозы удобрений N140P70K50 (табл. 2). Выводы. В результате статистического анализа, полученного в опытах, установлена значимость влияния на уровень продуктивности баклажан условий водного и минерального питания, которые в опытах определялись внесением минеральных форм удобрений и проведением поливов в течение вегетационного периода.
Выращивание ранних баклажанов на суглинистых почвах в условиях юга Московской области с использованием тоннельных пленочных укрытий позволяет получать более 40 т плодов стандартного качества с гектара при капельном поливе, поддержании предполивной влажности почвы на уровне 90% НВ, и дозах удобрений N140P70K50.
1. Бородычев В.В., Гуренко В.М., Шенцева Е.В. Минеральное питание овощных культур при капельном орошении // Материалы научно-практической конференции «Повышение эффективности использования орошаемых земель Южного федерального округа (Шумаковские чтения). 30 сентября 2005 г. г. Новочеркасск. Вып. 4. Т. 1. Новочеркасск, 2005. С. 35–39.
2. Дубенок Н.Н., Гемонов А.В., Лебедев А.В. Влияние капельного орошения на рост и развитие саженцев сливы в питомнике в условиях Центрального Нечерноземья России // Мелиорация и водное хозяйство. 2020. № 4. С. 6–11.
3. Бородычев В.В. Современные технологии капельного орошения овощных культур: научное издание. Коломна: ВНИИ «Радуга», 2010. 241 с.
4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1988.
5. Дубенок Н.Н., Шенцева Е.В. К вопросу совершенствования технологии возделывания ранних баклажан // Современные энергои ресурсосберегающие, экологически устойчивые технологии и системы сельскохозяйственного производства: сб. науч. тр. ФГБОУ ВПО РГАТУ; под ред. Н.В. Бышова. Рязань, 2011. С. 102–112.
6. Рекомендации по методике комплексных воднобалансовых наблюдений на орошаемых землях. М.: Наука, 1978. Вып. 1. 70 с.
7. Терпигорев А.А., Грушин А.В., Гжибовский С.А. К вопросу развития капельного орошения в России // Экол. состояние природ. среды и науч.-практ. аспекты соврем. ресурсосберегающих технологий в АПК. Рязань: Рязан. гос. агротехнол. ун-т им. П.А. Костычева, 2017; Ч. 2. С. 289–295.
