Введение. Малина относится к важным плодово-ягодным культурам, возделываемым в России. Основные насаждения малины в России сосредоточены в Западной Сибири, на Урале, в Поволжье, в Центральном и Волго-Вятском экономических районах [9]. Распространение этой ягодный культуры сдерживается под воздействием таких факторов, как трудоемкость традиционной технологии выращивания, а также восприимчивостью большинства сортов к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды (суровые условия перезимовки, засухи, вредители и болезни), что резко снижает продуктивность. Перспективным направлением в решении этой проблемы является возделывание малины с применением ресурсосберегающих технологий.При орошении плодовых и ягодных культур большое распространение имеют поверхностный способ полива и дождевание [2, 12]. Эти способы орошения не обеспечивают рациональное использование оросительной воды, а также энергетических, трудовых и других виды ресурсов. В настоящее время все большее распространение получают способы малообъемного орошения, которые позволяют регулировать подачу воды, водный и питательный режимы почвы в соответствии с потребностями растений. Одним из способов экологически безопасного полива является капельное орошение, которое также позволяет повысить качество и выход продукции сельскохозяйственных и плодовых культур [1, 5, 10, 21, 22]. Исследований по капельному орошению малины в условиях московского региона практически не проводилось, в частности, не выявлены закономерности продукционного процесса растений при капельном орошении. В связи с этим, целью исследований являлось изучение влияние режимов капельного орошения на формирование саженцев малины в условиях дерново-подзолистых почв Центрального района Нечерноземной зоны России.Материал и методика исследований. Полевые исследования проводились на базе учебно-опытного хозяйства лаборатории плодоводства «Мичуринский сад» Российского государственного аграрного университета – МСХА имени К.А. Тимирязева. В целом природно-климатические условия участках исследования являются характерными для Центрального Нечерноземья европейской части России [6]. Двухфакторный полевой опыт заложен осенью 2019 года на дерново-подзолистой, культурной, грунтово-глееватой, глубокопахотной, среднесуглинистой на моренном суглинке почве, подстилаемой на глубине 130–170 см подморенными пескам. Каждый вариант опыта заложен в трехкратной повторности.В качестве первого фактора выступали режимы капельного орошения (рисунок 1): 1) контроль (без орошения), 2) поддержание влажности в корнеобитаемом слое почвы в диапазоне 60-80 % НВ (наименьшей влагоемкости почвы), 3) 70-90 % НВ и 4) 80-100 % НВ. В 2020 году глубина увлажнения почвы составляла 30 см, в 2021 году – 40 см и в 2022 году – 50 см. Вторым фактором являлись сорта малины «Солнышко» и «Награда», оба из которых являются рекомендованными для возделывания в Центральном Нечерноземье. Сорт «Солнышко» выведен 1970-ые годы на Кокинском опорном пункте Всероссийского селекционно-технологического института садоводства и питомниководства в Брянской области, в 1992 году включен в Госреестр селекционных достижений России. Сорт «Награда» выведен в Ботаническом саду Нижегородского государственного аграрного университета (Нижегородская область) и в 1973 году включен Государственный реестр.Рис. 1. Схема полевого опыта Посадка саженцев малины произведена с расстоянием между рядами 1,0 м, а расстояние между растениями в ряду составило 0,6 м. В каждой повторности было высажено по 39 растений. Площадь опытного участка составила 624 м2. Таким образом, общим количеством растений составило 936 саженцев. Вдоль рядов малины были установлены капельные трубопроводы. Расстояние между капельницами составляло 60 см, средние расходы капельниц 1,2 л/час. В 2020 году глубина промачиваемого слоя почвы составляла 30 см, в 2021 году – 40 см и в 2022 году – увеличена до 50 см.Биометрические параметры растений малины (диаметр штамба, высота, годичный прирост по высоте) определялись по общепринятым методам [13]. Характеристики корневой системы (объем, длина корней, масса) учитывались в конце каждого вегетационного периода путем отбора трех контрольных растений в каждой повторности по вариантам опыта. Масса коневой системы учитывалась в абсолютно сухом состоянии. Биохимический состав плодов малины определялся в лабораторных условиях с применением общепринятых методов [17]. Для обработки экспериментальных данных применялся дисперсионный анализ с расчетом наименьшей существенной разницы на 5%-ом уровне значимости. Результаты и обсуждение. Характеристика исследуемых режимов капельного орошения малины приведена в таблице 1. Величина оросительной и поливной нормы, число поливов и межполивной период зависят от вариантов опыта и обеспеченности осадками годов исследования. В засушливые и жаркие вегетационные периоды оросительная и поливная нормы, количество поливов увеличиваются, а межполивной период сокращается. В среднем для варианта опыта с поддержанием влажности почвы в диапазоне 60-80 % НВ оросительная норма составила 535 м3/га (межполивной период 9 дней), для варианта 70-90 % НВ – 655 м3/га (межполивной период 7 дней) и 80-100 % НВ – 835 м3/га (межполивной период 6 дней). С увеличением величины поддерживаемой влажности в корнеобитаемом слое наблюдается увеличение оросительной и поливной нормы, число проводимых поливов и сокращается межполивной период.Таблица 1Характеристика режимов орошения малиныПоказательВариант опыта60-80 % НВ70-90 % НВ80-100 % НВГод исследования202020212022Среднее202020212022Среднее202020212022СреднееОросительная норма, м3/га598497510535697643624655816819870835Средняя поливная норма, м3/га35,241,442,540,036,742,944,641,037,143,144,542,0Число поливов171212141915141622192020Межполивной период, дни71010967875676 Капельное орошение малины позволяет в значительной степени экономить поливную воду. Например, согласно ранее проводимым исследованиям при поливе малины по бороздам оросительная норма составляет 2400 м3/га [16]. В варианте капельного орошения с поддержанием влажности в корнеобитаемом слое в диапазоне 80-100 % НВ экономия поливной воды по сравнению с поливом по бороздам составила в среднем 65 %, а в варианте 60-80 % НВ – 78 %. При этом с применением локального орошения на протяжении всего вегетационного периода создается оптимальный водно-воздушный режим почвы.Диаметр штамба саженцев относится к важным биометрическим показателям, которые позволяют судить о качестве выращиваемых растений. Влияние режима орошения на диаметр штамба саженцев малины показано в таблице 2. Для сорта малины «Награда» по всем вариантам и годам исследований проявляются наибольшие значения диаметра штамба. В конце первого года проведения исследований (2020 год) проявились различия по вариантам орошения. Наибольшие значения диаметра штамба наблюдались при поддержании влажности в корнеобитаемом слое почвы 80-100 % НВ: для сорта «Награда» среднее значение 12,1 мм, а для сорта «Солнышко» - 10, 3 мм. По отношению к контролю (без орошения) для сорта «Награда» диаметр штамба в среднем больше на 34 % и для сорта «Солнышко» - 45 %. На второй и третий годы исследования данная закономерность сохранилась. В 2022 году в варианте 80-100 % НВ для сорта «Награда» диаметр штамба в среднем составил 12,6 мм (+27 % к контролю) и для сорта «Солнышко» - 10,7 мм (+37 % к контролю).Таблица 2Диаметр штамба саженцев малины по вариантам опыта и годам исследованияВариант орошенияСортСредняя по варианту, мм2020 год2021 год2022 годБез орошенияНаграда9,09,49,9Солнышко7,17,37,860-80 % НВНаграда10,210,410,7Солнышко8,18,28,470-90 % НВНаграда11,111,211,4Солнышко9,49,710,080-100 % НВНаграда12,112,312,6Солнышко10,310,410,7Примечание: НСР 0,5 для сорта «Награда» - 0,35; НСР 0,5 для сорта «Солнышко» - 0,16. Вместе с диаметром штамба одним из важным биометрических показателей является высота саженцев. Усредненные данные по высоте саженцев по вариантам опыта и годам исследования представлены в таблице 3. Наблюдения в конце вегетационных периодов показатели, что наибольшая высота малины достигнута в варианте с поддержанием предполивного порога не нижи 80 % НВ. По сравнению с контролем в этом варианте достигнуты значения на 40-50 % больше, а по сравнению с вариантом поддержания предполивного порога не ниже 60 % - на 20-30 %. Кроме того, на высоту малины оказали влияние сортовые особенности. Так, растения сорта «Награда» в среднем на 5-15 % выше, чем малина сорта «Солнышко».Таблица 3Высота саженцев малины по вариантам опыта и годам исследованияВариант орошенияСортСредняя по варианту, м2020 год2021 год2022 годБез орошенияНаграда131141152Солнышко11812713760-80 % НВНаграда158171183Солнышко13714816070-90 % НВНаграда171185200Солнышко16117418780-100 % НВНаграда192208222Солнышко179193207Примечание: НСР 0,5 для сорта «Награда» - 7,73; НСР 0,5 для сорта «Солнышко» - 4,1. Средние значения годичных приростов в высоту саженцев малины по вариантам опыта и годам исследования приведены в таблице 4. Наиболее интенсивно прирост по высоте на протяжении первого, второго и третьего годов исследования происходил в варианте с поддержанием предполивного порога не ниже 80 % НВ. В этом варианте опыта для сорта «Награда» в среднем годичный прирост составлял от 14,7 до 15,5 см, для сорта «Солнышко» - от 13,9 до 14,4 см. На контрольном варианте с естественным увлажнением почвы для сорта «Награда» прирост в среднем варьировал от 10,2 до 10,5 см и для сорта «Солнышко» - от 9,3 до 9,7 см.Таблица 4Прирост в высоту саженцев малины по вариантам опыта и годам исследованияВариант орошенияСортСредняя по варианту, см2020 год2021 год2022 годБез орошенияНаграда10,510,210,4Солнышко9,59,39,760-80 % НВНаграда12,712,512,9Солнышко11,010,811,870-90 % НВНаграда13,714,314,4Солнышко12,913,113,280-100 % НВНаграда15,415,514,7Солнышко14,414,413,9Примечание: НСР 0,5 для сорта «Награда» - 0,6; НСР 0,5 для сорта «Солнышко» - 0,3. Площадь листовой поверхности относится к биометрическим показателям, которые позволяют судить о биологическом потенциале растений и о их продукционном потенциале [4]. Для отобранных средних саженцев малины в каждом варианте опыта в конце каждого вегетационного периода проводилось определение площади листовой поверхности (таблица 5). Под влиянием капельного орошения формировался более развитый ассимиляционный аппарат. По сравнению с контролем в варианте 80-100 % НВ площадь листовой поверхности больше в два раза, а по сравнению с вариантом 60-80 % НВ – в полтора раза.Таблица 5Площадь листовой поверхности среднего саженца малины по вариантам опыта и годам исследованияВариант орошенияСортСредняя по варианту, м22020 год2021 год2022 годБез орошенияНаграда2,362,232,42Солнышко1,831,741,7860-80 % НВНаграда4,033,874,05Солнышко2,862,802,9170-90 % НВНаграда5,045,205,42Солнышко4,054,234,2880-100 % НВНаграда5,835,735,81Солнышко5,235,235,38Примечание: НСР 0,5 для сорта «Награда» - 0,43; НСР 0,5 для сорта «Солнышко» - 0,36. Помимо развития надземной части растений малины учитывались параметры корневой системы (объем корневой системы, масса корневой системы и длина корневой системы). Параметры корневой системы по вариантам опыта и годам исследования приведены в таблице 6. Максимальные значения объема, массы корневой системы, длины корней в конце вегетационных периодов каждого из годов исследования получены в варианте опыта с поддержанием влажности корнеобитаемого слоя почвы 80-100 % НВ. Объем корневой системы в нем в среднем в 2 раза больше, чем на контроле без орошения, масса корней системы в среднем больше в 1,5 раза и длина корней в 2,5 раза. Таким образом, капельное орошение способствовало формированию более развитой корневой системы, что обеспечило повышение продуктивности выращиваемых растений.Таблица 6Параметры корневой системы саженцев малины по вариантам опыта и годам исследованияВариант опытаОбъем корневой системыМасса корневой системыДлина корневой системысм3% к контролюг% к контролюм% к контролю2020 годБез орошенияНаграда42,5-71,4-1,5-Солнышко35,7-64,3-1,3-60-80 % НВНаграда65,1153921292,6173Солнышко52,1146851322,317770-90 % НВНаграда87,42061091533,5233Солнышко78,5220971513,123880-100 % НВНаграда96,42271241743,9260Солнышко84,92381111733,4262НСР 0,054,6-9,7-0,3-2021 годБез орошенияНаграда44,2-80,7-1,7-Солнышко41,5-74,3-1,4-60-80 % НВНаграда73,2166104,41292,9173Солнышко62,014995,71292,618570-90 % НВНаграда98,4223123,11523,9232Солнышко87,2210108,31463,525080-100 % НВНаграда108,6246139,11724,4256Солнышко95,1229124,51683,8274НСР 0,056,2-11,2-0,4-2022 годБез орошенияНаграда50,5-84,9-1,9-Солнышко44,8-76,3-1,7-60-80 % НВНаграда76,8152107,11263,1162Солнышко63,714298,71292,715870-90 % НВНаграда102,8204128,61514,1218Солнышко93,0208113,31483,621380-100 % НВНаграда114,1226144,81714,6240Солнышко99,7222130,11714,0235НСР 0,057,8-13,4-0,6- Проведенные исследования показывают, что на формирование урожайности малины существенно влияют нормы полива растений (рисунок 2). При поддержании предполивной влажности не ниже 60 % НВ урожайность ягод малины для сорта «Награда» возрастает с 2,4 т/га до 3,1 т/га и для сорта «Солнышко» - с 1,9 до 2,8 т/га по сравнению с контролем. В варианте опыта с поддержанием влажности корнеобитаемого слоя почвы в диапазоне 80-100 % НВ для сорта «Награда» урожайность в среднем составила 4,2 т/га и для сорта «Солнышко» - 3,8 т/га, что в два раза превышает контроль. Проведение капельного орошения не сказалось на изменении биохимического состава плодов. Содержание микро- и макроэлементов, а также тяжелых металлов было ниже уровня, установленного стандартами, предъявляемыми к ягодной продукции.Рис. 2. Средняя урожайность малины по вариантам опыта за 2021-2022 годы Таким образом, исследования показали, что капельное орошение способствует экономии поливной воды и созданию оптимального водно-воздушного режима почвы в течение всего вегетационного периода. Полученные результаты согласуются с данными ранее проводимых исследований для других плодово-ягодных культур, возделываемых при капельном поливе [5, 7, 8, 11, 15, 18]. Капельное орошение способствует формированию саженцев с наибольшими значениями биометрических показателей (диаметр штамба, высота растений, площадь листовой поверхности и объем, длина, масса корневой системы) и повышению урожайности. Анализ данных опыта о биометрических показателях малины и ее урожайности позволяет рекомендовать в качестве оптимальных режимы орошения с поддержанием влажности корнеобитаемого слоя почвы в диапазоне 70-90 % НВ и 80-100 % НВ. Полученные в исследовании данные для Центрального Нечерноземья европейской части России дополняют ранее проведенные исследования по капельному орошению малины, например, для Северного Кавказа [19] и юго-западной части Беларуси [3, 14].Заключение. В результате исследований выявлено, что капельное орошение способствует экономии поливной воды и созданию оптимального водно-воздушного режима почвы в течение всего вегетационного периода. В варианте капельного орошения с поддержанием влажности в корнеобитаемом слое в диапазоне 80-100 % НВ экономия поливной воды по сравнению с поливом по бороздам составила в среднем 65 %, а в варианте 60-80 % НВ – 78 %. Капельное орошение способствует формированию саженцев с наибольшими значениями биометрических показателей (диаметр штамба, высота растений, площадь листовой поверхности и объем, длина, масса корневой системы) и повышению урожайности. Анализ данных опыта о биометрических показателях малины и ее урожайности позволяет рекомендовать в качестве оптимальных режимы орошения с поддержанием влажности корнеобитаемого слоя почвы в диапазоне 70-90 % НВ и 80-100 % НВ.