Россия
УДК 631.6 Сельскохозяйственная мелиорация
ГРНТИ 68.31 Сельскохозяйственная мелиорация
ОКСО 35.06.01 Сельское хозяйство
ББК 4 СЕЛЬСКОЕ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ И ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
ТБК 56 Сельское хозяйство
BISAC TEC003000 Agriculture / General
В данной статье приводятся аргументы сохранения мелиоративного состояния орошаемых полей и водных ресурсов на основе установления эффективной влажности почвы за вегетацию растений. Излагаются принципы назначения дифференцированных поливных режимов из условий потребления почвенной влаги в зависимости от конкретных этапов ортогенеза культур. Указывается, что снижение верхних и нижних границ влажности почвы в начальные и конечные периоды развития культур, а также изменение величины увлажняемого слоя по фазам развития приводит к уменьшению непродуктивных потерь поливной воды на поверхностный сток и инфильтрацию.
ортогенез, дифференцированные поливные режимы, границы влажности почвы, глубина корневой системы, глубина увлажнения, суммарное водопотребление, коэффициент использования оросительной воды
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. Григоров М.С. Обоснование выбора верхнего и нижнего пределов влажности и глубины увлажнения расчетного слоя почвы/ Григоров М.С., Кравчук А.В //Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2007. № 1. С. 31-33.
2. Кравчук А.В. Роль верхнего порога влажности при назначении режимов орошения сельскохозяйственных культур/А.В. Кравчук //Научное обозрение-2015.-№3.С.29-32
3. Кравчук А.В. Зона активной работы корневой системы / Кравчук А.В., Бессмольная Е.Н., Васильченко Д.В. //Научное обозрение. 2013. № 12. С. 11-14.
