CC BY
57УДК 631.67
В. А. Кулыгин, И. Н. Ильинская
Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Рассвет, Российская Федерация
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОРОСИТЕЛЬНОЙ ВОДЫ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
Исследования по использованию оросительной воды при возделывании сельскохозяйственных культур (сорта ярового ячменя Прерия, сорта картофеля Жуковский ранний, сорта тыквы Витаминная, сорта люцерны Ростовская 60, сорта сои Тавриа, гибрида подсолнечника Мечта) проводились в Семикаракорском районе Ростовской области в 2011-2013 гг. Изучались три варианта режима орошения: интенсивный (поливы при 75-80 % НВ в слое 0,6 м), водосберегающий (поливы в критический период нормой, рассчитанной по фактической влажности почвы в слое 0,6 м) и богарный (без орошения). Применявшаяся агротехника соответствовала зональным рекомендациям. При проведении полевых опытов использовались общепринятые методики. Установлено, что интенсивное орошение по сравнению с богарными условиями обеспечивало увеличение урожайности картофеля в 2,3 раза, тыквы - в 2,2 раза, подсолнечника -в 2,0 раза, ячменя, люцерны и сои - в 1,6-1,7 раза. При водосберегающем режиме орошения показатели урожайности сельскохозяйственных культур снижались на 15,6-37,4 % по сравнению с интенсивным, при этом экономия оросительной воды составляла 380-1570 м3/га. При возделывании тыквы и ярового ячменя в условиях интенсивного орошения были получены самые низкие коэффициенты водопотребления, а также наименьший расход воды на 1 тонну дополнительной продукции и самый большой выход продукции на 100 м3 оросительной воды. Водосберегающий вариант обеспечивал более рациональное использование почвенной влаги и эффективное использование оросительной воды при возделывании картофеля, сои, подсолнечника и люцерны. Наименьшие коэффициенты водопотребления отмечены на участках с картофелем (110 м3/т) и люцерной (399 м3/т). Наиболее высокие показатели выхода дополнительной продукции на 100 м3 оросительной воды получены при возделывании картофеля (1,82 т). Водосбе-регающий вариант орошения позволяет при незначительном снижении показателей урожайности экономить до 1140-1570 м3/га оросительной воды.
Ключевые слова: оросительная вода, сельскохозяйственные культуры, орошение, урожайность, коэффициент водопотребления, дополнительная продукция.
V. A. Kulygin, I. N. Ilyinskaya
Don Zonal Research Institute of Agriculture, Rassvet, Russian Federation
EFFICIENCY OF IRRIGATION WATER USE IN GROWING OF
AGRICULTURAL CROPS
The research on irrigation water use at growing of agricultural crops (spring barley cv. Preria, potato cv. Zhukovskiy ranniy, pumpkin cv. Vitaminnaya, alfalfa cv. Rostovskaya 60, soybean cv. Tavria, sunflower cv. Mechta) was conducted in Semikarakorskiy district of the Rostov region in 2011-2013. There were three variants of irrigation regime: intensive (irrigation at 75-80 % FC in soil layer 0.6 m), water-saving (irrigation in critical period by the norm calculated on the actual soil moisture in a layer of 0.6 m), and rainfed (without irrigation). Agrotechnology met zonal requirements. Field experiments were carried out using conventional methods. It was established that intensive irrigation comparing with rainfed conditions
provided yield increase for potato in 2.3 times, pumpkin - in 2.2 times, sunflower - in 2.0 times, barley, alfalfa, and soybean - in 1.6-1.7 times. At water-saving irrigation regime, the yield of crops decreased by 15.6-37.4 % comparing with intensive one while irrigation water savings were 380-1570 m3/ha. Growing of pumpkin and spring barley under intensive irrigation provided the lowest coefficients of water consumption, the least expenditure of water for 1 ton of additional production, and the greatest yield per 100 m3 of irrigation water. Water-saving variant provided more rational use of soil moisture and efficient use of irrigation water for potato, soybean, sunflower, and alfalfa. The least coefficients of water consumption were marked for potato (110 m3/t) and alfalfa (399 m3/t). The greatest additional yield per 100 m3 of irrigation water was obtained for potato (1.82 t). Water-saving variant enables to preserve irrigation water up to 1140-1570 m3/ha.
Keywords: irrigation water, agricultural crop, irrigation, yield, coefficient of water consumption, additional production.
Введение. В зоне недостаточного увлажнения, к которой относится территория центральной орошаемой зоны Ростовской области, орошение является одним из главных способов повышения урожайности. Возделывание в засушливых условиях зоны ряда востребованных рынком культур (овощей, картофеля и др.) экономически целесообразно лишь при наличии орошения. Оно в сочетании с комплексом современных агротехнических мероприятий способствует получению высоких устойчивых урожаев возделываемых культур [1]. Однако тормозом развития земледельческой отрасли остается сложное экономическое положение сельхозтоваропроизводителей, обусловленное резким удорожанием дождевальной и сельскохозяйственной техники, а также повышением стоимости водоподачи, удобрений, ядохимикатов, горюче-смазочных материалов, электроэнергии при стабильно низких закупочных ценах на сельхозпродукцию. В этих условиях при решении проблемы повышения эффективности использования мелиорированных земель необходимы новые, отвечающие современным реалиям подходы к возделыванию сельскохозяйственных культур на базе ресурсосберегающих технологий.
Основой названных технологий является применение комплекса эффективных приемов возделывания, направленных на повышение продуктивности сельскохозяйственных культур при рациональном использовании природных и материальных ресурсов, сохранении и улучшении почвенного плодородия [2].
Ключевым элементом технологии является разработка водосбере-гающего режима орошения, позволяющего существенно экономить оросительную воду при минимальном снижении показателей урожайности. В условиях дефицита водных ресурсов сэкономленная вода может быть оперативно использована для поливов других сельскохозяйственных культур.
В связи с этим целью наших исследований было определение эффективности использования оросительной воды при возделывании сельскохозяйственных культур в аспекте ресурсосбережения.
Материалы и методы. В рамках решения данной проблемы во ФГУП «Семикаракорское» Семикаракорского района Ростовской области в 2011-2013 гг. проводились специальные исследования по определению эффективности использования оросительной воды при возделывании сельскохозяйственных культур. Изучалось влияние разных условий увлажнения на продуктивность следующих групп культур: зерновых (ярового ячменя), овощных (тыквы), картофеля, кормовых (люцерны прошлых лет), зернобобовых (сои), технических (подсолнечника). Указанные культуры выращивались в двух семипольных севооборотах. При проведении полевых исследований применялись общепринятые методики [3, 4].
Опыт по определению эффективности использования оросительной воды при возделывании сельскохозяйственных культур включал три варианта: без орошения; полив в критический период по отношению к дефициту влаги сельскохозяйственных культур поливной нормой, рассчитанной по фактической влажности почвы в слое 0,6 м (водосберегающий); поливы при 75-80 % НВ в слое 0,6 м (интенсивный).
Во всех вариантах фон удобрений для каждой культуры был однородным. Под яровой ячмень (подпокровный) вносилась доза Р40К40, под картофель - К120Р90К60, под тыкву - Р90К90, под люцерну 2-го года -Р30К30, под сою - К60Р60К60, под подсолнечник - К40Р60 кг/га д. в. Агротехника соответствовала зональным системам земледелия [5]. В опытах ис-
пользовались следующие сорта изучаемых культур: ярового ячменя - Прерия, картофеля - Жуковский ранний, тыквы - Витаминная, люцерны -Ростовская 60, сои - Тавриа, а также гибрид подсолнечника Мечта.
Почвы опытных участков были представлены тяжелосуглинистыми обыкновенными черноземами. Плотность сложения пахотного горизонта -1,00-1,19 г/см3, слоя 0,6 м - 1,24-1,33 г/см3, порозность - 48-54 %. Наименьшая влагоемкость в слое 0-60 см составляла 27,6 %, влажность завя-дания - 13,5 % от массы сухой почвы. Средняя величина емкости поглощения - 33-38 мг-экв./100 г почвы. Содержание гумуса в пахотном слое почвы было равно 3,33 %. Количество питательных веществ находилось на уровне, мг/кг: N-N03 - 5,3; N-N^4 - 12,7; Р2О5 - 39,0; К2О - 550, что указывает на высокую обеспеченность черноземов обменным калием, среднюю - подвижным фосфором и низкую - азотом. Эти черноземы не проявляют солонцовых свойств, реакция их слабощелочная, рН 7,2-7,5.
Важным фактором, влияющим на установление режима орошения сельскохозяйственных культур, являются метеорологические условия в период их вегетации, которые в годы исследований существенно отличались. В частности, количество атмосферных осадков за вегетационный период с апреля по сентябрь составило в 2011 г. 253,5 мм, в 2012 г. -162,3 мм, в 2013 г. - 120,5 мм. Это отразилось на степени тепловлагообес-печенности, определенной по показателю гидротермического коэффициента (ГТК), а также на условиях роста и развития изучаемых культур.
По степени тепловлагообеспеченности вегетационные периоды лет исследований картофеля характеризовались как средневлажный (ГТК = 0,61), среднесухой (0,41) и очень сухой (0,15). Аналогичные показатели характеризовали периоды вегетации ярового ячменя как средне-влажный (0,82), засушливый (0,65) и очень сухой (0,20); подсолнечника -как среднесухой (0,56), сухой (0,39) и очень сухой (0,17); сои - как средний (0,67), сухой (0,39) и очень сухой (0,18). Вегетационные периоды тыквы и
люцерны прошлых лет характеризовались как сухой и очень сухой с ГТК соответственно 0,33 и 0,37; 0,17 и 0,19.
Как показывает анализ данных ранее проведенных исследований, наиболее распространенными являются две схемы орошения. Первая предусматривает поддержание высокого предполивного порога влажности почвы (80 % НВ) в течение всего периода вегетации растений, обеспечивая за счет этого наибольшую урожайность культур. Вторая допускает снижение предполивного порога в начальный и конечный периоды вегетации (до 70 % НВ), когда потребность растений во влаге не так высока. Но при этом обязательно интенсивное орошение (при 80 % НВ) в период наибольшего водопотребления растений [6-9].
В последнем случае, как показывают опытные данные, при незначительном снижении урожайности (на 5-7 %) по сравнению с интенсивным орошением происходит экономия 250-500 м /га поливной воды. Однако поддержание указанных режимов орошения требует соблюдения достаточно высоких оросительных норм сельскохозяйственных культур, при этом коэффициенты водопотребления практически не отличаются [8, 9].
В этих условиях возникает необходимость в разработке более жесткого режима орошения сельскохозяйственных культур, позволяющего существенно экономить оросительную воду при незначительном снижении урожайности. В этой связи авторами изучался режим орошения, предусматривающий поливы в период наибольшего водопотребления культур, определялось влияние данных условий увлажнения на показатели урожайности и эффективность использования влаги культурой.
У каждого растения в течение вегетации есть критические периоды, когда оно особенно чувствительно к недостатку влаги. Дефицит воды в почве в этот период снижает урожайность культуры в наибольшей степени [10, 11]. Этот период для каждой сельскохозяйственной культуры индивидуален по срокам наступления и продолжительности действия (таблица 1).
Таблица 1 - Критические периоды водопотребления сельскохозяйственных культур [10]
Культура Критический период водопотребления Примерный срок Длительность, сут
Яровой ячмень Колошение - начало молочной спелости 20.05 - 20.06 30
Картофель Бутонизация - начало цветения 10.06 - 25.06 15
Подсолнечник Образование корзинки - цветение 15.06 - 10.07 25
Соя Начало цветения - плодообразование 01.06 - 01.07 30
Люцерна 2-го года После укосов и цветение 30.05 - 06.06 и 20.07 - 26.07 14
Тыква Всходы - цветение 30.05 - 23.06 24
Критическими периодами водопотребления являются следующие: для ярового ячменя - колошение - начало молочной спелости; картофеля -бутонизация - начало цветения; подсолнечника - образование корзинки -цветение; сои - начало цветения - плодообразование; люцерны прошлых лет - цветение и отрастание; тыквы - период от всходов до цветения. Сроки наступления и продолжительность указанного периода у каждой культуры совпадают со временем формирования репродуктивных органов и осуществления процесса оплодотворения растений [10]. Именно в такие межфазные периоды культур и проводились поливы в водосберегающем варианте опыта.
Результаты и обсуждение. Для поддержания влажности почвы на уровне 75-80 % НВ при возделывании изучаемых культур потребовалось различное количество вегетационных поливов. Это обусловлено биологическими особенностями сельскохозяйственных культур, различием в продолжительности вегетационных периодов и несоответствием уровня влагообеспеченности межфазных периодов фактической потребности во влаге, неравномерностью выпадения атмосферных осадков (таблица 2).
Как следует из приведенных данных, при реализации варианта интенсивного орошения необходимость проведения поливов при возделывании ярового ячменя возникла в среднем 2 раза при оросительной норме
3 3
840 м /га, подсолнечника - 3,3 раза (1400 м /га), картофеля и тыквы -
3 3
4 раза (1680 м /га), сои и люцерны 2-го года жизни - 5 раз (2100 м /га). Наименьшее количество поливов отмечено при возделывании ярового ячменя (2 полива) - культуры с относительно непродолжительным вегетационным периодом, значительная часть которого приходилась на апрель -май. Наибольшая потребность в орошении имела место при возделывании сои и люцерны 2-го года жизни (по 5 поливов), периоды активной вегетации которых совпадали с засушливыми летними месяцами.
Таблица 2 - Элементы режима орошения сельскохозяйственных культур (средние за 2011-2013 гг.)
Культура Вариант режима орошения
интенсивный водосберегающий
Поливы, шт. Оросительная норма, м3/га Поливы, шт. Оросительная норма, м3/га
Картофель 4 1680 1 540
Ячмень яровой 2 840 1 460
Подсолнечник 3,3 1400 1 540
Соя 5 2100 1 530
Люцерна 2-го года 5 2100 2 840
Тыква 4 1680 1 540
В водосберегающем варианте орошения возникла необходимость в проведении двух поливов при выращивании люцерны, а при возделывании картофеля, тыквы, подсолнечника и сои имел место один полив. Наибольшая средняя оросительная норма оказалась у люцерны (840 м /га), а самая низкая - у ярового ячменя (460 м /га). При орошении картофеля, сои, тыквы и подсолнечника этот показатель варьировал в пределах 530-540 м3/га.
Динамика влажности почвы в водосберегающем варианте в течение вегетационного периода различных сельскохозяйственных культур имела общие закономерности. После посева (посадки) и в первой половине вегетации культур наблюдались относительно высокие показатели влажности в расчетном слое (75-100 % НВ), которые поддерживались за счет накопленных в осенне-зимний период влагозапасов, последействия поливов и выпавших атмосферных осадков. Во второй половине вегетации под воз-
действием высоких среднесуточных температур воздуха, дефицита атмосферных осадков и отсутствия орошения влажность почвы снижалась. При этом в посевах ярового ячменя она не опускалась ниже 69-71 % НВ в течение вегетации. В аналогичном варианте при возделывании подсолнечника самый низкий уровень влажности почвы составил 61-63 % НВ, а сои - 60-61 % НВ, что имело место в заключительный период их вегетации. В посевах люцерны минимальные показатели влажности наблюдались перед 2-м и 3-м укосами (60-63 % НВ). При выращивании картофеля влажность почвы в водосберегающем варианте большую часть вегетационного периода находилась в пределах 72-100 % НВ, снизившись до уровня 61-66 % НВ во второй декаде июля. В посевах тыквы самый низкий показатель влажности наблюдался перед уборкой (58 % НВ).
В богарных условиях произрастания сельскохозяйственных культур относительно высокая влажность почвы наблюдалась только в начальный период их роста и развития. В период активной вегетации культур, ввиду дефицита атмосферных осадков, влажность неуклонно снижалась. При выращивании ярового ячменя данный показатель изменялся от 95 % НВ (после выпадения обильных осадков в мае) до 64-67 % НВ (перед уборкой). В посевах подсолнечника аналогичное снижение происходило в диапазоне от 92 % НВ (перед посевом) до 52-54 % НВ (в конце вегетации), а при выращивании сои - от 93-94 % НВ (после обильных осадков в мае) до 54-57 % НВ (перед уборкой). При возделывании картофеля в варианте без орошения влажность почвы была относительно благоприятной для растений только в 2011 г., изменяясь от 94 до 64 % НВ. В другие годы исследований отмечался острый дефицит почвенной влаги, количество которой в 2013 г. перед уборкой картофеля снизилось до 52 % НВ. При выращивании в богарных условиях тыквы и люцерны в конце вегетации влажность почвы опустилась до 50 % НВ. Все это угнетающе действовало на условия роста и развития растений, отразившись на продуктивности культур.
Разный водный режим почвы в вариантах опыта оказал влияние на показатели как водопотребления, так и урожайности сельскохозяйственных культур. Суммарное водопотребление слагалось из атмосферных осадков, почвенной влаги и оросительной нормы. Грунтовые воды на опытных полях находились на глубине более 5 м, ввиду чего их участие в водном балансе культуры не учитывалось (таблица 3).
Таблица 3 - Водопотребление сельскохозяйственных культур в зависимости от режима орошения, 2011-2013 гг.
Вариант Составляющая суммар- Суммар- Урожай- Коэффици-
ного водопотребления, м3/га ное водо-потребле- ность, т/га ент водопотребления,
AW Х М ние, м3/га м3/т
Картофель
Без орошения 931 961 - 1892 10,77 176
Водосберегающий 756 961 540 2257 20,60 110
Интенсивный 617 961 1680 3258 24,79 131
Яровой ячмень
Без орошения 567 1095 - 1662 2,85 583
Водосберегающий 426 1095 460 1981 3,59 552
Интенсивный 272 1095 840 2207 4,74 466
Подсолнечник
Без орошения 847 1102 - 1949 1,53 1274
Водосберегающий 660 1102 540 2302 2,20 1046
Интенсивный 472 1102 1400 3974 3,04 1307
Соя
Без орошения 1132 1279 - 2411 1,40 1722
Водосберегающий 912 1279 530 2721 1,86 1463
Интенсивный 573 1279 2100 3952 2,33 1696
Тыква
Без орошения 903 887 - 1790 16,04 112
Водосберегающий 722 887 540 2149 21,97 98
Интенсивный 405 887 1680 2972 35,11 85
Люцерна 2-го года жизни
Без орошения 1106 1044 - 2150 4,76 452
Водосберегающий 771 1044 840 2655 6,65 399
Интенсивный 540 1044 2100 3684 7,88 468
НСР05, т/га: картофель - 1,61 -2,48; ячмень - 0,09-0,13; подсолнечник -
0,10-0,19; соя - 0,08-0,11; тыква - 1,29-1,47; люцерна - 0,18-0,20.
Примечание - AW- изменение запасов почвенной влаги; Х - атмосферные
осадки; М - оросительная норма.
Коэффициент водопотребления (Кв) находился в прямо пропорциональной зависимости от величины суммарного водопотребления и обратно
пропорциональной - от урожайности. Соотношение составляющих водного баланса сельскохозяйственных культур в вариантах опыта имело значительные отличия. При этом процентное соотношение атмосферных осадков и расхода воды из почвы в водном балансе культур увеличивалось по мере снижения интенсивности орошения.
В суммарном водопотреблении культур в варианте интенсивного орошения с высоким предполивным порогом влажности почвы доля оросительной нормы изменялась пропорционально своей физической величине, достигнув у ярового ячменя 38,1 %, картофеля - 51,6 %, тыквы -56,5 %, люцерны - 57,0 %, подсолнечника - 35,2 % и сои - 53,1 %. Соответственно, доля атмосферных осадков в общем водном балансе составила для ярового ячменя 49,6 %, картофеля - 29,5 %, тыквы - 29,9 %, люцерны - 28,3 %, подсолнечника - 27,7 %, сои - 32,4 %.
В водосберегающем варианте орошения наибольшей в суммарном водопотреблении культур оказалась доля атмосферных осадков, которая равнялась у ярового ячменя 55,3 %, картофеля - 42,6 %, тыквы - 41,3 %, люцерны - 39,3 %, подсолнечника - 47,9 %, сои - 47,0 %.
В богарных условиях выращивания наблюдалась самая высокая доля атмосферных осадков в водном балансе культур, которая изменялась от 48,6 % у люцерны до 65,9 % у ячменя.
Орошение обеспечивало значительное повышение продуктивности сельскохозяйственных культур по сравнению с богарным вариантом. Соответствующее увеличение урожайности составило для картофеля 2,3 раза, тыквы - 2,2 раза, подсолнечника - 2,0 раза, ячменя, люцерны и сои -1,6-1,7 раза. В условиях водосберегающего режима орошения при том же сравнении произошло повышение продуктивности картофеля в 1,91 раза, тыквы - в 1,37 раза, подсолнечника - в 1,44 раза, люцерны - в 1,40 раза, сои - в 1,33 раза, ярового ячменя - в 1,27 раза.
Расход влаги на тонну полученного урожая в вариантах опыта отли-
чался в зависимости от культуры. В условиях интенсивного орошения наиболее продуктивное использование почвенной влаги наблюдалось в посевах тыквы и ярового ячменя, что подтверждено их наименьшими коэффициентами водопотребления (соответственно 85 и 466 м /т).
Водосберегающий вариант обеспечивал наименьший расход влаги на получение единицы продукции при возделывании следующих культур:
33
картофеля (110 м/т), люцерны прошлых лет (399 м/т), подсолнечника (1046 м3/т), сои (1463 м3/т).
Сравнивая показатели урожайности сельскохозяйственных культур и затраченной на ее получение оросительной воды в условиях интенсивного и водосберегающего режимов орошения, следует отметить ряд общих закономерностей. Интенсивное орошение обеспечивало получение наибольшей урожайности при возделывании всех сельскохозяйственных культур. На фоне водосберегающего варианта отмечалось определенное снижение урожайности по сравнению с интенсивным орошением, но при этом имела место существенная экономия оросительной воды (таблица 4).
Таблица 4 - Сравнительная оценка урожайности и экономии воды
в интенсивном и водосберегающем вариантах орошения сельскохозяйственных культур, 2011-2013 гг.
Культура Вариант орошения Урожайность Оросительная норма, м3/га Экономия оросительной воды, м3/га
т/га %
Картофель Интенсивный 24,79 100 1680 -
Водосберегающий 20,60 83,1 540 1140
Ячмень яровой Интенсивный 4,74 100 840 -
Водосберегающий 3,59 75,7 460 380
Подсолнечник Интенсивный 3,04 100 1400 -
Водосберегающий 2,20 72,4 540 860
Соя Интенсивный 2,33 100 2100 -
Водосберегающий 1,86 79,8 530 1570
Люцерна 2-го года Интенсивный 7,88 100 2100 -
Водосберегающий 6,65 84,4 840 1260
Тыква Интенсивный 35,11 100 1680 -
Водосберегающий 21,97 62,6 540 1140
При возделывании картофеля в водосберегающем варианте наблю-
далось снижение показателей урожайности клубней на 4,19 т/га (16,9 %), но при этом экономилось 1140 м/га оросительной воды по сравнению с интенсивным орошением. Аналогичное снижение урожайности подсолнечника, ярового ячменя и сои составило соответственно 0,84 т/га (27,6 %), 1,15 т/га (24,3 %) и 0,47 т/га (20,2 %) при экономии оросительной воды 860, 380 и 1570 м /га соответственно. Наиболее значительное снижение урожайности, отмеченное в водосберегающем варианте по сравнению с интенсивным орошением, наблюдалось при выращивании тыквы (13,14 т/га, или 37,4 %) при экономии оросительной воды 1140 м /га. Наименьшим соответствующее снижение было у люцерны (1,23 т/га, или 15,6 %), при возделывании которой экономия воды составила 1260 м /га.
Приведенные показатели нашли отражение в оценке эффективности использования оросительной воды сельскохозяйственными культурами на получение прибавки урожая с 1 га (таблица 5).
Таблица 5 - Эффективность использования оросительной воды сельскохозяйственными культурами, 2011-2013 гг.
Культура Вариант Ороси- Уро- Прибав- Расход оро- Окупае-
водного режима тельная жай- ка уро- сительной мость
норма, ность, жайно- воды на 1 т 100 м3 во-
м3/га т/га сти от орошения, т/га прибавки урожая, 3 м ды прибавкой урожая, т
1 2 3 4 5 6 7
Картофель Без орошения - 10,77 - - -
Водосберегаю- 540 20,60 9,83 55 1,82
щий
Интенсивный 1680 24,79 14,02 120 0,83
Ячмень Без орошения - 2,85 - - -
Водосберегаю- 460 3,59 0,74 622 0,16
щии
Интенсивный 840 4,74 1,89 444 0,23
Подсолнеч- Без орошения - 1,53 - - -
ник Водосберегаю-щий 540 2,20 0,67 806 0,12
Интенсивный 1400 3,04 1,51 927 0,11
Соя Без орошения - 1,40 - - -
Водосберегаю- 530 1,86 0,46 1152 0,09
щий
Интенсивный 2100 2,33 0,93 2258 0,04
Продолжение таблицы 5
1 2 3 4 5 6 7
Люцерна Без орошения - 4,76 - - -
2-го года Водосберегаю- 840 6,65 1,89 444 0,23
жизни щий
Интенсивный 2100 7,88 3,12 673 0,15
Тыква Без орошения - 16,04 - - -
Водосберегаю- 540 21,97 5,93 91,1 1,10
щий
Интенсивный 1680 35,11 19,07 88,1 1,14
Анализ приведенных данных показывает, что водосберегающий вариант орошения обеспечивал меньший расход воды на 1 т прибавки урожая и самый высокий выход продукции на 100 м оросительной воды при выращивании картофеля, подсолнечника, сои и люцерны 2-го года жизни. При возделывании ярового ячменя и тыквы более эффективное использование оросительной воды отмечено при интенсивном орошении.
Наивысшие показатели окупаемости затраченной оросительной воды полученной продукцией отмечены при водосберегающем режиме орошения на картофеле (1,82 т на 100 м оросительной воды), а при интенсивном орошении - на посевах тыквы (1,14 т).
Выводы. Орошение способствует значительному повышению урожайности сельскохозяйственных культур по сравнению с богарными условиями выращивания. Вариант интенсивного орошения обеспечивал соответствующее увеличение урожайности картофеля в 2,3 раза, тыквы - в 2,2 раза, подсолнечника - в 2,0 раза, ячменя, люцерны и сои - в 1,6-1,7 раза.
Применение водосберегающего режима орошения, предусматривающего поливы в критический по отношению к влаге период вегетации растений, снижало показатели урожайности сельскохозяйственных культур на 15,6-37,4 % по сравнению с интенсивным орошением, однако при этом имела место экономия оросительной воды в размере 380-1570 м /га. У люцерны соответствующее снижение урожайности оказалось наименьшим (15,6 %), а экономия воды была равна 1260 м /га. Аналогичные показатели
33
составили для картофеля 16,9 % и 1140 м /га, сои - 20,2 % и 1570 м /га, под-
33
солнечника - 27,6 % и 860 м /га, ярового ячменя - 24,3 % и 380 м /га, тыквы - 37,4 % и 1140 м3/га.
Наиболее рациональное использование оросительной воды при возделывании тыквы и ярового ячменя отмечено при интенсивном орошении.
Водосберегающий режим орошения обеспечивал более рациональное использование почвенной влаги и эффективное ее использование при возделывании картофеля, сои, подсолнечника и люцерны. Самые низкие коэффициенты водопотребления наблюдались у картофеля (110 м/т) и люцерны (399 м /т). При возделывании картофеля получены наиболее высокие показатели окупаемости 100 м воды прибавкой урожая (1,82 т).
Таким образом, при назначении режимов орошения сельскохозяйственных культур в условиях острого дефицита водных ресурсов рекомендуется применение водосберегающего режима орошения, предусматривающего поливы в критические периоды водопотребления культур. Этот вариант позволяет при незначительном снижении урожайности экономить до 1140-1570 м/га оросительной воды, которая может быть оперативно использована для орошения других сельскохозяйственных культур.
Список литературы
1 Щедрин, В. Н. Орошение сегодня: проблемы и перспективы / В. Н. Щедрин. -М.: ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2004. - 255 с.
2 Щедрин, В. Н. Состояние и перспективы развития мелиорации земель на юге России [Электронный ресурс] / В. Н. Щедрин, Г. Т. Балакай // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации: электрон. периодич. изд. / Рос. науч.-исслед. ин-т проблем мелиорации. - Электрон. журн.- Новочеркасск: РосНИИПМ, 2014. - № 3(15). -12 с. - Режим доступа: http:rosniipm-sm.ru/archive?n=205&id=212.
3 Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1979. - 416 с.
4 Горянский, М. М. Методика полевого опыта на орошаемых землях / М. М. Го-рянский. - Киев, 1970. - 43 с.
5 Зональные системы земледелия Ростовской области на 2013-2020 годы / С. С. Авдеенко [и др.]; М-во сел. хоз-ва и продовольствия Рост. обл. - Ростов н/Д., 2013. - 375 с.
6 Лысогоров, С. Д. Орошаемое земледелие / С. Д. Лысогоров, В. А. Ушкарен-ко. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1995. - 444 с.
7 Сенчуков, Г. А. Орошение сельскохозяйственных культур на Дону: моногр. / Г. А. Сенчуков, П. Д. Шевченко, И. В. Новикова; Новочеркасская гос. мелиор. акад. -Новочеркасск, 2008. - 122 с.
8 Кулыгин, В. А. Влияние разных режимов орошения на эффективность использования оросительной воды при возделывании картофеля и овощных культур [Электронный ресурс] / В. А. Кулыгин // Научный журнал КубГАУ: политематический сетевой электрон. журн. / Кубанский гос. аграрн. ун-т. - Электрон. журн. - Краснодар: КубГАУ, 2011. - № 65(01). - 10 с. - Режим доступа: http:ej.kubagro.ru/2010/10/11/.
9 Ильинская, И. Н. Расчет экологически безопасных норм водопотребности для орошения сельскохозяйственных культур / И. Н. Ильинская, В. М. Игнатьев // Вестник РАСХН. - 2003. - № 5. - С. 26-28.
10 Сказкин, Ф. Д. Критический период у растений по отношению к недостатку воды в почве / Ф. Д. Сказкин. - Л.: Наука, 1971. - 120 с.
11 Ильинская, И. Н. Оценка количественного изменения урожайности при дефиците водных ресурсов / И. Н. Ильинская, Г. Ю. Третьякова // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб. науч. тр. / ГУ «ЮжНИИГиМ». - Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2001. - Вып. № 32-33 - С. 161-165._
Кулыгин Владимир Анатольевич
Ученая степень: кандидат сельскохозяйственных наук Должность: ведущий научный сотрудник
Место работы: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Адрес организации: ул. Институтская, 1, Аксайский район, п. Рассвет, Ростовская область, Российская Федерация, 346735 E-mail : kulygin-vladimir346735 @rambler.ru
Kulygin Vladimir Anatolyevich
Degree: Candidate of agricultural Sciences Position: Senior Researcher
Place of work: Federal State Scientific Institution "Don Zonal Research Institute of Agriculture" Affiliation address: st. Insitutskaya, 1, Rassvet, Aksay district, Rostov region, Russian Federation, 346735
E-mail: [email protected]
Ильинская Изида Николаевна
Ученая степень: доктор сельскохозяйственных наук Должность: главный научный сотрудник
Место работы: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Адрес организации: ул. Институтская,1, Аксайский район, п. Рассвет, Ростовская область, Российская Федерация, 346735 E-mail: [email protected]
Ilyinskaya Izida Nikolaevna
Degree: doctor of Agricultural Sciences Position: Senior Researcher Research
Place of work: Federal State Scientific Institution "Don Zonal Research Institute of Agriculture" Affiliation address: st. Insitutskaya, 1, Rassvet, Aksay district, Rostov region, Russian Federation, 346735
E-mail: [email protected]
