CC BY
81
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 631.635
МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР НА МЕЛИОРИРУЕМЫХ ЗЕМЛЯХ ЮГА РОССИИ
А.С. Овчинников, член-корреспондент РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.С. Бочарников, кандидат технических наук, доцент М.П. Мещеряков, кандидат технических наук, доцент О.В. Бочарникова, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А.А. Пахомов, кандидат технических наук, доцент
Волгоградский государственный аграрный университет
В статье приведены результаты исследований новой технологии использования природных сорбирующих материалов на системах капельного орошения, обеспечивающей экономию оросительной воды и повышения качества получаемой продукции. Установлено, что для получения урожая не менее 65 т/га перца сладкого перца на светло-каштановых почвах Волгоградской области необходимо поддерживать предполивной порог влажности почвы на уровне 80 % НВ, а также вносить макроудобрения нормой Кц0Р70К110 дробно с поливной водой в заданных количествах в различные периоды вегетации с учетом роста и развития вегетационной и корневой массы. В фазе третьего-четвертого настоящего листа: 16-22 % К, 12-16 % Р, 16-18 % К, в фазу бутонизации 32-38 % К, 26-36 % Р, 28-32 % К, в фазу цветения 12-18 % К, 17-24 % Р, 38-46 % К, в фазу плодоношения 22-40 % К, 24-45 % Р, 4-18 % К. Природный цеолит необходимо вносить нормой 7 т/га с последующей вспашкой.
Ключевые слова: капельное орошение, природный сорбирующий материал, система, увлажнитель.
Переход экономики страны к устойчивому развитию предопределяет решение ряда важных приоритетных народно-хозяйственных задач, в том числе: создание высокоэффективных энерго-ресурсосберегающих технологических процессов, обеспечивающих производство экологически безопасной продукции. С ростом численности населения возрастают масштабы производственной деятельности, поэтому проблема оптимизации взаимодействия человека и природы является актуальной и решение ее имеет большое значение в улучшении окружающей среды.
В эпоху научно-технической революции орошение земель является объектом интенсивного сельскохозяйственного и промышленного развития. Освоение неполивных площадей даже на современном этапе научно-технического прогресса — задача сложная и наиболее актуальная для Южных регионов России. С одной стороны, она требует повышенных расходов, применения особых методов и технических средств, с другой — тесно связана с вопросами охраны окружающей среды, рационального землепользования и улучшением экологической обстановки [4, 1, 3, 14].
Сегодня наблюдается значительная доля засоленных земель, так как широкое развитие получило дождевание. Некоторые авторы отмечают, что на мелиоративных системах Нижнего Поволжья в течение последних десятилетий наблюдается ухудшение состояния орошаемых земель. Происходит подъем уровня грунтовых вод, засоление активного слоя почвы и т.п. Большая часть оросительных систем, построенных 30 и более лет назад, выработала свои ресурсы.
На основании ранее проведенных исследований можно сделать вывод о том, что в настоящее время наиболее перспективными являются капельное и внутрипочвенное орошение. При этих способах полива, в отличие от поверхностного и дождевания, воду можно подавать малыми поливными нормами, а также проводить поливы с любой частотой. В связи с этим, отпадает необходимость в восстановлении влагозапасов почвы от предпо-ливного порога влажности до 100 % НВ, поскольку можно поддерживать уровень водо-обеспеченности с колебаниями 5-10 % НВ [5, 6, 8, 9, 10, 11, 12].
Значительный интерес представляет и использование на орошаемых землях нетрадиционных мелиорантов, способствующих накоплению почвенной влаги без ущерба для экологии агроландшафтов. С целью определения влияния природных сорбирующих материалов на урожайность и качество продукции овощеводства, нами проводились полевые опыты на посевах сладкого перца при использовании капельного орошения с внесением природного цеолита нормой 7 т/га с последующей вспашкой. Схема 90+30^25 см с густотой посадки перца сладкого 70,4 тыс./га принята согласно расстоянию между капельницами 0,25 м на поливном трубопроводе.
Для получения урожая не менее 65 т/га перца сладкого перца макроудобрения К110Р70К110 вносились дробно с поливной водой в заданных количествах в различные периоды вегетации с учетом роста и развития вегетационной и корневой массы. В фазе третьего-четвертого настоящего листа вносили следующие дозы макроудобрений от расчетных величин: 16-22 % К, 12-16 % Р, 16-18 % К, в фазу бутонизации 32-38 % К, 26-36 % Р, 28-32 % К, в фазу цветения 12-18 % К, 17-24 % Р, 38-46 % К, в фазу плодоношения 22-40 % К, 24-45 % Р, 4-18 % К.
В таблице 1 показано влияние макроудобрений на основные показатели продуктивности перца сладкого при возделывании в системе капельного орошения с поддержанием предполивной влажности на уровне 70, 80 и 90 % НВ в активном слое почвы 0-0,8 м.
Таблица 1 - Основные показатели продуктивности перца сладкого в системе капельного орошения (КО) в подзоне аллювиальных слоистых почв
Уровень предполивной влажности почвы, % НВ Количество плодов на одном растении, шт. Масса плодов на одном растении, кг Масса одного плода, кг
КО КО КО
70 6,3 0,78 0,124
80 6,7 0,94 0,140
90 6,4 0,85 0,133
Очень чувствительно перец реагирует на недостаток воды в почве. Повышение содержания сухих веществ в соке листьев до 8 % уже свидетельствует о значительном дефиците влажности в почве, а увеличение их концентрации до 10...12 % сопровождается остановкой роста и расстройством жизненных функций организма.
Перерывы в снабжении растений водой и минеральным питанием тормозят рост надземных и подземных органов, ограничивают продуктивность растений. Упущенные возможности в проявлении роста нельзя восстановить в последующем, даже при самых благоприятных условиях из-за ограниченности вегетационного периода.
Продуктивная работа корневой системы имеет определяющее значение в реализации потенциальной возможности сельскохозяйственных культур в формировании высоких урожаев. Накопление корневой массы растений идет более интенсивно при внесении макроудобрений и природного цеолита на участках капельного орошения перца.
Для получения урожая 65 т/га перца сладкого в системе капельного орошения в активном слое почвы 0-0,8 м предполивной порог влажности поддерживался на уровне 70, 80 и 90 % НВ (таблица 2).
Таблица 2 - Показатели продуктивности сладкого перца _в зависимости от режима орошения, т/га_
Способ полива Предполивная влажность почвы, % НВ Густота стояния, тыс./га Урожайность, т/га Прибавка урожая от повышения влагообеспеченности
т/га %
КО 70 70,4 54,9 - -
80 70,4 66,2 11,3 20,6
90 70,4 59,8 4,9 8,9
Рост и развитие растений и их отдельных органов сводится, в конечном счете, к поглощению воды. Вода оказывает непосредственное влияние на процессы, протекающие в растениях: фотосинтез, дыхание, обмен веществ и, в конечном итоге, формирование урожая. Показатель водопотребления определенной культуры отличается относительным постоянством, по сравнению с количеством и нормами поливов.
Суммарное водопотребление сладкого перца при капельном орошении возрастает с увеличением режима орошения и изменяется в пределах 4604.. .5413 м3/га.
При орошении необходимо учитывать особенности потребления влаги растениями сладкого перца на протяжении всего вегетационного периода [13, 7, 2].
Существенное влияние на величину среднесуточного водопотребления оказывает водный режим почвы. Анализ полученных данных свидетельствует, что суточное потребление воды зависит от возраста растений соответственно от динамики накопления вегетативной массы, а точнее с динамикой среднесуточных приростов сухой биомассы. В период от высадки рассады до бутонизации и начала цветения, растения сладкого перца расходуют влагу с минимальной за период вегетации интенсивностью, поэтому выполняют 2-4 полива. В фазу «цветение - техническая - биологическая спелость» расход воды на эвапотранспирацию в сутки принимает максимальные значения, резкие колебания и недостаток воды приводят к опаданию цветков, а в период «плодоношение» - растрескиванию плодов, проводят 6-9 поливов. В последующие периоды среднесуточное водопотребление снижается. Соответственно, каждый полив проводился в зависимости от погодных условий с поддержанием влажности активного слоя почвы на уровне 70, 80 и 90 % НВ.
На качество плодов перца влияют сроки уборки и фазы зрелости. Наилучшие вкусовые качества отмечены при биологической спелости.
Перец относится к растениям, содержащих мало нитратов. Содержание нитратов в наших опытах составило 16 мг/кг, а опасный уровень ПДК составляет 150 мг/кг.
Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать заключение о целесообразности применения природного цеолита на фоне внесения макроудобрений в системах капельного орошения при выращивании овощных культур.
Библиографический список
1. Инновационные технологии орошения овощных культур [Текст]/ А.С. Овчинников, М.П. Мещеряков, В.С. Бочарников, О.В. Бочарникова // Известия Нижневолжского агроуни-верситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2011. - № 4 (24). -С. 13-17.
2. Интенсификация производства овощей за счет улучшения техники полива [Текст]/ А.С. Овчинников, В.С. Бочарников, М.П. Мещеряков, О.В. Бочарникова // Интеграция науки и образования - стратегия устойчивого развития водно-мелиоративного комплекса страны: материалы международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию выпуска первого мелиоратора России. - Новочеркасск: Новочеркасская ГМА, 2013. - С. 41-44.
3. Научные основы орошения овощных культур в открытом грунте и теплицах [Текст] / А.С. Овчинников, В.С. Бочарников, М.П. Мещеряков, О.В. Бочарникова //Интеграция науки и производства - стратегия устойчивого развития АПК России в ВТО: материалы Международной научно-методической конференции, посвященной 70-летию Победы в Сталинградской битве. - Волгоград: ФГОУ ВПО Волгоградский ГАУ, 2013. - Т.3. - С. 364-368.
4. Овчинников, А.С. Конструктивные особенности систем капельного и внутрипоч-венного орошения [Текст]/ А.С. Овчинников, М.П. Мещеряков, В.С. Бочарников // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2007. - № 1 (7). - С. 54-56.
5. Овчинников, А.С. Оценка рентабельности производства овощей в Нижнем Поволжье [Текст]/ А.С. Овчинников, О.В. Бочарникова, В.С. Бочарников // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2007. -№ 1 (7). - С. 49-53.
6. Овчинников, А.С. Изучение формирования контуров увлажнения при внутрипочвен-ном орошении в пленочных теплицах в зависимости от конструктивных особенностей трубчатых увлажнителей и величины пьезометрического напора [Текст]/ А.С. Овчинников, В.С. Бочарников // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2008. - № 1. - С. 43-44.
7. Овчинников, А.С. Регулирование водного и пищевого режимов почвы при капельном орошении в условиях Волгоградской области [Текст] / А.С. Овчинников, В.С. Бочарников, О.В. Бочарникова //Плодородие. - 2012. - №3. - С. 35-36.
8. Овчинников, А.С. Совершенствование технических средств капельного и внутри-почвенного орошения [Текст] / А.С. Овчинников, В.С. Бочарников, М.П. Мещеряков // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2012. - № 2 (28). - С. 146-150.
9. Овчинников, А.С. Модернизация элементов систем капельного орошения [Текст]/ А.С. Овчинников, В.С. Бочарников, М.П. Мещеряков // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2012. - № 3(29). - С. 171-174.
10. Овчинников, А.С. Методика расчета и обоснование параметров контура увлажнения в условиях открытого и закрытого грунта [Текст]/ А.С. Овчинников, В.С. Бочарников, М.П. Мещеряков // Природообустройство.- 2012. - № 4. - С. 29-32.
11. Овчинников, А.С. Экспериментальные исследования гидравлических характеристик оросительных систем [Текст]/ А.С. Овчинников, В.С. Бочарников // Проблемы развития АПК региона. - 2012. - Т. 11. - № 3 (11). - С. 92-96.
12. Овчинников, А.С. Определение закономерностей передвижения поливной воды на основе экспериментальных исследований [Текст]/ А.С. Овчинников, В.С. Бочарников, М.П. Мещеряков, О.В. Бочарникова // Материалы Международного Научного Симпозиума «Современное сельское хозяйство - достижения и перспективы», посвященного 80-ти летию со дня основания Государственного аграрного университета Молдовы. - Кишинев, 2013. - С. 21-25.
13. Особенности технологии возделывания сладкого перца при капельном орошении в условиях Нижнего Поволжья [Текст]/ А.С. Овчинников, О.В. Бочарникова, В.С. Бочарников, Т.В. Пантюшина // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2010. - № 3 (21). -С. 18-22.
14. Рационализация полива в овощеводстве [Текст]/ А.С. Овчинников, В.С. Бочарников, М.П. Мещеряков, О.В. Бочарникова // Материалы Международного Научного Симпозиума «Современное сельское хозяйство - достижения и перспективы», посвященного 80-ти летию со дня основания Государственного аграрного университета Молдовы. - Кишинев, 2013. - С. 25-28.
E-mail: [email protected]
