CC BY
37
Из таблицы 2 видим, что для того чтобы промочить слой в 40 см среднесуглини-стой почвы, необходимо выдать поливную норму 275 м3/га (достоковая поливная норма для ДДН-70 при этих условиях составляет 237 м3/га). В свою очередь, комплект под-кронового орошения с дефлекторными насадками в этих же условиях может выдать поливную норму 610 м3/га без образования поверхностного стока [5]. Это подтверждает высокую экологическую безопасность применения такого комплекта.
Выводы
Разработанный комплект способен обеспечить создание и поддержание в почве оптимальной для роста и развития растений влажности, сохраняющей структуру и водопрочность почвенных агрегатов и плодородие почвы, не допустить процесса лужеобразования, поверхностного стока и водной эрозии почвы, исключить переувлажнение почвы и глубинные сбросы оросительной воды за пределы зоны аэрации, являющиеся причиной пополнения и подъема грунтовых вод, засоления и заболачивания орошаемых земель.
1. Ирригационный комплект для под-кронового орошения садов: патент на полезную модель № 112596 / Н. А. Мищенко, А. А. Алдошкин, А. Г. Пономарев; зарегистрирован в Государственном реестре
полезных моделей РФ 20.01.2012. - Бюл. № 2.
2. Ерхов Н. С. Допустимая интенсивность искусственного дождя // Гидротехника и мелиорация. - 1967. - № 5. -С. 74-76.
3. Ильин Н. Л., Соломин И. А. О значении режима орошения с учетом впитывающей способности почв // Вестник сельскохозяйственной науки. - 1983. -№ 11. - С.117-122.
4. Ванеян С. С., Меньших А. М., Сосонов В. С. Оптимальные решения орошения. - М.: Россельхозиздат, 1985.
- С. 98-102.
5. Ольгаренко Г. В., Алдошкин А. А. Научно-методические рекомендации по проектированию и эксплуатации оросительных систем при дождевании на агро-ландшафтах различной топографии. -М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2011.
- 112 с.
Материал поступил в редакцию 15.01.14. Ольгаренко Геннадий Владимирович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, директор Тел. 8 (496) 61704-74 E-mail: [email protected] Мищенко Николай Андреевич, старший научный сотрудник Тел. 8 (926)598-68-33 E-mail: [email protected]
УДК 502/504 : 631.6(075.8)
А. В. ШУРАВИЛИН, ТАБУК МУСАЛЛАМ АХМЕД
Российский университет дружбы народов, Москва
Т. И. СУРИКОВА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет природообустройства»
ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМА КАПЕЛЬНОГО ОРОШЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ОМАНА
Проведены полевые эксперименты по капельному орошению картофеля в условиях Омана для разных уровней предполивной влажности почвы и при создании водоаккумулирующего слоя из природных материалов - сапропеля и голубой глины.
Капельное орошение, картофель, нормы и сроки поливов, влажность почвы, водоаккумулирующий слой почвы.
Field experiments were carried out on potato drip irrigation under the conditions of Oman for different levels of pre-irrigation soil moisture and at creation of a water storage layer of natural materials - sapropel and blue clay.
Drip irrigation, potato, norms and time terms of irrigation, soil moisture, water storage soil layer.
До настоящего времени малообъемные способы орошения применяются в Омане на небольших площадях без научного обоснования, хотя в условиях острого дефицита водных ресурсов они являются одним из основных путей получения гарантированных урожаев сельскохозяйственных культур [1-3]. В проведенных авторами исследованиях капельного орошения картофеля также применен способ увеличения водоудерживающей способности почвы путем создания водоаккуму-лирующего слоя из природных добавок -сапропеля и голубой глины.
Полученные данные по режиму капельного орошения картофеля в зависимости от предполивной влажности почвы и
наличия водоаккумулирующего слоя приведены в таблице 1. Из них следует, что при поддержании нижнего предела пред-поливной влажности почвы на 70 % НВ (варианты 1...3) число поливов изменялось от 40 до 46, а оросительная норма - от 5476 до 6184 м3/га. При рассматриваемом режиме влажности почвы в контрольном варианте 1 без природных добавок в почву за вегетационный период было проведено 44...46 поливов, при внесении в почву сапропеля (вариант 2) число поливов уменьшилось до 40.41, при внесении голубой глины (вариант 3) - 41.42. Внесение сапропеля и голубой глины способствовало снижению средней оросительной нормы соответственно на 5,1 и 4,7 %.
Таблица 1
Распределение поливов и оросительной воды по фазам развития картофеля
при капельном орошении
Номер вари- Посадка — всходы Всходы — начало бутонизации Начало бутонизации — полное цветение Цветение — окончание роста ботвы Окончание роста ботвы — техническая спелость клубней Всего за вегетацию
анта Число Объем по- Число Объем Число Объем Число Объем Число Объем Число Объем
поли- данной поли- поданной поли- поданной поли- поданной поли- поданной поли- поданной
вов воды, м3/га вов воды, м3/га вов воды, м3/га вов воды,м3/га вов воды, м3/га вов воды, м3/га
2009/2010 год
1 6,0 754 11,0 1283 5,0 667 14,0 1976 8,0 1125 44,0 5805
2 6,0 803 10,0 1182 5,0 708 11,0 1648 8,0 1135 40,0 5476
3 6,0 799 11,0 1245 5,0 747 12,0 1739 7,0 1002 41,0 5532
4 11,0 997 20,0 1503 10,0 923 21,0 1965 16,0 1456 78,0 6844
5 10,0 936 20,0 1471 9,0 825 19,0 1832 15,0 1382 73,0 6446
6 10,0 943 20,0 1484 9,0 842 19,0 1826 15,0 1373 73,0 6468
7 7,0 075 12,0 1386 9,0 864 18,0 1683 9,0 1356 55,0 6264
8 7,0 921 12,0 1414 7,0 688 18,0 1676 8,0 1212 52,0 5911
9 7,0 908 13,0 1481 8,0 712 17,0 1594 8,0 1258 53,0 5953
2010/2011 год
1 7,0 815 12,0 1374 5,0 751 14,0 2072 8,0 1172 46,0 6184
2 6,0 858 11,0 1263 5,0 768 12,0 1753 8,0 1216 42,0 5858
3 6,0 862 11,0 1324 6,0 825 12,0 1802 7,0 1083 42,0 5896
4 12,0 1063 21,0 1598 11,0 992 22,0 2071 16,0 1537 82,0 7261
5 11,0 998 21,0 1569 10,0 911 20,0 1906 15,0 1444 77,0 6828
6 11,0 977 21,0 1563 10,0 924 21,0 1941 16,0 1465 79,0 6870
7 8,0 1032 13,0 1467 10,0 937 19,0 1754 10,0 1438 60,0 6628
8 7,0 984 13,0 1496 8,0 764 19,0 1747 9,0 1269 56,0 6260
9 7,0 976 13,0 1552 8,0 778 18,0 1673 9,0 1303 55,0 6282
2011/2012 год
1 6,0 795 11,0 1306 5,0 670 14,0 2009 8,0 1141 44,0 5921
2 6,0 814 11,0 1233 5,0 765 11,0 1672 8,0 1180 41,0 5664
3 6,0 820 11,0 1292 5,0 738 12,0 1781 7,0 1017 41,0 5648
4 11,0 1018 21,0 1570 10,0 935 21,0 1991 16,0 1501 79,0 7015
5 10,0 949 20,0 1520 9,0 856 20,0 1872 15,0 1392 74,0 6589
6 10,0 945 20,0 2531 9,0 847 20,0 1867 15,0 1425 74,0 6615
7 9,0 1005 12,0 1417 10,0 929 18,0 1717 9,0 1375 58,0 6443
8 7,0 951 12,0 1425 8,0 741 18,0 1704 8,0 1254 53,0 6075
9 7,0 957 13,0 1518 8,0 739 17,0 1617 9,0 1267 54,0 6098
Среднее за три года
1 6,3 788 11,3 1321 5,0 696 14,0 2019 8,0 1146 44,7 5970
2 6,0 825 10,7 1226 5,0 747 11,3 1691 8,0 1177 41,0 5666
3 6,0 827 11,0 1287 5,3 770 12,0 1774 7,0 1034 41,3 5692
4 11,3 1026 20,7 1557 10,3 950 21,3 2009 16,0 1498 79,7 7040
5 10,3 961 20,3 1520 9,3 864 19,7 1870 15,0 1406 74,7 6621
6 10,3 955 20,3 1526 9,3 871 20,0 1878 15,3 1421 75,3 6651
7 8,0 1007 12,3 1422 9,7 910 18,3 1710 9,3 1396 57,7 6445
8 7,0 952 12,3 1445 7,7 731 18,3 1709 8,3 1245 53,7 6082
9 7,0 947 13,0 1517 8,0 743 17,3 1628 8,7 1276 54,0 6111
Поддержание предполивной влажности почвы 80 % НВ в вариантах 4...6 потребовало более частых поливов и увеличения оросительных норм. В варианте 4 без водоаккумулирующего слоя оросительная норма изменялась в пределах 6844.7261 м3/га, а число поливов 78.82. Водоаккумулирующий слой способствовал снижению числа поливов на 4.5 и оросительной нормы на 5,5.6,0 %. В вариантах 7.9 с режимом предполивной влажности почвы 70.80.70 % НВ число поливов и оросительная норма были больше по сравнению с вариантом 70 % НВ, но меньше, чем при предполивной влажности 80 % НВ.
При всех изучаемых режимах влажности почвы распределение числа поливов и объемы подачи оросительной воды заметно изменялись по фазам развития растений. Наибольшее число поливов и наибольший объем подачи оросительной воды отмечались в фазу «начало цветения - окончание роста ботвы». Наличие водоаккумулирующе-го слоя снижало число поливов и объем поданной воды, при этом большее снижение характерно для сапропеля. По фазам развития картофеля объем оросительной воды при внесении в почву природных добавок последовательно снижался в среднем на 6,2; 2,2; 8,64; 6,7 и 5,6 %.
На рисунках 1 и 2 приведены графики зависимостей числа поливов и оросительной нормы от уровня влагообеспе-чения и биоэнергетического потенциала природных компонентов. Приведенные графики можно выразить в виде уравнений:
для числа поливов-п = а + Ь/Ж2 + сЬ + d• е1 /ку,
где п - число поливов; Ж - индекс уровня влагоо-беспечения; Ь -индекс биоэнергетического потенциала природной добавки; коэффициенты а = - 5460, Ь = - 716593, с = 47, d = 5649, ку = - 115,7 установлены по экспериментальным данным; коэффициент детерминации В2 = 0,85;
для оросительной нормы -Я = а + ЬЖ + с Ж2 + ФЬ + е-г2,
где Я - оросительная норма, м3/га; Ж - индекс уровня влагообеспечения; г - индекс биоэнергетического потенциала природной добавки; коэффициенты а = 12634, Ь = - 264, с = 2,4, d = - 97, е = 6,1 установлены по экспериментальным данным;
коэффициент детерминации В2 = 0,87.
Индекс уровня водообеспечения принимался по режиму предполивной влажности почвы 70 % НВ, 70.80.70 % НВ, 80 % НВ, а индекс биоэнергетического потенциала природных добавок условно принимался 5 т/га для голубой глины и 10 т/га для сапропеля.
Рис. 1. График зависимости потребного числа капельных поливов картофеля от уровня влагообеспечения и биоэнергетического потенциала природной добавки
7500
7500
6500
Рис. 2. График зависимости оросительной нормы от уровня влагообеспечения и биоэнергетического потенциала природной добавки
В зависимости от фазы развития картофеля изменялись поливные нормы. При режиме влажности почвы 70 % НВ они составляли 134,0.138,0 м3/га, в вариантах 4.6 с режимом предпо-ливной влажности почвы 80 % НВ поливные нормы заметно уменьшались, при дифференцированном режиме капельного орошения (варианты 7.9) поливные нормы варьировали в пределах
111,7.113,3 м3/га.
Капельное орошение картофеля проводилось через 1-3 дня в зависимости от режима предполивной влажности почвы, фазы развития, наличия водоаккумулирующего слоя. С увеличением предполивной влажности почвы интервалы между поливами сокращались. В вариантах 1.3 они составляли 2,3-2,6 сут, в вариантах 4.6 - 1-2 дня, при дифференцированном режиме орошения (варанты 7...9) межполивные периоды составляли 1,8-2 сут. Водоак-кумулирующие слои увеличивали межполивные интервалы на 0,2-0,3 сут во всех вариантах.
По вариантам опыта изменялось время одного полива и продолжительность непрерывной работы капельной системы орошения. При режиме влажности почвы 70 % НВ продолжительность непрерывной работы капельной системы составила 66-70 ч. Использование сапропеля и голубой глины снижало продолжительность работы капельной системы в среднем на 3,6 и 3,3 ч. В вариантах 4.6 по фазам развития картофеля продолжительность одного полива в среднем составляла 65; 53; 65; 66 и 65 мин, а непрерывной работы капельной системы - 77-82 ч. В вариантах 7.9 один полив составлял 78-79 мин, а время проведения всех поливов - 71-75 ч. В вариантах с водоаккумулирующим слоем продолжительность непрерывной работы капельной системы в течение вегетации уменьшалась в среднем на 4 ч.
Распределение оросительной нормы по фазам развития картофеля изменялось по вариантам опыта. Наибольшая доля подачи оросительной воды приходилась на фазу «начало цветения - окончание роста ботвы» (26,5.33,8 %), меньше всего -на фазы «посадка - всходы» (13,2.15,6 %) и «бутонизация - начало цветения» (11,7.14,1 %).
Влажность почвы определялась термостатно-весовым методом ежегодно после влагозарядкового полива затоплением и посадки картофеля, в конце каждой фазы вегетации и в период уборки картофеля. В послепосадочный период она регистрировалась ежеднев-
1' 2014
но тензиометрами. Результаты определения влажности и влагозапасов в слое почвы 0,5 м в начале и конце вегетации приведены в табл. 2. Влажность почвы после посадочного полива соответствовала наименьшей влагоемкости. На период уборки картофеля влажность почвы и влагозапасы составили 51,3.60,3 % НВ, а запасы влаги - 57,6.67,7 мм. При режиме предполивной влажности почвы 80 % НВ (варианты 4.6) влажность почвы и влагозапасы к концу вегетации увеличились. В варианте 4 без аккумулирующего слоя влажность составляла 56,8 % НВ, влагозапасы - 63,8 мм. При наличии водоаккумулирующего слоя отмечено повышение влажности почвы до 57,7.58,1 % НВ и влагозапасов - до 64,8.65,3 мм. Аналогичная картина прослеживалась и при режиме предпо-ливной влажности почвы 70.80. 70 % НВ. На период уборки она составляла 55,1.56,4 % НВ, а запасы влаги 61,9.63,3 мм, в эту фазу водоаккуму-лирующий слой обеспечил увеличение влажности почвы на 1.3 % НВ и запасов влаги на 1.4 мм.
В целом заметные изменения запасов влаги в слое почвы 0,5 м при капельном орошении картофеля отмечались только в первую и последнюю фазы - на 10.17,4 и 34,0.39,9 мм соответственно. Отклонения фактической влажности почвы перед поливами от заданного нижнего порога предполивной влажности почвы изменялись в пределах ± 0,9.3 % по НВ в 2009/2010 году, ± 0,8..3 % по НВ в 2010/2011 году и ± 0,9.2,7 % НВ в 2011/2012 году.
Наибольшая урожайность картофеля (в среднем 25,6 т/га) получена на фоне водоаккумулирующего слоя из сапропеля при поддержании предполив-ной влажности почвы на уровне 80 % НВ и при дифференцированном режиме орошения 70.0.70 % НВ (24,7 т/га) при высокой товарности клубней картофеля (88,6.9,5 %). Урожайность картофеля увеличивается с повышением уровня влагообеспеченности с 70 до 80 % НВ на 26,2 %. На фоне внесения сапропеля урожайность возрастает на 11.13 %, при внесении голубой глины - на 4.5 %.
1эб)
Таблица 2
Влажность и влагозапасы в корнеобитаемом слое почвы на периоды посадки и уборки картофеля
Номер варианта 2009/2010 год 2010/0211 год 2011/2012 год Среднее значение за 3 года
% массы % НВ мм % массы % НВ мм % массы % НВ мм % массы % НВ мм
На период посадки картофеля
1.9 15,6 100 112 15,6 100 112 15,6 100 112 15,6 100 112
На период уборки картофеля
1 8 51,3 57,6 8,2 52,6 59,0 8,8 56,4 63,4 8,3 53,4 60,0
2 8,2 51,3 59,0 8,4 53,8 60,5 9,0 57,7 64,8 8,5 54,7 61,4
3 8,2 52,6 59,0 8,4 53,8 60,5 8,8 56,4 63,4 8,5 54,3 61,0
4 8,6 52,6 61,9 8,8 56,4 63,4 9,2 59,0 66,2 8,7 56,8 63,8
5 8,8 56,4 63,4 9,0 57,7 64,8 9,4 60,3 67,7 9,0 58,1 65,3
6 8,8 56,4 63,4 9,0 57,7 64,8 9,2 59,0 66,2 9,0 57,7 64,8
7 8,4 53,8 60,5 8,4 53,8 60,5 9,0 57,7 64,8 8,6 55,1 61,9
8 8,6 55,1 61,9 8,6 55,1 61,9 9,2 59,0 66,2 8,8 56,4 63,3
9 8,6 55,1 61,9 8,6 55,1 61,9 9,2 59,0 66,2 8,8 56,4 63,3
Выводы
При капельном орошении поливы картофеля целесообразно проводить при влажности в активном слое почвы 0,4.05 м до 80 % НВ на фоне формирования водоаккумулирующего слоя из сапропеля поливными нормами 89 м3/га с межполивным интервалом 1,4—1,5 сут и продолжительностью одного полива 52—66 мин. В зависимости от погодных условий вегетационного периода следует проводить 73.77 поливов оросительной нормой 6446.6828 м3/га.
1. Андрианов А. Д., Андрианов Д. А.
Эффективность различных режимов капельного орошения при выращивании раннего картофеля // Агро XXI. — 2009. — № 4—6. — С. 44—46.
2. Григоров М. С., Жидков В. М., Заха-
ров В. В. Дифференцированный режим орошения картофеля при капельном поливе // Картофель и овощи. — 2009. — № 9. — С. 19—20.
3. Шляхов В. А., Самодуров В. Н., Ко-ринец В. В. Ресурсосберегающие элементы технологии возделывания картофеля при капельном орошении. — Астрахань, 2008. — 111 с.
Материал поступил в редакцию 05.04.13. Шуравилин Анатолий Васильевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры «Почвоведение и земледелие» Тел. 8 (495) 334-11-73
Сурикова Тамара Ивановна, кандидат технических наук, профессор кафедры «Мелиорация и рекультивация» Тел. 8 (499) 482-66-62 Табук Мусаллам Ахмед, аспирант Тел. 8 (495) 334-11-73
<3б)
1' 2014
