CC BY
52
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 631.674.5:635.649
ПОЛУЧЕНИЕ ПЛАНИРУЕМЫХ УРОЖАЕВ ПЕРЦА ПРИ ДОЖДЕВАНИИ НА ЮГЕ РОССИИ
Е.А. Ходяков, доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.В. Русаков, аспирант
Волгоградский государственный аграрный университет
Представлены сочетания регулируемых факторов (режимы орошения и дозы удобрений) для получения от 50 до 70 т/га перца при поливе дождеванием в Волго-Донском междуречье при сохранении плодородия почвы и достижении хороших энергетических показателей.
Ключевые слова: режимы орошения, минеральные удобрения, перец, дождевание, планируемая урожайность, биоэнергетика.
Все овощные культуры в почвенно-климатических условиях Нижнего Поволжья выращиваются только при орошении [1, 2, 3], в первую очередь - при дождевании. Основным определяющим фактором достижения рентабельности производства с использованием столь сравнительно дорогостоящей поливной техники является получение высоких и стабильных урожаев таких культур, как перец на основе оптимизации водного и пищевого режимов почвы [4, 5, 6, 7].
Эти вопросы, как и в других аналогичных полевых опытах [8], являлись основными задачами исследований, выполненных нами в 2003-2005 гг. в учхозе «Г орная поляна» Волгоградского ГАУ на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья.
Все полевые опыты проводили по общеизвестным методикам, используя зональную систему орошаемого земледелия с корректурой поддержания водного и пищевого режимов почвы по изучаемым вариантам. Дозы удобрений рассчитаны по методике профессора Волгоградского ГАУ Филина В.И. для получения программированных урожаев сельскохозяйственных культур.
Полив осуществляли наиболее надёжной и распространённой в нашей стране дождевальной машиной «Фрегат» (далее - ДМ «Фрегат»). В течение всех 3 лет опыты проводили с районированным сортом перца «Калифорнийское чудо».
В двухфакторном полевом опыте, выполненном по методу полного факториального эксперимента, ежегодно исследовали водный режим почвы (фактор А) и дозы внесения удобрений (фактор В) для получения планируемых урожайностей 50-70 т/га товарной продукции.
По фактору А исследовали 2 дифференцированных варианта (75-65 и 85-75 % НВ) поддержания предполивных порогов влажности в активном слое почвы 0,4 м в меж-фазные периоды «высадка рассады - техническая спелость» и «техническая спелость -последний сбор», а также один постоянный режим орошения (85 % НВ).
По фактору В тоже исследовали 3 варианта внесения расчётных доз минеральных удобрений ^65Р100К90, ^0аРтК110, ^35Р140К130 кг д.в./га для получения планируемых урожайностей соответственно 50, 60 и 70 т/га плодов перца.
Светло-каштановые почвы опытного участка характеризовались сравнительно низкой питательностью и содержанием гумуса. Плотность почвы в слое 0,0-0,4 и 0,0-
1,0 м была соответственно равна 1,26 и 1,32 т/м3, а наименьшая влагоёмкость - 23,6 и 22,6 % от массы сухой почвы.
По совокупности гидротермических показателей 2003, 2004 годы были острозасушливыми, а 2005 год - сухим.
Высадку рассады осуществляли ленточно, по схеме 0,9+0,5*0,30 м во второй декаде мая (12-13 мая). Уборку проводили в среднем с 20 сентября по 4 октября.
В опытах ежегодно применяли азотные (аммиачная селитра), сложные (аммофос) и калийные (хлористый калий) удобрения. Часть (50 %) расчетной дозы фосфорных и калийных удобрений вносили повариантно под зяблевую вспашку осенью, азотных - весной под культивацию перед высадкой рассады. Оставшееся количество удобрений использовали в двух подкормках, которые осуществляли перед цветением (30 % всех удобрений) и перед плодоношением (20 %).
Для поддержания принятых схемой опыта водных режимов почвы в годы с переменными погодными условиями потребовалось различное количество поливов, включая 2 послепосадочных (увлажнительных) полива нормой 100 м /га сразу после высадки рассады для лучшей её приживаемости.
Исследования показали, что с повышением предполивного порога влажности от 75-65 до 85 % НВ величина поливных норм снижалась от 400...550 до 250 м /га, в то время как количество поливов возрастало в среднем от 13 до 26, оросительная норма -в среднем от 4750 до 5480 м3/га, а суммарное водопотребление в среднем - от 5757 до 6458 м3/га.
Трёхлетние исследования возделывания перца при поливе ДМ «Фрегат» на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья позволили установить, что существуют 2 варианта сочетания регулируемых факторов с отклонениями +10 % для получения планируемой урожайности 50 т/га (таблица).
Таблица - Сочетания регулируемых факторов для получения планируемой урожайности перца при поливе ДМ «Фрегат» (среднее за 2003-2005 гг.)
Урожайность, т/га Отклонения от запланированной урожайности Варианты опыта
пла- ниру- емая факти- ческая Предполивная влажность почвы, % НВ Дозы удобрений
под урожайность, т/га кг д.в./га
т/га %
50 46,3 -3,7 -7,4 5 6 1 5 7 50 N^100^0
54,9 +4,9 +9,8 85 - 75 50 N^100^0
60 65,0 +5,0 +8,3 85 - 75 60 ^00РтКп0
65,8 5,8 +9,7 85 60 ^00РтКп0
70 67,2 -2,8 -4,7 75 - 65 70 ^35РшКш
76,0 +6,0 +8,6 85 - 75 70 ^35РшКш
№ 2(26), 2012
Первый вариант - 46,3 т/га. Это вариант, сочетающий поддержание предпо-ливного порога влажности 75-65 % НВ на фоне внесения расчётных под эту урожайность доз минеральных удобрений ^65Р100К90 кг.д.в/га. В этих условиях возделывания перца проводилось в среднем 13 поливов, оросительная норма была равна 4750 м3/га, а общий расход влаги - 5858 м3/га. Среди всех исследуемых вариантов здесь были получены наиболее высокие значения коэффициента водопотребления (124,3 м3/т), энергоёмкость продукции (15,5 ГДж/т) и самый низкий коэффициент энергетической эффективности (1,58).
Второй вариант - 54,9 т/га. При одинаковой удобренности почв он отличался от первого варианта поддержанием повышенного предполивного порога влажности почвы (85-75 % НВ). Увеличение количества поливов до 21 способствовало возрастанию оросительной нормы до 5130 м3/га, суммарного водопотребления - до 6196 м3/га и получению прибавки урожая 4,9 т/га. Это повысило продуктивность использования влаги для создания единицы продукции за счёт снижения коэффициента водопотребления до 111,5 м3/т, энергоёмкости продукции - до 14,3 ГДж/т одновременно с возрастанием коэффициента энергетической эффективности до 1,71. Всё это свидетельствует об явных преимуществах этого варианта перед предыдущим.
Дальнейший анализ полученных результатов исследований показал, что существуют 2 варианта наиболее эффективных сочетаний регулируемых факторов для получения планируемой урожайности 60 т/га плодов перца при поливе ДМ «Фрегат».
Первый вариант - 65,0 т/га. Этот вариант характеризуется поддержанием дифференцированного режима орошения 87-75 % НВ в сочетании с внесением расчётных доз удобрений (^00Р120КП0 кг.д.в/га).
Проведение в среднем 21 полива способствовало формированию оросительной нормы 5130 м3/га, общего расхода влаги 6196 м3/га, что стимулировало получение прибавки урожая 5,0 т/га, высокого коэффициента водопотребления 94,2 м3/т и коэффициента энергетической эффективности 1,83 при энергоёмкости продукции 13,3 ГДж/т.
Второй вариант - 65,8 т/га. При тех же дозах внесения удобрений он отличается от первого варианта повышением предполивного порога влажности почвы до 85 % НВ. Это вызывало увеличение количества поливов до 26, оросительной нормы - до 5480 м3/га, суммарного водопотребления - до 6515 м3/га и прибавки урожая - до 5,8 т/га или (+9,7) % .
Однако такое увеличение урожайности было недостаточным для компенсации затрат на дополнительный расход оросительной воды, поскольку коэффициент водопо-требления увеличился на 3,9 т/м3, энергоёмкость получения товарной продукции - на 0,2 ГДж/т, в то время, как коэффициент энергетической эффективности снизился на 0,03. Это свидетельствует о меньшей эффективности данного варианта, по сравнению с предыдущим.
Как показали дальнейшие исследования, существуют 2 наиболее эффективных варианта получения планируемой урожайности 70 т/га плодов перца при поливе ДМ «Фрегат»:
Первый вариант (67,2 т/га) характеризуется поддержанием наиболее низкого в наших опытах предполивного порога влажности 75-65 % НВ одновременно с внесением расчётной дозы удобрений ^35Р140К130 кг.д.в/га.
№ 2(26), 2012
Проведение 13 поливов способствовало получению оросительной нормы 4750 м3/га как основной части общего расхода влаги 5858 м3/га. Этого было недостаточно для получения планируемой урожайности, поскольку отклонение от заданной продуктивности составило (-2,8) т/га или (-4,0) % при сравнительно высоком коэффициенте водопотребления 85,7 м3/т при энергоёмкости продукции 12,4 ГДж/т и пониженном коэффициенте энергетической эффективности 1,97.
Второй вариант (76,0 т/га) при той же удобренности почв отличался от первого только повышением предполивного порога влажности до 85 % НВ.
Дополнительное проведение 8 поливов повысило оросительную норму на 380 м3/га, суммарное водопотребление - на 338 м3/га, что стимулировало получение прибавки урожая над планируемым в размере 6,0 т/га (или +8,6 %) и позитивно сказалось на снижении коэффициента водопотребления до 80,5 м3/т и энергоёмкости продукции - до 12,0 ГДж/т одновременно с повышением коэффициента энергетической эффективности до 2,03, что делает этот вариант наиболее привлекательным для сельхозтоваропроизводителей, по сравнению с рассматриваемыми.
Получение урожайности 50-70 т/га сопровождалось хорошим качеством плодов перца на фоне сохранения и даже некоторого улучшения плодородия почвы. После трёх лет возделывания перца с использованием регулярного орошения, в сочетании с внесением заданных доз минеральных удобрений, низкое содержание подвижного фосфора Р2О5 (не более 30 мг/кг) в пахотном и подпахотном горизонтах сменилось на среднюю обеспеченность (соответственно 31,4 и 38,1 мг/кг). Повышенное содержание обменного калия К2О (более 300 мг/кг в пахотном и более 400 мг/кг в подпахотном горизонтах) по окончании исследований увеличилось в 1,10.1,13 раза, а количество нитратного азота с начального содержания 4,13.6,27 мг/кг возросло в 2,74.3,53 раза.
Выбранная технология полива дождеванием малыми поливными нормами по 220 м3/га и дробной подачей оросительной воды нормами 370 и 530 м3/га исключали образование поверхностного стока, а, следовательно, засоление и заболачивание.
Таким образом, результаты исследований показали, что в условиях светлокаштановых почв Волго-Донского междуречья планируемые урожайности перца 50, 60 и 70 т/га при поливе ДМ «Фрегат» можно получать при поддержании оптимального дифференцированного режима орошения 85-75 % НВ одновременно с внесением расчётных доз минеральных удобрений при сохранении почвенного плодородия экологической безопасности.
Библиографический список
1. Инновационные технологии орошения овощных культур [Текст]/ А.С. Овчинников, В.С. Бочарников, О.В. Бочарникова, М.П. Мещеряков // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2011. - № 4 (24). - С. 15-17.
2. Овчинников, А.С. Повышение эффективности орошаемого земледелия в засушливых условиях юго-востока России [Текст]/ А.С. Овчинников, А.М. Гаврилов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2010. -№ 2 (18). - С. 5-10.
3. Овчинников, А.С. Состояние и перспективы развития мелиорации в Волгоградской области [Текст]/ А.С. Овчинников, М.М. Бубенчиков, А.А. Пахомов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2011. - № 4 (24). - С. 12-15.
4. Овчинников, А.С. Применение ресурсосберегающих способов полива при возделывании сельскохозяйственных культур [Текст]/ А.С. Овчинников, М.П. Мещеряков // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. -2007. - № 1 (5). - С. 46-49.
5. Овчинников, А.С. Оценка рентабельности производства овощей в Hижнем Поволжье [Текст]/ А.С. Овчинников, О.В. Бочарникова, В.С. Бочарников // Известия Hижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2007. - № 1 (5). - С. 49-53.
6. Овчинников, А.С. Эффективность применения и конструкции систем внутрипочвенного и капельного орошения при возделывании сладкого перца [Текст]/ А.С. Овчинников, М.П. Мещеряков // Известия Hижневолжского агроуниверситетского комплекса: иаука и высшее профессиональное образование. - 2007. - № 1 (5). - С. 74-78.
7. Продуктивность и водопотребление сладкого перца при капельном и внутрипочвенном орошеиии [Текст]/ А.С. Овчинников, М.П. Мещеряков, В.С. Бочарников, О.В. Бочарникова // Известия Hижневолжского агроуниверситетского комплекса: иаука и высшее профессиональное образование. - 2011. - № 4 (24). - С. 17-21.
8. Совершенствование технологии возделывания баклажанов для повышения урожайности при дождевании [Текст]/ Е.А. Ходяков, H3. Кузнецова, Ю.В. Кузнецов, О.В. Машарова // Известия Hижневолжского агроуниверситетского комплекса: иаука и высшее профессиональное образование. - 2010. - № 3 (19). - С. 50-56.
E-mail: [email protected]
