CC BY
17
***** ИЗВЕСТИЯ *****
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: № 2 2019
НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Лытов Михаил Николаевич, ведущий научный сотрудник Волгоградского филиала федерального государственного бюджетного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова (400002, г. Волгоград, ул. Тимирязева, 9), кандидат сельскохозяйственных наук. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2743-9825. E-mail: [email protected]
Шевченко Виктор Александрович, директор Всероссийского научно-исследовательского институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова (127550, Москва, ул. Большая Академическая, 44 корпус 2), доктор с-х наук, профессор. E-mail: [email protected]
Бочарникова Олеся Владимировна, доцент Волгоградского государственного аграрного университета, (РФ, 400002, г. Волгоград, Универсистетский пр. , 26), кандидат сельскохозяйственных наук. E-mail: [email protected]
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
УДК 631.67: 633.853.52 DOI: 10.32786/2071-9485-2019-02-3
ПРОБЛЕМЫ ОПТИМАЛЬНОГО ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ СОИ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ
PROBLEMS OF OPTIMAL WATER SUPPLY OF SOY IN TERMS OF IRRIGATION
В.В. Бородычев, академик РАН М.Н. Лытов, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
V.V. Borodychev, M.N. Lytov
ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова
Federal State Budget Scientific Institution «All-Russian research Institute of hydraulic engineering and land reclamation named after A. N. Kostyakov»
Дата поступления в редакцию 03.04.2019 Дата принятия к печати 29.05.2019
Received 03.04.2019 Submitted 29.05.2019
Исследования посвящены оценке современных проблем оптимального водообеспечения сои, связанных с формированием неоднородностей увлажнения по площади, глубине и в динамике при орошении способом дождевания. Цель исследований сводилась к изучению особенностей распределения влаги в почве при орошении сои и оценки рисков формирования локальных дефицитов почвенной влаги с учетом динамической составляющей формирования водного режима. Методологической основой исследований являются результаты предметно ориентированных полевых экспериментов. Экспериментальные исследования включали изучение пространственного варьирования влажности почвы относительно микрорельефа опытного участка, послойного распределения почвенной влаги после полива и в динамике с учетом ненормированного поступления влаги атмосферных осадков. Полученные данные подтвердили существенное влияние микрорельефа на равномерность распределения влаги по площади орошаемого участка, которое качественно проявляется в недоувлажении расчетного слоя почвы в верхней трети склона микрорельефа и формировании глубинного сброса в локальных понижениях. На хорошо спланированных, выровненных участках такого перераспределения не наблюдается. Интенсивное водопотребление сои и отбор влаги корнями в процессе вертикального перераспределения влаги после полива де-факто сокращает глубину увлажняемого слоя почвы относительно расчетных значений. Отсутствие обоснованной стратегии орошения сои при поступлении атмосферных осадков в объеме, существенно меньшем реального дефицита влаги в расчетном слое почвы, связано с риском значительного дифференцирования влажности почвы по глубине этого слоя. Безусловно, указанные особенности формирования водного режима почвы оказывают существенное влияние на условия водообеспечения сои при орошении способом дождевания.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Studies are devoted to the assessment of modern problems of optimal water supply of soybeans associated with the formation of heterogeneity of moisture in the area, in depth and in the dynamics during irrigation by sprinkling. The purpose of the research was to study the characteristics of the distribution of moisture in the soil during the irrigation of soybeans and assess the risks of the formation of local soil moisture deficiencies, taking into account the dynamic component of the formation of the water regime. The methodological basis of the research is the results of subject-oriented field experiments. Experimental studies included the study of the spatial variation of soil moisture relative to the underfeature of the experimental plot, the layer-by-layer distribution of soil moisture after irrigation, and over time, taking into account the non-normalized input of precipitation. The obtained data confirmed the significant effect of the underfeature on the uniformity of moisture distribution over the area of the irrigated area, which qualitatively manifests itself in under-wetting of the calculated soil layer in the upper third of the underfeature slope and the formation of a deep discharge in local depressions. On a well-planned, leveled areas such redistribution is not observed. Intensive water consumption of soybeans and the removal of moisture by the roots in the process of vertical redistribution of moisture after watering de facto reduces the depth of the soil to be moistened relative to the calculated values. The lack of a reasonable strategy for irrigating soybeans when precipitation is received in a volume substantially less than the real moisture deficit in the calculated soil layer is associated with the risk of significant differentiation of soil moisture by the depth of this layer. Of course, these features of the formation of the water regime of the soil have a significant impact on the conditions of water supply for soybean when irrigated by sprinkling.
Ключевые слова: орошение, распределение почвенной влаги, равномерность, оптимальное водообеспечение, соя.
Keywords: irrigation, soil moisture distribution, uniformity, optimal water supply, soybean.
Цитирование. Бородычев В.В., Лытов М.Н. Проблемы оптимального водообеспечения сои в условиях орошения. Известия НВ АУК. 2019. 2(54). 39-49. DOI: 10.32786/2071-9485-2019-02-3.
Citation. Borodychev V.V., Lytov M.N. Problems of optimal water supply оf soy in terms of irrigation. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2019. 2(54). 39-49. (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2019-02-3.
Введение. Одним из наиболее заметных современных трендов развития мелиоративной науки в России и мире являются технологии прецизионного орошения. Уходя корнями в общую концепцию точного земледелия, данная технология подразумевает координатную привязку технологического процесса. Принципиальным отличием концепции точного земледелия является позиционирование сельскохозяйственного поля как территориально неоднородного объекта [5]. Прецизионное орошение в этом смысле подразумевает неоднородность по уровню увлажненности орошаемого участка [1, 7]. Возможность сегментарного дифференцирования параметров орошения, реализуемая в режиме реального времени, безусловно, позволяет решить эту проблему на уровне технической системы [1]. Однако следует обращать внимание и на причины пространственно неоднородного распределения влаги по орошаемому участку. Следует помнить о существовании вполне определенных принципов и правил проектирования аграрного производства, одной из ключевых задач которых является формирование однородных по совокупности показателей сельскохозяйственных участков. В мелиорации, которая подразумевает «коренное преобразование...», на решение задачи обеспечения однородности орошаемых участков направлено еще больше ресурсов. Должно быть четкое понимание того, что правила проектирования и эксплуатации мелиорированных участков не нарушены, а пространственная неоднородность увлажнения почвы определяется не связанными с этим факторами, не может быть устранена альтернативными, технологически проработанными и экономически обоснованными методами.
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
И еще один момент. В отечественной литературе прецизионное орошение позиционируется как инструмент работы с координатной неоднородностью (плоская модель) влажности почвы [3, 7, 4]. В зарубежных публикациях проблема рассматривается более широко, помимо координатной неоднородности увлажнения, учитывается проблема вертикального распределения влаги, проблема своевременной водоподачи для формирования оптимального водного режима; прецизионное орошение подразумевает точное решение задачи в пространстве, объеме и динамике [9, 11, 10, 13]. Настоящее исследование посвящено оценке ключевых проблемных ситуаций в решении задачи оптимального водообес-печения сои при орошении, связанных с формированием неоднородностей увлажнения по площади, глубине и в динамике. Цель исследований - изучить особенности, технологическую реализуемость и оценить проблемы равномерного распределения влаги в почве при орошении сои с учетом динамической составляющей формирования водного режима.
Материалы и методы. Современные гидромелиоративные технологии сводят задачу оптимального водообеспечения сои к необходимости регулирования благоприятного водно-воздушного режима почвы. Основная работа в этом направлении предусматривала установление оптимальных диапазонов влажности научно-обоснованного (активного) слоя почвы с учетом биологических особенностей орошаемых культур, способа орошения, водных и физических свойств почвы и т.д. [2, 6, 8, 12]. Учет неоднородности увлажнения почвы требует проведения пространственных исследований, а для выявления причин их формирования исследования должны быть ориентированными относительно предполагаемых факторов. Одним из таких факторов является микрорельеф орошаемого участка.
Для поддержания орошаемого участка в надлежащем состоянии предусматривается ежегодное проведение эксплуатационных планировок. В современной практике использования мелиорированных земель это условие не соблюдается: эксплуатационные планировки большей части мелиорированного фонда не проводились 25-30 и более лет. За это время в границах орошаемых участков сформировался сильно расчлененный микрорельеф с непараллельными горизонталями различной кривизны и перепадом геодезических отметок в 15-20 и более сантиметров. Объем планировки по орошаемым участкам с таким микрорельефом составляет 500-700 м3/га и может достигать 2000 м3/га (Б.Б. Шумаков, 1999). Такой объем работ требует значительных капиталовложений и не обеспечивается ресурсами большинства мелких и средних сельскохозяйственных организаций. Одним из типичных примеров сложившейся в практике орошаемого земледелия ситуации является мелиорированный фонд Заволжской опытно-мелиоративной станции. Исследование было проведено с использованием данных комплексного факторного полевого эксперимента, реализованного на опытных полях этой станции в 2006-2008 гг. (опыт 1). Задачей исследования было изучение закономерностей послойного распределения почвенной влаги во взаимосвязи с типизированными неоднородностями поля по микрорельефу. Постоянные площадки для наблюдения за влажностью почвы закладывались вдоль участков с характерным для поля микрорельефом, с шагом в 1 м. Общая протяженность горизонтали, вдоль которой осуществляли контроль влажности почвы, составила 10 м, что определялось средней протяженностью опорной площадки единицы микрорельефа. Почвы опытного участка - характерные для Волгоградского Заволжья светло-каштановые с содержанием гумуса 1,3-1,5 %. Почвенный покров среднесуглинистый, плотность сложения в пахотном слое 1,20-1,23 т/м3, наименьшая влагоемкость - 26,0-2,6,6 % от массы сухой почвы. Поливы для поддержания предполивной влажности почвы 70 % НВ в слое 0,6 м проводили консольным агрегатом ДДА-100МА расчетной поливной нормой 600 м3/га. Полученные данные обрабатывали методами вариационной статистики (Н.Н. Кердяшов, 2018).
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Изучение послойного распределения и динамики почвенной влаги было продолжено в опыте 2 на орошаемых землях Суровикинского района Волгоградской области. Одним из ключевых отличий проведения этого исследования было использование спланированного мелиорированного участка, что в определенной мере позволяет исключить микрорельеф как фактор формирования водного режима почвы. Исследование было проведено с использованием данных факторных полевых опытов, реализованных в 2010-2012 и 2014-2016 гг. В задачи исследования входило изучение послойного распределения почвенной влаги при проведении вегетационных поливов сои способом дождевания. Полученные в этом опыте данные использованы для двух видов анализа, первый из которых предполагал изучение особенностей формирования эпюр влажности почвы на глубину 1,0 м после проведения очередного вегетационного полива. Опытные данные, используемые в этом исследовании, были сгруппированы для периодов, характеризующихся наиболее интенсивным водопотреблением сои. Охват опытных данных, использованных для второго анализа, включал всю продолжительность вегетационного периода сои. Исследование проводилось с учетом динамического фактора, в основу было положено построение хроноизоплет влажности почвы под соей в течение вегетационного периода. Поливы проводили для поддержания предполивного уровня влажности почвы 70 % НВ в слое 0,4 м от посева до начала фазы цветения и 80 % НВ в слое 0,6 м - в периоды цветения, формирования и налива бобов. Расчетная поливная норма -390 м3/га. Почвенный покров опытного участка типичен для зоны распространения каштановых почвы Нижневолжского региона. Гранулометрический состав почвы сред-несуглинистый, содержание гумуса в пахотном слое - 2,3-2,5 %, плотность сложения -2,37-2,42 т/м3, наименьшая влагоемкость - 26,7 % от массы сухой почвы.
Результаты и обсуждение. Исследования показали, что сформированный в течение длительного периода эксплуатации микрорельеф орошаемых участков оказывает существенное влияние на формирование водного режима почвы (таблица 1, рисунок 1).
Приведенные в таблице 1 данные характеризуют вариативность распределения данных влажности почвы в горизонтальных плоскостях орошаемого участка, соответствующих различной глубине исследований и мощности изучаемого слоя. В пахотном слое после проведения полива расчетной поливной нормой содержание влаги в почве, как правило, соответствует наименьшей влагоемкости. При этом вариативность уровней влагосодержания в горизонтальной плоскости наименьшая: дисперсия выборки не превышает 1,1, стандартное отклонение - не более 1 % НВ, ошибка выборочной средней равна 0,3 % НВ, коэффициент вариации данных в выборке не более 1,0 %.
Таблица 1 - Результаты вариационного анализа данных послойного распределения почвенной влаги с учетом микрорельефа орошаемого участка (после полива в фазу цветения сои, поливная норма 600 м3/га, расчетный слой увлажнения почвы 0,6 м, предполивной порог 70 % НВ)
Показатель Горизонт, м
0-0,3 0,4-0,6 0-0,6 0-1,0 1,1-2,0 2,1-3,0
Выборочное среднее, % НВ 100,2 97,0 98,6 93,1 72,4 78,7
Дисперсия выборки 1,1 13,0 4,9 15,5 53,8 61,1
Стандартное отклонение, % НВ 1,0 3,6 2,2 3,9 7,3 7,8
Ошибка выборочной средней, % НВ 0,3 1,1 0,7 1,2 2,3 2,5
Коэффициент вариации, % 1,0 3,7 2,3 4,2 10,1 9,9
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Однако уже для следующего слоя (0,4-0,6 м) вариация данных влажности почвы по обследуемому участку существенно возрастала: дисперсия выборки в 13 раз, стандартное отклонение - до 3,6 % НВ, коэффициент вариации - до 3,7 %. При этом средняя влажность почвы после полива в слое 0,4-0,6 м составила 97,0 % НВ, что характеризует неполное соответствие полученных результатов установленному регламенту технологического процесса (при установленной расчетной мощности увлажняемого слоя почвы 0,6 м).
В среднем для слоя почвы мощностью 0-1,0 м вариативность влагосодержания по обследуемому участку достигала 4,2 %, для слоя 1,0-2,0 м - 10,1 %, для слоя 2,0-3,0 м - 9,9 %. Вариация содержания почвенной влаги во всех указанных горизонтах почвы согласуется со сформированным на участке микрорельефом (рисунок 1).
Рисунок 1 - Результаты послойного исследования содержания почвенной влаги с учетом микрорельефа орошаемого участка (после полива в фазу цветения сои, поливная норма 600 м3/га, расчетный слой увлажнения почвы 0,6 м, предполивной порог 70 % НВ)
Из рисунка видно, что заданные технологическим регламентом параметры увлажнения почвы после полива обеспечиваются лишь на относительно выровненных по площади участках. На уклонах микрорельефа, особенно в верхней трети склона, почва в расчетном слое существенно недоувлажняется: влагосодержание в слое 0,4-0,5 м не превышает 92..94 % НВ, а в слое 0,5...0,6 м - снижается до 84-86 % НВ. В понижениях микрорельефа (локальные минимумы) формируется четко выраженная картина сброса почвенной влаги: до состояния наименьшей влагоемкости насыщался метровый слой почвы, и глубже, до
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
3,0 м влажность почвенных горизонтов была на 14-17 % НВ выше средней по профилю. В совокупности это свидетельствует о создании условий для глубокого внутрипочвенного сброса оросительной воды на орошаемых участках с выраженным микрорельефом.
Опыт 2 был реализован на спланированном опытном участке, микрорельеф которого не успел сформироваться. Это позволило нам исследовать закономерности формирования водного режима почвы на землях, обслуживаемых в соответствии с установленным регламентом поддержания мелиорированного фонда. На рисунке 2 приведены результаты такого исследования в период наиболее интенсивного водопотребле-ния сои (фаза формирования и начала налива бобов).
Осредненные за 2010-2012 годы исследований данные представлены в виде кривых распределения влаги до и после проведения полива, причем после полива замеры проводились спустя сутки, 2-е суток и 3-е суток. Данные по влажности почвы выражены в % (процентах) от массы сухой почвы, наименьшая влагоемкость соответствует 26,7 % от массы сухой почвы. Из рисунка видно, что через сутки после полива перераспределение влаги в почве еще не завершено, содержание гравитационной влаги в отдельных слоях достигает 1,0 % от массы сухой почвы или 3,4 % от наименьшей вла-гоемкости (НВ). Однако уже в этот период средняя влажность расчетного (0,6 м) слоя почвы составляла 25,9 % от массы сухой почвы, что соответствует 97,1 % НВ. К исходу вторых гравитационная влага большей частью перераспределяется, однако среднее содержание влаги в расчетном слое снижается до 25,3 % от массы сухой почвы или 94,5 % НВ. Послойный анализ содержания почвенной влаги показал, что недоувлажненной почва остается на глубине 0,5 м (94,4-95,8 % НВ) и 0,6 м (80,1-81,3 % НВ). Де-факто это приводит к сокращению мощности фактически увлажняемого слоя почвы в сравнении с расчетным. Общий дефицит влаги относительно регламентируемого уровня (наименьшей влагоемкости) во всех случаях достаточно точно соответствовал расходу воды на эвапотранспирацию после полива за период, соответствующий полному перераспределению гравитационной влаги.
Содержание влаги, % от массы сухой почвы 15 17 19 21 23 25 27 29
0 0,1
0,2 0,3
10,4 | 0,5
¡.0,6 ^ 0,7 0,8 0,9 1
•• \
\ \
; \ \
1 \ 1, ✓
■У
НВ=26,7 % а.с.п.
»1
/
А Л /
\ *
•.....Перед поливом --Через 1 сутки после полива
-Через 2 суток после полива — -Через 3 суток после полива
Рисунок 2 - Эпюры послойного распределения почвенной влаги до и после проведения очередного вегетационного полива (фаза формирования - налива бобов, вариант предполивной влажности почвы 80 % НВ, расчетная глубина увлажнения почвы 0,6 м, по средним данным за 2010-2012 гг.)
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
На рисунке 3 в форме хроноизоплетов влажности почвы приведены результаты послойного исследования динамики влажности почвы в посевах орошаемой сои, реализованного с использованием данных факторного полевого эксперимента 2014-2016 гг. Приведенные на рисунке данные наглядно подтверждают установленные закономерности формирования водного режима почвы при поливе сои способом дождевания и указывают на их сохранение во все межфазные периоды роста. Помимо этого, изучение послойного распределения влаги в посевах орошаемой сои позволяет вскрыть еще одну проблему оптимального регулирования водного режима почвы, непосредственно связанную с поступлением и эффективностью использования естественных осадков. Рассмотрим в качестве типичного примера особенности формирования водного режима почвы на опытном поле 2014 года в период от посева до проведения первого вегетационного полива. Период включает вторую и третью декады мая, а также первые три дня первой декады июня. Влажность расчетного 0,4 м слоя почвы в период посева была около 89 % НВ и в последующие 23 дня поддерживалась выше предполивного уровня (70 % НВ) за счет периодического поступления влаги атмосферных осадков, максимальный суточный объем которых не превышал 10 мм. Однако наибольший слой почвы, промачивание которого обеспечивалось при выпадении дождей, не превышал 0,2 м, тогда как в нижележащие горизонты поступление влаги было ограничено. В результате к моменту проведения первого вегетационного полива, назначенного при достижении средней влажности расчетного 0,4 метрового слоя почвы, 70 % НВ, была сформирована типичная картина послойного распределения почвенной влаги: влажность верхнего 0,2-метрового слоя почвы составляла 85 % НВ, ниже, в пределах пахотного слоя, содержание влаги снижалось до 76 % НВ, в подпахотном горизонте - не превышала 67-70 % НВ, а на глубине 0,4 м почва была иссушена до 65 % НВ.
Таким образом, при формальном соблюдении условий назначения вегетационного полива, влажность почвы в пределах расчетного слоя была дифференцирована от 65 до 85 % НВ.
Дальнейшее исследование полученных данных показало, что подобная дифференциация содержания почвенной влаги в пределах расчетного слоя, обусловленная ненормированным влиянием атмосферных осадков на формирование водного режима почвы, не является единичным случаем. Например, в том же 2014 году к моменту назначения очередного вегетационного полива сои в первой декаде июля при поддержании предполивного порога влажности почвы в слое 0,6 м на уровне 80 % НВ, фактическая влажность почвы была дифференцирована от 84 % НВ в верхнем 0,2-метровом слое почвы до 75 % НВ в горизонтах, располагающихся ниже 0,4 м. Во второй декаде августа из-за поступления атмосферных осадков в суммарном объеме 17 мм к моменту назначения очередного полива влажность почвы в слое 0-0,3 м составляла 83 % НВ, а в горизонтах глубже 0,4 м - не превышала 76 % НВ. Подобная ситуация была отмечена и в 2015-2016 гг. исследований. В совокупности отмеченные особенности послойного распределения почвенной влаги в результате ненормированного поступления атмосферных осадков, безусловно, оказывают существенное влияние на развитие и функционирование корневой системы и в целом на рост соевого растения.
Заключение. Результаты исследования подтверждают существенное влияние микрорельефа на равномерность распределения влаги по площади орошаемого участка. Наибольший дефицит влаги формируется в верхней трети склона, образованного единицей микрорельефа, тогда как в локальных понижениях наблюдается картина глубинного сброса почвенной влаги. Эксплуатационная планировка участка позволяет решить эту проблему, однако вследствие инертности процесса вертикального перераспределе-
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
ния влаги и непрерывного отбора влаги в процессе водопотребления фактическая глубина увлажняемого слоя почвы не соответствует расчетным значениям. Наиболее вы-раженно это проявляется в периоды максимального водопотребления сои - фазы формирования и налива бобов. Еще одной проблемой оптимального водообеспечения сои является отсутствие обоснованной стратегии орошения в периоды частичной компенсации дефицита почвенной влаги поступлением атмосферных осадков. Установлено, что поступление атмосферных осадков в объеме, существенно меньшем реального дефицита влаги в расчетном слое почвы, связано с риском значительного дифференцирования влажности почвы по глубине этого слоя. Обозначенные особенности распределения почвенной влаги по площади, глубине и в динамике актуализируют современные проблемы оптимального водообеспечения сои при орошении способом дождевания.
Библиографический список
1. Балакай, Г.Т. Концепция дождевальной машины нового поколения для технологии прецизионного орошения [Текст]/ Г.Т. Балакай, С.М. Васильев, А.Н. Бабичев // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. - 2017. - № 2 (26). - С. 1-18.
2. Бородычёв, В.В. Алгоритм решения задач управления водным режимом почвы при орошении сельскохозяйственных культур [Текст]/ В.В. Бородычёв, М.Н. Лытов // Мелиорация и водное хозяйство. - 2015. - № 1. - С. 8-11.
3. Михайленко, И.М. Дифференциация управления орошением посевов сельскохозяйственных культур [Текст]/ И.М. Михайленко, В.Н. Тимошин // Мелиорация и водное хозяйство. - 2018. - № 1. - С. 24-29.
4. Наземная гиперспектральная аппаратура для измерения вегетативных индексов в задачах прецизионного орошения сельскохозяйственных культур [Текст]/ В.Н. Щедрин, С.М. Васильев, А.Н. Бабичев, Р.В. Скиданов, В.В. Подлипнов, Ю.Н. Журавель // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. - 2018. - № 1 (29). - С. 1-14.
5. О совершенствовании реализации агротехнологических решений в точном земледелии [Текст]/ В.П. Якушев, В.В. Якушев, А.В. Конев, Д.А. Матвеенко, С.В. Часовских // Вестник российской сельскохозяйственной науки. - 2018. - № 1. - С. 13-17.
6. Овчинников, А.С. Режим орошения и водопотребление сои при различных способах основной обработки почвы [Текст]/ А.С. Овчинников, Г.О. Чамурлиев // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. -2015. - № 2 (38). - С. 13-18.
7. Ольгаренко, В.И. Научная концепция и алгоритм реализации элементов прецизионного земледелия в условиях оросительной сельскохозяйственной мелиорации [Текст]/ В.И. Ольгаренко, А.Н. Бабичев, В.А. Монастырский // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. - 2018. - № 1 (29). - С. 160-169.
8. Сортовая отзывчивость сои на режим орошения [Текст]/ В.В. Толоконников, Г.П. Канцер, Т.С. Кошкарова, Н.М. Плющева, И.В. Кожухов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2018. - № 3 (51). -С.128-133.
9. De Lara, A. Characterizing Spatial Variability in Soil Water Content for Precision Irrigation Management [Tekst] / A. de Lara, R. Khosla, L. Longchamps // Agronomy-Basel. - 2018. - Vol. 8. - №59. - P. 1-8. DOI: 10.3390/agronomy8050059
10. Measurement of evapotranspiration during sprinkler irrigation using a precision energy budget (Bowen ratio, eddy covariance) methodology [Tekst]/ J. Uddin, N.H. Hancock, R.J. Smith, J.P. Foley // Agricultural water management. - 2013. - Vol. 116. - P. 89-100. DOI: 10.1016/j.agwat.2012.10.008
11. Multiplatform application for precision irrigation scheduling in strawberries [Tekst]/ R.G. Perea, I.F. Garcia, M.M. Arroyo, J.A.R. Diaz, E.C. Poyato, P. Montesinos // Agricultural water management. - 2017. - Vol. 183. - P. 194-201. DOI: 10.1016/j.agwat.2016.07.017
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
12. Simulating the Impacts of Irrigation Levels on Soybean Production in Texas High Plains to Manage Diminishing Groundwater Levels [Tekst]/ V. Sharda, P.H. Gowda, G. Marek, I. Kisekka, C. Ray, P. Adhikari // Journal of the American water resources association. - 2019. -Vol. 55. - № 1 - P. 56-69. DOI: 10.1111/1752-1688.12720
13. West, G.H. Addressing Groundwater Declines with Precision Agriculture: An Economic Comparison of Monitoring Methods for Variable-Rate Irrigation [Tekst]/ G.H. West, K. Kovacs //Water. - 2017. - Vol. 9 - № 28. - P. 1-17. DOI: 10.3390/w9010028
References
1. Balakaj, G. T. Koncepciya dozhdeval'noj mashiny novogo pokoleniya dlya tehnologii precizionnogo orosheniya [Tekst]/ G. T. Balakaj, S. M. Vasil'ev, A. N. Babichev // Nauchnyj zhurnal Rossijskogo NII problem melioracii. - 2017. - № 2 (26). - P. 1-18.
2. Borodychjov, V. V. Algoritm resheniya zadach upravleniya vodnym rezhimom pochvy pri oroshenii sel'skohozyajstvennyh kul'tur [Tekst]/ V. V. Borodychjov, M. N. Lytov // Melioraciya i vodnoe hozyajstvo. - 2015. - № 1. - P. 8-11.
3. Mihajlenko, I. M. Differenciaciya upravleniya orosheniem posevov sel'skohozyajstvennyh kul'tur [Tekst]/ I. M. Mihajlenko, V. N. Timoshin // Melioraciya i vodnoe hozyajstvo. - 2018. - № 1. -P. 24-29.
4. Nazemnaya giperspektral'naya apparatura dlya izmereniya vegetativnyh indeksov v zadachah precizionnogo orosheniya sel'skohozyajstvennyh kul'tur [Tekst]/ V. N. Schedrin, S. M. Vasil'ev, A. N. Babichev, R. V. Skidanov, V. V. Podlipnov, Yu. N. Zhuravel' // Nauchnyj zhurnal Rossijskogo NII problem melioracii. - 2018. - № 1 (29). - P. 1-14.
5. O sovershenstvovanii realizacii agrotehnologicheskih reshenij v tochnom zemledelii [Tekst]/ V. P. Yakushev, V. V. Yakushev, A. V. Konev, D. A. Matveenko, S. V. Chasovskih // Vest-nik rossijskoj sel'skohozyajstvennoj nauki. - 2018. - № 1. - P. 13-17.
6. Ovchinnikov, A. S. Rezhim orosheniya i vodopotreblenie soi pri razlichnyh sposobah os-novnoj obrabotki pochvy [Tekst]/ A. S. Ovchinnikov, G. O. Chamurliev // Izvestiya Nizhnevolzh-skogo agrouniversitetskogo kompleksa: Nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2015. - № 2 (38). - P. 13-18.
7. Ol'garenko, V. I. Nauchnaya koncepciya i algoritm realizacii ]lementov precizionnogo zem-ledeliya v usloviyah orositel'noj sel'skohozyajstvennoj melioracii [Tekst]/ V. I. Ol'garenko, A. N. Ba-bichev, V. A. Monastyrskij // Nauchnyj zhurnal Rossijskogo NII problem melioracii. - 2018. - № 1 (29). - P. 160-169.
8. Sortovaya otzyvchivost' soi na rezhim orosheniya [Tekst]/ V. V. Tolokonnikov, G. P. Kan-cer, T. S. Koshkarova, N. M. Plyuscheva, I. V. Kozhuhov // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversi-tetskogo kompleksa: Nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2018. - № 3 (51). - P. 128-133.
9. De Lara, A. Characterizing Spatial Variability in Soil Water Content for Precision Irrigation Management [Tekst] / A. de Lara, R. Khosla, L. Longchamps // Agronomy-Basel. - 2018. - Vol. 8. -№59. - P. 1-8. DOI: 10.3390/agronomy8050059
10. Measurement of evapotranspiration during sprinkler irrigation using a precision energy budget (Bowen ratio, eddy covariance) methodology [Tekst]/ J. Uddin, N.H. Hancock, R.J. Smith, J.P. Foley // Agricultural water management. - 2013. - Vol. 116. - P. 89-100. DOI: 10.1016/j.agwat.2012.10.008
11. Multiplatform application for precision irrigation scheduling in strawberries [Tekst]/ R.G. Perea, I.F. Garcia, M.M. Arroyo, J.A.R. Diaz, E.C. Poyato, P. Montesinos // Agricultural water management. - 2017. - Vol. 183. - P. 194-201. DOI: 10.1016/j.agwat.2016.07.017
12. Simulating the Impacts of Irrigation Levels on Soybean Production in Texas High Plains to Manage Diminishing Groundwater Levels [Tekst]/ V. Sharda, P.H. Gowda, G. Marek, I. Kisekka, C. Ray, P. Adhikari // Journal of the American water resources association. - 2019. - Vol. 55. - № 1 - P. 5669. DOI: 10.1111/1752-1688.12720
13. West, G.H. Addressing Groundwater Declines with Precision Agriculture: An Economic Comparison of Monitoring Methods for Variable-Rate Irrigation [Tekst]/ G.H. West, K. Kovacs // Water. - 2017. - Vol. 9 - № 28. - P. 1-17. DOI: 10.3390/w9010028
***** ИЗВЕСТИЯ *****
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: № 2 2019
НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Информация об авторах Бородычев Виктор Владимирович, академик РАН, директор Волгоградского филиала федерального государственного бюджетного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова (400002, г. Волгоград, ул. Тимирязева, 9), доктор сельскохозяйственных наук, профессор ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0279-8090. E-mail: [email protected].
Лытов Михаил Николаевич, ведущий научный сотрудник Волгоградского филиала федерального государственного бюджетного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова (400002, г. Волгоград, ул. Тимирязева, 9), кандидат сельскохозяйственных наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2743-9825. E-mail: [email protected].
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
УДК: 633.18:631.674.6 DOI: 10.32786/2071-9485-2019-02-4
МЕНЕЕ ВОДОЗАТРАТНАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКИ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОРОШЕНИЯ РИСА ПЕРИОДИЧЕСКИМИ ПОЛИВАМИ
LESS FOTOSTRANA AND ENVIRONMENTALLY PREFERTIONAL TECHNOLOGY FOR IRRIGATION OF RIS PERIDONCAL WATERINGS
И.П. Кружилин1'2, академик РАН, профессор М.А. Ганиев1, кандидат технических наук К.А. Родин1, кандидат сельскохозяйственных наук
H.В. Кузнецова2, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
I.P. Kruzhilin1'2, M.A. Ganiyev1' K.A. Rodin1' N. V. Kuznetsova2
1Всероссийский НИИ орошаемого земледелия, г. Волгоград
2Волгоградский государственный аграрный университет
1All-Russian research Institute irrigated agriculture, Volgograd 2Volgograd State Agricultural University
Дата поступления в редакцию 18.04.2019 Дата принятия к печати 03.06.2019
Received 18.04.2019 Submitted 03.06.2019
Обсуждаются результаты исследований по освоению менее водозатратной технологии орошения риса периодическими поливами, позволяющей снизить затраты оросительной воды в 3 -5 и более раз по сравнению с затоплением чеков и возделывать эту культуру на оросительных системах общего назначения. Данная инновационная технология орошения снимает ряд экологических проблем рисоводства, связанных с формированием дефицита воды в источниках орошения, подъёмом уровня грунтовых вод, засолением, заболачиванием, закислением и утилизацией загрязнённых сбросных и дренажных вод. При освоении менее водозатратной технологии орошения риса особое внимание необходимо обратить на освоение высокой культуры земледелия и системы защиты посевов от сорной растительности. Многолетними исследованиями установлено, что планируемая урожайность на уровне 5 т/га возможна во всех вариантах водного режима почвы (80 % НВ, h = 0,6 м (А:); 80 % НВ, h = 0,4 и 0,6 м (А2); 80 и 70 % НВ, h = 0,4 и 0,6 м (А3)) при сочетании с внесением удобрений N95P62K75. Однако наименее водозатратным в расчёте на тонну зерна оказался вариант А3. Урожайность 6 т/га зерна также формировалась во всех вариантах водного режима, но на фоне более высокой дозы удобрений Nn4P74K90. И хотя все варианты водного режима почвы по затратам оросительной воды на формирование урожая имеют не столь большие отклонения, наиболее предпочтительным всё-таки оказался вариант А3. Средняя за три года урожайность риса с отклонением на 0,71 % от планированного уровня 7 т/га была получена при сочетании водного режима А2 с внесением Ni37 Р90 Ki08. Однако наименее водозатратным в расчёте на получение 1 тонны
