CC BY
31
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 631.674.5:631.432(470.44/47)
ПРОДУКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЛАГИ БАКЛАЖАНАМИ ПРИ ПОЛИВЕ ДОЖДЕВАНИЕМ НА СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
MOISTURE USE PRODUCTIVITY BY AUBERGINES AT SPRINKLING ON LIGHT-BROWN SOILS OF VOLGOGRAD AREA
M.C. Григоров, академик PACXH, доктор технических наук, профессор А.Д. Ахмедов, доктор технических наук, профессор
ФГОУВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
M.S. Grigorov, A.D. Akhmedov
Volgograd state agricultural academy
Приведены коэффициенты водопотребления и затраты оросительной воды для баклажанов в условиях Волго-Донского междуречья. Установлено, что наиболее эффективно влага и оросительная вода использовались при режиме орошения почвы 80...80 % НВ и внесении минеральных удобрений в дозе N130P45K55 На этом варианте коэффициент водопотребления в среднем за годы исследований составил 113,9, а затраты оросительной воды - 82,1 м3/т.
Aubergines water consumption and irrigative water expenses coefficients in Volga-Don interriver conditions are given in the article. It was established that the most effective the moisture and irrigative water are used at the soil irrigation regime 80-80% HB and mineral fertilizers application in the doze Ni30P 45K55. At this variant water consumption coefficient in average is 113,9, and irrigation water expenses are 82,1 m3/t.
Ключевые слова: баклажан, коэффициент водопотребления,
затраты воды, урожайность, доза удобрений, дождевание, влажность почвы.
Key words: aubergine, water consumption coefficient, water expenses, crop capacity, fertilizers doze, sprinkling, soil moisture.
О потреблении и эффективности использования воды растениями судят по коэффициентам транспирации, водопотребления и суммарного испарения. Следовательно, эффективность режима орошения любой сельскохозяйственной культуры определяется не только величиной и качеством получаемого урожая, но и затратами воды на формирование единицы товарной продукции, то есть коэффициентом водопотребления. Он служит основой для расчета суммарного водопотребления. Большое внимание также уделяется изучению расхода оросительной воды на формирование 1 т биомассы растений, который определяется с помощью такого показателя, как затраты оросительной воды. Численные значения этих двух коэффициентов не имеют постоянной величины. Они изменяются под влиянием таких факторов, как условия влагообеспеченности и плодородие почв, агротехника культуры, складывающиеся погодные условия вегетационного периода, физико-географи-ческие условия среды,
способы и техника полива. Определяющее влияние на их величину оказывает уровень полученного урожая [1, 2, 3].
Орошаемый участок, на котором непосредственно проводились исследования, расположен в Городищенском районе Волгоградской области. На данном участке в течение 2006...2008 гг. возделывался баклажан сорта «Универсал 6», который выведен Волгоградской опытной станцией ВИР. Агротехника возделывания была общепринятой для данной зоны.
Климат района проведения исследований резко континентальный и засушливый. Среднемесячная температура воздуха за вегетационный период в зависимости от года исследований изменяется в пределах +19,7...+22,2°С, а сумма осадков - 104,5... 195,1 мм. Из
рассматриваемых трех лет наблюдений по гидротермическому коэффициенту Г.Т. Селянинова 2006-2007 гг. были сухими (ГТК = 0,3 и 0,4 соответственно), 2008 г. - засушливым (ГТК = 0,6).
Содержание гумуса невысокое. В слое 0..Д4 м в среднем оно составляет 1,90...2,07 %. Для метрового слоя почвы плотность на участке составила 1,32 т/м3, а для слоя 0,0-4,0 м -1,26 т/м3. Наименьшая влагоемкость в активном слое почвы в среднем составила 24,2 % от сухой почвы. Почвы опытного участка не засолены, pH = 7,0... 8,3.
По содержанию доступных форм элементов питания почвы характеризуются низкой обеспеченностью азотом, средней - подвижным фосфором и высокой - обменным калием. Исследования проводились по общепринятым рекомендациям Ф.А. Юдина, Б.А. Доспехова, В.Н. Плешакова, Г.В. Веденяпина, В.Н. Перегудова, согласно которым ежегодно закладывался двухфакторный полевой опыт по методу полного факториального эксперимента.
Первый фактор включает в себя водный режим почвы (А). Было запланировано 3 варианта с предполивной влажностью: 80...80; 80...70 и 70-60 % НВ. Предполивную влажность дифференцировали по двум периодам роста: первый - от посадки до плодообразования, второй - от плодообразования до полной спелости.
Вторым изучаемым фактором (В) был уровень минерального питания баклажана. Дозы минеральных удобрений рассчитывали на планируемый урожай 30, 40, 50 т/га с учетом нормативных выносов элементов питания с урожаем. В соответствии с этим, схема опытов по дозам внесения минеральных удобрений выглядела следующим образом: N5(^35^35 (30 т/га); N9(^40^45 (40 т/га); N13(^45^5 (50 т/га). Вегетационные поливы осуществлялись дождевальной машиной «Кубань-ЛК».
Г оды исследований показали, что продуктивность использования влаги баклажанами при поливе дождеванием прежде всего зависела от метеорологических условий. При поддержании предполивной влажности почвы на уровне 80... 80 % НВ коэффициент
водопотребления в 2006 г. изменялся в пределах 111,4... 150,2 м3/т, что было на 1,2... 8,0 м3/т меньше, чем в 2007 г. и 2008 г. Такие же
закономерности наблюдались на всех других вариантах водного режима почвы. Следовательно, изменение погодных условий, связанное с отсутствием осадков и повышением температуры воздуха, отрицательно сказывалось на коэффициенте водопотребления, увеличивая его до наибольших значений (табл. 1).
Кроме того, существенное влияние на этот показатель оказывает водообеспеченность баклажанов. Самые высокие затраты воды на формирование 1 т товарной продукции наблюдались на вариантах с самой низкой интенсивностью поливного режима (70... 60 % НВ). В среднем за три года исследований они изменялись в пределах 149,5... 194,5 м3/т.
Таблица 1 - Коэффициенты водопотребления баклажанов по годам исследований
Плани руемая урожай ность, т/га Предполи вная влажность почвы, % НВ Урожайность по годам, т/га Коэффициент водопотребления, м3/т
2006 2007 2008 среднее 2006 2007 2008 срегцве
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
30 70...60 28,6 5442 27,2 5266 27,8 5572 27,9 5427 190,3 193,6 200,4 194,5
80...70 32,5 5553 30,9 5439 31,1 5781 31,5 5592 170,9 176,0 185,9 178,7
80...80 39,1 5873 37,6 5755 37,9 5995 38,2 5875 150,2 153,1 158,2 153,8
40 70...60 33,6 5442 31,7 5266 33,1 5572 32,8 5427 162,0 166,1 168,3 165,5
80...70 42,9 5553 41,2 5439 41,9 5781 42,0 5592 129,4 132,0 138,0 133,1
80...80 49,4 5873 47,9 5755 49,8 5995 48,7 5875 118,9 120,1 120,4 120,6
50 70...60 36,9 5442 35,8 5266 36,2 5572 36,3 5427 147,5 147,1 153,9 149,5
80...70 44,9 5553 43,3 5439 42,6 5781 43,6 5592 123,7 125,6 135,7 128,3
80...80 52,7 5873 51,4 5755 50,7 5995 51,6 5875 111,4 112,0 118,2 113,9
Примечание: в знаменателе дается суммарное водопотребление баклажанов по годам, м3/га.
Повышение предполивного порога до 80...70 % НВ улучшало условия увлажнения, повышало урожайность и, как следствие, снижало коэффициент водопотребления до 128,3... 178,7 м3/т или 20,6... 24,5 %.
Наиболее продуктивное использование влаги на формирование единицы товарной продукции баклажанов наблюдалось на варианте с уровнем влагообеспеченности не ниже 80...80 % НВ, где коэффициент
водопотребления, достигая своих минимальных значений 113,9...153,8 м3/т, по сравнению с вариантом 70...60 % НВ, уменьшался в среднем за три года исследования на 40,4 м3/т.
При анализе различных режимов орошения сельскохозяйственных культур определенный интерес представляет динамика затрат оросительной воды на формирование 1 т баклажанов. Как показали наши исследования, закономерности их изменения (табл. 2) аналогичны динамике коэффициента водопотребления.
Таблица 2 - Затраты оросительной воды баклажанов по годам исследований
Планир уемая урожай ность, т/га Предпо дивная влажно сть почвы, %НВ Урожайность по годам, т/га Затраты оросительной воды, м3/т
2006 2007 2008 сред нее 2006 2007 2008 средн ее
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
30 70...60 28,6 4100 27,2 3640 27,8 3030 27,9 3590 143,4 133,8 109,0 128,7
80...70 32,5 4170 30,9 3860 31,1 3390 31,5 3807 128,3 124,9 109,0 120,9
80...80 39,1 4650 37,6 4340 37,9 3720 38,2 4237 118,9 115,4 98,2 110,9
40 70...60 33,6 4100 31,7 3640 33,1 3030 32,8 3590 122,0 114,8 91,5 109,5
80...70 42,9 4170 41,2 3860 41,9 3390 42,0 3807 97,2 93,7 80,9 90,6
80...80 49,4 4650 47,9 4340 49,8 3720 48,7 4237 94,1 90,6 74,7 87,0
50 70...60 36,9 4100 35,8 3640 36,2 3030 36,3 3590 111,1 101,7 83,7 98,9
80...70 44,9 4170 43,3 3860 42,6 3390 43,6 3807 92,9 89,1 79,6 87,3
80...80 52,7 4650 51,4 4340 50,7 3720 51,6 4237 88,2 84,4 73,4 82,1
Примечание: в знаменателе дается оросительная норма баклажанов по годам, м /га.
Так же, как на коэффициент водопотребления, на динамику коэффициента, отражающего продуктивность использования поливной воды, оказывают существенное влияние погодные условия. Затраты оросительной воды тоже возрастают с увеличением напряженности климатических изменений и наоборот. Однако здесь есть существенное различие, то есть затраты оросительной воды значительно резче, чем коэффициент водопотребления реагируют на повышение атмосферного увлажнения.
Экспериментальным путем полученные данные исследования показали, что улучшение условий минерального питания посредством внесения расчетных доз минеральных удобрений способствует более
рациональному расходу воды. Наибольшие значения коэффициента водопотребления на фоне влажности почвы 80.. .80 % НВ, в среднем за 2006-2008 гг. в пределах 153,8 м3/т были получены на вариантах с дозой внесения удобрений под планируемую урожайность 30 т/га в пределах N5(^35^35. Последующее улучшение питательного режима почв за счет внесения удобрений дозой М<х)Р4оК.45 способствовало дополнительному уменьшению удельного расхода воды еще на 33,2 м3/т (табл. 3).
Таблица 3 - Величина коэффициента водопотребления и затрат оросительной воды для получения планируемых урожаев баклажанов в среднем за 2006-2008 гг.
Урожайность, т/га Предполивн ая влажность почвы, % НВ Дозы минеральных удобрений под планируемую урожайносп Коэффициен] водопотреблс ния, м3/т Затраты оросительно йводы, м3/т
планиру емая фактичес кая т/га кг д.в./га
1 2 3 4 5 6 7
30 27,9 70...60 30 ^5()Р35К35 194,5 128,7
32,8 70...60 40 Мс)оР4оК45 165,5 109,5
31,5 80...70 30 ^5()Р35К35 178,7 120,9
Окончание таблицы 3
1 2 3 4 5 6 7
40 36,3 70...60 50 N130Р45К55 149,5 98,9
42,0 80...70 40 Мс)оР4оК45 133,1 90,6
43,6 80...70 50 N130Р45К55 128,3 87,3
38,2 О 00 о 00 30 ^сРз5К35 153,8 110,9
50 48,7 о 00 о 00 40 Мс)оР4оК45 120,6 87,0
51,6 о 00 о 00 50 N130Р45К55 113,9 82,1
Наибольший эффект от внесения расчетных доз минеральных удобрений был получен на вариантах с питательным режимом почвы, связанным с внесением удобрений дозой М]зоР45К55, где было получено наиболее низкое значение коэффициента водопотребления, которое составило всего 113,9 м3/т. Такие же закономерности наблюдались при других условиях увлажнения почвы. Следовательно, воздействие режима орошения на удельные затраты воды при поливе баклажанов дождеванием значительно усиливается с повышением доз внесения минеральных удобрений от N50?35К35 ДО N130Р45К55. В связи с этим, можно отметить, что снижение коэффициента водопотребления до минимальных для нашего опыта значений 113,9 м3/т достигается на наиболее водообеспеченном варианте.
На основании полученных данных можно отметить, что максимальные затраты оросительной воды во все годы проведения исследований наблюдались при режиме орошения с предполивной влажностью почвы не ниже 80...80 % НВ. В среднем за три года исследований она составила 90,3 м3/т с колебанием от 82,1 до 110,9 м3/т. Дальнейшее уменьшение легкодоступной влаги еще больше увеличивает затраты оросительной воды на формирование 1 т баклажана.
В результате анализа полученных данных, приведенных в таблице 3, установлено, что оптимизация расхода влаги, в том числе оросительной,
оказывает значительное воздействие на урожайность баклажанов при поливе дождеванием на светло-каштановых почвах Волгоградской области.
На основании обработки полученных экспериментальных данных зависимости урожайности баклажанов (У), находящейся в пределах 30...50 т/га, от изменения коэффициента водопотребления (Ке) и затрат оросительной воды установлены следующие уравнения обратной прямолинейной регрессии (рис. 1 и 2) в виде:
У = - 0,2841х +81,417; Я2=0,9473,
У = - 0,4497х + 84,939; Я2=0,8675.
Корреляционная связь между ними является достаточно сильной, поскольку фактические значения коэффициентов корреляции значительно превышают теоретические граничные значения и стремятся к единице:
К-ке= 0,97 > Яо,5 = 0,7,
К-зов = 0,92 > Яо,5 = 0,7.
В целом при урожайности 30 т/га баклажанов коэффициент водопотребления в среднем за 2006-2008 гг. изменялся в пределах от 165,5 до 178,7 м3/т, а затраты оросительной воды - от 109,5 до 120,9 м3/т.
коэффициента водопотребления
затрат оросительной воды
При формировании 40 т/га баклажанов происходило более продуктивное использование влаги, поскольку коэффициент водопотребления уменьшился до 128,3... 133,1 м3/т и затраты оросительной воды снизились до 87,3... 90,6 м3/т.
Наиболее низкий расход на образование 1 т товарной продукции был получен на варианте, сочетающем поддержание предполивного порога влажности почвы 80...70 % НВ с внесением повышенной дозы удобрений на уровне N130P45K55.
Получение урожайности 50 т/га сопровождалось достижением самой высокой в нашем опыте продуктивности использования влаги баклажанами. В результате были получены самые минимальные значения коэффициента водопотребления 113,9 м3/т и затрат оросительной воды - 82,1 м3/т при поддержании предполивной влажности почвы 80...80 % НВ на фоне
Внесения расчетной ДОЗЫ удобрений N130P45K55.
Библиографический список
1. Багров, М.Н. Режим орошения сельскохозяйственных культур в условиях Нижнего Поволжья [Текст] / М.Н. Багров// Труды Волгоградского СХИ. - Волгоград, 1991. - С. 7-27.
2. Григоров, М.С. Современное состояние и развитие орошения в Волгоградской области [Текст] / М.С. Григоров, А.Д. Ахмедов// Природообустройство и рациональное природопользование - необходимые условия социально-экономического развития России: сб. науч. трудов. - М.: МГУП, 2005. - С. 53-58.
3. Кружилин, П.П. Управление водным режимом почвы для получения запланированных урожаев при орошении [Текст] / П.П. Кружилин // Тр. ин-та Волгоградский СХИ. - Волгоград' 1986. - Т. 76. - С. 17-35.
E-mail: [email protected]
