CC BY
19
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
РЕГУЛИРОВАНИЕ ВОДНОГО И ПИЩЕВОГО РЕЖИМОВ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ТОМАТА НА КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ
12 3
Гуманюк А.В. , Ботнарь В.Ф. , Градинар Д.Г. Email: Gumaniuk1145@scientifictext.ru
1Гуманюк Алексей Васильевич - доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник,
заведующий отделом, отдел технологий,
Приднестровский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, г. Тирасполь; 2Ботнарь Василий Федорович - доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник,
директор;
3Градинар Дмитрий Георгиевич - аспирант, лаборатория генетики устойчивости растений, Институт генетики, физиологии и защиты растений, г. Кишинев, Республика Молдова
Аннотация: в статье приводятся данные по регулированию водного и пищевого режимов почвы для получения высокой урожайности безрассадного томата при капельном орошении в Молдове. Урожайные данные показали, что пятидневный межполивной период, полные поливные нормы и средние дозы удобрений независимо от применяемых видов удобрений является оптимальными. Поливные нормы не влияли на величину коэффициента суммарного испарения. Максимальная эффективность использования влагозапасов отмечена при проведении поливов с интервалом между ними в три дня (63,5 м3/т) и при применении азотно-фосфорныхудобрений (60,9 м3/т).
Ключевые слова: томат, капельное орошение, удобрение, урожайность.
REGULATION OF WATER AND FOOD REGIMES AT TOMATOOM SMOKING ON DRIP IRRIGATION Gumaniuk A.V.1, Botnar V.F.2, Gradinar D.G.3
1Gumanyuk Alexey Vasilievich - Doctor of Agricultural Sciences, Senior Researcher, Head of the Department,
DEPARTMENT OF TECHNOLOGY, PRIDNESTROVIAN RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURE, TIRASPOL; 2Botnar Vasiliy Fedorovich - Doctor of Agricultural Sciences, Senior Researcher, Director; 3Gradinar Dmitry Georgievich - Postgraduate Student, LABORATORY OF GENETICS OF PLANT RESISTANCE, INSTITUTE OF GENETICS, PLANT PHYSIOLOGY AND PROTECTION, KISHINEV, REPUBLIC OF MOLDOVA
Abstract: the article presents data on the regulation of the water and food regimes of the soil in order to obtain a high yield of a non-irrigated tomato during drip irrigation in Moldova. Harvesting data showed that a five-day inter-irrigation period, full irrigation rates and average doses of fertilizers, regardless of the types of fertilizers used, are optimal. Irrigated norms did not affect the value of the coefficient of total evaporation. Maximum efficiency of use of moisture reserves was noted during irrigation with an interval between them in three days (63.5 m3 /1) and with application of nitrogen-phosphorus fertilizers (60.9 m3 /t). Keywords: tomato, drip irrigation, fertilizer, yield.
УДК 631.6:635.64 DOI: 10.20861/2312-8267-2018-45-004
Введение
Молдова не только одна из самых густонаселенных стран Европы, но и одна из тех
57
территорий, в которых земледелие является рискованным. В связи с тем, что здесь каждый 2-3 год является засушливым во имя сохранения продовольственной безопасности ее население постоянно должно заботиться о повышении производительности труда и урожайности сельскохозяйственных культур. Для этого недостаточно иметь трудолюбивый народ, теплый и мягкий климат, плодородные почвы. Необходимо что бы все факторы жизнедеятельности растений в течение всего периода их развития находились в оптимуме. Реальность же такова, что один из важнейших факторов - водообеспечение далеко не оптимизирован. За период активной вегетации сельскохозяйственных культур (апрель -сентябрь) в нашем регионе в среднем за последние 73 года ежегодно выпадает около 302 мм осадков, что, казалось бы, достаточно для развития растений. Однако это далеко не так. Даже во влажный по обеспеченности осадками год оптимальное водопотребление некоторых сельскохозяйственных культур значительно превышает это значение. Величина дефицита оптимального водопотребления колеблется от 430-1920 во влажный год до 20505450 м3/га в сухой год [1]. В таких условиях земледелие является не только рискованным, но и малоэффективным. Поэтому орошение это единственный способ оптимизации водного режима почвы. Особенно это важно при возделывании овощных культур, где его окупаемость является наиболее высокой.
Методы и материалы
Опыты проводили в 2014-2017 гг. на безрассадных томатах сорта Примула. Площадь поля - 0,35 га. Схема поля предусматривает использование метода расщепленных блоков по Б.А. Доспехову [2]. Повторность четырехкратная. Площадь блока по фактору «поливная норма» составляла - 1260 м2, по фактору «межполивной период» - 840 м2 и по фактору «удобрение» - 630 м2, учетная площадь - 10,6 м2.
Схема опыта включает в себя следующие факторы и их градации:
Фактор А. Поливная норма. Фактор Б. Межполивной период.
1. - Б/о (без орошения, контроль) 1. - 3 дня
2. - 1 норма (т) 2. - 5 дней
3. - 2 норма (0.7 т) 3. - 7 дней
Фактор В. Удобрение.
1. Б/у (без удобрений, контроль) 5. 1^150
2. ^оРзо (МО 6. ^о
3. N^45 (М2) 7. N230
4. ^зоРво (Мз)
Результаты и их обсуждение
С точки зрения сельскохозяйственного производства последние четыре года были сложными. Во-первых, среднедекадные температуры воздуха в отдельные декады превышали среднемноголетние значения на 4,2-5оС. Отклонения температур в другую сторону (ниже среднемноголетних значений) не превышали 2,9оС.
Во вторых высокие температуры воздуха сопровождались длительными бездождными периодами. К примеру, в 2014 году с апреля по сентябрь месяц шесть декад были бездождными, в 2017 - 7 декад, а в 2015 и 2016 - по 8-9 декад. Иногда осадки не выпадали в течение трех декад подряд.
По обеспеченности осадками период апрель-сентябрь в 2014 году был средне-сухим (74%), 2о15 - сухим (92%), 2016 - средним (60%) и 2017 - средне-влажным (26%). Во все годы исследований самыми сухими были август и сентябрь месяцы. Таким образом, можно утверждать, что результаты наших исследований для нашего региона являются репрезентативными, так как данные были получены в годы с различной естественной влагообеспеченностью.
В зависимости от периодичности и количества выпадающих осадков для поддержания заданных параметров поливного режима в разные годы понадобилось проведение разного количества поливов. Максимальным оно было в 2015 году, когда при 3 -дневном межполивном периоде за вегетационный период провели 18 поливов, при 5-дневном - 13 и
при 7-дневном - 10 поливов, а в среднем за годы исследований количество поливов равнялось соответственно 15, 11 и 8 (табл. 1).
Таблица 1. Параметры поливного режима томатов (среднее 2014-2017 гг.)
Показатель Без орошени я Межполивной период
3 дня 5 дней 7 дней
Количество поливов т 15 11 8
0,7 т 15 11 8
Оросительная норма, м3/га т 1840 2180 1995
0,7 т 1400 1605 1510
Суммарное испарение из слоя почвы 0-100 см, м3/га т 2830 4360 4640 4510
0,7 т 3860 4330 4280
Сбросы осадков, м3/га т 236 381 448 456
0,7 т 346 316 333
Самые высокие оросительные нормы были отмечены на участках, где поливы проводили с интервалом в пять дней - 2180 м3/га, что обуславливалось лучшим развитием растений в этом варианте. Поливы уменьшенными нормами позволили сократить потребность в оросительной воде примерно на 27%. В этих же вариантах максимальным было и суммарное испарение воды - 4640 и 4330 м3/га. Без орошения этот показатель был равен в среднем 2830 м3/га.
Ливневый характер осадков способствовал образованию иногда промывного типа водного режима, то есть к сбросам осадков из расчетного слоя увлажнения почвы (0-50 см) и даже из метрового слоя. Это явление наблюдалось не только на орошаемых вариантах, но и на богаре. Непроизводительные потери осадков колебались от 236 до 456 м3/га.
Анализ динамики влажности почвы в расчетном слое увлажнения (0-50 см) показал, что при орошении поливной режим, как правило, находился в заданном интервале (80 -100% от НВ), тогда как без орошения влажность почвы к концу июля месяца опускалась до 40% от НВ.
Водно-балансовые расчеты показали, что осадки наиболее эффективно использовались при 3 -дневном интервале между поливами, а почвенная влага - при 7-дневном интервале. Уменьшение поливных норм всегда способствовало эффективному использованию почвенной влаги и осадков, повышая их долю в суммарном испарении на 4-6%.
Средняя по опыту урожайность при проведении поливов с интервалом в пять дней составляла 70,3 т/га, что относительно контроля (без орошения) была выше на 38,9 т/га или на 124% (рис. 1). На участках где поливы проводили через три и через семь дней прибавки урожайности относительно контроля были на 7-8% меньше.
Рис. 1. Влияние межполивных периодов и поливных норм на урожайность томата НСР095 для фактора межполивной период и поливная норма - 2,9 т/га
В регионах с дефицитом качественной для полива воды (к которым относится Молдова) очень большое внимание уделяют водосберегающим технологиям. Одним из способов уменьшения затрат воды на орошение является уменьшение поливных норм. Кроме того этот прием позволяет уменьшить непроизводительные сбросы воды в слои ниже корнеобитаемой зоны после обильных дождей.
В среднем за годы исследований было установлено, что по сравнению с неполивным контролем урожайность томата при поливе уменьшенными на 30% поливными нормами была на 103%, а при поливе полными нормами - на 122% выше. Недобор продукции при поливе уменьшенными нормами по сравнению с полными в 2014-2016 гг. составлял 12-14%, а в 2017 в этом варианте урожайность томата даже была на 3% выше, чем при поливе полными нормами.
В целом по опыту максимальные прибавки от минеральных удобрений получены на участках, где вносили по 230 кг д.в./га азота и 60 кг фосфора - 11,4 т/га или 21% (рис. 2), хотя средние дозы азотно-фосфорных и азотных удобрений уступали этому варианту совсем немного - 0,5-1,0%. Учитывая, что содержание фосфора в наших почвах высокое и что оно, как правило, полностью удовлетворяет потребности растений в этом элементе, для получения максимальной эффективности вполне достаточно внести только азотные удобрения в дозе 190 кг д.в./га, тем более что различия в урожайности статистически недостоверны.
Многофакторные опыты тем и хороши, что с их помощью можно изучить совместное действие факторов, показав оптимальное их сочетание. Таким образом, обработав данные проведенного нами многофакторного полевого опыта, мы получили различные сочетания факторов, обеспечивающих различные уровни урожайности (рис. 3).
Рис. 2. Влияние различных доз азотно-фосфорных и азотных удобрений на урожайность томата НСР095 для фактора доза удобрений - 3,3 т/га
*Азотно-фосфорные - 1 доза - К150Р30; 2 доза - К190Р45; 3 доза - К230Р60. ** Азотные - 1 доза - К150; 2 доза - К190; 3 доза - К230.
■ 20-30 □ 30-40 040-50 Н50-60 060-"0 В "0-80
Рис. 3. Совместное влияние орошения и удобренийна урожайность томата
В орошаемом земледелии очень большое значение имеет такой показатель, как коэффициент суммарного испарения, показывающий, сколько тратится воды на формирование тонны продукции и чем он меньше, тем лучше. На участках без орошения для формирования тонны томатов необходимо было 90 м3 воды, а при капельном орошении - на 28% меньше (табл. 2). Поливные нормы не влияли на величину коэффициента суммарного испарения. Максимальная эффективность использования влагозапасов отмечена при проведении поливов с интервалом между ними в три дня (63,5 м3/т) и при применении азотно-фосфорных удобрений (60,9 м3/т).
Особенное значение для нашего региона имеет эффективность использования оросительной воды. Она оценивается по коэффициенту эффективности орошения - то есть по количеству дополнительной продукции полученной от каждого кубометра поливной воды и, чем он выше, тем лучше.
Вариант Коэффициент
Орошени я Межполивной период, дни Поливная норма Вид удобрени й Урожай ность, т/га Суммарного испарения, м3/т Эффективности орошения, кг/м3
Без орошения 31,4 90,1 -
Капельный 66,7 64,9 20,1
3 64,7 63,5 20,6
5 70,3 63,8 26,0
7 65,1 67,5 19,2
m 69,7 64,6 19,1
0,7 m 63,7 65,2 21,5
Азотно-фосфорны е 64,9 60,9 21,1
Азотные 63,0 62,8 20,5
Максимальной эффективность орошения была при поливе томатов с интервалом между поливами в пять дней (26,0 кг/м3) уменьшенными на 30% поливными нормами (21,5 кг/м3) и при применении азотно-фосфорных удобрений (21,1 кг/м3). Выводы
1. Урожайные данные показали, что пятидневный межполивной период, полные поливные нормы и средние дозы удобрений независимо от применяемых видов удобрений является оптимальными.
2. Поливные нормы не влияли на величину коэффициента суммарного испарения. Максимальная эффективность использования влагозапасов отмечена при проведении поливов с интервалом между ними в три дня (63,5 м3/т) и при применении азотно-фосфорных удобрений (60,9 м3/т). В этих же вариантах максимальной была и эффективность орошения соответственно 20,6 кг/м3 и 21,1 кг/м3.
Список литературы /References
1. Гамаюн И.М., Гуманюк А.В., Коровай В.И. и др. Орошение сельскохозяйственных культур при дефиците водных и материально-технических ресурсов (рекомендации). Тирасполь: Литера, 2005. 46 с.
2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
