CC BY
65
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 631.67:631.51.014
ЩЕЛЕВАНИЕ ПОЛЯ - ВАЖНЕЙШИЙ РЕЗЕРВ ЭКОНОМИИ ОРОСИТЕЛЬНОЙ ВОДЫ
SOIL STILLING - THE MOST IMPORTANT RESERVE TO SAVE IRRIGATING WATER
E.M. Жаринов
ФГОУВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
E.M. Zharinov
Volgograd state agricultural academy
На щелеванном поле улучшается аэрация в активном слое почвы, снижается испарение с поверхности поля, повышается коэффициент использования оросительной воды. Урожайность сорговых культур при этом возрастает на 7 - 10 %.
On the stilled field there: soil active layer aeration improves, evaporation from soil surface reduces, irrigating water use efficiency increases. Because of that sorghum crops productivity increases by 7 - 10 %.
В условиях слабоводопроницаемых почв подача повышенных поливных норм при дождевании затруднена вследствие превышения интенсивности дождя над впитывающей способностью почвогрунта. Такое несоответствие ведет к существенным потерям воды на сток и нарушению равномерности увлажнения поля. Основным условием полива дождеванием без образования ирригационного стока является соответствие средней интенсивности дождя водопроницаемости почвы. Снизить интенсивность дождя при сохранении повышенных поливных норм можно путем увеличения времени полива, что в условиях аридной зоны ведет к росту потерь на испарение, снижает сменную и сезонную выработку машин. Орошение тяжелых почв малыми нормами не обеспечивает требуемой глубины промачивания.
Н.В. Сапункова отмечает, что в условиях Волго-Донского междуречья продолжительные поливы приводят к образованию луж. С увеличением поливных норм размер стока и неравномерность увлажнения почвы, соответственно, возрастают. При этом на варианте с нарезкой на участке пастбищ щелей резко повышалась равномерность и общая влажность активного слоя почвы. Скорость впитывания увеличивалась более чем вдвое, а глубина промачивания почвы при поливе нормой 600 м3/га достигала 0,8 м.
А. П. Сапунков и О. А. Аверьянов утверждают, что в этих условиях достаточно эффективен такой агротехнический прием, как щелевание, который позволяет заметно улучшить водопроницаемость и физические свойства тяжелых почв. Так, по данным ВНИИОЗа, щелевание поля на 40-45 см позволяет на слабоводопроницаемых почвах применять поливную норму 750-800 м3/га без образования стока. Академик Н.А. Димо проводил исследования по вопросу щелевания почвы на склоновых участках и пришел к выводу, что щелевая
обработка изменяет сложение почвы, усиливает аэрацию, облегчает поступление воды из атмосферных осадков, повышает биологическую активность почвы.
При проведении поливов дождеванием с интенсивностью, превышающей скорость впитывания, происходит застой или сток воды, не успевающей просочиться в почву. Застой приводит к неравномерному распределению воды на поверхности орошаемого участка, ухудшению физического состояния и питательного режима почвы. Сток уменьшает фактическую поливную норму и, как правило, сопровождается ирригационной эрозией почв. Обобщающим показателем характеристики водно-физических свойств почвы является ее впитывающая способность.
Впитывающую способность почвы (среднюю скорость впитывания) определяют по следующей зависимости:
К =—
где Кср - скорость впитывания почвы за любой отрезок времени, мм/мин; К0 - скорость впитывания за первую единицу времени, мм/мин; а - параметр, показывающий характер изменения скорости впитывания; I - время впитывания, мин.
Результаты параметров процесса впитывания представлены в таблице 1.
Таблица 1
Параметры процесса впитывания воды в почву под посевами суданской травы
Глубина щелевой обработки, см
Параметры водопроницаемости 0 (без щелевания) 35
Влажность почвы 75 % НВ
Площадь впитывания
Р = 1 м2 Р = 1,7 м2
Показатель затухания процесса впитывания, а 0,596 0,85
Средняя скорость впитывания в первую единицу времени, К0 мм/мин 2,48 5,35
Средняя скорость впитывания за первые 5 минут, Кш 5, мм/мин 1,02 1,35
Увеличение водопроницаемости
прощелеваннои почвы
Е= Кск° . Ю0% КСР5О - 130
в том числе за счет увеличения площади
впитывания 70
А/=Гш--Г°.100о/о Го
Примечание: определение исходных данных к расчету проводилось методом затопления площадок и отрезков щелей.
В.В. Ляшенко утверждает, что оптимальной глубиной нарезки щелей в условиях Волго-Донского междуречья следует считать глубину 30-35 см, обеспечивающую при сравнительно небольшой энергоемкости увеличение водопроницаемости почвы, улучшение ее воздушного режима за счет некоторого разрыхления почвы в зоне щели и увлажнения почвы на достаточно большую глубину за счет разрушения «плужной подошвы». В наших опытах щели нарезались щелерезом
конструкции Волгоградского СХИ на глубину 30-35 см при межщелевом расстоянии 1,2-1,4 м.
Из таблицы 1 видно, что щелевание на глубину 3 5 см позволяет значительно увеличить скорость впитывания, а водопроницаемость прощелеванной почвы составляет 130 % по сравнению с
обыкновенной обработкой почвы.
Опыты по определению водопроницаемости почвы показывают, что заполнение водой крупных пор, образующихся в результате рыхления почвы, происходит уже в течение 3-5 минут, в дальнейшем скорость впитывания стабилизируется и определяется только физическими свойствами почвы и величиной впитывания.
Повышение впитывающей способности почвы при щелевой обработке происходит за счет увеличения площади впитывания, причем это увеличение следует рассматривать в двух аспектах: во-первых, при щелевании добавляется площадь двух стенок щели и, во-вторых, почва рабочим органом около щели несколько разрыхляется, а при этом увеличивается суммарная поверхность слагающих почву частиц.
Щелевание поля оказывало заметное влияние на продуктивность культуры. Урожай зеленой массы возрастал при этом на 7-10 % по сравнению с вариантом без щелевания. Минимальное значение зеленой массы суданской травы было получено в 1985 году в I варианте водного режима почвы при естественном плодородии -47,6 т/га, максимальное значение - в варианте с дифференцированной глубиной увлажнения при ^уоРшКш - 145,5 т/га.
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. Коэффициент водопотребления служит основой для расчета суммарного водопотребления, а следовательно, и режимов орошения сельскохозяйственных культур. Однако численные значения его не остаются величиной постоянной. Они изменяются под влиянием таких факторов, как условия влагообеспеченности и плодородия почв, агротехника культуры, погодных условий вегетационного периода, способов и техники поливов. Определяющее влияние на величину коэффициента водопотребления оказывает уровень получаемой фактической урожайности.
Щелевание посевов суданской травы способствует более экономному расходованию оросительной воды. Происходит это за счет того, что вода, благодаря повышению водопроницаемости, проникает в более глубокие горизонты почвогрунта. При этом снижается испарение с поверхности почвы и совершенно отсутствует сток даже при поливе высокими нормами (700 м3/га и выше). Данные таблицы 2 показывают, что на щелеванном поле коэффициенты водопотребления снижаются во всех вариантах водного режима в среднем за 4 года исследований на 5...7 %, достигая минимальных значений на варианте с дифференцированной глубиной увлажнения при внесении N27(^150К450 - 43,8 м3/т; 48,2 м3/т -при внесении N21(^120^420; 59,8 м3/т - при внесении ТчГ^оРэоКэд и, наконец, 100,1 м3/т в варианте без внесения удобрений.
Таблица 2
Урожайность зеленой массы суданской травы и коэффициенты водопотребления
Норма минеральн ых удобрений, кг/га д.в. 1983 год 1984 год 1985 год 1986 год Среднее
Урожай, т/га Кв. м3/т Урожай, т/га Кв. м3/т Урожай, т/га Кв. м3/т Урожай, т/га Кв. м3/т Урожай, т/га Кв. м3/т
Глубина увлажнения почвы 0,4 м
Без удобрений 48,7 112,3 48,8 113,1 47,6 113,0 48,3 116,1 48,4 113,6
74,4 73Д 88,4 62,4 80Д 67,1 88Д 63,6 83,5 66,1
N210? 120К120 84,5 64,7 99,4 55,5 93,3 57,7 106, 6 52,6 96,0 57,6
N270? 150К450 90,8 60Д 105, 9 52,1 100, 9 53,3 119, 2 47,1 104, 2 53Д
Глубина увлажнения почвы 0,8 м
Без удобрений 52,0 ПІД 52,8 111,6 51,7 109,0 53,5 110,8 52,3 ПІД
78,9 73,3 92,9 63,4 85,5 66Д 93,1 63,7 87,6 66,7
N210? 120К120 91,6 63,1 115, 1 51Д 104, 2 54,3 119, 5 49,6 107, 6 54,6
N270? 150К450 98,3 58,8 119,8 49Д 108,9 52,0 132,8 44,7 115,0 51Д
Глубина увлажнения почвы 0,4 и 0,8 м
Без удобрений 55,1 101,3 56,4 102,0 55,0 100,5 60,7 96,4 56,8 100,1
87,5 63,8 105, 4 54,6 94,6 58,4 98,9 59,1 95,4 59,8
N210? 120К120 120, 6 54,4 126, 6 45,5 116, 9 47,3 128, 3 45,6 118, 6 48Д
N270? 150К450 112,0 49,8 138,2 41,6 127,1 43,5 145,5 40Д 130,7 43,8
НСРо5=ЗЗтЛи Р=43% НСРо5=4,ОтЛи Р=4,1% НСРо5=336тЛа Р=3,89% НСРо5=4,9тЛи Р=5,0%
Итак, щелевание почвы дает следующие преимущества:
1. На щелеванном варианте складывается лучше режим влажности на всех вариантах по глубине увлажнения во всем активном слое почвы (0,8 м), при этом влажность распределяется по слоям более равномерно;
2. При нарезании щелей на глубину до 35 см наблюдается увеличение глубины промачивания по сравнению с обыкновенной обработкой почвы.
Щелевание следует рассматривать как важный прием предполивной обработки почвы, способствующий аккумуляции запасов влаги в нижних слоях почвы, откуда она более экономно расходуется растениями.
Библиографический список
1. Димо, Н.А. Щелевая обработка почвы / Н.А. Димо // Агробиология. - 1957. - №2.
2. Ляшенко, В.В. Предполивная обработка почвы под посевами многолетних трав / В.В. Ляшенко // Тр. ин-та / Волгоградский СХИ, 1974. - Т. 53. - С. 154-159.
3. Ляшенко, В.В. Повышение впитывающей способности задернованных светло-каштановых почв / В.В. Ляшенко // Тр. ин-та / Волгоградский СХИ, 1980. - Т. 70. - С. 118-123.
4. Сапункова, Н.В. Исследование техники и качества полива культурных пастбищ дождеванием в Волго-Донском междуречье: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - Новочеркасск, 1976. -24 с.
5. Сапунков, А.П., Агротехнические приемы по предотвращению ирригационной эрозии / А.П.Сапунков, О.А. Аверьянов // Мелиорация и урожай. - 1987. - №4. - С. 26-28.
