CC BY
7в
естник АПК ,
Растениеводство
№ 4(36), 2019
71
УДК 631.674(470.630)
DOI: 10.31279/2222-9345-2019-8-36-71-76
Л. В. Трубачёва, О. Г. Шабалдас, О. И. Власова, И. А. Вольтерс, Е. Б. Дрёпа Trubacheva L. V., Shaßaldas О. G., Vlasova O. I., Volters I. A., Drepa E. B.
ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СПОСОБОВ ПОЛИВА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ЗОНЫ НЕУСТОЙЧИВОГО УВЛАЖНЕНИЯ СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ
EXPEDIENCY OF INTRODUCTION OF PERSPECTIVE WAYS OF WATERING OF AGRICULTURAL CROPS IN THE CONDITIONS OF A ZONE OF UNSTABLE HUMIDIFICATION OF STAVROPOL TERRITORY
Устойчивое и инновационное развитие сельскохозяйственного производства является необходимым условием обеспечения продовольственной безопасности страны. Это может быть достигнуто при применении энерго- и ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур, в том числе и благодаря внедрению в систему земледелия адаптированных технологий возделывания сельскохозяйственных культур на мелиорируемых землях.
Наличие агроклиматических зон с неустойчивым увлажнением на большой части территории сельскохозяйственных земель в Российской Федерации значительно снижает продуктивность пашни.
В аграрном секторе Ставропольского края в последние годы мелиорации уделяется значительное внимание. Так, в 2019 году планируется построить более десяти тысяч гектаров орошаемых земель в рамках программ «Развитие мелиорации земель сельскохозяйственного назначения России» и «Развитие экспорта продукции АПК».
Основными водопользователями в крае являются сельскохозяйственные товаропроизводители. Их орошаемые системы определяют стабильность, высокую эффективность рыночно-востребованного сельскохозяйственного производства: овощей, фруктов, кормовых, технических культур, а рыбоводные объекты обеспечивают производство рыбы. Оптимизация водного режима почвы достигается различными способами полива: от полива по бороздам, дождевания до наиболее современного - капельного орошения. Выбор способов полива зависит от почвенно-климатических условий зоны, а также от биологических особенностей культуры. Исследования по влиянию способов полива на формирование урожая картофеля проводились в зоне неустойчивого увлажнения. Использовался капельный полив и орошение дождеванием.
Установлено, что выбор способа полива зависит не только от местоположения и рельефных особенностей территории, но и от биологических особенностей культуры, сорта.
Ключевые слова: водопотребление, режим влажности, микроклимат, способы полива, картофель, сорт, урожайность, коэффициент водопотребления.
Sustainable and innovative development of agricultural production is a necessary condition for ensuring food security of the country. This can be achieved with the use of energy and resource-saving technologies of cultivation of agricultural crops, including through the introduction of adapted technologies of cultivation of agricultural crops on reclaimed lands into the farming system.
The presence of agro-climatic zones with unstable moisture in a large part of the territory of agricultural land in the Russian Federation, significantly reduces the productivity of arable land.
In the agricultural sector of the Stavropol territory in recent years, significant attention is paid to land reclamation, so in 2019 it is planned to build more than ten thousand hectares of irrigated land under the programs: «Development of land reclamation of agricultural purposes in Russia» and «Development of exports of agricultural products».
The main water users in the region are agricultural producers. Their irrigated systems determine the stability, high efficiency of market-demanded agricultural production: vegetables, fruits, fodder, industrial crops, and fish-breeding facilities ensure the production of fish. Optimization of soil water regime is achieved by various irrigation methods: from furrow irrigation, sprinkling to the most modern - drip irrigation. The choice of irrigation methods depends on the soil and climatic conditions of the zone, as well as on the biological characteristics of the culture. Studies on the influence of irrigation methods on the formation of the potato crop were conducted in the zone of unstable moisture. Drip irrigation and sprinkler irrigation were used.
It is established that the choice of irrigation method depends not only on the location and relief features of the territory, but also on the biological characteristics of the culture, variety.
Key words: water consumption, humidity regime, microclimate, irrigation methods, potatoes, variety, yield, water consumption coefficient.
Трубачёва Людмила Викторовна -
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры
общего земледелия, растениеводства, селекции
и семеноводства им. профессора Ф.И. Бобрышева
ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный
аграрный университет»
г. Ставрополь
РИНЦ SPIN-код: 6219-5720
Тел.: 8(8652)34-63-49
E-mail: t-ludmila61@mail.ru
Trubacheva Ludmila Viktorovna -
Ph.D of Agricultural Sciences, Associate Professor
of the Department of General Agriculture, Plant Growing,
Selection and Seed Production
name after Professor F. I. Bobryshev
FSBEI HE «Stavropol State Agrarian University»
Stavropol
RSCI SPIN-cod: 6219-5720 Tel.: 8(8652)34-63-49 E-mail: t-ludmila61@mail.ru
72
,,„ „„„,„,„,„„,„„. Jj Ставрополья
научно-практическии журнал
Шабалдас Ольга Георгиевна -
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры
общего земледелия, растениеводства, селекции
и семеноводства им. профессора Ф.И. Бобрышева
ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный
аграрный университет»
г. Ставрополь
РИНЦ SPIN-код: 7835-9355
Тел.: 8-909-760-70-47
Е-mail: shabaldas-olga@mail.ru
Власова Ольга Ивановна -
доктор сельскохозяйственных наук, доцент,
заведующая кафедрой общего земледелия,
растениеводства, селекции и семеноводства
им. профессора Ф.И. Бобрышева
ФГБОУ Во «Ставропольский государственный
аграрный университет»
г. Ставрополь
РИНЦ SPIN-код: 8604-9390
Тел.: 8(8652)34-63-49
E-mail: olastgau@mail.ru
Вольтерс Ирина Альвиановна -
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры
общего земледелия, растениеводства,
селекции и семеноводства
им. профессора Ф.И. Бобрышева
ФГБОУ Во «Ставропольский государственный
аграрный университет»
г. Ставрополь
РИНЦ SPIN-код: 5481-7033
Тел.: 8(8652)34-63-49
E-mail: olastgau@mail.ru
Дрёпа Елена Борисовна -
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры
общего земледелия, растениеводства, селекции
и семеноводства им. профессора Ф. И. Бобрышева
ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный
аграрный университет»
г. Ставрополь
РИНЦ SPIN-код: 6416-9140
Тел.: 8-906-478-09-72
E-mail: drepa-elena@mail.ru
Shabaldas Olga Georgievna -
Ph.D of Agricultural Sciences, Associate Professor
of the Department of General Agriculture, Plant Growing,
Selection and Seed Production
name after Professor F. I. Bobryshev
FSBEI HE «Stavropol State Agrarian University»
Stavropol
RSCI SPIN-cod: 7835-9355 Tel.: 8-909-760-70-47 E-mail: shabaldas-olga@mail.ru
Vlasova Olga Ivanovna -
Ph.D of Agricultural Sciences, Associate Professor, Head of the Department of General Agriculture, Plant Growing, Selection and Seed Production name after Professor F. I. Bobryshev FSBEI HE «Stavropol State Agrarian University» Stavropol
RSCI SPIN-cod: 8604-9390 Tel.: 8(8652)34-63-49 E-mail: olastgau@mail.ru
Volters Irina Alvianovna -
Ph.D of Agricultural Sciences, Associate Professor
of the Department of General Agriculture,
Plant Growing, Selection
and Seed Production
name after Professor F. I. Bobryshev
FSBEI HE «Stavropol State Agrarian University»
Stavropol
RSCI SPIN-cod: 5481-7033 Tel.: 8(8652)34-63-49 E-mail: olastgau@mail.ru
Drepa Elena Borisovna -
Ph.D of Agricultural Sciences, Associate Professor
of the Department of General Agriculture, Plant Growing,
Selection and Seed Production
name after Professor F. I. Bobryshev
FSBEI HE «Stavropol State Agrarian University»
Stavropol
RSCI SPIN-cod: 6416-9140 Tel.: 8-906-478-09-72 E-mail: drepa-elena@mail.ru
Установлено, что выбор способа полива зависит не только от местоположения и рельефных особенностей территории, почвенно-климатических условий зоны, но и от биологических особенностей культуры и даже сорта.
Исследования по изучению влияния способов полива на урожайность сортов картофеля проведены в 2018-2019 гг. в условиях хозяйств «Красная Заря» и «Урожайное» Новоалександровского района Ставропольского края, территория которых по климатическим условиям относится к зоне неустойчивого увлажнения. Зона неустойчивого увлажнения характеризуется неравномерным выпадением осадков и их нестабильностью.
В опытах стояла цель изучения влияния различных способов орошения: капельный полив, орошение дождеванием, - на показатели водо-потребления и урожайность картофеля сортов Удача и Рэд Скарлет.
Основной способ посадки картофеля в условиях хозяйств - посадка в предварительно нарезанные гребни, которые нарезались весной КРН-4,2П Для посадки использовали картофелесажалку с опускающимся бункером Л-202,
норма посадки устанавливалась из расчета 55 тысяч растений на гектар. Одновременно с посадкой вносили удобрение аммофос - 50 кг/ га. В период вегетации картофеля до смыкания ботвы культиватором КРН-4,2П проводили еще 2 междурядные обработки - окучивание. В борьбе с однолетними двудольными и злаковыми сорняками проводилась обработка посевов картофеля (в течение 3-4 дней после посадки) гербицидом Зенкор с нормой расхода 1,6 л/га, в последующем этим же гербицидом с нормой расхода 0,8 л/га обрабатывали растения картофеля при высоте ботвы 5 см. При массовом появлении личинок колорадского жука 1-2 возраста посадки обрабатывали инсектицидом Конфидор, 0,04 л/га + фунгицид Танос, 0,6 л/га.
Заблаговременно до уборки картофеля скашивали ботву. Уборку картофеля осуществляли картофелекопалкой КТН-2ВМ по мере созревания картофеля. Исследования проводились в соответствии с общепринятыми методиками [1].
В настоящее время существует несколько способов полива сельскохозяйственных культур, по мнению многих ученых и производ-
в
естник АПК
Ставрополья
№ 4(36), 2019
Растениеводство
73
ственников, капельный полив относится к наиболее перспективному способу. Этот способ орошения широко применяется в сельскохозяйственном производстве в США, Израиле, Австралии, Франции, Китае и других странах. Капельное орошение в Российской Федерации проводится при выращивании картофеля, овощей и других культур на площади около 200 тыс. га. Необходимо отметить, что орошение сельскохозяйственных культур капельным способом в настоящее время увеличивается. В Северо-Кавказском федеральном округе в ближайшие 5 лет планируется ввести около 100 тысяч гектаров новых орошаемых земель, в том числе и внедрение капельного орошения [2, 3, 4].
В условиях Ставропольского края картофель выращивается при различных способах орошения, применяется широкозахватная техника для полива растений, а также расширяется применение капельного полива. Основной целью орошения картофеля является обеспе-
чение достаточного водного режима в необходимом слое почвы. Однако важным при применении орошения сельскохозяйственных культур, в том числе и картофеля, является еще и обеспечение уменьшения расхода воды на единицу выращиваемой продукции.
Применение для полива дождевальных машин различного типа способствует повышению продуктивности культуры, для роста и развития растений создаются благоприятные условия, однако затраты на полив при применении такого приема орошения достаточно высоки, а также при таком поливе увеличивается возможность активного развития грибных заболеваний, в связи с этим, как правило, дождевание рекомендуется применять на растениях, слабо повреждаемых болезнями при попадании влаги непосредственно на листья растений. Также необходимо отметить, что использовать широкозахватную технику для полива не всегда возможно в условиях хозяйств различного типа небольших по размеру [5, 6].
Рисунок 1 - Полив картофеля дождеванием (машина «Pivot»
Отсутствие почвенной корки, которая обычно образуется при других способах полива, а также экономное расходование воды снижают затраты при увеличении урожайности этой культуры.
В связи с этим была поставлена цель определения влияния различных способов полива: капельное орошение и орошение дождеванием современными машинами кругового действия с забором воды от гидранта (дождевальная машина «Pivot») - на особенности водного баланса в посадках картофеля и продуктивность сортов картофеля.
Картофель - одна из наиболее требовательных к обеспечению водой культур. Полив или орошение для различных сельскохозяйственных культур трудно переоценить. Известно, что без увлажнения в достаточной степени ни одна сельскохозяйственная культура не сможет обеспечить качественный урожай. При воздействии засухи, обезвоживании растения не развиваются, происходит их увядание и отмирание. Поэтому важно предоставить растению влагу в достаточной степени в оптимальное время.
Орошение увеличивает урожайность культур, их товарность, улучшает вкусовые качества. Определение продолжительности межфазных периодов показало, что период от посадки до всходов при применении различных способов орошения отличался незначительно. В период всходы - бутонизация при дождевании растениям картофеля потребовалось 23-26 дней, а при капельном орошении - на 3 дня меньше. В целом период вегетации при капельном орошении сокращался на 610 дней. Надо отметить, что продолжительность межфазных периодов отличалась у изучаемых сортов. Более продолжительные периоды наблюдались на вариантах сорта Ред Скарлет на обоих способах полива. Таким образом, результаты наблюдений за датами наступления основных фено-фаз роста и развития сортов картофеля с использованием разных способов полива показали, что в условиях зоны неустойчивого увлажнения изучаемые сорта, относящиеся, по данным оригинато-ров к группе среднеранних, имели различный вегетационный период, который составлял у сорта Удача 93-102, а у сорта Ред Скарлет 104 -110 дней.
74
,,„ „„„,„,„,„„,„„. Ставрополья
научно-практическии журнал
Рисунок 2 - Капельный полив картофеля
Суммарное водопотребление картофельного поля складывается из оросительной нормы, атмосферных осадков и расхода влаги из почвы. Сроки полива в разные годы исследований устанавливали по влажности активного слоя почвы, а именно - при снижении почвенной влажности в расчетном слое до 75-80 % от НВ [7]. Величину водопотребления рассчитывали по методу Д. А. Штойко. Оросительные нормы складывались из количества и величины поливов. При поливе дождеванием она состав-
ляла 2800 м3/га и складывалась из восьми поливов по 350 м3/га.
При капельном поливе потребовалось шесть поливов по 350 м3/га. Коэффициент водопотребления как показатель затрат воды на величину урожайности варьировал от 55,35 (капельное орошение) до 82,39 м3/т (дождевание). Несмотря на такую значительную разницу коэффициента водопотребления, урожайность на вариантах с разным поливом отличалась на 2-3 тонны (рис. 3).
Рисунок 3 - Водный баланс полей картофеля, м3/га
Большое влияние на величину коэффициента водопотребления оказывало суммарное во-допотребление. Следовательно, изучение особенностей выращивания картофеля на вариантах с разными способами полива и в различные по увлажнению годы требует разработки дифференцированного режима орошения. Разработка экономичного режима орошения способствует сбережению водных ресурсов [8].
Дефицит влаги в любой из периодов роста приводил к нарушению тургора листьев и снижению темпов роста, но максимальная потребность во влаге наблюдалась во время критического периода картофеля: от цветения до прекращения роста ботвы. Показатели водообеспеченности представлены в таблице 1.
Вестник АПК
Ставрополья
№ 4(36), 2019
Таблица 1 - Условия водообеспеченности по вариантам опыта
Растениеводство
75
Способ полива Оросительная норма, м3/га Урожайность, т/га Расход воды на создание единицы урожая, м3/т
Дождевание 2800 53,4 46,81
Капельный полив 2100 56,0 31,25
Таблица 3 - Структура урожая картофеля при дождевании
Сорт Количество клубней с одного куста, шт. Масса клубней с одного куста, г Урожайность, т/га
Удача 12,0 558,0 45,0
Ред Скарлет 10,8 620,0 61,9
При применении полива способом дождевания оросительная норма составила в среднем 2800 м3/га. При урожайности 53,4 т/га расход воды на создание единицы урожая составил 46,8 м3/га. Более экономный расход воды наблюдался на капельном поливе. Для формирования урожайности 56,0 т/га потребовался расход воды 31,2 м3/т, что на 30,47 м3 меньше, чем при поливе дождеванием.
Урожайность картофеля зависит от большого количества факторов: почвенно-климатиче-ских условий, сорта, технологии выращивания, от массы клубней с куста, а также и числа растений на единицу площади. Анализ структуры урожая показал, что большое влияние на формирование урожайности оказали способы полива картофеля (табл. 2, 3).
Таблица 2 - Структура урожая картофеля на капельном орошении
Сорт Количество клубней с одного куста, шт. Масса клубней с одного куста, г Урожайность, т/га
Удача 12,4 1010,0 63,6
Ред Скарлет 11,8 825,6 48,4
В условиях капельного орошения более урожайным (63,6 т/га) был сорт Удача (за счёт массы клубней с одного куста), превосходя Ред Скар-лет по урожайности на 15,2 тонны с гектара.
Литература
1. Методика исследований по культуре картофеля / ВАСХНИЛ, НИИКХ. М., 1967. 262 с.
2. Болотин Д. А. К методике расчета систем капельного орошения // Орошаемое земледелие. 2016. № 3. С. 17-18.
3. Воеводина Л. А. Ресурсосберегающий режим капельного орошения при выращивании картофеля // Аграрная наука. 2016. № 5. С. 20-22.
4. Меньших А. М., Ванеян С. С. Нормы увлажнения почвы при выращивании овощных культур // Орошаемое земледелие. 2017. № 1. С. 17-18.
5. СИапдв in microbiological activity under the effect of biological factors of soil fertility in the Сentral Fore-Caucasus chernozems / O. I. Vlasova, V. M. Perederieva, I. A. Volters, A. I. Tivikov, L. V. Trubacheva // Biology and Medicine. 2015. Т. 7, № 5. С. BM-146-15.
В условиях дождевания наибольшей урожайностью отличался сорт Ред Скарлет (61,9 т/ га), при котором данный сорт формировал урожайность на 13,5 тонны больше, чем на капельном орошении.
Установлено, что при орошении дождеванием картофель формирует на 0,4-1,0 шт. клубней с куста меньше, чем при капельном орошении. Наибольшее количество крупных клубней растения картофеля формировали при применении капельного орошения, масса клубней при этом составляла 825,6-1010 г с куста, превышая условия дождевания на 205,6-452,0 г.
В заключение можно отметить, что выбор способа полива зависит не только от почвен-но-климатических условий зоны, но и от биологических особенностей культуры, а также сорта картофеля. Применение капельного полива способствует формированию наибольшего количества крупных клубней весом 100 г и более у сорта Удача, что приводит к увеличению урожайности на 18,6 т/га по сравнению с орошением способом дождевания. Сорт Ред Скарлет наиболее отзывчив на полив способом дождевания, его урожайность составляла 61,9 т/га, что выше на 13,5 т/га урожайности, полученной при капельном орошении. Установлена закономерность увеличения формирования при поливе дождеванием количества средних и мелких клубней, что является важным условием получения качественного семенного материала.
References
1. Methods of research on potato culture / All-Union Academy of agricultural Sciences named after Lenin, Research Institute of Potato Farming. M., 1967. 262 p.
2. Bolotin D. A. To the method of calculation of drip irrigation systems // Irrigated agriculture. 2016. № 3. P. 17-18.
3. Voevodina L. A. Resource-Saving mode of drip irrigation in the cultivation of potatoes // Agrarian science. 2016. № 5. P. 20-22.
4. Men'shikh A. M., Vaneayn S. S. Standards soil moisture at cultivation of vegetable crops // Irrigated agriculture. 2017. № 1. P. 17-18.
5. Change in microbiological activity under the effect of biological factors of soil fertility in the Central Fore-Caucasus chernozems / O. I. Vlasova, V. M. Perederieva, I. A. Volters, A. I. Tivikov, L. V. Trubacheva // Biology and Medicine. 2015. T. 7, № 5. C. BM-146-15.
76
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
В
естник ЛПК
Ставрополья
6. Бондаренко А. Н., Мухортова Т. В., Мягкова Е. Г. Возделывание картофеля при совместном капельном и спринклерном орошении - перспективная инновация для крестьянско-фермерских хозяйств аридной зоны // Известия Нижневолжского аг-роуниверситетского комплекса. Наука и высшее профессиональное образование. 2016. № 4 (44). С. 97-105.
7. Влияние нулевой и традиционной технологий возделывания полевых культур на плотность почвы и их урожайность в зоне неустойчивого увлажнения Ставропольского края / И. А. Вольтерс, Л. В. Трубаче-ва, О. И. Власова, А. И. Тивиков // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. С. 16-36.
8. Agrochemical principles of targeting winter wheat yield on leached chernozem of the Stavropol elevation / A. N. Esaulko, E. A. Salenko, M. S. Sigida, S. A. Korostylev, E. V. Golosnoy // Biosciences Biotechnology Research Asia. 2015. Vol. 12 (1). P. 301309.
6. Bondarenko A. N., Mukhortova T. V., Myag-kova E. G. Cultivation of potatoes in the joint drip and sprinkler irrigation - a promising innovation for peasant farmers in arid zones // Proceedings of Lower Volga agrodiversity complex. Science and higher professional education. 2016. № 4 (44). P. 97-105.
7. Influence of zero and traditional technologies of cultivation of field cultures on density of the soil and their productivity in a zone of unstable humidification of Stavropol Region / I. A. Volters, L. V. Trubacheva, O. I. Vlasova, A. I. Tivikov // Modern problems of science and education. 2014. № 6. P. 16-36.
8. Agrochemical principles of targeting winter wheat yield on leached chernozem of the Stavropol elevation / A. N. Esaulko, E. A. Salenko, M. S. Sigida, S. A. Korostylev, E. V. Golosnoy //Biosciences Biotechnology Research Asia. 2015. Vol. 12 (1). P. 301309.
Публикуется в авторской редакции
Подписано в печать 30.12.2019. Формат 60х841/8. Бумага офсетная. Гарнитура «Ргадтайса». Печать офсетная.
Усл. печ. л. 8,84. Тираж 300 экз. Заказ № 501.
Налоговая льгота - Общероссийский классификатор продукции ОК 005-93-953000
Издательство Ставропольского государственного аграрного университета «АГРУС», 355017, г Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12. Тел/факс: (8652)35-06-94. E-mail: agrus2007@mail.ru
Отпечатано в типографии издательско-полиграфического комплекса СтГАУ «АГРУС», г Ставрополь, ул. Пушкина, 15.
