CC BY
18
Выводы
Выполненные прогнозы содержания подвижных форм тяжелых металлов в почве при использовании для орошения сельскохозяйственных культур городских сточных вод (город Ибб) показали возможность применения этого метода утилизации сточных вод в условиях южного Йемена на красно-бурых карбонатных почвах, однако на ограниченный период времени - 1012 лет, затем должен быть некоторый перерыв в поливах сточной водой на 12 ротации севооборота, когда следует поливать грунтовой водой. Таким образом, для орошения сточными водами в
рассматриваемых условиях целесообразно выделить два орошаемых участка, которые поливать поочередно сточной и грунтовой водой периодами по две ротации рассмотренного севооборота.
Материал поступил в редакцию 18.03.10. Шуравлин Анатолий Васильевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры «Почвоведение и агрохимия» Тел. 8 (495) 789-38-03
Салех Набиль Мохаммед Нор Аддин,
аспирант
Сурикова Тамара Ивановна, кандидат технических наук, профессор кафедры «Мелиорация и рекультивация земель» Тел. 8 (495) 976-47-73 E-mail: [email protected]
УДК 502/504: (631.671 + 631.82) 635.646 Е. А. ХОДЯКОВ, О. В. МАШАРОВА
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия»
УЛУЧШЕНИЕ ВОДНОГО И ПИЩЕВОГО РЕЖИМОВ ПОЧВЫ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ БАКЛАЖАНОВ ПРИ ДОЖДЕВАНИИ
Представлены режимы орошения, дозы удобрений, оросительные нормы, суммарное водопотребление, коэффициенты водопотребления для получения 50...70 т/га баклажанов при поливе дождеванием в Волго-Донском междуречье при сохранении и улучшении плодородия почвы.
Водный и пищевой режимы почвы, урожайность баклажанов, зональные системы орошаемого земледелия, улучшение плодородия почвы, Волго-Донское междуречье, суммарное водопотребление.
There are given different irrigation regimes, doses of fertilizers, total water consumption, coefficients of water consumption for harvesting 50.70 t/ha of eggplants when sprinkling in the Volga-Don interfluves at conservation and improvement of soil fertility.
Water and nutrition regimes, eggplants yield, zonal systems of the irrigated farming, improvement of soil fertility, the Volgo-Don interfluves, total water consumption.
В аридной зоне Российской Федерации сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения возможно только при использовании комплексных видов мелиорации, включая гидротех-
ническую, агротехническую и др. Устойчивые и высокие урожаи овощных культур, потенциал которых очень высок и до конца еще не изучен, можно получить только благодаря применению зональных систем орошаемого
земледелия, включающих подбор способов полива, оптимизацию водного и пищевого режимов почв, выбор густоты посадки и другие мероприятия.
В овощных севооборотах юга страны баклажаны по вкусовым качествам и питательной ценности занимают свое достойное место, однако при дождевании, наиболее распространенном способе полива в регионе, их урожайность остается в значительной степени низкой (на уровне 20...25 т/га), что еле-еле покрывает произведенные затраты.
Учитывая это, в 2002-2005 годах в Волгоградской области в учхозе «Горная поляна» Волгоградской ГСХА на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья были проведены исследования по подбору водного режима почвы и доз внесения минеральных удобрений для повышения урожайности баклажанов до 50.70 т/га.
Многолетние опыты проводили с районированным сортом баклажанов «универсал-6» на полях с поливом наиболее надежной и распространенной в России дождевальной машиной «Фрегат» (далее - ДМ «Фрегат»). Все полевые опыты были поставлены по общеизвестным методикам. Агротехнические операции проводились в рамках использования зональной системы орошаемого земледелия с корректурой поддержания водного и пищевого режимов почвы по изучаемым вариантам. Дозы удобрений для получения программированных урожаев баклажанов были рассчитаны по известной методике Волгоградской ГСХА.
В четырехлетних опытах ежегодно исследовали два изучаемых фактора: водный режим почвы - фактор А и дозы внесения минеральных удобрений - фактор В. По фактору А исследовали три варианта режимов орошения: один постоянный - 85 % НВ; два дифференцированных - 75.65 и 85.75 % НВ. Все три варианта обеспечивали поддержание заданных пред-поливных порогов влажности в активном слое почвы 0,4 м последовательно в межфазные периоды «высадка расса-
ды - плодоношение» и «плодоношение - последний сбор».
По фактору В исследовали три варианта внесения расчетных доз минеральных удобрений под баклажаны: N Р К N Р К N Р К кг
П65 100 90' 200 120 110' ^ 235 140 130
д.в./га соответственно для получения планируемых урожайностей 50, 60, 70 т/га товарной продукции. Среднесу глинистые светло-каштановые почвы опытного участка отличались сравнительно низкой питательностью и невысоким содержанием гумуса.
По совокупности гидротермических показателей в вегетационный период 2002, 2003, 2004 годы можно характеризовать как острозасушливые, а 2005 год - как сухой. Количество поливов ДМ «Фрегат» изменялось в зависимости от принятых схемой опыта водных режимов почвы и количества выпавших осадков.
Во всех вариантах режимов орошения для лучшего приживания рассады проводили один предпосадочный полив нормой 200 м3/га и два увлажнительных полива по 100 м3/га сразу после высадки рассады. В варианте с дифференцированным режимом орошения, кроме указанных поливов, для поддержания предполивного порога влажности 75 % НВ в период от высадки рассады до плодоношения в сухом году было проведено 7, а в острозасушливых - по 8 поливов (350 м3/га). Для поддержания влажности активного слоя почвы на уровне не ниже 65 % НВ в оставшийся до последнего сбора период в сухом году было выполнено три, а в острозасушливых четыре полива по 500 м3/га.
Дифференцированный режим орошения 85.75 % НВ отличался от предыдущего тем, что, кроме проведения аналогичных предпосадочных и освежающих поливов, в сухом году в период от высадки рассады до плодоношения баклажанов было выполнено 13 вегетационных поливов по 200 м3/га и затем до последнего сбора - еще 5 по 350 м3/га, а в острозасушливых -соответственно 15.16 по 200 м3/га и 6 поливов по 350 м3/га.
Поддержание влажности активного слоя почвы на уровне не ниже 85 % НВ в течение всей вегетации по сравнению с дифференцированным режимом орошения 85.75 % НВ отличалось тем, что на заключительном этапе развития баклажанов в период от плодоношения до последнего сбора вместо 5.6 поливов по 350 м3/га было проведено 12 поливов по 200 м3/га. Исследования показали, что применяемые сочетания водного и пищевого режимов светло-каштановых почв Волго-Донского междуречья позволяют получать планируемые урожаи 50, 60 и 70 т/га товарной продукции баклажанов при дождевании (табл. 1).
Высадку рассады проводили лен-точно по схеме 0,9 + 0,50,3 м в третьей декаде мая, уборку - в период с 19 по 24 сентября. В процессе опытов ежегодно вносили азотные (аммиачная селитра), сложные (аммофос) и калийные (хлористый калий) удобрения. Половину расчетной дозы фосфорных и калийных удобрений вносили пова-риантно под зяблевую вспашку осенью, азотных - весной под культивацию перед высадкой рассады. Оставшееся количество удобрений вносили дробно в двух подкормках, осуществляемых перед цветением (30 % всех удобрений) и перед плодоношением (20 %).
Водный режим почвы был одним из основных факторов, оказывающих позитивное воздействие на развитие баклажанов при поливе ДМ «Фрегат». Поддержание дифференцированного режима орошения 75.65 % НВ способствовало получению в среднем 42,3.60,8 т/га товарной продукции. Повышение предполивного порога влажности до 85.75 % НВ способствовало получению прибавки урожая 9,4.11,7 т/га, или 16,6.22,9 %. При дальнейшем повышении предпо-ливного порога почвы до уровня 85 % НВ была достигнута наиболее высокая продуктивность баклажанов -55,3.75,3 т/га. В этих вариантах прибавка урожая возросла до 13,0.15,5 т/га, или 23,8.30,7 %.
^ и
¡^ о
8
Ч „
со И Ен Ф
а
о ь о и
си
в
Н Н
а
и си
а ©
си И Н Ч о В
В &
в
И
о
в
ей £
ч к а ю
в
о О В и
в ^
к ^
ч о а
в
<а И
в
ей В
в
т
о
ее
в
1
§ I а8 её
8«
* 5 о о
з Я 2
|§ а
« « а К ™ и
§ В I
И
, о 6 Е
ч к о к „
* I 18 *
д о
* § « ч 8
о я д 2 м
р, о о о (л
КНР--
§
Э "
л В
СО и
га О К
ю с Ю
Й К §
м «
я
«8 О
& I о
С<1
« в
а
о
«
и К
О
к
о №
8
О £
и Й
и К
и Ш « Й и £ й
гТ К ^ т
О
о
О
о
I
I
_ о £ §
в. С к
§'Й 8 § «
С я
э
зк ж а Н се ^
« Я 8 н „оо -
О Р< Й
4 о
ее 5 о
И
о"
"Т. 00
С<1
аС
о сч
>п
т с-
•л г-
ю 00
V) 00
СТ\ С<Г (М
ЧО
о
СП
«о 1/1
1Л
1/1 1/1
ю
с-\о
1/1
5
1/1
г-
УО
с-
1/1
о
<М
1/1 УО
1/1
ш
1/1
о 1/1
о
УО
о
Рч
и к
Пищевой режим почвы тоже оказывал позитивное воздействие на продуктивность баклажанов. Минимальная урожайность 42,3...55,3 т/га была получена в вариантах с удобренностью почвы на уровне Ы165Р100К90 кг д.в./га. Внесение удобрений дозой ^00Р120К110 кг д.в./га обеспечивало получение прибавки урожая плодов 8,8.11,3 т/га, или 20,4.21,5 % .
Максимальный в проведенном опыте прирост урожая 18,5.20,0 т/га, или 36,2.43,7 % был достигнут при внесении удобрений дозами Ы235Р140К130 кг д.в./ га, поскольку этот уровень минерального питания обеспечивал получение наиболее высокой продуктивности баклажанов - 60,8.75,3 т/га. В связи с этим наибольший выход плодов баклажанов в среднем за четыре года исследований, равный 75,3 т/га, наблюдался в варианте, сочетающем поддержание постоянного в течение вегетации режима орошения 85 % НВ и внесение расчетных доз минеральных удобрений под урожайность 70 т/га (Ы235Р140К130 кг д.в./га).
Результаты дисперсионного анализа урожайности плодов баклажанов показали, что статистическая нулевая гипотеза («между средними по вариантам нет существенных различий») отвергается, так как полученные критерии Фишера для факторов «водный режим» и «пищевой режим» почвы за каждый год в отдельности значительно превышали теоретические. При
ежегодном превышении наименьшей существенной разности (НСР0 5 = 2,56.3,16 т/га для водного и пищевого режимов почвы) каждый исследуемый вариант сочетания регулируемых факторов давал существенную прибавку по урожайности баклажанов.
Анализ полученных данных, приведенных в табл. 2, показал, что изменение урожайности баклажанов при поливе ДМ «Фрегат» сопровождалось соответствующим изменением суммарного водопот-ребления и оросительной нормы.
Урожайность плодов баклажанов на уровне 50 т/га была получена, когда оросительная норма изменялась в пределах 4700.5300 м3/га, а суммарное водопотребление находилось в пределах 5469.6030 м3/га. Наиболее низкие показатели наблюдались при поддержании предполивного порога влажности 85.75 % НВ в сочетании с внесением расчетных доз удобрений Ы165Р100К90 кг д.в./га, более высокие - при поддержании предполивного порога влажности в активном слое почвы 75.65 % НВ на фоне внесения повышенной дозы удобрений И200Р120К 110 кг д-в-/га-
Урожайность 60 т/га плодов баклажанов была получена при изменении оросительной нормы и общего расхода влаги соответственно в пределах 4700.5800 и 5469.6339 м3/га. Наименьшие значения оросительной нормы и суммарного водопотребления
Таблица 2
Показатели оросительной нормы и суммарного водопотребления для получения планируемых урожаев баклажанов при поливе ДМ «Фрегат»
Урожайность баклажанов в среднем за 2002-2005 годы, т/га Варианты опыта Оросительная норма, м^га Суммарное водопотреб-ление, м^га
Предполивная влажность почвы, % НВ Доза удобрений
под урожайность, т/га кг двУга
Планируемая Фактическая
50 51,7 85...75 50 М^РюоКдо 5300 6030
51,1 75...65 60 К2ООР12ОК„О 4700 5469
60 55,3 85 50 М^РюоКэо 5800 6339
62,8 85...75 60 N200? 120^110 5300 6030
60,8 75...65 70 ^бРмоКш 4700 5469
70 66,6 85 60 N200? 120^110 5800 6339
70,9 85...75 70 N235? 140^130 5300 6030
75,3 85 70 N235? 140^130 5800 6339
отмечены в вариантах с дифференцированным режимом орошения 75.6 5 % НВ и при повышенных дозах удобрений Ы235Р140К130 кг д.в./га, более высокие - при повышении пред-поливного порога влажности почвы до 85 % НВ и снижении удобренности почв до Ы1б5РюоК9о кг д-в-/га-
Урожайность плодов баклажанов 70 т/га сопровождалась получением наиболее высоких значений оросительной нормы (5300.5800 м3/га) и суммарного водопотребления (6030.6339 м3/га), что обеспечивалось поддержанием режимов орошения на уровне 85.75 и 85 % НВ одновременно с внесением доз минеральных удобрений
М200Р120К110 и М235Р140К130 Кг д-в-/га-
Таким образом, четырехлетние исследования показали, что повышение урожайности баклажанов при поливе ДМ «Фрегат» от 50 до 70 т/га
сопровождается увеличением оросительных норм от 4700.5300 до 5300.5800 м3/га, а суммарного водо-потребления - от 5469.6030 до 6030.6339 м3/га.
Полученные результаты свидетельствуют также о том, что изменение урожайности баклажанов оказывает существенное влияние на величину удельных затрат воды для создания единицы товарной продукции.
При получении планируемой урожайности 50 т плодов с одного гектара коэффициент водопотребления в среднем за 4 года исследований изменяется в пределах 107,6.116,6 м3/т. Это достигается в тех вариантах, где поддержание дифференцированных режимов орошения 75.65 и 85.75 % НВ сочетается с внесением доз минеральных удобрений соответственно ^ШР120К110 и
Ы165Р100К90 кг д.в./га (табл. 3).
Показатели коэффициента водопотребления для получения планируемых урожаев баклажанов
Таблица 3
Урожайность баклажанов в среднем за 2002-2005 годы, т/га Вариант опыта Коэффициент водопотребления, м3/га
Предполивная влажность почвы, % НВ Доза удобрений
под урожайность, т/га кг д.в./га
Планируемая Фактическая
50 51,7 85...75 50 N165^100^90 116,6
51,1 75...65 60 N200? 12оКцо 107,0
60 55,3 85 50 ^65РкХ)К90 114,6
62,8 85...75 60 N200? 12оКцо 96,1
60,8 75...65 70 N235? 140^130 90,1
70 66,6 85 60 N200? 120К110 95,2
70,9 85...75 70 ЫгзбРьадКш 85,0
75,3 85 70 N235^140^130 84,2
Более продуктивно поступающая вода использовалась при формировании урожайности 60 т/га, когда ее удельные затраты при различном сочетании регулируемых факторов изменялись в пределах 90,1.114,6 м3/т. При этом наименьшая величина коэффициента водопотребления 90,1 м3/т была получена в варианте, где поддерживался режим влажности активного слоя почвы не ниже 75.65 % НВ на фоне внесения повышенной дозы минераль-
ных удобрений Ы235Р140К130 кг д.в./га.
Самые минимальные в проведенных опытах значения коэффициента водопотребления 84,2.95,2 м3/т были получены в вариантах, обеспечивающих получение 70 т/га плодов баклажанов. Наиболее продуктивно использовалась влага для создания 1 т продукции при поддержании в течение вегетации режима орошения 85 % НВ в сочетании с внесением расчетных доз удобрений
М235Р140К130 кг д-в-/га-
Выводы
Исследования показали, что с повышением урожайности баклажанов от 50 до 70 т/га повышается продуктивность использования поступающей воды для создания единицы продукции, что выражается в снижении коэффициента водопотребления от 107,0.116,6 до 84,2.95,2 м3/т.
Это сопровождается хорошим качеством получаемой товарной продукции на фоне сохранения и даже некоторого улучшения плодородия почвы: после четырех лет возделывания баклажанов с использованием регулярного орошения в сочетании с внесением расчетных доз минеральных удобрений низкое содержание подвижного фосфора в пахотном и подпахотном горизонтах сменилось на среднюю обеспеченность; повышенное содержание обменного калия по окончании исследований увеличилось еще на 10.13 % ; количество нитратного азота возросло
в 2,74.3,53 раза, превысив 15 мг/кг, вследствие чего почвы по содержанию этого ценнейшего и наиболее динамичного питательного элемента растений стали характеризоваться как среднеобеспеченные азотом.
Разработанные режимы орошения при поливе ДМ «Фрегат» экологически безопасны, поскольку подача небольших поливных норм 100.200 м3/га в сочетании с дробной подачей норм 300.500 м3/га за несколько проходов дождевальной машины устраняет угрозу появления водной эрозии, засоления и заболачивания.
Материал поступил в редакцию 12.03.10. Ходяков Евгений Алексеевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Тел. 8 (904) 779-23-06 E-mail: [email protected]
Машарова Ольга Владимировна,
аспирантка
Тел. 8 (961) 081-50-01
E-mail: [email protected]
