CC BY
66
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 635.132
УПРАВЛЕНИЕ РЕАЛИЗАЦИЕЙ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ МОРКОВИ
CARROTS POTENTIAL EFFICIENCY REALIZATION MANAGEMENT
B.B. Бородычев, член-корр. PACXH, доктор сельскохозяйственных наук
А.А. Мартынова, аспирант
Волгоградский филиал Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации
V.V. Borodychev, А.А. Martynova
Volgograd branch of All-Russia research institute of Hydraulic engineering and land improvement
В статье представлены результаты 3-х летних исследований по влиянию водного режима почвы и минерального питания на водопотребление, урожайность и качество корнеплодов моркови.
Results of 3 summer researches on soil water mode and mineral nutrition influence on productivity, water consumption and carrots quality are given in the article.
Ключевые слова: морковь, урожайность, капельное орошение, водопотребление, минеральные удобрения.
Key words: carrot, productivity, drip irrigation, water consumption, fertilizers.
В условиях недостаточного увлажнения, в частности в Волгоградской области, получение высоких и стабильных урожаев столовых корнеплодов, как и многих других овощных культур, без орошения получить практически невозможно. Поэтому довольно актуальным является проведение исследований на предмет использования систем капельного орошения при выращивании моркови как средства значительного повышения урожайности за счет проведения поливов с одновременным внесением удобрений [2, 3, 6].
Опыты проводилась в 2008-2010 гг. в КФХ «Выборнов В.Д.» Ленинского района Волгоградской области. Полевой опыт был заложен по плану факториального эксперимента, который включает в себя следующие варианты: фактор А - уровень предполивной влажности; фактор В - уровень минерального питания, ориентированный на получение разных уровней планируемой урожайности корнеплодов моркови.
Схемой опыта по водному режиму почвы (фактор А) предусмотрены следующие варианты: А1 - поддержание
предполивного порога влажности почвы в слое 0,4 м, дифференцированно 70 % НВ от посева до начала формирования корнеплодов, 80 % НВ от начала формирования корнеплодов до технической спелости, 70 % НВ от технической спелости до уборки; А2-...70-80-80 %НВ; АЗ -...70-90-80 % НВ; А4-...70-80-90 % НВ.
По режиму минерального питания посевов моркови (фактор В) предусмотрено внесение минеральных удобрений дозами,
рассчитанными на получение планируемого уровня урожайности 40, 50, 60 и 70 т/га. В1 - внесение минеральных удобрений дозой N60P30K30 на планируемый урожай корнеплодов моркови 40 т/га; В2 . .N90P40K80 на 50 т/га; ВЗ . .N120P50K130 на 60 т/га; В4 . N150P60K180 на 70 т/га.
Исследования проводили на посевах моркови сорта Шантенэ 2461. Почва опытного участка светло-каштановая, средне- и тяжелосуглинистая. Для исключения влияния почвенных разностей опыты проводились в четырехкратной повторности. Площадь опытного участка 1 га, площадь варианта по режиму орошения - 0,25 га, по пищевому режиму площадь учетной делянки 150 м .
Предшественник моркови - ранний лук. Осенью проводили вспашку почвы на глубину 27-30 см. Под вспашку вносили 20 % азотных удобрений, 70 % фосфорных и 30 % калийных, остальную часть минеральных удобрений вносили с поливной водой по основным фазам роста моркови. Весной предпосевная обработка почвы проводилась фрезой-грядоделателем HORTECH «AF SUPER». При выращивании моркови применялась 4-х строчная ленточная схема размещения растений посевом 1 млн семян/га. Глубина заделки семян 1,5-2 см. Посев осуществлялся вакуумной сеялкой «Gaspardo» (Италия). Для орошения использовали комплект капельного оборудования греческой фирмы «Eurodrip», с расстояниями между капельницами 0,4 м. Расход одной капельницы 1,6 л/ч. За период вегетации проводили 2 междурядные обработки, уборку моркови - в конце сентября.
Расчет поливной нормы проводился по общепринятой формуле с учетом водно-физических свойств почвы и особенностей развития корневой системы моркови [4]. Для поддержания порога предполивной влажности почвы на уровне 70 % НВ поливы проводили нормой 184 м3/га, 80 % НВ - 166 м3/га, 90 % НВ - 82 м3/га. Поддержание влажности почвы по вариантам опыта обеспечивалось проведением от 21 до 47 поливов оросительной нормой от 3630 до 4310 м /га.
Суммарное водопотребление является основным исходным показателем потребности культуры во влаге. Самый высокий расход воды за вегетацию был на варианте с поддержанием предполивного порога влажности 70-90-80 % НВ, дозой внесения удобрений N120P50K130, и составил 5390 м3/га в 2008 г., 5100 м3/га - в 2009 г. и 5090 м3/га в 2010 г.[5].
На структуру водопотребления моркови большое влияние оказывали метеорологические условия, складывающиеся в период вегетации растений. В 2008 году доля использования воды от осадков составила 16,5 %, 2009 г. -21,9 % суммарного водопотребления, 2010 г. - 10,7 %. Использование воды из почвы во все годы исследований было на уровне 2,5-5,0 %, недостающая часть влаги приходилась на долю оросительной воды [4].
Таблица 1 - Поливной режим моркови в зависимости от уровня предполивной влажности почвы в основные периоды развития ОТгоРзоКізо), число поливов/ поливная норма, м3/га
Уровень предполивной влажности почвы, % НВ Г од исследований Период роста и развития Число поливов/ оросительная норма
Посев - всходы Всходы - 2 листа 2-5 листьев 5-7 листьев 7 листьев - начало тех. спелости Начало тех. спелости - уборка
2008 1/184 1/184 5/166 5/166 9/166 3/184 24/4047
70-80-70 2009 1/184 3/184 5/166 3/166 5/166 4/184 21/3630
2010 1/184 2/184 3/166 7/166 9/166 3/184 25/4092
2008 1/184 1/184 5/166 5/166 9/166 3/166 24/4020
70-80-80 2009 1/184 3/184 5/166 3/166 5/166 5/166 22/3724
2010 1/184 2/184 3/166 7/166 8/166 3/166 24/4038
2008 1/184 1/184 10/82 12/82 20/82 3/166 47/4310
70-90-80 2009 1/184 3/184 12/82 4/82 15/82 4/166 39/3942
2010 1/184 2/184 5/82 15/82 17/82 4/166 44/4250
2008 1/184 1/184 5/166 5/166 9/166 7/82 28/4096
70-80-90 2009 1/184 2/184 3/166 7/166 8/166 8/82 29/3714
2010 1/184 2/184 3/166 7/166 8/166 8/82 29/4196
В течение вегетации величина среднесуточного водопотребления моркови изменяется. В период с момента посева до фазы «техническая спелость» происходит увеличение потребления воды растениями, в последующем среднесуточный расход воды морковью уменьшается. Самое высокое среднесуточное водопотребление посевами моркови отмечено на варианте А2В4 в 2008 г., а в 2009-2010 гг. - на варианте АЗВ4С - увеличением доз вносимых удобрений наблюдается тенденция к уменьшению коэффициента водопотребления. Наименьшие показатели коэффициента водопотребления обеспечиваются при внесении МшРзоКш и N15оРбоК180- Затрачивая воды от 79 до 85 м3/т, посевы формируют урожай на уровне 64-69 т/га. Самый низкий коэффициент водопотребления в 2009 г. наблюдался на фоне ТМ^оРбоКш при поддержании предполивного порога влажности 70-90-80 % НВ и составил 79 м3/т. В 2010 году коэффициент водопотребления 76 м3/т отмечен на варианте с поддержанием предполивного порога влажности почвы 70-90-80 % НВ [1].
***** ЯЗШСЖИ)Г ***** № 1(21) 2011
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА
Таблица 2 - Водопотребление моркови, м3/га
Доза внесения минеральных удобрений, кг д.в./га Уровень предполивной влажности почвы, % НВ Суммарное водопотребление моркови, м3/га Среднесуточное водопотребление моркови, м3/га в сут. Коэффициент водопотребления моркови, м3/т
Г од исследований
2008 2009 2010 2008 2009 2010 2008 2009 2010
N60? 30К30 70-80-70 4830 4530 4570 43,1 43,1 39,7 120 102 103
70-80-80 4870 4610 4620 43,1 43,1 39,8 105 101 101
70-90-80 5110 4680 4750 43,7 43,7 39,9 111 100 102
70-80-90 4960 4690 4670 42,4 42,6 39,9 113 104 104
М9оР4оК8о 70-80-70 4950 4750 4800 43,8 44,0 40,3 101 94 95
70-80-80 5000 4820 4830 43,9 43,4 40,3 87 90 90
70-90-80 5220 4890 4910 43,9 45,7 39,9 92 89 89
70-80-90 5030 4880 4860 42,6 43,2 40,2 97 94 93
^гоРбоК^о 70-80-70 5110 4930 4960 44,8 44,0 40,3 89 84 85
70-80-80 51® 5020 5010 44,5 43,7 40,4 78 82 82
70-90-80 5390 5100 5090 44,5 44,7 40,5 79 82 81
70-80-90 5190 5080 5050 44,0 43,4 40,4 86 86 85
]^15оРбС>К18() 70-80-70 5350 5200 5110 46,1 44,4 40,9 90 81 80
70-80-80 5400 5230 5090 45,8 44,3 40,7 80 79 77
70-90-80 5510 5290 5160 45,2 44,8 41,0 80 78 76
70-80-90 5440 5230 5090 45,3 45,5 40,6 89 80 78
Оптимизация условий минерального питания растений моркови способствует улучшению процессов фотосинтеза, увеличению площади листьев и продолжительности их жизни. Так, внесение расчетных доз МшРзоКш и МшРбоКш под планируемый урожай 60 и 70 т/га увеличивало площадь листьев на 7-10 % по сравнению с вариантом В1, а чистую продуктивность фотосинтеза - на 20-25 %. Наибольшее значение чистой продуктивности фотосинтеза моркови, 4,9 г/м2 в сут, отмечено на варианте с поддержанием порога предполивной влажности почвы 70-90-80 % НВ и внесением минеральных удобрений дозой N150Р60К180 в 2009 году. Увеличение доз удобрений с МбоРзоКзо до N90?40К80 обеспечило прибавку сухой массы в среднем на 21 %, а разница между вариантами В1 и В4 составила 71 %.
Применение расчетных доз минеральных удобрений способствовало закономерному росту урожайности корнеплодов моркови. Внесение минеральных удобрений ДОЗОЙ МшРбоКш при поддержании предполивного порога влажности почвы в слое 0,4 м 70-90-80 % НВ обеспечивало в 2008 г. получение 69,3 т/га корнеплодов моркови, в 2009 г. - 69,1 т/га и 67,5 т/га - в 2010 г. Прибавка урожая от орошения составила 10,9 %, а от удобрений - до 45 %.
Условия минерального питания растений моркови также оказывают закономерное влияние на биохимический состав товарных
корнеплодов. Содержание сухого вещества под влиянием удобрений варьирует в пределах 10,9-12,0 %.
Для оценки степени вызревания корнеплодов и их потенциальной лежкоспособности, определенный интерес представляет содержание моно- и дисахаров. Наиболее высокое содержание дисахаров в течение всего периода наблюдений отмечено на участках внесения МеоРзоКзо - 4,1 % и КЬоРзоКш - 4,6 %.
На содержание в корнеплодах моркови каротина основное влияние оказывали дозы азотных и фосфорных удобрений, увеличение которых способствовало повышению его содержания до 10,3... 12,1 мг/кг.
Установлено, что концентрация нитратов в товарных корнеплодах в зависимости от доз внесения удобрений изменялась в пределах 28,2-46,0 мг/кг, что в 5,4 раза меньше допустимого содержания нитратов в корнеплодах моркови (ПДТС - 250 мг Ж)з/кг). Отмечено, что увеличение доз фосфорных и калийных удобрений не приводит к снижению содержания нитратов в продукции.
Б зависимости от водного режима почвы Б завнснмостн от уровня минерального питания
Доза внесения минеральных удобрений, кг д.в.'га вровень предшлнвнон влажности почвы, “ оНБ Г од исследований Л У на каждом агрофоне Уровень предпоянвной влажности почвы, %НВ Доза внесения минеральных удобрений, кг д.в. га а 0) X Ш' о. и ДУ на каждом фоне режимов срошення
X о о СЧ а* о о гч о о (Ч 3? О X 5-
т/га % т га %
ИвоРзсКзо 70-80-70 40.2 43.4 44.5 42,7 - - 70-80-70 42,7 - -
70-80-80 46,3 45,2 45,8 45,8 3,1 7.3 50,3 7,6 17,8
70-90-80 45,9 46,3 46,7 46,3 З.б 8,4 59,9 17,2 40,3
70-80-90 43.8 44.3 45.1 44,4 1,7 4,0 ЭДзоРмКио 62,9 20,2 47,3
КофРцоКяо 70-80-70 48,8 51,9 50,3 50,3 - - 70-80-80 КяРзсКзо 45,8 - -
70-80-80 57,2 54.8 53,4 55,1 4,8 9,5 55,1 9,3 20,3
70-90-80 56.7 55,5 55.2 55,8 5,5 10.9 ^12оР5оК1» 64.6 18.8 41.0
70-80-90 51,7 53,1 52,1 52,3 2,0 4,0 КисРяКио 67,1 21,3 46,5
КиоРяКш 70-80-70 57.3 64,1 58,4 59,9 - - 70-90-80 К«Рз;Кзо 46,3 - -
70-80-80 66,2 66,4 61.2 64,6 4,7 7.8 55,8 9,5 20,5
70-90-80 67,8 67,2 62,5 65,8 5,9 9,8 КпоРгоКио 65,8 19,5 42,1
70-80-90 60,3 65.8 59,3 61,8 1,9 3,2 К15оР«>К1М 68,6 12,8 27.6
70-80-70 59,2 65,4 64,2 62,9 - - 70-80-90 Кк^згКз^ 44,4 - -
70-80-80 67,8 69,3 67,2 66,4 67,1 4,2 6,7 НиР*Кщ 52,3 7,9 17,8
70-90-80 69,1 67.5 68,6 5,7 9,1 КцеРгоКш 61.8 17,4 39.2
70-80-90 61,3 66,9 65,1 64,4 1,5 2,4 ^ноР^Кцв 64,4 20,0 45,0
НСРю для частных ср едких 1.7 0.44 0.8
НС Роз фактор А 0,83 0,22 0,4
НСРм фактор В 0.БЗ 0,22 0,4
$
к*
То'
Кг
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА
На основании математического анализа экспериментальных данных с использованием статистических программных продуктов и ЭВМ нами получены регрессионные зависимости, описывающие закономерности изменения коэффициента водопотребления и урожайности моркови для регулируемых условий водного и минерального питания растения.
Зависимости представлены полиномиальными уравнениями вида: K=918,46-0,27N+0,34V+0,0022N2+0,000036V2-0,0001NV;
где К - коэффициент водопотребления; N - доза внесения минерального азота, кг д.в./га; V— М+О - показатель водообеспеченоости, м^га; М - оросительная норма, м^га; О - осадки, м^га.
y=-512,09-0,045N+0,23V+0,001N2+0,000025V2+0,000106NV;
где У - уровень формируемой урожайности моркови, т/га.
Величина коэффициента детерминации, равного квадрату коэффициента корреляции, составила для урожайности 0,96, а для коэффициента водопотребления - 0,93.
Инвестирование проекта производства корнеплодов моркови при капельном орошении экономически выгодно. Индекс дисконтированной доходности инвестиций при получении 40 т/га корнеплодов 1,26 при внутренней норме доходности 28,8 %. При формировании 66,7 т/га стандартной продукции значение соответствующих показателей возрастает до 2,34 и 77,5 %.
Таким образом, на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья при поддержании порога предполивной влажности почвы на уровне 70-90-80 % НВ, дифференцированно по фазам развития растений и внесении минеральных удобрений дозой N150P60K180 обеспечивается получение урожая моркови до 70 т/га.
Библиографический список
1. Бородычев, В.В. Применяйте удобрения с учетом режимов капельного орошения [Текст] /В.В. Бородычев, А.А. Мартынова// Картофель и овощи. - 2009. - № 8. - С. 10-11.
2. Брыль, С.В. Режимы орошения и минерального питания при выращивании моркови [Текст] /С.В. Брыль // Мелиорация и водное хозяйство. - 2008. - № 3. - С. 40-41.
3. Ванеян, С.С. Оптимальные режимы орошения моркови [Текст] /С.С. Ванеян, B.C. Соснов, А.М. Меньших// Овощеводство и тепличное хозяйство. -2007. -№ 9. - С. 48-51.
4. Капельное орошение (Пособие к СНиП 2.06.03-85 «Мелиоративные системы и сооружения») [Текст]. - М.: Союзводпроект, 1986. - 149 с.
5. Мартынова, А.А. Орошение и удобрение моркови [Текст] /А.А. Мартынова// Плодородие. -2009. -№ 4. - С. 36-37.
6. Рекомендации по возделыванию сельскохозяйственных культур при капельном орошении [Текст]. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003. -48 с.
E-mail: [email protected]
