Информационно-образовательный портал
e-mail: [email protected]

Влияние предполивного порога влажности на структуру суммарного водопотребления сои на лугово-черноземовидных почвах

Реферат. Наиболее актуальным показателем при разработке режимов орошения сои является определение суммарного водопотребления. Данный показатель позволяет решить проблему получения высококачественного и стабильного урожая. Цель исследований состоит в обосновании параметров водного режима почвы в посевах сои, обеспечивающего получение стабильной урожайности при сохранении почвенного плодородия и экономии оросительной воды. Изу­чение влияния различных режимов орошения на рост и развитие сои проводилось с 2011 по 2014 г. на опытном поле отдела семеноводства ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный аграрный университет» (с. Грибское Благовещенского района Амурской области). В опытах изучался сорт сои Даурия. Полевые наблюдения проводили в соответствии с методикой полевого опыта Б. А. Доспехова, П. Г. Найдина и В. Н. Плешакова. Водопотребление сои определялось методом водного баланса А. Н. Костякова, плотность почвы – по методике Н. А. Качинского. В среднем за годы исследований при дождевании в варианте с предполивным порогом влажности 60% НВ в структуре суммарного водопотребления 22,75% составила оросительная норма, 77,32% – атмосферные осадки и 0,07% – использование почвенной влаги. В варианте с режимом орошения 70% НВ 24,88% составила оросительная норма, 75,27% – осадки и 0,15% – расход воды из почвы. Структура суммарного водопотребления в режиме орошения 80% НВ представлена следующим процентным соотношением: 26,80% – оросительная норма, 73,51% – осадки и 0,21% – расход воды из почвы. Анализ полученных данных показывает, что для сои характерен одновершинный ход кривой суммарного водопотребления. Отмечено влияние предполивных порогов влажности на структуру суммарного водопотребления следующим образом: при режиме орошения 60% НВ суммарное водопотребление составило 4452 м3/га, в варианте 70% НВ – 4573 м3/га, максимальное значение составляет 4752 м3/га в варианте с предполивным порогом влажности 80% НВ.

Ключевые слова: соя, суммарное водопотребление, дождевание, оросительная норма, влажность почвы.

В условиях южной сельскохозяйственной зоны Амурской области количество осадков и тепла достаточное для нормального роста и развития растений сои, но при этом наблюдается неравномерное распределение осадков на протяжении всего вегетационного периода. При недостаточном увлажнении атмосферная засуха негативно влияет на вегетацию растений сои и формирование урожая. Поэтому целесообразно поддерживать оптимальный предполивной порог влажности почвы в течение всего периода вегетации сои.

Основным показателем при разработке режимов орошения сои является определение суммарного водопотребления, необходимость ­изучения данного показателя обусловливает получение высококачественного и стабильного урожая. Данную величину определяют с использованием различных методов и методик, устанавливающих зависимость водопотребления от разнообразных климатических факторов.

Цель исследований на данном этапе состоит в обосновании параметров водного режима почвы в посевах сои, обеспечивающего получение стабильной урожайности при сохранении почвенного плодородия и экономии оросительной воды.

Изучение влияния различных режимов орошения на рост и развитие сои проводилось на опытном поле отдела семеноводства ФГБОУ ВО «Дальневосточный государственный аграрный университет» в с. Грибском Благовещенского района Амурской области с 2011 по 2014 г.

Почвенный покров опытного участка однороден и представлен лугово-черноземовидными почвами, преимущественно развитыми в центральной части высокой поймы р. Малый Алим. Глубина заделки семян – 3–5 см. Посев проводился широкорядным способом с междурядьем 45 см. Варианты по делянкам размещены рендомизированным методом. Повторность опыта четырехкратная. Орошение опытного участка осуществлялось сборно-разборной системой с применением среднеструйной дождевальной насадки кругового действия «Роса-3». Расход воды – 4 л/с, радиус действия –
10–15 м. Поливы назначались согласно требованиям схемы опытов по водному режиму почв.

В опытах изучались два фактора:

  • изменение водного режима почвы под влиянием орошения при поддерживании предполивного порога влажности почвы на уровне 60, 70 и 80% НВ и в контрольном варианте – без орошения;
  • эффективность внесения доз золошлака для роста и развития растений в количестве 40 и 60 т/га в качестве химмелиоранта.

    Изучался сорт сои Даурия. По­левые наблюдения проводили в соответствии с методикой полевого опыта Б. А. Доспехова, П. Г. Найдина и В. Н. Плешакова [1, 4, 5].

    Водопотребление сои определялось методом водного баланса А. Н. Костякова [3], плотность почвы – по методике Н. А. Качинского [2].

    В исследованиях основное внимание уделено закономерностям количественных изменений расхода почвенной влаги растениями сои с последующим использованием установленных показателей для управления водным режимом почвы и обоснования потребления воды растениями [6].

    Все поливы проводились в период от фазы всходов до фазы полного налива семян. Оросительная норма увеличивалась от 450 до 1500 м3/га в зависимости от погодных условий конкретного года.

    В 2011 и 2014 гг. в варианте с предполивным порогом влажности почвы на уровне 60% НВ проводилось по три полива оросительной нормой 1350 м3/га, в 2012 г. – два полива оросительной нормой 900 м3/га и в 2013 г. – один, оросительная норма при этом составила 450 м3/га.

    В варианте с предполивным порогом влажности почвы на уровне 70% НВ в 2011 и 2014 гг. было проведено по четыре полива, в 2012 г. – три и в 2013-м – два. Оросительная норма при этом изменялась от 700 до 1400 м3/га. Количество поливов в 2011 и 2014 гг. в варианте с предполивным порогом влажности почвы на уровне 80% НВ – шесть, в 2012-м –
    пять, в 2013 г. – три. Оросительная норма при этом составила 1500 м3/га в 2011 и 2014 гг., 1250 м3/га – в 2012-м
    и 750 м3/га – в 2013 г. Наибольшее количество поливов по годам исследований отмечается в фазы цветения и образования бобов.

    Основным элементом расчета режима орошения является определение суммарного водопотребления культуры на транспирацию и испарение почвой за вегетационный период [7].

    Суммарное водопотребление сои менялось по годам исследований. Немаловажную роль сыграли осадки, интенсивность которых повлияла на количество поливов за вегетационный период, а также величину всей оросительной нормы.

    Структура суммарного водопотребления складывалась из трех основных статей: основная составляющая суммарного водопотребления – приход влаги от осадков и оросительная норма; незначительную роль в определении величины водопотребления играют запасы почвенной влаги [7].

    Водный баланс, структура и основные показатели суммарного водопотребления сои в разные годы исследований представлены на рисунке 1.

    Из полученных данных по динамике суммарного водопотребления сои, представленных на рисунке 1, можно отметить, что водопотребление изучаемой культуры изменялось от 3605 до 4682,5 м3/га. В среднем за период исследований при режиме орошения 60% НВ суммарное водопотребление составило 4452 м3/га, в варианте 70% НВ – 4573 м3/га, максимальное значение составляет 4682,5 м3/га в варианте с предполивным порогом влажности 80% НВ. Отсюда наибольшее суммарное водопотребление отмечено именно в варианте с поддержанием в активно регулируемом поливами слое почвы влажностью не менее 80% НВ, равное 6090 м3/га (2013 г.). Наименьшее суммарное водопотребление 3226 м3/га отмечено при режиме орошения 60% НВ в 2014 г.

    Исследованиями установлено, что основным источником пополнения запасов почвенной влаги и обеспечения ею растений в естественных условиях и в условиях орошения служат атмосферные осадки, которые в структуре суммарного водопотребления являются основным элементом приходной части водного баланса. Внешние факторы окружающей среды обусловливают изменение данных показателей в пределах 1750–5590 м3/га, что составляет 51,62–100% от суммарного водопотребления. Наибольшее количество осадков, выпавшее за вегетационный период сои, пришлось на 2013 г. – 5590 м3/га, в 2011 г. – 2800 м3/га,
    в 2012 – 3630 м3/га; в 2014 г. было отмечено минимальное их значение, равное 1750 м3/га. Оросительная норма также иг­рает большую роль в структуре сум­марного водопотребления. Доля по­ливной воды в структуре суммарно­го водопотребления по вариантам опытов изменялась в пределах 7,77–44,25% от общего расхода воды рас­тениями. Оросительная норма с изменением предполивного порога влажности почвы изменялась следующим образом: при 60% НВ – от 450 до 1350 м3/га,
    при 70% НВ – от 700 до 1400 м3/га и при 80% НВ – от 750 до 1500 м3/га.
    В среднем за годы исследований при дождевании в варианте с предполивным порогом влажности 60% НВ в структуре суммарного водопотребления 22,75% составила оросительная норма, 77,32% – атмосферные осадки и 0,07% – использование почвенной влаги. В варианте с режимом орошения 70% НВ 24,88% составила оросительная норма, 75,27% – осадки и 0,15% – расход воды из почвы. Структура суммарного водопотребления в режиме орошения 80% НВ представлена следующим процентным соотношением: 26,80% – оросительная норма, 73,51% – осадки и 0,21% – расход воды из почвы.

    Доля участия запасов почвенной влаги в структуре суммарного водопотребления сои зависела от начального запаса влаги принятого в исследованиях режима орошения. В среднем за годы исследований использование запасов почвенной влаги составляет в варианте 60% НВ – 0,07%, в варианте 70% НВ – 0,15%, при 80% НВ – 0,21% от суммарного водопотребления. Его наибольшее значение, равное 142 м3/га,
    отмечено в варианте с поддержанием предполивного порога влажности почвы на уровне 70% НВ в 2011 г.

    При изучении водопотребления сои интерес представляет определение как суммарного водопотребления, так и водопотребления в процессе всего вегетационного периода сои в каждой фазе. Водопотребление по межфазным периодам растений сои показано в таблице 1.

    В начальный период вегетации во время межфазного периода развития растений сои (посев – всходы) при орошении водопотребление низкое
    (95,4–185,8 м3/га). При 60% НВ его значения изменялись от 95,4 до 170,7 м3/га,
    при 70% НВ – от 106,1 до 165,4 м3/га, при 80% НВ – от 108,0 до 185,8 м3/га. При дальнейшем развитии растений сои водопотребление увеличивается, поскольку потребность в воде возрастает. Максимальное водопотребление во всех вариантах опыта было отмечено в межфазный период цветения – начала бобообразования и составляло 1076,6–1927,1 м3/га. С межфазного периода бобообразования – начала массового налива бобов водопотребление растений сои постепенно снижается, и его величина в среднем составляет в фазы бобообразования – начала массового налива бобов и налива – начала созревания соответственно 544,4–1152,0 и 481,2–919,1 м3/га по годам исследований. В межфазный период начала созревания – полного созревания величина водопотребления отмечена в зависимости от предполивного порога влажности в пределах 137,6–452,0 м3/га. В контрольных вариантах (без орошения) средние значения водопотребления по межфазным периодам на посевах сои изменялись следующим образом: посев – всходы – 95,5–165,9 м3/га, всходы – цветение – 525,1–1511,5 м3/га,
    цветение – начало бобообразования – 628–1623,7 м3/га, бобообразование – начало массового налива бобов – 469,1–1003,3 м3/га, налив – начало созревания – 325,7–770,2 м3/га,
    начало созревания – полное созревание – 115,8–265,4 м3/га.

    Анализ полученных данных показывает, что для сои характерен одновершинный ход кривой суммарного водопотребления. Отмечено влияние предполивных порогов влажности на структуру суммарного водопотребления следующим образом: при режиме орошения 60% НВ суммарное водопотребление составило 4452 м3/га,
    в варианте 70% НВ – 4573 м3/га, максимальное значение – 4752 м3/га в варианте с предполивным порогом влажности 80% НВ. Водопотребление сои в каждой фазе неоднородно и изменялось от 99,5 м3/га в межфазный период посева – всходов до 1927,1 м3/га
    в межфазный период цветения – начала бобообразования.

    ЛИТЕРАТУРА

    1. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). – М. : Агропромиздат, 1985. – 351 с.
    2. Качинский Н. А. Почва. – М. : Сельхозгиз, 1946. – 156 с.
    3. Костяков А. Н. Основы мелиораций. – М. : Сельхозгиз, 1960. – 622 с.
    4. Найдин П. Г. Полевой метод как метод изучения земледелия. – М. : ЦИНАО, 1991. – 328 с.
    5. Плешаков В. Н. Методика полевого опыта в условиях орошения. – Волгоград : Изд-во ВНИИОЗ, 1983. – 148 с.
    6. Юст Н. А. Приемы паровых мелиораций, обеспечивающие плодородие мелиорируемых земель южной зоны Приамурья : автореф. дис. … канд. с.-х. наук. – Волгоград,
      2004. – 22 с.
    7. Юст Н. А., Шелковкина Н. С., Алексейко И. С. Возделывание сои на орошаемых землях Приамурья : монография. – Благовещенск :
      Изд-во ДальГАУ, 2010. – 176 с.

Метки: Агрономия, лесное и водное хозяйство