Режим капельного орошения и водопотребление картофеля на светло-каштановых почвах

Главными факторами, ограничивающими получение высоких урожаем картофеля в зоне Волго-Донского междуречья, являются высокие температуры воздуха в летний период, дефицит почвенной влаги в критические периоды вегетации, тяжелый механический состав почв, затрудняющий развитие вегетативных органов культуры и неразвитость базы семеноводства. Однако, несмотря на приведенные выше недостатки, гарантированное получение высоких урожаев картофеля возможно только с применением орошения.

Картофель орошается с применением различных способов: от поверхностного (полив по бороздам) до дождевания широкозахватными машинами. Такая динамика способов орошения картофеля обосновывалась стремлением к созданию и поддержанию в активном слое почвы оптимального водного режима при минимальном расходе оросительной воды на единицу площади и получаемой товарной продукции. Использование для полива овощных и других культур широкозахватной дождевальной техники типа «Кубань», «Фрегат», «Волжанка» позволяет оптимизировать водный режим почвы, однако затраты оросительной воды остаются высокими — 5.7 тыс. м³ на 1 га, повышается влажность приземного слоя почвы, что способствует развитию грибковых заболеваний у растений семейства пасленовых, к которым относится картофель. В условиях рыночной экономики такие затраты воды, подаваемой на поля с помощью нескольких насосных станций (зона Волго-Донского междуречья), существенно влияют на экономику крупных производителей сельскохозяйственной продукции и крестьянско-фермерских хозяйств. Широкозахватная дождевальная техника не всегда эффективна при использовании ее на небольших севооборотах крестьянско-фермерских хозяйств. Всё это и определило выбор направления исследований, связанных с разработкой технологии капельного орошения, изучением динамики и особенностей водопотребления при разных уровнях урожайности, обоснованием возможности использования капельного орошения при возделывании картофеля.

Цель исследований. Обосновать элементы технологии капельного орошения картофеля на светло-каштановых почвах, обеспечивающих при поддержании необходимых режимов орошения и доз внесения удобрений получение планируемой урожайности до 50 т/га при весенней посадке и дополнительно до 30 т/га при летней посадке, при сохранении плодородия почвы.

Для достижения поставленной цели в задачи исследований входило:

1. обосновать возможность использования для подачи оросительной воды капельных систем, способных поддерживать бездефицитный водный баланс в активном слое почвы при формировании урожайности картофеля до 50 т/га при весенней посадке, для получения товарной продукции и до 30 т/га при летней посадке, для получения семенного материала;
2. разработать основные параметры режима капельного орошения картофеля, обеспечивающих поддержание влажности в активном слое почвы, определить отзывчивость картофеля на минеральные удобрения и обосновать необходимые дозы их внесения для получения планируемой урожайности;
3. определить динамику суммарного и среднесуточного водопотребления картофеля при капельном орошении в связи с изменением урожайности;
4. дать экономическую и экологическую оценку эффективности получения различных урожаев картофеля при капельном орошении.
   

1. Возможность использования капельного орошения картофеля, при экономии затрат поливной воды.
2. Сочетание управляемых факторов роста и развития картофеля, способствующих получению урожайности на уровне 30, 40 и 50 т/га.
3. Режимы капельного орошения картофеля, рассчитанные на поддержание влажности активного слоя почвы 70, 80 и 70-80% НВ.
4. Экономическая эффективность и экологическая безопасность использования капельного орошения картофеля.
   

1. Капельное орошение относится к числу наиболее экономных способов орошения земель  благодаря локально-точечному распределению поливной воды с низкой интенсивностью подачи её через капельницы. Использование системы капельного орошения при возделывании картофеля, обеспечивает возможность получения урожая до 50 т/га при весенней посадке для получения товарной продукции и 30 т/га при летней посадке, для получения семенного материала.
2. Расчётные величины поливных норм при повышении предполивного порога влажности почвы в с 70% НВ до 80% НВ уменьшались соответственно с 260 до 175 м³/га. Продолжительность полива при этом сокращалась соответственно с 6 до 4 часов при увеличении оросительной нормы в среднем за три года исследований с 2080...2610 м /га при весенней посадке и 2340...2625 м /га при летней посадке.
3. Внесение расчетных доз минеральных удобрений на посадках картофеля способствуют получению урожая 30 т/га, - 40 т/га, - 50 т/га.
4. Получение урожайности картофеля 30 т/га возможно при внесении минеральных удобрений весной при поддержании влажности активного слоя почвы не ниже 70% НВ и летом при 80, 70. .80% НВ.
5. Урожайность 40 т/га и близкую к 50 т/га картофеля, возможно получить при внесении минеральных удобрений летом при поддержании влажности активного слоя почвы 80, 70.80% НВ.
6. Суммарное водопотребление картофеля увеличивается с ростом урожайности весной от 3670 до 4311 м³/га, летом от 3033 до 3378 мЗ/га и описывается уравнением У = 0,0292Е - 53,66 и У = 0,0246Е - 75,527 соответственно. Для получения планируемой урожайности (30.50 т/га) величина оросительной нормы на системах капельного орошения в зависимости от влажности года и уровня планируемой урожайности изменяется в пределах 2080.2610 м3/га весл ной и 2340.2625 м /га летом. Максимальное среднесуточное водопотребление картофеля отмечалось в межфазный период «бутонизация - цветение» и достигало 75,9.92,4 м /га весной и 72,8. .81,4 м /га летом.
7. Рекомендуемые по результатам исследований варианты сочетания регулируемых факторов для получения 30, 40 и 50 т/га картофеля, экономически и экологически обоснованны. Чистый доход от реализации 30 т/га картофеля весной составляет в среднем 350 тыс. руб. при рентабельности 85 % и летом 250 тыс. руб. при рентабельности 50 %. При урожайности 40 т/га эти показатели повышаются соответственно до 500 тыс. руб. и 120 %, 50 т/га — 560 тыс. руб. и 138 %.
8. Экологическая безопасность изучаемого способа орошения характеризуется высоким водосбережением, отсутствием проявления водной эрозии почв, получением экологически безопасной по содержанию нитратов продукции.
   

1. Использование капельного орошения на посадках картофеля на светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья возможно, и при соблюдении рекомендуемых технологий обеспечивает получение урожая в пределах до 50 т/га при весенней посадке товарной продукции и дополнительно 30 т/га при летней посадке семенного материала.
2. В условиях светло-каштановых почв Волго-Донского междуречья лучшие условия гарантированного получения запланированных урожаев картофеля при капельном способе полива обеспечиваются следующим сочетанием регулируемых факторов:
   
   • на уровне 30 т/га — поддержанием поливами влажности активного слоя почвы (0,6 м) не ниже 70% НВ и внесением минеральных удобрений расчетной дозой N150P60K200 при весенней посадке и не ниже 80% НВ, с внесением такой же дозы удобрений при летней посадке;
   • на уровне 40 т/га — поддержанием предполивного порога влажности 70.80, 80% НВ и внесением дозы удобрений N2ooP8oK25o;
   • на уровне 50 т/га — соблюдением режима орошения 70-80, 80% НВ, расчетного питательного режима почвы N250P100K335; Для поддержания предполивной влажности почвы 70% НВ при капельном способе, необходимо проводить поливы нормой 260 м /га продолжительностью 6 часов. Соблюдение режима орошения 80% НВ требует проведения поливов нормой 175 м/га, продолжительностью 4 часа. При поддержании дифференцированной влажности почвы 70.80% НВ, в фазу «посадка - бутонизация» необходимо проведение поливов нормой 260 м /га, продолжительностью 6 часов, а в фазу «бутонизация - пожелтение нижних листьев» поливы нормой 175 м /га, продолжительностью 4 часа. 
3. На светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья для получения продовольственного картофеля, необходимо проводить производственные посевы с плотностью посадок обеспечивающей создание густоты стояния 50 тыс. шт. растений на 1 га и загущать до 70 тыс. шт. и более, для получения семенного материала
4. При капельном способе орошения картофеля необходимо использование установленных нами биоклиматических коэффициентов для оптимизации межполивных периодов и рассчитанных уравнений регрессии, устанавливающие математические зависимости показателей продуктивности использования влаги от урожая.