Хозяйственная эффективность фотосинтеза и продуктивность томатов при капельном орошении

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

ХОЗЯЙСТВЕННАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФОТОСИНТЕЗА И ПРОДУКТИВНОСТЬ ТОМАТОВ ПРИ КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ

PHOTOSYNTHESIS ECONOMIC EFFICIENCY AND TOMATOES PRODUCTIVITY

AT DRIP IRRIGATION

A.C. Овчинников, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ректор Волгоградской ГСХА П.П. Азарьева, аспирант

ФГОУВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

A.S. Ovchinnikov, I.I. Azarjeva

Volgograd state agricultural academy

Показана взаимосвязь хозяйственной эффективности фотосинтеза томатов с параметрами контура увлажнения почвы и поливной нормой при капельном орошении, ее значение в формировании урожайности стандартных плодов томата. Рассмотрены варианты агротехнической оптимизации условий выращивания томатов на тяжелосуглинистых почвах при капельном орошении.

The correlation of tomatoes photosynthesis economic efficiency with soil moistening contour and irrigation rate at drip irrigation, its significance during standard tomatoes’ fruits crop capacity forming are shown in this article. Tomatoes’ growing conditions on heavy loamy soils at drip irrigation agrotechnical optimization variants are examined here.

Ключевые слова: капельное орошение, томаты, поливная норма, урожайность, хозяйственная эффективность фотосинтеза, обработка почвы, оптимизация.

Key words: drip irrigation, tomatoes, irrigation rate, crop capacity, photosynthesis economic efficiency, soil cultivation, optimization.

Анализ существующей практики использования орошаемых земель и климатических условий в регионе Нижней Волги убедительно свидетельствует, что наряду с другими видами мелиорации, ведущая роль в стабилизации и повышении эффективности производства сельскохозяйственной продукции принадлежит орошению. Однако в условиях возрастающего дефицита (а, следовательно, стоимости) водных и энергетических ресурсов приоритет отдается ресурсоэкономичным, локальным технологиям орошения, к которым относится и капельный способ полива.

Преимущества капельного орошения выразились в динамичном распространении этого способа полива в регионе, проводится комплекс научно-исследовательских работ, направленных на повышение эффективности его применения при возделывании овощных культур. Недостатком исследований, проведенных с томатами, следует считать отсутствие систематической информации, позволяющей определить оптимальные размеры и геометрию контура увлажнения, которые обеспечили бы максимальную устойчивость производства при формировании урожайности на уровне 100 т/га. Важно и то, что геометрия контура увлажнения должна учитывать и способ размещения растений в посевах. В наших исследованиях томаты высевали ленточным способом, который нашел наибольшее распространение на орошаемых капельным способом землях региона.

Цель наших исследований заключается в оптимизации основного элемента в технологии капельного орошения - поливной нормы и связанных с ней размеров зоны увлажнения, при возделывании томатов. Для достижения поставленной цели в опытных

посевах томата (гибрид Санрайз) с начала фазы цветения поливную норму дифференцировали по вариантам опыта от 100 до 220 м3/га с шагом 30 м3/га.

Опытные данные свидетельствуют о возможности реализации до 26-43 % накопленной посевами органической массы в урожае томатов. Однако эффективность реализации продуктов фотосинтетической деятельности посевов в урожае томатов существенно зависит от условий выращивания и, в частности, неодинакова при поливе разными поливными нормами (табл.).

Наибольшими значениями коэффициента хозяйственной эффективности фотосинтеза посевы томатов характеризовались на участках, где поливы проводили наименьшей в опыте нормой - 100 м3/га. При этом в урожае реализовывалось 32-43 % накопленной посевами органической массы. Уровень урожайности томатов при поливе нормой 100 м3/га оставался невысоким, что объясняется относительно низкой фотосинтетической активностью посевов на участках в этих вариантах. Наибольшая продуктивность посева не превышала 60 т/га, а в среднем за годы исследований с этих участков было получено 54,3 т/га плодов томата.

***** жзшсзщж*****

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

ДУ на фоне систем обработки почвы о4 Ї и"-} 31,52 19,16 04 40 4о" 1 со «^О 3 04 40 40 со

т/га 1 го со оо О-Г со' со 40^ со" > 04 ОО с<Г со^ со 36,74 04 40^ иг-Г 04

Урожайность Д, т/га — 2 55" о о| ио 40^ 04 V© 04 оо сО_ 40. —ч -чЗ“ О- 40 04 03 Г-4 С-' 30^ г-^ 40 1 39,53 95,96 84,84 04 ’^3“

2008 г. г- *•53“ 45.54 г— г* 0-1 О- 40^ чсГ . 51,79 65,37 [ 109,20 69,82 1 І- о© оГ 40

<^> I оо" 8 ^ «О 04 г- о> оо <4 со г— г-- сч »оГ 40 04 4© оГ 40 СО оо ио г— 101,84 оо 04 40 04

2006 г. сгГ і/о оо 04 о- мо_ оГ оо од оо со г— ; 64,04 со ОО4 40 75,85 101,37 108,85 СО г-^ 04

:5 1? И ^ 23 £0 33 Й 8 ^ 5 8 X к Я о о а 5 й 2008 г. оа со^ 0-3 СП со со г~~ ГЧ, 40 <4 о> со СО оГ СО со го го <оГ со СО 04 С1_ со

2007 г. со СО СО со 40 со сГ **3" со со' со 04 со 04 со^ <=> 04 п оГ с— СО

^ I о  О  л 2006 г. 04 <=> сгГ 40 со оГ 04 со •^г сог 0,42 Г-3 •«г}* оГ •—• оо со СО <оГ Си О к * '

Поливная нор- ма, м /га СО о <3? СО 40 СГч <0 гч 04 001 СО со со 04 0-4 ОЇ

Система обработки почвы Базовая система обработки почвы С полосным объемным рыхлением в зоне увлажнения

Почти на том же уровне хозяйственная эффективность фотосинтеза томатов обеспечивалась при поливе нормами 130 и 160 м3/га. Изменение размеров контура увлажнения и водного режима смачиваемой зоны, чем сопровождается увеличение нормы полива при капельном орошении, в этом диапазоне не отражалось существенно на коэффициенте хозяйственной эффективности фотосинтеза томатов. В урожае при этом реализовывалось не менее 30-40 % накопленной посевами органической массы. В сочетании с повышением фотосинтетической активности посева это позволило сформировать, в среднем, от 45,0 до 101,8 т/га плодов томата.

Обращает внимание широкий диапазон изменения продуктивности томатов в анализируемом материале. Это связано с изменением погодных условий, которые в 2008 году для томатов сложились крайне неблагоприятно. Низкая влажность воздуха в сочетании с критическими для формирования завязи дневными температурами воздуха существенно

снизило продолжительность периода плодоношения и урожайность посевов. В связи с этим, уровень продуктивности томатов в этом году был существенно ниже, чем в 2006 или 2007 годах и изменялся по вариантам опыта от 44,7 т/га до 69,8 т/га. Вместе с тем, общие закономерности реализации потенциала продуктивности возделываемого гибрида полностью сохранялись.

Повышение поливной нормы до 190 м3/га на участках, где применялась базовая технология обработки почвы, сопровождалось снижением урожайности томатов в сравнении с продуктивностью посевов, где поливы проводили нормой 160 м3/га. В 2006 году урожайность снизилась с 82,5 до 73,8 т/га, в 2007 году - с 80,4 до 73,2 т/га, в 2008 году - с 51,3 до 47,0 т/га. Исследованиями установлено, что падение продуктивности томатов при поливе нормой 190 м3/га связано со снижением коэффициента хозяйственной эффективности фотосинтеза, поскольку общая органическая масса, накопленная посевами была выше, чем при поливе нормой 160 м3/га. Коэффициент же хозяйственной эффективности фотосинтеза снизился с 0,30-0,39 до 0,27-0,39. Таким образом, наряду с фотосинтетической активностью посева, урожайность томатов определяется хозяйственной эффективностью фотосинтеза.

Внедрение разработанной технологии обработки почвы, отличающейся проведением в системе весенней подготовки почвы полосного объемного рыхления в зоне увлажнения, позволило сохранить высокий уровень хозяйственной эффективности фотосинтеза (коэффициент хозяйственной эффективности 0,31-0,41). Это обеспечило формирование наибольшей в опыте урожайности посева, которая в 2008 году составила 69,8 т/га, а в 2006-2007 гг. достигала 108,8-109,5 т/га.

Повышение поливной нормы до 220 м3/га и, связанное с этим увеличение размеров зоны увлажнения, сопровождалось снижением коэффициента хозяйственной эффективности фотосинтеза и падением уровня продуктивности томатов как при обработке почвы по базовой технологии, так и при внедрении полосного объемного рыхления почвы.

На рисунке представлены кривые, из которых видно, что наибольший уровень продуктивности томатов при базовой технологии обработки почвы не превышает 75 % урожайности томатов, полученной на участках опытного поля, где проводили полосное объемное рыхление зоны увлажнения.

т/ГПщт, %

Рисунок - Динамика продуктивности томатов при изменении поливной нормы

Установлено, что увеличение минимальной в опыте поливной нормы, 100 м3/га (и связанных с этим размеров зоны увлажнения) на 30 % как при базовой системе обработки почвы, так и при проведении полосного объемного рыхления способствует увеличению урожайности томатов на 14,5-15,3 %. Повышение поливной нормы на 60 % от

***** жзшсзщж*****

№ 4 (16) 2009

минимального в опыте уровня способствовало увеличению урожайности томатов на 31,5 % при базовой системе обработки почвы и на 51,2 % - при внедрении полосного объемного рыхления.

При повышении минимальной в опыте поливной нормы 100 м3/га на 90 % на фоне общепринятой технологии обработки почвы, урожайность томатов повышалась на 19,1 %, но была ниже на 6,7 т/га (НС Роз = 4,2 т/га), чем при проведении поливов нормой 160 м3/га.

На участках, где была реализована разработанная технология обработки почвы, повышение минимальной в опыте поливной нормы - 100 м3/га на 90 % сопровождалось увеличением продуктивности томатов на 62,0 %. Проведение поливов нормой 190 м3/га на участках с разработанной технологией обработки почвы обеспечило формирование наибольшей урожайности томатов за все годы исследований.

Сопоставление результатов минимаксной оптимизации продуктивности томатов и данных по хозяйственной эффективности фотосинтеза посевов, а также учет влияния погодных условий позволяет определить оптимальные значения коэффициента хозяйственной эффективности фотосинтеза. Для томатов, возделываемых при капельном орошении, коэффициент хозяйственной эффективности должен быть не менее 0,39-0,41, то есть около 40 % накопленной органической массы должно быть реализовано в урожае.

E-mail: vgsxa @ avtlg. ru