Урожайность яблони в зависимости от режимов орошения при разных системах содержания почвы в саду

Урожайность яблони в зависимости от режимов орошения при разных системах содержания почвы в саду

Ф.Н. Рыкалин, к.с.-х.н., профессор, Самарский ГЭУ

В садоводческих зонах Среднего Поволжья добиться необходимого сбалансированного почвенного питания для яблони можно только при достаточном количестве воды в почве. Поэтому очень важно знать, при каком уровне влажности почвы наиболее полно используются питательные вещества для роста, развития и плодоношения яблони. Существует несколько методов определения времени проведения поливов: по дефициту влаги в корнеобитаемом слое почвы, по морфологическим и физиологическим признакам растений, фазам развития и др. Однако все методы, по нашему мнению, имеют много недостатков, относиться к ним можно только как к рекогносцировочным, требующим соответствующего уточнения. В связи с этим определение сроков поливов и их норм остаётся весьма актуальными, ибо от их своевременного проведения зависит эффективность использования орошаемых участков.

Так, В.В. Егоров наблюдал в орошаемых садах, наряду с повышением урожайности плодовых культур, неблагоприятные последствия от поливов, ведущие к снижению естественного плодородия используемых почв [1]. В.А. Ковда отмечал, что 2/3 орошаемых земель не дают запланированной урожайности из-за перенасыщения влагой, в результате чего почти 25% орошаемых земель выпадают из использования [2].

По литературным источникам, водный режим имеет решающее значение для многочисленных биологических процессов, совершающихся как внутри почвы, так и на её поверхности. От них, в свою очередь, зависят процессы формирования и разрушения структуры и доступность питательных элементов для растений [3]. Дополнительное увлажнение в условиях засушливого климата стимулирует биологическую активность, о чём свидетельствует увеличение продуцирования углекислого газа орошаемыми почвами. В образцах орошаемых чернозёмов СО2 почвенного воздуха увеличивался под многолетними травами до 1,40%, под пропашными до 0,60% [4].

В садоводческих зонах Среднего Поволжья добиться обеспечения оптимального питательного и водно-воздушного режимов в почве можно только путём регулярного орошения плодовых насаждений в течение всего вегетационного периода. Однако при постоянном орошении воз-

никают определённые сложности с обработкой почвы, содержащейся по общепринятой системе чёрного пара, например, из-за невозможности прохождения почвообрабатывающих агрегатов и механизмов с целью боронования для закрытия влаги. В результате значительная часть оросительной воды задерживается в пахотном слое и в большом количестве испаряется с поверхности почвы и т.д.

Так, по данным П.Г. Кабанова, потери воды на испарение за тёплое время года составляют в Заволжье около 170 мм, или 44% от суммы осадков [5]. По нашему мнению, основываясь на результатах проведённых нами ранее исследований, недостатки чёрного пара в орошаемых садах можно устранить путём залужения, а точнее, содержанием почвы по дерново-перегнойной системе, при которой основной уход за почвой сводится к многократному скашиванию многолетних трав и оставлению их на месте. Органическая надземная масса и сильно развитая корневая система трав обогащают почву гумусом и улучшают структуру почвы, а образующийся слой дёрна защищает почву от разрушительного действия проходящих агрегатов, водной и ветровой эрозии, что очень важно в условиях Среднего Поволжья с бурными весенними паводками, летними ливневыми дождями и сильными иссушающими ветрами.

Учитывая отсутствие длительных исследований по сравнительной оценке эффективности этих двух систем в условиях Среднего Поволжья при разных режимах орошения, нами в 2000 г. был заложен многофакторный опыт с целью выявления наиболее эффективных режимов орошения, способствующих минимальному использованию поливной воды и обеспечивающих повышение продуктивности садов.

Задачи исследований:

— изучить сроки и нормы поливов в зависимости от погодных условий и уровня влажности почвы;

— определить минимальный уровень влажности почвы перед поливом, обеспечивающий максимальное увеличение урожайности лучших районированных сортов яблони.

Изучение режимов орошения — поливных и оросительных норм, сроков поливов проводили в ОАО «Ягодинское» в квартале №6 площадью 21,1 га посадки 1978 г., разделённом берёзовой ветрозащитной посадкой на два равноценных участка.

Участок характеризуется среднесуглинистой почвой с наименьшей влагоёмкостью

— 17,2% от массы сухой почвы, плотностью сложения почвы — 1,19—1,36 г/см3, плотностью твёрдой фазы почвы — 2,61—2,67 г/см3 и общей скважностью 48% (в слое 0—100 см). Содержание гумуса в пределах 3% в горизонте 0—60 см со снижением до 1,5% и менее по профилю до 1 м, рНводн. - 6,7—6,9.

Опыт включает семь вариантов, предусматривающих разные уровни снижения влажности почвы перед поливом. Повторность трёхкратная, в каждой повторности — по 12 деревьев четырёх сортов яблони. Одна половина квартала в 1986 г. была засеяна многолетней травосмесью, состоящей из житняка, овсяницы луговой, клевера красного и райграса пастбищного. Другая половина квартала содержалась по системе чёрного пара.

В опыте использовали лучшие высокоурожайные сорта яблони селекции Самарского НИИ садоводства и лекарственных растений селекционера С.П. Кедрина: Кутузовец (позднезимнего срока созревания), Куйбышевское (зимнего срока созревания), Спартак и Жигулёвское (осенне-зимнего срока созревания), размещенных по схеме 7x4 м, с формированием разреженно-ярусной кроны с одним порядком ветвления скелетных ветвей. Подвой — сеянец Аниса алого.

Основные показатели погодных условий представлены в таблице 1.

Схема опыта представлена во второй колонке таблицы 2.

Расчёт поливных норм проводили на основе регулярного определения влажности почвы термостатно-весовым способом с учётом плотности сложения горизонтов и глубины размещения основной массы корней по формуле:

V = 100 И-а ^НВ — WПВ), где V — количество воды при поливе, м3/га;

И — глубина промачиваемого горизонта, см; а — плотность сложения, г/см3;

WНВ — влажность почвы при её наименьшей влагоёмкости;

WПВ — влажность почвы перед поливом.

Принимались во внимание также погодные условия, а именно: количество выпавших осадков, гидротермический коэффициент и ряд других показателей, влияющих на рост, развитие и формирование урожаев растений яблони и многолетних трав.

Урожайность определяли путём взвешивания плодов на весах с 12 деревьев, в трёхкратной повторности с каждого варианта.

Влагозарядковые поливы проводили на глубину 140 см, вегетационные — на глубину 100 см.

Погодные условия за время проведения опыта представлены в таблице 1. К примеру,

2000—2003 гг. отличались небольшим выпадением осадков в вегетационные периоды и характеризовались средними гидротермическими коэффициентами (ГТК) — 0,8.

ГТК используется в качестве показателя при оценке условий увлажнения и характеризует интенсивность атмосферных засух: очень сильных

— 0,3 и менее; сильных — 0,31—0,6; средних —

0,61—0,8 и слабых — 0,81—1,0. Вычисляется ГТК в виде отношения суммы осадков за период со среднесуточными температурами воздуха выше + 10° к сумме температур за тот же период, уменьшенной в 10 раз.

Основные климатические показатели характеризуются большим колебанием как по годам, так и в течение вегетационных периодов. Так, летом 2000 г. очень сухая погода наблюдалась в первой декаде июня и в третьей декаде июля, в 2002 г. — в первой декаде мая, в июле и в первую и вторую декады августа. В течение 2003 г. сухая погода стояла в третьей декаде июля и почти весь сентябрь. 2004 г., наоборот, отличался сравнительно большим выпадением осадков и характеризовался высоким для условий Среднего Поволжья ГТК—1,4. Только в третьей декаде июня и третьей декаде августа наблюдалась сухая погода. Постоянный анализ погодных условий в сочетании с регулярным определением уровня влажности почвы, знание глубины почвенного слоя, занятого основной массой корней, и ежегодное определение плотности сложения слоёв почвы служило нам основанием для более точного назначения поливных норм, от количества которых, естественно, зависела и годовая оросительная норма.

Сроки проведения поливов, их нормы и общее количество израсходованной поливной воды на орошение в течение вегетационных периодов за 2000—2004 гг. представлены в таблице 2 и в текстовом изложении. Данные свидетельствуют о том, что все эти показатели зависели от важнейших климатических условий, таких как количество выпавших осадков, суточные, декадные и месячные температуры, и гидротермического коэффициента в основные фазы роста и развития яблони, характерных для вегетационного периода каждого года, влажности почвы перед поливом, а также системы её содержания.

В таблице 2 представлены результаты по урожайности яблони, которые свидетельствуют, что самая большая прибавка урожая яблок получена в варианте №6 при поддержании уровня влажности почвы на уровне 85% НВ. В этом варианте за вегетационный период было проведено в 2000 г. 6 вегетационных поливов с общей оросительной нормой на чёрном пару 2094,6 м3/га и дерновоперегнойной системе 1968,6 м3/га. В 2001 г. также провели 6 вегетационных поливов с такой же общей оросительной нормой, как и в 2001 г.

1. Основные показатели погодных условий, 1999/2000—2004/2005 гг.

Количество осадков по декадам, мм.

Средняя декадная температура воздуха за апрель-сентябрь, градусов. Гидротермический коэффициент

Годы Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Всего

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

19992000 гг. 6 1 17 15 16 11 4 23 26 14 8 7 15 36 12 16 26 11 215

6,1 9,9 15,2 7,3 7,0 16,8 19,6 18,5 20,3 17,4 24,3 25,8 23,0 19,3 17,9 19,6 10,3 7,4 2541,9

ГТК 1,12 0,65 0,2 1,24 1,28 0,8 0,33 0,27 0,65 1,86 0,67 0,84 2,52 1,49 0,8

20012002 гг. 12 3 1 5 14 16 34 47 32 4 7 1 1 2 30 0 21 31 229

2,1 7,7 1,3 14,1 10,8 8,9 14,6 18,0 18,8 24,4 20,6 26,3 19,3 17,9 13,7 18,6 13,0 11,2 2813

ГТК 0,35 1,30 2,33 2,61 1,70 0,16 0,34 0,04 0,05 0,11 2,19 0 1,62 2,77 0,8

20022003 гг. 6 0 6 9 13 9 5 52 32 46 14 2 13 15 27 7 1 2 247

3,5 7,0 8,0 13,1 13,9 17,8 12,8 14,0 18,0 21,8 20,6 21,3 22,8 19,6 18,4 14,2 13,0 12,8 3116

ГТК 0,69 0,94 0,51 0,39 3,71 1,78 2,11 0,68 0,09 0,57 0,77 1,47 0,49 0,08 0,16 0,8

20032004 гг. 29 8 8 8 19 39 29 34 9 89 40 61 0 18 2 20 6 15 389

-0,6 6,9 9,0 13,6 13,6 17,1 17,4 15,5 24,1 18,8 24,0 20,5 20,3 18,6 21,7 14,1 14,7 15,7 2756,3

ГТК 0,59 1,40 2,28 1,67 2,19 0,37 4,73 1,67 2,98 0 0,97 0,09 1,42 0,41 0,96 1,4

20042005 гг. 1 3 15 5 9 10 19 14 20 12 5 9 0 1 0 28 3 0 150

0,8 9,5 11,8 13,7 19,3 20,3 19,5 19,8 16,9 17,3 21,2 23,4 21,9 21,6 15,9 15,1 16,6 11,4 3453

ГТК 1,27 0,36 0,47 0,49 0,97 0,71 1,18 0,69 0,24 0,38 0.05 1,85 0,18 0,4

2. Урожайность яблони в зависимости от режима орошения почвы, содержащейся под чёрным паром и дерново-перегнойной системой (ц/га), в среднем за 2000—2004 гг.

Варианты опыта Режим орошения, м3/га Урожайность яблони, ц/га

&1 « оо нпо кол-во поливов общая оросительная норма Спар- так % к контр. Куй- бышев- ское % к контр. Жигу- левское % к контр. Куту -зовец % к контр.

Без полива 63,2/ 48,6 100/ 100 69,2/ 53,6 100/ 100 71,2/ 51,2 100/ 100 73/ 56,2 100/ 100

Влагозарядковый полив 771,0/ 732,3 1/1 771,0/ 732,3 82,6/ 93,4 130,7/ 192,2 85,6/ 96,8 123,7/ 180,6 86,2/ 100,8 121,1/ 196,9 97,4/ 114,4 133,4/ 203,6

Влагозарядковый полив + вегетационные поливы при 75% НВ 771,0/ 732,3 1/1 2,4/2,4 2031,9/ 1866,8 102,4/ 121 162,0/ 249,0 118,4/ 134,4 171,1/ 250,7 127,6/ 149,0 179,2/ 291,0 140,8/ 167,4 192,9/ 297,9

Вегетационные поливы при 75% НВ 3,4/3,4 1994,1/ 1818,3 104,8/ 124,8 165,8/ 256,8 118,4/ 138,8 171,1/ 258,9 131,6/ 156,4 184,8/ 305,5 153,8/ 177,4 210,7/ 315,7

Вегетационные поливы при 80% НВ 4,0/4,0 1970,5/ 1795,5 116,2/ 139,8 183,9/ 287,7 128,0/ 155,6 185,0/ 290,3 139,4/ 171,2 195,8/ 334,4 163,2/ 189,8 223,6/ 337,7

Вегетационные поливы при 85% НВ 4,6/4,6 1830,4/ 1666,3 125,8/ 149,4 199,1/ 307,4 139,4/ 164,6 201,4/ 307,1 148,4/ 182,6 208,4/ 356,6 173,4/ 201 237,5/ 357,7

Вегетационные поливы при 90% НВ 5,6/5,6 1429,6/ 1282,0 113,8/ 133,4 180,1/ 274,5 127,4/ 154,2 184,1/ 287,7 129,6/ 162,6 182,0/ 317,6 149,4/ 182,6 204,7/ 324,9

НСР095 7,5/7,1 7,2/5,6 7,0/4,9 5,0/7,1

В 2002 г. проведено 4 полива с общей оросительной нормой — соответственно 1418,8 и

1270.4 м3/га, в 2003 г. — 7 вегетационных поливов с общей оросительной нормой — соответственно 2480,8 и 2186,8 м3/га и в 2004 г. — всего 3 вегетационных полива с общей оросительной нормой — соответственно 1063,2 и 937,2 м3/га.

Таким образом, за пятилетний период в варианте №6 было проведено в среднем 5,2 полива, поливной нормой 352 м3/га при содержании почвы под чёрным паром и поливной нормой

320.4 м3/га при содержании почвы по дерново-

перегнойной системе. На чёрном пару при таком режиме орошения достигнута прибавка урожайности по отношению к контролю 237,5%, в то время как при содержании по дерновоперегнойной системе — 357,7%, что доказывает её явное преимущество.

По данным многих исследователей, при залужении почвы требуется дополнительное расходование оросительной воды. Однако есть данные, свидетельствующие о том, что при за-лужении общий расход влаги бывает таким же или даже меньшим, чем при паровой системе [6].

Наши исследования показали, что содержание почвы по дерново-перегнойной системе способствует более рациональному расходованию воды по сравнению с чёрным паром, за счёт лучшего удержания снега и более равномерного его таяния с быстрым и равномерным проникновением воды в почву, снижения испарения воды после поливов и выпавших осадков слоем дёрна и т.д.

Таким образом, в целях рационального использования поливной воды необходимо проводить контроль на основе регулярного слежения за уровнем влажности почвы. Поддержание влажности почвы на уровне 85% НВ создаёт, по-видимому, лучший благоприятный водновоздушный и питательный режимы в почве, что позволяет получать высокие урожаи яблок на среднесуглинистых почвах в орошаемых садах Центральной левобережной заволжской зоны садоводства Самарской области.

Выводы

1. В орошаемых садах Центральной левобе-

режной заволжской зоны садоводства Самарской области, размещённых на среднесуглинистых почвах, поливы следует проводить небольшими поливными нормами 5—8 раз, в течение вегетационного периода, поддерживая влажность почвы на уровне 85% от НВ.

2. Дерново-перегнойная система содержания почвы в орошаемом саду является наиболее продуктивной по сравнению с чёрным паром и рекомендуется для широкого её внедрения в орошаемых садах Среднего Поволжья.

Литература

1. Егоров В.В. Об орошении чернозёмов // Почвоведение. 1984. № 12. С, 39-47.

2. Ковда В.А. Научные и практические проблемы мелиорации почв // Почвоведение. 1987. № 3. С. 5-14.

3. Васкан Г.К. Системы содержания почвы в садах. Кишинёв: Издательство ЦК КП Молдавии, 1970. 90 с.

4. Процессы в орошаемых чернозёмах при различных агробиологических условиях, http://exterior-design.ru/content/ у1е\¥/314/56/

5. Кабанов П.Г. Дифференцированное применение агротехники. Саратов, 1968. 227 с.

6. Сёмаш Д.П. Орошение сада. Киев: Издательство «Урожай», 1975. 137 с.