Динамика водопотребления и его влияние на урожайность лука репчатого

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК: 631.671:635.25.07

ДИНАМИКА ВОДОИОТРЕБЛЕНИЯ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА УРОЖАЙНОСТЬ ЛУКА РЕПЧАТОГО

THE DYNAMICS OF WATER USE AND ITS IMPACT ON YIELD ONION

Л. А. Минченко, аспирант

ФГОУВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

L. A. Minchenko

Volgograd state agricultural academy

Приведены значения среднесуточного водопотребления репчатого лука по периодам роста, установлена зависимость изменения значений по различным предшественникам и разным вариантам увлажнения.

Lists the values of the average daily water consumption onions by periods of growth, dependence of changing the values for various predecessors and different options for moisture.

Ключевые слова: водопотребление, лук репчатый, урожайность.

Key words: water, onions, productivity.

Комплексный анализ практики использования орошаемых земель за последние 30 лет и климатических условий юга России свидетельствует, что, наряду с другими видами мелиорации, ведущая роль в стабилизации и повышении эффективности производства сельскохозяйственной продукции принадлежит орошению [1].

Суммарное водопотребление играет большую роль в развитии лука репчатого на орошении, которое слагается из основных частей водного баланса: атмосферных осадков, почвенной влаги и оросительной воды. Оно зависит от продолжительности вегетационного периода культуры, температурного фактора и уровня агротехники.

В условиях Волго-Донского междуречья Волгоградской области нами проведены исследования по влиянию предшественника на урожайность лука репчатого при различных вариантах увлажнения, а также на его химический состав и характер лежкости. Изучение влияния этих факторов на величину и качество урожая проводились в КХ Фокина С. И. Городищенского района Волгоградской области. Опыт

двухфакторный: фактор А - предшественники (морковь, черный пар, сидераты), фактор В - режим увлажнения (65, 75, 85 % НВ). Повторность трехкратная. Размещение вариантов - рендомезированное. Пло-

2 2 щадь учетной делянки 600 м по орошению, 100 м по предшественнику. Все проведенные работы, в том числе закладка опытов, наблюдения и учет урожая проводились в соответствии с методикой Б. А. Дос-пехова [2]. Почвы в районе исследований светло-каштановые, характеризуются слабощелочной реакцией (pH = 8,3) с маломощным гумусовым горизонтом. Содержание гумуса в слое 0-0,4 м составляет 1,89-2,03 %. Гранулометрический состав преимущественно тяжелосуглинистый, плотность слоя 0,4 м составляет 1,26 т/м3, наименьшая влагоем-кость данного слоя 24,18 %.

Предпосевная обработка включала в себя боронование в два следа, выравнивание в двух направлениях, культивацию с боронованием и прикатывание до посева. В фазе 2-х листьев опрыскивание посевов гоал 2Е 0,5 л/га против однолетних двудольных сорняков, центурион 0,2-0,4 л/га - против злаковых сорняков. После третьей междурядной обработки проводили опрыскивание пестицидами, фунгицидами: каратэ - 0,15-0,2 кг/га, ридомил - 2,5 кг/га, абига-пик - 3 кг/га. В зависимости от метеоусловий и варианта увлажнения опыта проводилось от 8 до 25 поливов оросительной нормой 3600...5000 м3/га. Поливы проводили с 15 апреля по 20 июля.

Уборку урожая проводили вручную при наступлении хозяйственной спелости лука в середине августа.

Исследования проводили с сортом «Халцедон», который характеризуется хорошей лежкостью. Сорт среднеспелый, вегетационный период 110-120 дней. На опытных делянках полив проводили дождевальной машиной «Rainstar» австрийской фирмы «Ваиег» модели Е-21. При поливе увлажняли слой почвы 40 см.

В структуре суммарного водопотребления большую роль играет оросительная вода, ее объем составил 64 %. Осадки, выпадающие в течение вегетационного периода, и почвенная влага не играют решающей роли в обеспечении лука водой, на их долю приходится в среднем 17 % и 18 % соответственно от общего суммарного водопотребления. Меньшая величина суммарного водопотребления отмечалась на делянках с увлажнением 65 % НВ, по сравнению с контролем составила разницу в абсолютных единицах 545 м3/га, большая величина на делянках с увлажнением 85 % НВ, по сравнению с контролем составила разницу в 255 м3/га (табл. 1).

***** жзшсзщж*****

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

Таблица 1 - Структура суммарного водопотребления

Вариант увлажнения Атмосферные осадки Запасы почвенной влаги Оросительная норма Суммарное водопотребление

м3/га % м3/га % м3/га % м3/га %

Контроль 1070 17 1168 18 4200 65 6490 100

65 % 1070 18 1189 20 3695 62 5945 100

75% 1070 17 1190 19 3975 64 6265 100

85 % 1070 16 1214 18 4450 66 6745 100

Лук очень отзывчив на влажность почвы, особенно в первую половину вегетации. Наибольшее влияние на величину среднесуточного водопотребления оказывали погодные условия, фактор увлажнения и предшествующая культура. При изучении характера водопотребления на глубину увлажняемого слоя наименьший расход влаги наблюдался в начале вегетации до образования настоящих листьев. К периоду нарастания листовой поверхности и образования луковицы водопо-требление увеличивается и к созреванию опять уменьшается.

Среднесуточное водопотребление увеличивается в среднем от 33,14 до 38,45 м3/га в период всходов, в период нарастания листовой поверхности - от 39,75 до 46,52 м3/га, в период роста листовой поверхности - 51,93 до 57,05 м3/га, в период формирования луковицы -от 60,67 до 78,52 м3/га. Это увеличение находится в зависимости от увлажнения и предшественника (табл. 2, 3).

Велика зависимость режима орошения от погодных условий года. За время проведения полевых опытов они складывались следующим образом (по ГТК Селянинова): 2005 - засушливый (ГТК = 0,7), 2006 - сухой (ГТК = 0,4), 2007 - сухой (ГТК = 0,3), 2008 - засушливый (ГТК = 0,6).

Таблица 2 - Режим орошения лука репчатого по фазам роста _______________________(2005-2008 гг.)_______________________

Год Режим увлажнения, % Фазы роста растений Общее число поливов Оросительная норма, м3/га

Фаза 2-Зх листьев -начало образования луковицы Фаза формирования луковицы -уборка

Количество поливов Норма, м3/га Количество поливов Норма, м3/га

65 5 400 3 480 8 3440

2005 75 8 250 4 350 12 3600

85 14 150 7 250 21 4200

65 6 400 3 490 9 3870

2006 75 9 250 5 350 14 4200

85 15 150 8 250 23 4600

65 6 400 3 490 9 3870

2007 75 9 250 6 350 15 4500

85 17 150 8 250 25 5000

65 5 400 3 480 8 3440

2008 75 8 250 4 350 12 3600

85 13 150 7 250 20 4000

Максимальная температура в 2005 году в третьей декаде июля, и составила 26,2 °С. Сумма атмосферных осадков за апрель-август составила 226,9 мм. Наименьшее количество осадков выпало в апреле - 23,4 мм, наибольшее - в мае 83,5 мм. Средняя относительная влажность воздуха за вегетацию была следующей: апрель - 57 %, май - 62 %, июнь - 58 %, июль - 54 %, август - 48 %. Высев в третьей декаде апреля, в первой декаде мая наблюдалось дружное появление всходов.

В 2006 году сумма среднемесячных температур воздуха составила 118,8 °С. Самая высокая температура воздуха отмечена в июле (34,1 °С) и августе (35,8 °С), самая низкая - в апреле (7,5 °С). Осадков за вегетацию выпало 123 мм, самым дождливым месяцем был май (37,2 мм). Средняя относительная влажность воздуха: апрель - 56,6 %, май - 47,7 %, июнь -43,6 %, июль - 34,3 %, август - 30,2 %. Посев выполнен в начале апреля, всходы из-за прохладного месяца затянулись, полные всходы наблюдались только в конце месяца.

Таблица 3 - Среднесуточное водопотребление лука репчатого ___________по периодам роста, м3/га (2005-2008 гг.) _______

Всходы Нарастание листовой поверхности Рост листовой поверхности Формирование луковицы Созревание- техническая спелость Среднее за вегетацию

Режим увлажнения 65 % НВ, предшественник-морковь

33,14 39,75 51,93 60,67 7,57 38,61

Режим увлажнения 65 % НВ, предшественник - черный пар

33,87 40,05 52,54 61,39 7,87 39,14

Режим увлажнения 65 % НВ, предшественник - сидераты

34,68 40,39 53,12 62,11 8,57 39,76

Режим увлажнения 75 % НВ, предшественник - морковь

34,87 40,64 55,89 73,10 9,0 42,70

Режим увлажнения 75 % НВ, предшественник - черный пар

35,27 41,37 56,12 73,12 10,00 43,17

Режим увлажнения 75 % НВ, предшественник - сидераты

36,26 41,15 56,46 73,16 10,50 43,50

Режим увлажнения 85 % НВ, предшественник - морковь

36,71 45,09 55,93 76,84 9,50 44,81

Режим увлажнения 85 % НВ, предшественник - черный пар

37,51 45,59 56,35 77,37 10,00 45,36

Режим увлажнения 85 % НВ, предшественник - сидераты

38,45 46,52 57,05 78,52 10,87 46,28

В 2007 году сумма среднемесячных температур составила 100,52 °С. Самая высокая в июне (30,2 °С) и августе (32,3 °С), самая низкая в первой декаде апреля (3,7 °С). Сумма осадков за вегетационный период всего 20 мм, в первой декаде июня дождей не было совсем. Средняя относительная влажность воздуха: апрель - 57,5 %, май - 48,9 %, июнь - 42,7 %, июль - 52,4 %, август - 32,5 %. Посев семян во второй декаде апреля, из-за малого количества осадков и небольшого количества запасов почвенной влаги полные всходы наблюдались в первой декаде мая.

В 2008 году сумма осадков за тот же период 221,5 мм. Самым дождливым был май месяц, выпало 105,2 мм, в первой декаде апреля дождей не было. Самая высокая температура наблюдалась в июле месяце 29,6 °С, самая низкая - во второй декаде апреля и составила 5,8 °С. Средняя относительная влажность воздуха: апрель - 66 %, май - 64 %, июнь - 56 %, июль - 55 %, август -44%. Сумма среднемесячных тем-

ператур 94,39 °С. Посев проведен в третьей декаде апреля, ко второй декаде мая наблюдали появление дружных всходов.

Биохимический состав луковицы также изменялся в зависимости от года. В засушливые годы 2005-2008 содержание общего сахара и витамина С больше, чем в сухие 2006-2007 годы (табл. 4).

Таблица 4 - Биохимический состав луковиц

Г оды исследований Сухое вещество, % Общий сахар, % Витамин С, мг% Нитраты, мг/кг

2005 19,3 77,00 9 69,00

2006 17,51 76,27 6,5 75,45

2007 17,43 75,09 7 71,72

2008 18,87 77,35 9 69,90

Изменение состава связано с тем, что при большей поливной норме происходит частичное вымывание сахаров и витамина С [3]. Максимальное содержание сухого вещества в растениях лука репчатого в 2005 году составило 19,3 % и в 2008 году - 18,87 %. Повышенное содержание нитратов наблюдалось в среднем на вариантах за 2006 год - 75,45 мг/кг.

При улучшении водообеспеченности повышается продуктивность лука, увеличиваются общие затраты оросительной воды и снижается коэффициент водопотребления, что способствует более продуктивному использованию влаги на формирование урожая. При изучении водопотребления и его влияния на урожай лука выявлено изменение коэффициента водопотребления от 154 м3/га до 288 м3/га. Сравнивая средние по годам исследований данные, следует отметить, что на вариантах, где предшественником была сидеральная культура, расход влаги более продуктивный. Там, где предшественником являлась морковь, непродуктивный черный пар занимает промежуточное положение. Коэффициент водопотребления в среднем составил соответственно 185 м3/га, 253 м3/га, 225 м3/га. Следовательно, на вариантах с различными предшественниками, вследствие роста урожайности, более эффективно использование оросительной воды. Также выявлена динамика роста урожайности на вариантах, где предшественником является сидеральная культура. На контрольном варианте затраты влаги на образование одной тонны луковиц, в среднем за годы исследований составили 171 м3/т. Сидеральная культура обеспечивает урожайность в 43,75 т/га и снижает коэффициент водопотребления на 109 м3/га по сравнению с контролем (табл. 5).

Таблица 5 - Коэффициент водопотребления, затраты поливной воды и урожайность лука в зависимости от предшественника и режима орошения

Вариант влажности, %НВ Предшественник Урожайность, т/га Затраты поливной воды, м3/т Коэффициент водопотребления, м3/т

75 контроль 24,59 171 263

65 морковь 20,66 176 288

черный пар 25,51 144 233

сидерат 27,47 134 216

75 морковь 25,81 155 243

черный пар 28,20 142 222

сидерат 32,04 117 184

85 морковь 29,53 151 228

черный пар 30,42 147 221

сидерат 43,75 102 154

По результатам дисперсионного анализа выявлено существенное влияние на уровень продуктивности лука репчатого предшествующей культуры и режима орошения (рис. 1).

Ошибка разности средних для главных эффектов:

- по вариантам с различными предшественниками Бс! = 0,34 т/га;

- по вариантам водного режима почвы Бс! = 0,34 т/га. Наименьшая существенная разность для частных средних на 5 %-ном уровне значимости НСР05 =1,2 т/га.

Наименьшая существенная разность для главных эффектов на 5 %-ном уровне значимости:

- по вариантам с различными предшественниками НСР05 = 0,69 т/га;

- по вариантам водного режима почвы НСР05 = 0,69 т/га.

Установлена взаимосвязь между уровнем увлажнения и урожайностью. Коэффициент корреляции для вариантов с различным увлажнением находится в пределах 0,69-0,73.

На варианте увлажнения 85 % НВ урожай выше на 11,71 т/га по сравнению с вариантом 75 % НВ и на 19,28 т/га по сравнению с контролем.

Рассматривая различные варианты увлажнения при использовании сидератов, затраты воды на формирование единицы продукции составили на варианте: 85 % НВ - 102 м3/т, 75 % НВ - 117 м3/т, 65 % НВ -134 м3/т. Вариант увлажнения 65 % НВ имеет показатель затрат воды на формирование тонны урожая более низкий, по сравнению с другими вариантами, но урожайность низкая - 27,47 т/га.

Уровень предполивной влажности почвы, % НВ

О Морковь 0 Чистый пар А Сидерат

Рисунок 1 - Зависимость урожайности лука репчатого от влажности

почвы и предшественника

Наиболее оптимальным является режим увлажнения 85 % НВ с высоким урожаем - 43,75 т/га, низким коэффициентом водопотребле-ния - 154 м3/га и затратами поливной воды - 102 м3/т. Водопотребление лука в зависимости от различных факторов, влияющих на его структуру, сложилось следующим образом: наибольшее количество воды лук расходовал на вариантах, где предшественником была морковь и наименьшее, где предшественником была сидеральная культура.

Библиографический список

1. Бородычев, В.В. Современные технологии капельного орошения овощных культур / В.В. Бородычев. - Коломна: Радуга, 2010. -241 с.

2. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. - М.: Колос, 1985. - 416 с.

3. Лудилова, М.А. Минеральные удобрения и качество лука / М.А. Лудилова // Картофель и овощи. - 1971. - № 11. - С. 29-30.

E-mail: electro-vgsha@narod.ru