Орошение садов в условиях Волгоградской области

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 631.67:634.1

014)111111111 САДОВ В УСЛОВИЯХ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ GARDENS IRRIGATION IN VOLGOGRAD AREA CONDITIONS

А.Д. Ахмедов, доктор технических наук, профессор

ФГОУВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

A.D. Akhmedov

Volgograd state agricultural academy

Представлены результаты полевых опытов по изучению влияния внутрипочвенного орошения на урожайность яблони по сравнению с поливом по бороздам в условиях Волгоградской области.

This artiste presents the field experiments on studying of subsoil irrigation influence on apple trees crop capacity in comparison with watering on the furrows in Volgograd area conditions.

Ключевые слова: внутрипочвенное орошение, урожайность, расход воды, борозда, яблони, сорт, влажность почвы, режим орошения.

Key words: subsoil irrigation, crop capacity, water charge, furrow, apple trees, sort, soil humidity, irrigating regime.

В настоящее время происходит стремительное сокращение площадей в садоводческих хозяйствах. За короткий период времени площадь насаждений в этой категории хозяйств Волгоградской области уменьшилась больше, чем в 4 раза (с 20,1 тыс. га в 1999 году до 6,4 тыс. га в 2004 году). Сократилось производство отечественных фруктов с 1215 тыс. т. в 1989-1990 гг. до 292 тыс. т. в 1998-1999 гг.

Поэтому разработка комплекса мероприятий по коренному переустройству отрасли садоводства является весьма актуальной.

Важным резервом развития садоводства являются новые высокоэффективные и экономичные способы орошения и совершенствование существующих технических способов полива.

Значительный интерес с точки зрения перспектив развития орошения, представляет внутрипочвенный способ полива. Применение внутрипочвенного орошения при реконструкции оросительной сети позволит оптимизировать водный режим почвы яблоневого сада, экономно использовать оросительную воду, уменьшить на перспективу эксплуатационные затраты и себестоимость продукции.

Опытный участок расположен в ОАО «Сады Придонья» Городищенского района Волгоградской области.

Почвенный покров опытного участка представлен светло-каштановыми среднесуглинистыми почвами. Содержание гумуса в пахотном горизонте - 1,26 %. По наличию доступных форм элементов питания почвы бедны азотом, фосфором и имеют повышенное содержание калия. Плотность метрового слоя почвы 1,51 т/м3, наименьшая влагоемкость - 23,8 % от массы сухой почвы, порозность - 40,2 %. Почвы опытного участка не засолены, pH = 7,2. Глубина залегания грунтовых вод 7 м.

За годы проведения исследований погодные условия вегетационного периода имели значительные колебания. Так, 2000 год отмечен как влажный (ГТК=1,07), 2001 год характеризовался как среднесухой (ГТК=0,60), 2002 год - острозасушливый (ГТК=0,33). Обеспеченность положительными температурами выше 10 °С в течение всего вегетационного периода за все годы исследований приближалась к норме.

Оросительная сеть опытного участка, где закладывался двухфакторный полевой опыт, состояла из магистрального трубопровода <1=0,40 м, к которому с помощью фланца присоединялась гребенка с тремя выходами из полиэтиленовых труб для наполнения водонапорных баков емкостью 4 м3 (имеющих

автоматический регулятор напора поплавкового типа) и увлажнителей с внутренним диаметром с1=34 мм и длиной 150 м. В качестве увлажнителей были выбраны полихлорвиниловые трубы с полнооборотным полиэтиленовым экраном.

Перфорация была выполнена с1=2 мм и шагом 100 мм в обе стороны от штамба дерева. Длина перфорированного участка составила 2,4 м.

Полнооборотный противофильтрационный экран выполнен из

полиэтиленовой пленки шириной 0,5 м. Экран огибал увлажнитель и имел выход воды в сторону штамба дерева. Устройство экрана вызвано необходимостью

сдерживания фильтрации воды в нижележащие горизонты и предотвращения

заиления, а также увеличения контура увлажнения.

На опытном участке изучение водного режима почвы включало следующие варианты:

1. Вегетационные поливы при снижении влажности в метровом слое почвы до 60

%НВ.

2. Вегетационные поливы при снижении влажности в метровом слое почвы до 70

%НВ.

3. Вегетационные поливы при снижении влажности в метровом слое почвы до 80

%НВ.

4. Контроль (полив по принятой до опытной работы схеме) - полив по бороздам, при поддержании влажности метрового слоя почвы на уровне не ниже 70 % НВ.

Вторым фактором изучения являлись сортовые различия деревьев яблони. Опытный участок был заложен в 1993 году летними сортами Мелба, Оттава, Мантет на карликовом подвое М9. Посадка произведена по широкорядной уплотненной схеме 6x4 м с густотой стояния 416 деревьев на гектар.

Варианты размещены рендомизированным способом в трех повторностях. В каждом варианте было выделено 12 учетных деревьев. Делянки по вариантам опытов разделяются защитными полосами деревьев, полив которых производится так же, как и соответствующие опытные делянки. С торцевых сторон учетных рядов выделено как защитные 2 дерева.

Необходимость орошения яблони вызывается тем обстоятельством, что для нормального роста и плодоношения деревья нуждаются в поддержании оптимальной влажности почвы в течение всего периода вегетации, так как она не обеспечивается выпадающими осадками.

Оптимальный предполивной порог влажности почвы в каждом конкретном случае определяется характером почвогрунта, складывающимися погодными условиями, биологическими особенностями культуры и изменяется в различных пределах. При изменении влажности почвы в интервале от верхнего порога увлажнения до нижнего допустимого порога уменьшается подвижность, а, следовательно, и доступность почвенной влаги. Для получения наибольшей продуктивности растений необходимо согласовать подвижность почвенной влаги с возможностью удовлетворения потребности растений в воде для формирования определенного урожая. При этом следует иметь в виду, что по мере иссушения почвы и снижения предполивного порога влажности урожайность культуры в целом и яблони, в частности, снижается.

В наших исследованиях с увеличением возраста деревьев яблони средняя масса плодов увеличивалась у всех сортов (табл. 1). У сорта Оттава она возросла за период

исследований в среднем на 64,5 %, у сорта Мелба - на 53,5 %, у сорта Мантет - на 18,7 %. Значительно меньшее увеличение средней массы плодов у сорта Мантет связано, вероятно, с его высокой урожайностью.

Таблица 1 - Средняя масса плодов яблони по вариантам опыта, г

Сорт Вариант 2000 2001 2002

г % г % г %

Мантет 60 % НВ 114 101,8 117 101,7 133 104,7

70 % НВ 125 111,6 130 113,0 154 121,3

80 % НВ 118 105,4 122 106,1 137 107,9

Контроль 112 100 115 100 127 100

Мелба 60 % НВ 75 104,2 81 105,2 108 117,4

70 % НВ 87 120,8 108 140,3 135 146,7

80 % НВ 76 105,6 85 110,4 118 128,3

Контроль 72 100 77 100 92 100

Оттава 60 % НВ 68 104,6 84 103,7 112 114,3

70 % НВ 76 116,9 93 114,8 125 127,6

80 % НВ 70 107,7 87 107,4 115 117,3

Контроль 65 100 81 100 98 100

По варианту внутрипочвенного орошения с поддержанием влажности активного слоя почвы не ниже 60 % НВ плоды несколько крупнее, чем в варианте полива по бороздам, что вполне объяснимо лучшими условиями водообеспеченности, вызывающими усиление ростовых процессов у деревьев всех исследуемых сортов яблони. Разница между вариантами с поддержанием влажности почвы на уровне 80 и 70 % НВ возрастала соответственно по сравнению с контролем. У сорта Мантет - от 6,5 до 15,3 %, у сорта Мелба - от 14,8 до 35,9 % и у сорта Оттава - от 10,8 до 19,8 %. Средняя масса плодов всех сортов в варианте внутрипочвенного орошения с поддержанием влажности почвы не ниже 80 % НВ была ниже, чем при 70 % НВ, но выше, чем при под держании влажности на уровне 60 % НВ.

Урожай плодов учитывался по каждому модельному дереву, после чего вычислялся средний урожай по каждому варианту. Масса падалицы по годам исследований составляла около 3-5 % от массы плодов на деревьях. Этот показатель зависел, в основном, от кратности обработок ядохимикатами и по всем вариантам был примерно одинаковым. При учете урожая масса падалицы суммировалась с массой снятого урожая этих деревьев. Данные по урожайности представлены в табл. 2.

Таблица 2 - Урожайность яблони исследуемых сортов по вариантам опыта, кг/дерево

Предполивной порог влажности почвы Мантет Мелба Оттава

кг/дерево % кг/дерево % кг/дерево %

2000 год

60 % НВ 40,0 116,3 36,8 110,8 35,6 109,5

70 % НВ 46,4 134,9 43,5 131,0 41,8 128,6

80 % НВ 43,8 127,3 39,7 119,6 38,2 117,5

Контроль 34,4 100 33,2 100 32,5 100

2001 год

60 % НВ 38,0 133,3 35,5 126,3 34,0 130,3

70 % НВ 44,0 154,4 42,2 150,2 40,2 154,0

80 % НВ 41,1 144,2 40,3 143,4 37,6 144,1

Контроль 28,5 100 28,1 100 26,1 100

2002 год

60 % НВ 37,6 163,5 36,6 176,0 34,7 170,9

70 % НВ 45,0 195,7 42,6 204,8 40,4 197,0

80 % НВ 39,5 171,7 40,0 189,4 37,8 186,2

Контроль 23,0 100 20,8 100 20,3 100

В целом, в 2000 году из-за относительно благоприятных погодных условий урожайность была наибольшей за годы исследований. Максимальный средний урожай с дерева - 46,4 кг - был у сорта Мантет в варианте с поддержанием влажности почвы на уровне 70 % НВ. Урожай этого сорта в варианте с предполивной влажностью не ниже 60 % НВ составил 40,0 кг/дерево; с поддержанием влажности не ниже 80 % НВ - 43,8 кг/дерево. У сорта Мелба соответственно 36,8; 43,5; 39,7 кг/дерево. У сорта Оттава - 35,6; 41,8; 38,2 кг/дерево.

В 2001 году в целом урожай был по всем сортам несколько ниже, чем в предыдущем. У сорта Мантет - 38,0; 44,0; 41,1 кг/дерево, у сорта Мелба - 35,5; 42,2; 40,3 кг/дерево, у сорта Оттава - 34,0; 40,2; 37,6 кг/дерево. Явление это, как считают ученые-садоводы, закономерное. После урожайного года снижение урожайности происходит из-за того, что закладка плодовых почек происходит хуже, когда деревья перегружены урожаем.

В 2002 году урожай исследуемых сортов был выше, чем в 2001 году. Для сорта Мантет он составил 37,6; 45,0; 39,5 кг/дерево, для сорта Мелба - 36,6; 42,6; 40,0 кг/дерево, для сорта Оттава - 34,7; 40,4; 37,8 кг/дерево.

Урожай в контрольном варианте стабильно снижался за период исследований. И в 2002 году максимальная прибавка урожая в варианте с поддержанием предполивного порога влажности активного слоя почвы на уровне 70 % НВ по сравнению с контролем составила для сорта Мантет - 195,7 %, для сорта Мелба - 204,8 %, для сорта Оттава -197,0%.

В табл. 3 приводятся данные о массе плодов, приходящихся на 1 м3 кроны. Эти данные являются наиболее удобной и сопоставимой формой при сравнении продуктивности деревьев в отличие от показателя «кг/дерево».

Объем кроны деревьев вычислялся по формуле эллипсоида вращения:

КР = 0,523-й-б2

где V - объем кроны, м3; Ь - высота кроны от основания ветвей до вершины, м; Ь - средний из двух перпендикулярных диаметров горизонтальной проекции кроны, м.

Как видно из таблицы, удельная урожайность карликовых деревьев яблони во втором варианте оказалась выше, чем на первом и третьем, и для сорта Мантет разница составила соответственно 4,0; 3,6 %; для сорта Мелба - 6,7; 3,3 %; для сорта Оттава - 2,4; 2,0 %.

Таблица 3 - Средняя урожайность деревьев яблони по вариантам опыта, кг/м3 кроны

Сорт Предполивной порог влажности почвы Высота кроны Ь, м Средний диаметр кроны Ь, м Объем кроны V, м3 Урожай, кг/дерево Урожай плодов на 1 м3 кроны

Мантет 60 % НВ 2,40 3,56 15,9 38,5 2,42

70 % НВ 2,45 3,74 17,9 45,1 2,52

80 % НВ 2,42 3,68 17,1 41,5 2,43

Мельба 60 % НВ 2,48 3,42 15,2 36,3 2,39

70 % НВ 2,53 3,64 17,5 42,8 2,45

80 % НВ 2,50 3,57 16,7 40,0 2,40

Оттава 60 % НВ 2,60 3,40 15,7 34,8 2,22

70 % НВ 2,65 3,52 17,2 40,7 2,36

80 % НВ 2,59 3,47 16,3 37,9 2,32

Данные фактической урожайности за годы исследований показаны в табл. 4. При снижении предполивного порога влажности почвы урожайность яблони снижается. Так, при снижении предполивной влажности активного слоя почвы до 60 % НВ средняя урожайность яблони исследуемых сортов составила - 16,0; 15,1; 14,5 т/га.

Таблица 4 - Фактическая урожайность яблони по вариантам опыта, т/га

Предполивной порог влажности почвы Сорт

Мантет Мелба Оттава

впо в% к контролю ВПО в% к контролю ВПО в% к контролю

1 2 3 4 5 6 7

2000 год

60 % НВ 16,6 116,1 15,3 110,9 14,8 109,6

70 % НВ 19,3 135,0 18,1 131,2 17,4 128,9

80 % НВ 18,2 127,3 16,5 119,6 15,9 117,8

Контроль 14,3 100,0 13,8 100,0 13,5 100,0

2001 год

60 % НВ 15,8 132,8 14,8 126,5 14,2 130,3

70 % НВ 18,3 153,8 17,6 150,4 16,8 154,1

80 % НВ 17,1 143,7 16,8 143,6 15,7 144,0

Контроль 11,9 100,0 11,7 100,0 10,9 100,0

2002 год

60 % НВ 14,7 163,5 15,3 175,9 14,5 170,6

70 % НВ 18,8 195,8 17,8 204,6 16,7 196,5

80 % НВ 16,5 171,9 16,7 192,0 15,8 185,9

Контроль 9,6 100,0 8,7 100,0 8,5 100,0

Увеличение предполивной влажности активного слоя почвы до 70 % НВ повысило продуктивность яблони сортов Мантет, Мелба, Оттава в среднем до 18,8; 17,8; 17,0 т/га. Увеличивается продуктивность яблоневого сада, по сравнению с вариантом 60 % НВ, при поддержании влажности почвы на уровне 80 % НВ, в среднем за годы исследований она составила 17,3; 16,7; 15,8 т/га.

При общем значительном повышении урожайности в вариантах с поддержанием предполивного порога влажности на уровне 70 % НВ, оно проходило неодинаково у деревьев яблони различных сортов. Наибольшая урожайность во все годы исследований наблюдалась у сорта Мантет, по сравнению с сортами Мелба и Оттава она была на 5,3 и 9,6 % выше, что определенно характеризует хозяйственную ценность сравниваемых сортов (рис. 1).

Таким образом, можно сделать вывод, что по всем сортам деревьев яблони наилучшие показатели были в варианте с поддержанием предполивного порога влажности почвы не ниже 70 % НВ.

На основе математического анализа нами были выведены зависимости формирования урожайности яблоневого сада от предполивной влажности почвы:

сорт Мантет у = -0,0197х2 + 2,7967 х - 80,6;Р? = 0,87;

сортМелба у = -0,0193 Xі + 2,7833'х- 82,267; В2 = 0,97; сорт Оттава у = -0,0182-у? + 2,6083 х - 76,6; В? = 0,94.

За все годы исследований деревья сорта Мантет показали наивысшую урожайность 19,3 т/га. Вариант поверхностного полива имел самые низкие показатели.

N

О

о.

к

о.

с

Предполивная влажность почвы, х, % НВ сорт Мантет-------сортМелба ---------сорт Оттава

Рисунок 1 - Формирование урожайности плодоносящего яблоневого сада в зависимости от условий водообеспечения

Применение внутрипочвенного полива обусловило улучшение условий водоснабжения, способствовало активному развитию цветковых почек и цветков, образованию большего количества плодов. Урожайность исследуемых сортов увеличилась по сравнению с контролем в среднем в 1,5 раза.

E-mail: asear-5@vandex.ru