Водосберегающие режимы орошения сорговых культур

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 631.67:633.17

ВОДОСБЕРЕГАЮЩИЕ РЕЖИМЫ ОРОШЕНИЯ СОРГОВЫХ КУЛЬТУР

WATER-SAVING REGIMES OF SORGHUM CROPS IRRIGATION

E. М. Жаринов

ФГОУВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

Е. М. Zharinov

Volgograd state agricultural academy

Предложен дифференцированный режим орошения, когда чередуются пониженные и повышенные поливные нормы. Оптимизация водного и питательного режимов почвы способствует более интенсивному нарастанию биомассы и снижению коэффициента водопотребления культур.

Differentiated irrigation method is proposed, it supposes and heightened irrigation rates alternation. Optimization of soil water and nutrient regimes contributes to the more intensive increase of biomass and the reduction of crops water consumption coefficient.

Среди однолетних кормовых культур сорговые должны занять одно из ведущих мест, так как эти культуры даже в неблагоприятные годы дают высокие урожаи зерна, сена и зеленой массы.

На орошаемых землях при правильной агротехнике урожаи зеленой массы суданской травы и сахарного сорго достигают до 100 т/га и более, а зернового сорго - до 7 т/га и более при высоком качестве корма.

Однако фактическая урожайность этих культур практически во всех хозяйствах в условиях Нижнего Поволжья далеко отстает от их потенциальных возможностей. Объясняется это отсутствием научно обоснованной технологии возделывания и, в частности, недостаточной изученностью приемов регулирования водно-воздушного и питательного режимов почвы применительно к данным условиям. Поэтому цели наших исследований состояли в разработке различных сочетаний водного и питательного режимов почвы, обеспечивающих получение запланированных урожаев зеленой массы суданской травы на уровне 80, 110, 140 т/га и 5, 6 и 7 т/га зерна сорго.

Поддержание водного режима почвы на оптимальном уровне определяется двумя основными параметрами: правильным

установлением глубины увлажнения почвы и поддержанием в этой толще почвогрунта предполивной влажности почвы на определенном уровне.

Оптимизация водного режима почвы достигается своевременным проведением поливов, не допускающим снижение влажности в расчетном слое почвы ниже установленного, для получения запланированных урожаев.

А. Н. Костяков предложил сроки полива сельскохозяйственных

культур устанавливать по нижнему допустимому порогу влажности. В последующем этот метод управления водным режимом почвы по допустимым запасам влаги в активном слое получил развитие в исследованиях Б. А. Шумакова, М. Н. Багрова, Г. К. Льгова.

При проведении поливов пополнение запасов почвенной влаги обеспечивается верхним пределом их в расчетном слое, за который следует принимать наименьшую влагоемкость. Обобщая экспериментальные данные, многие исследователи пришли к заключению, что нижним порогом допустимой влажности почвы, обеспечивающим получение максимальных урожаев зерновых, кормовых и технических культур, является влажность, соответствующая 75-80 % НВ.

Что касается глубины увлажнения почвогрунта, то в этом отношении существуют различные позиции. Одни представители науки отдают предпочтение глубокому увлажнению - до 1 м, другие считают целесообразным ограничивать глубину увлажнения на уровне 0,4-0,5 м. При глубоком увлажнении поливы проводят реже, чем при поливе малыми нормами. Но в этом случае верхние слои почвы чрезмерно пересушиваются, что отрицательно сказывается на деятельности корневой системы. При неглубоком увлажнении корневая система, расположенная ниже увлажняемого слоя, также до конца не использует свои потенциальные возможности. И в том, и в другом случае недобор урожая неизбежен.

М.Н. Багров отмечает, что в течение длительного периода сроки поливов было принято назначать по среднему значению предполивной влажности в активном слое почвы без учета состояния влагообеспеченносги в отдельных ее слоях. Для культур с относительно глубокой корневой системой, к которым относятся сорговые, такой метод не лишен существенных недостатков. Дело в том, что верхние слои активной толщи почвогрунта в этом случае иссушаются быстрее по сравнению с нижележащими по меньшей мере в два раза, и к моменту, когда средняя предполивная влажность в активном слое достигнет заданного уровня, верхние слои обычно иссушиваются до состояния влажности завядания, хотя в этих слоях сосредоточена основная масса корней. Опережение расходования влаги в верхних слоях почвы по сравнению с нижними обусловливает необходимость увлажнять их чаще, чередуя малые поливные нормы с повышенными, тем самым обеспечивая равномерность увлажнения отдельных слоев активного слоя почвогрунта.

Чтобы избежать недостатков традиционного способа регулирования оптимальной предполивной влажности почвы, нами предложен послойный метод определения и поддержания предполивной влажности путем дифференциации поливных норм, когда малые и повышенные поливные нормы чередуются в зависимости от метеоусловий года от 1: 1 до 2: 1.

Для сорговых культур, сообразуясь с распределением корневой массы по отдельным слоям активной толщи почвогрунта, мы считаем целесообразным дифференцировать поливные нормы из расчета увлажнения на 0,4 м и всю активную толщу (0,7-0,8 м).

Чередование малых и повышенных поливных норм позволяет поддерживать предполивную влажность на заданном уровне во всех слоях активной толщи почвогрунта в течение всего вегетационного периода и обеспечивает получение запланированных урожаев

***** ЖЗШСШШ ***** % 4 (8) 2007

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА

сельскохозяйственных культур высокого качества.

Таблица 1

Поливной режим сорговых культур

Варианты глубины увлажнения почвы, м Число поливов Поливная норма, м3/га Оросительная норма, м3/га

Суданская трава

0,4 10-16 300-350 3050-4750

0,8 5-7 600 - 700 3400-4950

Дифференцированный 0,4 и 0,8 7-11 300 и 700 3300-4850

Зерновое сорго

0,4 5-11 400 2000-4300

0,7 3-6 600 1800-3700

Дифференцированный 0,4 и 0,7 4-7 400 и 600 2000 - 3700

Примечание: в случае необходимости в отдельные годы проводили предпосевные поливы нормой 300 м3/га.

Поливной режим и оросительные нормы изучаемых культур представлены в таблице 1.

Данные таблицы 1 свидетельствуют о том, что поливной режим культур изменялся по годам в значительных пределах в зависимости от гидротермических условий года.

Комплексное воздействие изучаемых приемов на урожайность зернового сорго представлены в таблице 2.

Таблица 2

Урожайность зернового сорго в 1990 - 1993 гг., т/га

Дозы минеральны X удобрений, кг/га д.в. Глубина увлажнения почвы, м Широкорядный посев Рядовой посев

Годы Среднее Годы Среднее

1990 г. 1991 г. 1992 г. 1993 г. 1990 г. 1991 г. 1992 г. 1993 г.

Без удобрений 0-0,4 2,7 зд 3,6 2,8 3,1 3,0 3,9 4,5 3,7 3,8

^5оР 5()К-20 - 4,7 4,7 4,7 4,3 4,6 4,8 5,3 5,4 4,9 5Д

МюоРзвКзз - 5,8 5,3 5,0 4,7 5Д 6,0 6,0 6,0 5,5 5,8

^оРпзКбо - 6Д 5,6 5,6 5Д 5,5 6,6 6,9 6,0 5,6 6,3

Без удобрений 0-0,7 3,1 ЗД 3,9 3,3 3,4 3,4 4,8 4,5 3,8 4Д

^5оР 5()К-20 - 5,3 5Д 4,8 4,3 4,9 5,7 6,0 5,5 5Д 5,6

МкюРзвКзз - 6,4 5,6 5,4 4,8 5,5 6,9 6,9 6,4 5,8 6,5

^оРпзКбо - 6,8 6,0 6,3 5,7 6Д 7Д 7Д 6,9 6,4 6,9

Без удобрений 0,4;0, 7 3,4 3,3 4Д 3,5 3,6 3,6 4,8 4,7 4Д 4,3

^5оР 5()К-20 - 5,7 5,3 5Д 5,4 5,4 5,8 5,8 5,4 5,9 5,7

МкюРзвКзз - 6,5 5,9 6Д 5,9 6,1 6,9 6,6 6,8 6,5 6,5

^5оР135Кйо - 6,8 6,6 6,3 6Д 6,5 7Д 7,0 6,9 6,7 7,0

Из таблицы 2 видно, что урожайность зернового сорго без орошения в зависимости от способов полива не превышает 1,1 - 1,3 т/га. Орошение

посевов сорго повышает урожайность этой культуры при рядовом способе посева на 2,4 и 3,0 и широкорядном - на 1,9 и 2,5 т/га.

При внесении удобрений урожайность зернового сорго в зависимости от режима орошения и способа посева увеличивается в среднем до 4,6 - 5,4 и 5,1 - 5,7 т/га при внесении N5(^50 К2о.

Внесение доз удобрений N100!*85К35 и Ы|50Р|зоКбо в зависимости от режима орошения повышает урожайность сорго до 5,5 - 7,0 т/га при широкорядном посеве и 6,5 - 7,0 т/га - при обычном рядовом способе посева.

Аналогичная закономерность прослеживается и при возделывании суданской травы, о чем говорят данные таблицы 3.

Таблица 3

Урожайность зеленой массы суданской травы и коэффициенты водопотребления

Норма минеральн ых удобрений, кг/га д.в. 1983 год 1984 год 1985 год 1986 год Среднее

Урожай, т/га Кв. м3/т Урожай, т/га Кв. м3/т Урожай, т/га Кв. м3/т Урожай, т/га Кв. м3/т Урожай, т/га Кв. м3/т

Глубина увлажнения почвы 0,4 м

Без удобрений 45,4 120,5 46,4 119,0 45,8 117,5 45,0 124,7 45,8 120,1

N150P90K90 70,1 78,1 82,6 66,8 76,4 70,4 81,2 69,0 78,7 70,2

N210P120К120 79,3 69,0 95,1 58,0 87,2 61,7 98,7 56,8 90,1 61,4

N270P150К450 84,6 64,7 100,6 54,8 92,6 58,1 111,7 50,2 97,4 57,0

Глубина увлажнения почвы 0,8 м

Без удобрений 48,7 119,1 50,1 117,6 49,4 114,6 49,6 120,0 49,4 117,8

N150P90K90 75,1 77,0 88,5 66,6 81,8 69,2 86,7 68,4 83,0 70,3

N210? 120К120 86,5 66,8 104,7 56,3 97,4 58,1 108,8 54,5 99,4 58,9

N270P150К450 92,7 62,3 111,9 52,6 102,3 55,3 122,1 49,0 107,3 54,8

Глубина увлажнения почвы 0,4 и 0,8 м

Без удобрений 52,4 106,5 53,9 106,7 52,9 104,5 54,4 107,5 53,0 106,9

N150P90K90 81,0 68,9 94,2 61,4 87,6 63,1 92,1 63,5 88,0 64,8

N210? 120К120 96,1 58,1 116,7 49,3 111,3 50,0 117,6 49,9 110,4 51,8

N270P150К450 103,7 53,8 128,0 45,0 119,9 46,5 137,3 42,6 123,3 47,0

НСР05 = ЗДт/га Р = 4,2 % НСР05 = 3,8 т/га Р = 4,3 % НСР05= 2,9 т/га Р = 3,6 % НСР05 — 5,4 т/га Р = 5,9 %

В зависимости ОТ ДОЗ удобрений И режимов орошения урожайность зеленой массы увеличивается от 45,0 т/га в варианте с естественным плодородием почвы до 111,7 т/га в варианте с глубиной увлажнения активного слоя почвы 0,4 м при внесении N270P150K150, изменяясь от 48,7 до 122,1 т/га в варианте с глубиной увлажнения почвы 0,8 м. Максимальная величина урожайности зеленой массы отмечена на дифференцированном варианте с глубиной 0,4 и 0,8 м увлажнения - от 52,4 до 137,3 т/га.

Самыми низкими коэффициенты водопотребления оказались в варианте с глубиной увлажнения 0,4-0,8 м с дозами удобрений N270P150K150, они изменялись по годам исследований от 53,8 до 42,6 м3/т. Это доказывает, что наиболее водосберегающим является дифференцированный вариант орошения.

Из вышеизложенного следует, что при возделывании сорговых культур наиболее оптимальным является дифференцированный режим орошения, при котором поливные нормы рассчитываются на глубину увлажнения 0,4 и 0,7-0,8 м. При этом возрастает урожайность культур и снижаются затраты воды на единицу продукции (коэффициент водопотребления). Предполивная влажность почвы на всех вариантах глубины увлажнения должна быть не менее 75 % НВ в течение всего периода вегетации.

Библиографический список

1. Багров, М.Н. Дифференциация поливных норм при орошении / М.Н. Багров // Гидротехника и мелиорация. - 1981. -№12. -С. 39-41.

2. Багров, М.Н. Пути рационального и экономного использования оросительной воды / М.Н. Багров // Биологические и агротехнические основы орошаемого земледелия. - М.: Наука, 1983. -С. 155-162.

3. Костяков, А.Н. Основы мелиораций / А.Н. Костяков. - М.: Сельхозгиз, 1960. - 621 с.

4. Костяков, А.Н. Избранные труды: т. 1,2 / А.Н. Костяков. - М.: Сельхозгиз, 1961. -807 с., 743 с.

5. Льгов, Г.К. Орошаемое земледелие / Г.К. Льгов. - М.: Колос, 1978. - 374 с.

6. Шумаков, Б.А. Орошение в засушливой зоне европейской части СССР / Б.А. Шумаков,-М.: Россельхозиздат, 1969. - 170 с.