Водопотребление и орошение моркови низкоинтенсивными стационарными дождевальными системами

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

УДК 631.67:635.132

ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ И ОРОШЕНИЕ МОРКОВИ НИЗКОИНТЕНСИВНЫМИ СТАЦИОНАРНЫМИ ДОЖДЕВАЛЬНЫМИ СИСТЕМАМИ

WATER CONSUMPTION AND IRRIGATION OF CARROTS LOW-INTENSITY STATIONARY SPRINKLER SYSTEMS

А.С. Овчинников1, член-корреспондент РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор С.А. Дусарь1, аспирант

В.В. Бородычев2, академик РАН, А.А. Мартынова , кандидат сельскохозяйственных наук

1 1 2 2 A.S. Ovchinnikov , S.A. Dusar , V.V. Borodychev , A.A. Martynova

1 Волгоградский государственный аграрный университет 2Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова

1 Volgograd State Agrarian University

2All-Russian research Institute of hydraulic engineering and land reclamation

В работе приводятся результаты исследований, направленных на повышение эффективности возделывания столовой моркови на мелиорированных (орошаемых) землях Нижнего Поволжья. Целью исследований является освоение современных высокоэффективных способов орошения на основе стационарных дождевальных систем и разработка ресурсосберегающих технологий полива столовой моркови с целевыми индикаторами уровня продуктивности не ниже 70-80 т/га. Рабочей гипотезой исследований стало предположение о возможности интенсификации продукционного процесса моркови при совокупном регулировании влажности почвы и воздуха за счет проведения регулярных вегетационных и освежительных поливов стационарными дождевальными системами спринклерного типа. Исследованиями установлено, что проведение освежительных поливов обеспечивает временное повышение относительной влажности воздуха в среде растений на 9-25 %. В наибольшей степени (с приростом до 22-25 %) относительная влажность воздуха в среде растений возрастает, если освежительные поливы проводить ежедневно. Если в предыдущие дни освежительные поливы не проводились, то в день проведения полива относительная влажность воздуха (ее среднесуточные значения) в среде растений возрастает не менее, чем на 9-11 %. При проведении освежительного полива в предшествующие сутки, но без назначения полива в день замера, относительная влажность воздуха возрастает на 15-18 %. Получены опытные данные, подтверждающие, что проведение освежительных поливов обеспечивает повышение выхода доли стандартных корнеплодов моркови, причем наибольший эффект был получен на участках, где такие поливы проводили при снижении относительной влажности воздуха до 50 (вариант В3) или 70 % (вариант В4). Повышение относительной влажности воздуха в среде растений в особенно засушливые периоды увеличивает долю выхода урожая, отвечающего требованиям стандарта качества, на 1,1-5,8 %. Сочетание таких схем применения освежительных поливов с поддержанием заданного 80 % НВ, порога предполивной влажности почвы в слое 0,3-0,5 м обеспечивает возможность получения до 80,2-81,7 т/га товарного урожая моркови.

The paper presents the results of research aimed at improving the efficiency of cultivation of carrots on a reclaimed (irrigated) lands of the Lower Volga region. The aim of research is the development of modern high-efficiency irrigation methods on the basis of stationary sprinkler systems and the development of resource-saving irrigation technologies of dining carrots with target indicators of the productivity level

no lower than 70-80 t / ha. Working hypothesis of research was the assumption of the possibility of an intensification of a production process with carrots comprehensive regulation of soil moisture and air through regular vegetation and refreshing stationary irrigation sprinkler type systems. Research has established that the conduct of refreshing irrigation provides a temporary rise in the relative humidity of the air in the plant environment at 9-25 %. To the greatest extent (increasing to 22-25 %) relative humidity in the plant environment increases when refreshing watering daily. If the previous days refreshing watering is not carried out, the increase is not less than 9-11 % on the day of watering relative humidity (its average daily value) in the plant environment. When conducting freshen watering before marching-day, but without setting a watering day measuring, relative humidity of the air increases by 15-18 %. Obtained experimental evidence that the holding refreshing irrigation enhances the output share of the standard carrot roots, the greatest effect was obtained in areas where such irrigation was performed with a decrease in relative humidity up to 50 (B3 version) or 70 % (option B4). Increasing the relative humidity in the plant environment, especially in dry periods increases the output share of the harvest that meets the quality requirements of the standard, on 1,1-5,8 %. The combination of such schemes applying refreshing watering to maintain the desired 80% HB, a threshold pre-irrigation moisture in the soil layer of 0.3-0.5 m makes it possible to produce up to 80,2-81,7 t / ha of commercial carrot crop.

Ключевые слова: морковь столовая, водопотребление, орошение, стационарные дождевальные системы, технология.

Key words: carrots dining room, water consumption, irrigation, stationary sprinkler systems, technology.

Введение. В России морковь традиционно является одной из основных овощных культур [7]. Ее используют для приготовления различных блюд в общественном питании и домашней кулинарии, широко употребляют в сыром виде, заквашивают вместе с капустой, употребляют для маринада и варенья, сушат. Большое значение имеет морковь в консервной промышленности, где ее используют в качестве основной части фарша для различных овощных консервов; из нее приготовляют соки, пюре, в том числе, для детского питания. Особая ценность моркови состоит в повышенном содержании каротина (провитамина А), который в организме человека трансформируется в витамин А. Кроме того, в корнеплодах моркови имеются и другие витамины, она обладает повышенной сахаристостью и является хорошим источником необходимых организму минеральных солей, содержащих калий, кальций, железо, фосфор и другие полезные минеральные элементы [1].

Динамику производства столовой моркови в России за последние 20 лет нельзя охарактеризовать каким-либо устойчивым трендом развития или регрессии. Официальные данные Росстата показывают относительно продолжительный тренд роста производства моркови с 1993 по 2005 годы включительно, который завершился довольно резким спадом интереса к этой культуре [13]. В результате, начиная с 2007 года и по настоящее время объемы производства столовой моркови составляют около 1,5 млн тонн, незначительно изменяясь по годам с более или менее благоприятными погодными условиями. Спад производства моркови в России, безусловно, можно объяснить сложившейся макроэконо-мической обстановкой, в которой не последнюю роль играет опережающее, по сравнению с Россией, развитие технологий в развитых странах дальнего и ближнего зарубежья. Это подтверждается и растущей долей импорта столовой моркови, объемы которого в 1993 году не превышали 4,4 тыс. тонн, а в 2013 году достигли рекордных 258,0 тыс. тонн, увеличившись более, чем в 58 раз [6]. Самым стабильным статистическим показателем оказалась урожайность столовой моркови, которая с 1993 года практически не изменилась и составляет сегодня 22-24 т/га. Это критически низкий уровень, который определяет высокую себестоимость моркови и не позволяет отечественной продукции эффективно конкурировать с зарубежным импортом.

Материалы и методы. Одним из основных методов решения проблемы импорто-замещения в части производства столовой моркови может быть разработка и внедрение современных, конкурентоспособных технологий, обеспечивающих качественный рост продуктивности посевов, экономное использование вовлекаемых ресурсов, повышение качества и снижение себестоимости получаемой продукции. Особое внимание в этой связи предлагается обратить на возможность интенсификации производства столовой моркови с использованием мелиорированного земельного фонда юга России и, в частности, - орошаемых земель Нижнего Поволжья [8]. Орошение при использовании современных технологий мониторинга и оптимального управления водным режимом почвы является мощным фактором интенсивного развития аграрного производства [10, 12, 2, 3]. Климат региона позволяет организовать успешное производство как ранней овощной продукции, так и выращивать морковь для хранения, переработки или потребления в свежем виде. Вместе с тем важно учитывать и объективные трудности в создании максимально благоприятных условий для выращивания столовой моркови, связанные, не в последнюю очередь, с особенностями континентального климата Нижневолжского региона, частой повторяемостью засух и суховеев, критическим снижением влажности воздуха и другими факторами, определяющими динамику продукционного процесса [4, 9].

Целью исследований является освоение современных высокоэффективных способов орошения и разработка ресурсосберегающих технологий полива столовой моркови с целевыми индикаторами уровня продуктивности не ниже 70-80 т/га. Такой уровень продуктивности был установлен с учетом необходимости компенсации дополнительных затрат на использование мелиорированного фонда, на орошение, использование агроприемов орошаемого земледелия и ориентирован на производство конкурентоспособной по отношению к зарубежным аналогам продукции. Рабочей гипотезой исследований стало предположение о возможности интенсификации продукционного процесса моркови при совокупном регулировании влажности почвы и воздуха за счет проведения регулярных вегетационных и освежительных поливов стационарными дождевальными системами спринклерного типа. В основу методологии исследований был поставлен метод полевого эксперимента.

Одним из ключевых преимуществ стационарных систем орошения, к которым относятся системы спринклерного типа, является возможность реализации гибких подходов в формировании поливного режима. Технологическая реализуемость проведения частых поливов малыми поливными нормами и возможность плавного изменения поливных норм обеспечивает возможность поддержания практически любого диапазона влажности почвы в слое почвы любой мощности. Это позволяет ориентировать технологии орошения исключительно на биологические потребности орошаемой культуры.

Ряд исследователей [7, 3, 4, 9, 11] указывают на целесообразность дифференцирования увлажняемого слоя почвы в период формирования корневой системы растений. Отмечается, что в начальные периоды роста и развития корневая система моркови развита чрезвычайно слабо и регулирование водного режима почвы за пределами ее распространения непродуктивно. С другой стороны, важно учитывать тот момент, что геометрические параметры увлажняемой зоны почвы определяют вектор развития корневой системы. Необходимость определения оптимальных параметров зоны увлажнения почвы при орошении моркови стационарными дождевальными системами спринклерного типа в период активного роста корней обусловило постановку вопросов исследований в рамках фактора А полевого эксперимента. Варианты в рамках фактора А полевого опыта были впервые заложены в 2015 году на трех уровнях:

- вариант А1 - поддержание заданного (80 % НВ) порога предполивной влажности почвы в слое 0,2 м до начала фазы образования 2-го настоящего листа с последующим увеличением расчетного слоя до 0,5 м;

- вариант А2 - поддержание заданного (80 % НВ) порога предполивной влажности почвы в слое 0,3 м до начала фазы образования 2-го настоящего листа с последующим увеличением расчетного слоя до 0,5 м;

- вариант А3 - поддержание заданного (80 % НВ) порога предполивной влажности почвы в слое 0,4 м до начала фазы образования 2-го настоящего листа с последующим увеличением расчетного слоя до 0,5 м.

Другой известной производственной проблемой при выращивании столовой моркови в зоне сухих степей Нижневолжского региона является снижение доли выхода товарной продукции как последствий воздушной засухи. Возможность использования спринклерных систем для проведения освежительных поливов позволяет в определенной степени снимать воздушную засуху и температурную напряженность в среде посева. Учитывая, что научно обоснованных рекомендаций по этому поводу в регионе нет, этот вопрос также был поставлен к исследованию в рамках реализуемого нами полевого эксперимента. В рамках фактора В полевого опыта (проведение освежительных поливов) были заложены следующие варианты:

- вариант В1 (контроль), - без проведения освежительных поливов;

- вариант В2 - проведение освежительных поливов при снижении относительной влажности воздуха ниже 30 %;

- вариант В3 - проведение освежительных поливов при снижении относительной влажности воздуха ниже 50 %;

- вариант В4 - проведение освежительных поливов при снижении относительной влажности воздуха ниже оптимального уровня (70 %).

Полевой эксперимент по такой программе был заложен на опытном участке, расположенного в границах фермерского хозяйства «им. Л.Н. Василенко» Городищен-ского района Волгоградской области. Почвы на опытном участке светло-каштановые, среднесуглинистые, типичные для региона исследований. Такие почвы, как правило, слабогумусированы и малоплодородны, что обуславливает необходимость применения минеральных удобрений. Удобрения в опытах вносили дозой ^ооРшКш, рассчитанной на формирование урожайности корнеплодов на уровне 80 т/га.

Вегетационные и освежительные поливы в опытах проводили стационарной системой низкоинтенсивного дождевания. Распределительная сеть системы формировалась из гибких трубопроводов диаметром 150 м. Поливные трубопроводы с выходом на дождевальные аппараты формировались с переменным диаметром - сначала 100 мм, а затем 75 мм. Установка дождевальных аппаратов проводилась на расстоянии 12 м друг от друга, производительность каждого аппарата составляет 500 л/час. Поливная норма вегетационных поливов рассчитывалась исходя из необходимости поддержания постоянного порога предполивной влажности почвы не ниже 80 % НВ. В зависимости от заданной схемой опыта мощности расчетного слоя почвы поливная норма составляла 300 м3/га (расчетная глубина промачивания 0,5 м), 240 м3/га (расчетная глубина промачивания 0,4 м), 180 м3/га (расчетная глубина промачивания 0,3 м), 120 м3/га (расчетная глубина промачивания 0,2 м).

По совокупности гидротермических показателей вегетационный период моркови в 2015 и 2016 годах можно охарактеризовать ка среднезасушливый. В 2015 году от посева до уборки моркови поступило 126,4 мм осадков, а ГТК для периода составил 0,42. В 2016 году за вегетационный период поступило 137,7 мм осадков, а ГТК составил 0,47.

Результаты и обсуждение. Полученные в опытах данные убедительно свидетельствуют о существенном влиянии изучаемых факторов на формирование водного режима почвы, элементов микроклимата в среде растений, водопотребление и динамику расходования оросительной воды, общую продуктивность моркови, а также на долю выхода стандартной продукции из общего собранного урожая корнеплодов.

На рисунке 1 в графической форме приведена выборка данных по формированию режима проведения освежительных поливов в соответствии с регламентируемыми вариантами условиями, и их взаимосвязи с формированием относительной влажности воздуха в среде растений на фоне общих вариаций метеорологических показателей. Выборка данных была проведена на примере 2015 года на фоне проведения вегетационных поливов, обеспечивающих поддержание постоянного, 80 % НВ, порога предпо-ливной влажности почвы в слое 0,3 м до фазы формирования 2-го листа и 0,5 м - в последующие фазы вегетации моркови. Регламент проведения освежительных поливов включал ограничения по температурному режиму (поливы не проводились при температуре воздуха менее 25 0С). Поливная норма освежительного полива составляла 20 м3/га (нетто), что обеспечивало смачивание надземного растительного слоя и поверхности почвы (до 0,03 м).

Вариант В2 - проведение освежительных поливов при (р < 30 %

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

01.05.2015 31.05.2015 30.06.2015 30.07.2015 29.08.2015

Вариант ВЗ - проведение освежительных поливов при ср < 50 %

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

01.05.2015 31.05.2015 30.06.2015 30.07.2015 29.08.2015

Вариант В4 - проведение освежительных поливов при (р < 70 %

01.05.2015 31.05.2015 30.06.2015 30.07.2015 29.08.2015

| I Освежительные поливы, мЗ/га

Относительная влажность воздуха, % ——— Среднесуточная температура воздуха, ОС ......Относительная влажность воздуха в среде растений, %

Рисунок 1 - График проведения освежительных поливов в опыте

В соответствии с установленными регламентами, на участках варианта В2 (назначение поливов при относительной влажности воздуха ниже 30 %) в 2015 году потребовалось проведение 16 освежительных поливов, из которых 3 было проведено в

фазу формирования 2-5-го настоящего листа, 8 - после образования 7-го листа до наступления фазы технической спелости и 5 поливов - в период «техническая-уборочная спелость корнеплода» (рисунок 1, таблица 1).

На участках варианта, где освежительные поливы назначались при снижении относительной влажности воздуха ниже 50 % (схема варианта В3) потребовалось проведение одного полива уже до фазы образования 2-го листа, до 9 увеличилось число проведенных освежительных поливов в период образования 2-5-го настоящего листа, еще 4 полива было назначено в период образования 5-7-го листа и 17 - после образования 7-го листа до наступления фазы технической спелости. В период «техническая уборочная спелость корнеплода» также как и в варианте В2 было проведено 5 освежительных поливов. Всего за вегетационный период моркови потребовалось провести 36 освежительных поливов при относительной влажности воздуха менее 50 %.

На участках варианта В4 (назначение поливов при относительной влажности воздуха менее 70 %) за весь период вегетации моркови потребовалось провести 37 освежительных поливов. В сравнении с вариантом В3 (назначение поливов при относительной влажности воздуха менее 50 %), на один освежительный полив больше было проведено в период «образование 7-го листа техническая спелость корнеплода».

Проведение освежительных поливов гарантированно обеспечивало временное повышение относительной влажности воздуха в среде растений на 9-25 %. В наибольшей степени (с приростом до 22-25 %) относительная влажность воздуха в среде растений возрастала, если освежительные поливы проводились ежедневно.

Таблица 1 - Водопотребление и основные элементы спринклерного орошения моркови

1 а Элементы режима спринклерного орошения моркови о м

8 £ Фактор В (Режим проведен освежительных поливов) 2015 год 2016 год Суммарное водопотреблени (2015-2016 гг.), м3/га

Фактор А (мощность увл; мого горизонта почвы Число вегетационных поливов Средняя продолжительность межполивного периода, сут. Число освежительных поливов Оросительная норма, м3/га Число вегетационных поливов Средняя продолжительность межполивного периода, сут. Число освежительных поливов Оросительная норма, м3/га

В1 (контроль) 14 9 0 3660 12 11 0 3240 5125

А1 В2 13 10 16 3680 12 11 0 3240 5185

(0,2-0,5 м) В3 12 11 36 3780 11 12 14 3220 5275

В4 12 11 37 3800 11 12 25 3440 5335

В1 (контроль) 13 10 0 3660 12 11 0 3480 5145

А2 В2 12 11 16 3680 12 11 0 3480 5210

(0,3-0,5 м) В3 11 12 36 3780 11 12 14 3460 5310

В4 11 12 37 3800 11 12 25 3680 5365

В1 (контроль) 12 11 0 3540 11 12 0 3240 5015

А3 В2 11 12 16 3560 11 12 0 3240 5070

(0,4-0,5 м) В3 10 13 36 3660 10 13 14 3220 5190

В4 10 13 37 3680 10 13 25 3440 5215

Если в предыдущие дни освежительные поливы не проводились, то в день проведения полива относительная влажность воздуха (ее среднесуточные значения) в среде растений возрастала не менее, чем на 9-11 %. При проведении освежительного полива в предшествующие сутки, но без назначения полива в день замера, относительная влажность воздуха возрастала на 15-18 %.

Таким образом, использование стационарных дождевальных систем для проведения освежительных поливов обеспечивает возможность частичного регулирования микроклимата в среде растений. Установленные закономерности сохранялись во все годы проведения исследований. При этом важно учитывать, что фактически складывающиеся метеоусловия могут существенно корректировать режим проведения освежительных поливов. Например, в 2016 году на участках варианта В4 (назначение освежительных поливов при влажности воздуха менее 70 %) было проведено 25 освежительных полива, что на 12 поливов меньше, чем в 2015 году (таблица 1). На участках варианта, где в соответствии с принятой схемой эксперимента освежительные поливы назначались при влажности воздуха менее 50 %, в 2016 году потребовалось провести всего 14 освежительных полива, а до 30 % относительная влажность воздуха за вегетационный период моркови не снижалась.

Исследования показали, что в зависимости от принятого режима проведения освежительных поливов изменяется и потребность в вегетационных поливах, призванных обеспечить оптимальное регулирование влажности почвы. Например в 2015 году в вариантах с поддержанием постоянного, 80 % НВ, порога предполивной влажности почвы в слое 0,3-0,5 м (схема варианта А2) на участках, где освежительные поливы не назначались (контроль, В1) потребовалось проведение 13 вегетационных поливов со средним межполивным интервалом 10 суток. При проведении освежительных поливов со снижением относительной влажности воздуха до 30 % (схема варианта В2) за вегетационный период моркови было проведено 12 вегетационных поливов со средним межполивным интервалом 11 суток. На участках вариантов, где освежительные поливы назначались при относительной влажности воздуха менее 50 % (схема варианта В3) или 70 % (схема варианта В4), для поддержания постоянного, 80 % НВ, предполивного порога влажности почвы в слое 0,3-0,5 м было проведено 11 поливов со средним межполивным интервалом 12 суток.

Таким образом, периодическое смачивание вегетационного покрова и поверхности почвы освежительными поливами снижает динамику корневого потребления почвенной влаги, а также компенсирует затраты воды на физическое испарение. Установленные особенности формирования режима спринклерного орошения моркови сохранились и в 2016 году.

Оросительная норма в опытах учитывала затраты воды как на проведение вегетационных поливов для регулирования водного режима почвы, так и на проведение освежительных поливов. Расчеты показали, что суммарные затраты оросительной воды возрастают при проведении освежительных поливов. Например, в 2015 году суммарные за вегетационный период затраты оросительной воды на участках варианта, где освежительные поливы проводили уже при снижении относительной влажности воздуха до 70 %, составляли 3680-3800 м3/га, что, в среднем, на 140 м3/га больше, чем в вариантах, где проведение освежительных поливов не было предусмотрено. В 2016 году прирост оросительной нормы в этих же вариантах оставил уже 200 м3/га. В то же время полученные данные не позволяют нам говорить о закономерном увеличении оросительной нормы в вариантах, где освежительные поливы проводили при снижении относительной влажности воздуха до 50 % или до 30 %. Например, в том же, 2016 году на контроле (без проведения освежительных поливов) и в вариантах, где было предусмотрено проведение освежительных поливов при снижении относительной влажности воздуха до 30 %, оросительная норма была одинакова, а при проведении освежительных поливов со снижением относительной влажности воздуха до 50 %, - даже снижалась на 20 м3/га.

Анализ полученных данных указывает на тесную связь оросительной нормы с суммарным водопотреблением моркови. В среднем за годы исследований доля оросительной воды в восполнении расходуемой на водопотребление влаги составляла 66,369,7 %. Обращает внимание узкий диапазон распределения данных о долевом участии оросительной воды в формировании суммарного водопотребления моркови при сприн-клерном орошении. Это свидетельствует о слабом влиянии изучаемых факторов на структуру суммарного водопотребления моркови. В то же время, суммарное водопо-требление существенно изменялось в зависимости от сочетания поставленных к изучению факторов.

Наименьшим суммарным водопотреблением моркови в опытах характеризовались варианты, где рекомендуемый порог предполивной влажности почвы, 80 % НВ, до фазы образования 2-го листа поддерживали в слое 0,4 м. В среднем за годы исследований суммарное водопотребление здесь изменялось от 5015 м3/га на участках, где освежительные поливы не проводились до 5215 м /га на участках, где освежительные поливы назначались уже при снижении относительной влажности воздуха до 70 %. Наибольшим суммарным водопотреблением, в среднем, 5365 м /га, характеризовались посевы моркови при поддержании заданного порога предполивной влажности почвы, 80 % НВ, в слое 0,3-0,5 м в сочетании с проведением освежительных поливов при снижении относительной влажности почвы до 70 %.

Исследованиями установлено, что применение спринклерного орошения для полива столовой моркови в зоне сухих степей Нижневолжского региона обеспечивает возможность формирования общей урожайности столовых корнеплодов на уровне 77,486,2 т/га, что, безусловно, делает рентабельном применение интенсивных агротехноло-гий (таблица 2).

Таблица 2 - Продуктивность столовой моркови при спринклерном орошении

Фактор А (мощность увлажняемого горизонта почвы, м) Фактор В (режим проведения освежительных поливов) Урожайность корнеплодов, всего, т/га Доля вь п 1хода стандартной эодукции, %

2015 год 2016 год Средняя 2015 год 2016 год Средняя

А1 (0,2-0,5 м) В1 (контроль) 82,1 83,2 82,7 85,5 86,8 86,2

В2 84,3 83,2 83,8 87,2 86,8 87,0

В3 85,0 83,9 84,5 88,7 88,7 88,7

В4 85,0 84,1 84,6 88,6 87,9 88,3

А2 (0,3-0,5 м) В1 (контроль) 82,2 84,7 83,5 88,4 90,2 89,3

В2 84,5 84,7 84,6 91,2 90,2 90,7

В3 85,2 86,2 85,7 94,1 94,8 94,5

В4 85,2 86,2 85,7 94,2 94,5 94,4

А3 (0,4-0,5 м) В1 (контроль) 77,4 81,2 79,3 90,1 90,0 90,1

В2 79,5 81,2 80,4 93,0 90,0 91,5

В3 82,0 82,4 82,2 94,4 94,5 94,5

В4 82,0 82,1 82,1 94,5 94,5 94,5

НСР05 Фактор А 1,72 1,00

Фактор В 1,99 1,15

Для частных средних 3,45 1,99

Вариация общей продуктивности достигает 8,8 т/га, однако в еще большей степени изменяется выход продукции стандартного качества. Государственным стандартом [5] регламентируется учет здоровых, чистых, не увядших, не треснувших корнеплодов без повреждений сельскохозяйственными машинами, вредителями, типичной для ботанического вида формы и окраски, с установленными геометрическими размерами. Исследование собранного урожая показало, что значимая доля корнеплодов не соответствует требованиям указанного стандарта из-за растрескивания, изменения формы и других, менее распространенных причин.

Наибольший процент потрескавшихся корнеплодов наблюдался на участках, где порог предполивной влажности почвы (80 % НВ) поддерживали в слое 0,2-0,5 м, а освежительных поливов не проводилось. Доля выхода стандартной продукции на участке этого варианта в годы исследований не превышала 85,5-86,8 %, что снизило товарную продуктивность посева до 70,2-72,2 т/га (таблица 3).

Таблица 3 - Урожайность стандартных корнеплодов моркови

Фактор А (мощность увлажняемого горизонта почвы, м) Фактор В (Режим проведения освежительных поливов) Урожайность стандартной продукции, Y, т/га ЛY в зависимости от мощности увлажняемого слоя почвы ЛY в зависимости от режима проведения освежительных поливов

2015 год 2016 год Средняя т/га % т/га %

А1 (0,2-0,5 м) В1 70,2 72,2 71,2 - - - -

В2 73,5 72,2 72,9 - - 1,6 2,3

В3 75,4 74,4 74,9 - - 3,7 5,2

В4 75,3 73,9 74,6 - - 3,4 4,8

А2 (0,3-0,5 м) В1 72,7 76,4 74,6 3,4 4,7 - -

В2 77,1 76,4 76,8 3,9 5,4 2,2 3,0

В3 80,2 81,7 81,0 6,1 8,1 6,4 8,6

В4 80,3 81,5 80,9 6,3 8,4 6,3 8,5

А3 (0,4-0,5 м) В1 69,7 73,1 71,4 0,2 0,3 - -

В2 73,9 73,1 73,5 0,7 0,9 2,1 2,9

В3 77,4 77,9 77,7 2,8 3,7 6,3 8,8

В4 77,5 77,6 77,6 3,0 4,0 6,1 8,6

НСР05 Фактор А 2,2 1,5

Фактор В 2,5 1,8

Для частных средних 4,4 3,1

Проведение освежительных поливов обеспечивало повышение выхода доли стандартных корнеплодов, причем наибольший эффект был получен на участках, где такие поливы проводили при снижении относительной влажности воздуха до 50 (вариант В3) или 70 % (вариант В4). Повышение относительной влажности воздуха в среде растений в особенно засушливые периоды увеличивало долю выхода урожая, отвечающего требованиям стандарта качества, на 1,1-5,8 %. Сочетание таких схем применения освежительных поливов с поддержанием заданного 80 % НВ порога предполивной влажности почвы в слое 0,2-0,5 м обеспечило возможность получения до 74,4-75,3 т/га товарного урожая моркови.

Однако наибольших результатов удалось добиться совместным регулированием влажности почвы при заданном, 80 % НВ, предполивном уровне в слое 0,3-0,5 м и относительной влажности воздуха путем проведения освежительных поливов при ее снижении до 70 (вариант В4) или 50 % (вариант В3). Урожайность стандартных корнеплодов моркови на участках этих вариантов достигала 80,2-81,7 т/га, обеспечивая установленный целевой уровень продуктивности этой культуры на мелиорированных (орошаемых) землях.

Проведение вегетационных поливов для поддержания влажности почвы на уровне 80 % НВ в слое 0,4 м - до фазы образования 2-го листа и в слое 0,5 м - в последующие периоды развития моркови оказалось неэффективным. Общая продуктивность моркови при этом снижалась до 77,4-82,4 т/га, а урожайность стандартной продукции -до 69,7-77,9 т/га.

Заключение. Использование стационарных дождевальных систем обеспечивает возможность гибкого регулирования влажности почвы и технологическую реализуемость системного проведения освежительных поливов, позволяющих частично регулировать микроклимат в среде растений. Проведение освежительных поливов обеспечивает временное повышение относительной влажности воздуха в среде растений на 9-25 %, причем в наибольшей степени (с приростом до 22-25 %) относительная влажность воздуха в среде растений возрастала, если освежительные поливы проводились ежедневно. Комплексная оптимизация глубины расчетного слоя почвы при спринклерном орошении моркови в период от посева до образования 2-го настоящего листа и режима проведения освежительных поливов позволяет повысить как общую продуктивность посевов, так и выход корнеплодов стандартного качества. В совокупности это позволяет сформировать гарантированный урожай стандартных корнеплодов моркови на уровне 80,2-81,7 т/га.

Библиографический список

1. Борисов, В.А. Качество и лежкость овощей [Текст]/ В.А. Борисов, С.С. Литвинов, А.В. Романова. - Москва: ВНИИО, 2003. - 625 с.

2. Бородычев, В.В. Комплексы показателей мониторинга работы дождевальной техники в режиме реального времени [Текст]/ В.В. Бородычев, М.Н. Лытов, Е.Э. Головинов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. -2015. - № 3 (39). - С. 33-37.

3. Бородычев, В.В. Геопозиционный синтез мониторинговых данных и возможности их использования в режиме реального времени [Текст]/В.В. Бородычев, М.Н. Лытов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2016. - № 1. - С. 168-177.

4. Бородычев, В.В. Управление реализацией потенциальной продуктивности моркови [Текст]/ В.В. Бородычев, А.А. Мартынова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2011. - № 1. - С. 17-23.

5. ГОСТ 1721-85. Морковь столовая свежая заготовляемая и поставляемая. Технические условия [Текст]. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1996. - 6 с.

6. Корпоративная база статистических данных FAO. Торговля [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://faostat3.fao.org/download/T/TP/E (дата обращения 09.11.2016).

7. Литвинов, С.С. Научные основы современного овощеводства [Текст]/ С.С. Литвинов. - Москва: ВНИИО, 2008. - 771 с.

8. Овчинников, А.С. Оценка рентабельности производства овощей в Нижнем Поволжье [Текст]/ А.С. Овчинников, О.В. Бочарникова, В.С. Бочарников // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2007. -№ 1. - С. 49-53.

9. Овчинников, А.С. Влияние способов обработки и водного режима почвы на урожайность моркови при капельном орошении [Текст]/ А.С. Овчинников, С.А. Лисиченко // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2014. - № 3 (35). - С. 36-42.

10. Оптимальное управление поливами на основе современных вычислительных алгоритмов [Текст]/ В.В. Бородычев, М.Н. Лытов, А.С. Овчинников, В.С. Бочарников // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2015. - № 4. - С. 21-27.

11. Санжаровская, М.И. Индустриальная технология выращивания и уборки моркови [Текст]/ М.И. Санжаровская // Инженерно-техническое обеспечение АПК. Реферативный журнал. - 2007. - № 3. - С. 787.

12. А.С. Современные технологии ирригационных систем орошения [Текст]/ А.С. Овчинников, М.П. Мещеряков, В.С. Бочарников, О.В. Бочарникова // Проблемы рационального использования природохозяйственных комплексов засушливых территорий: сборник научных трудов международной научно-практической конференции. - Волгоград: ВолГАУ, 2015. - С. 124-126.

13. Федеральная служба государственной статистики. Центральная база статистических данных [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.gks.ru/dbscripts/munst/munst18/DBInet.cgi#1

Reference

1. Borisov, V. A. Kachestvo i lezhkost' ovoschej [Tekst]/ V. A. Borisov, S. S. Litvinov, A. V. Romanova. - Moskva: VNIIO, 2003. - 625 s.

2. Borodychev, V. V. Kompleksy pokazatelej monitoringa raboty dozhdeval'noj tehniki v rezhime real'nogo vremeni [Tekst]/ V. V. Borodychev, M. N. Lytov, E. }. Golovinov // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: Nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. -2015. - № 3 (39). - S. 33-37.

3. Borodychev, V. V. Geopozicionnyj sintez monitoringovyh dannyh i vozmozhnosti ih ispol'zovaniya v rezhime real'nogo vremeni [Tekst]/V. V. Borodychev, M. N. Lytov // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2016.

- № 1. - S. 168-177.

4. Borodychev, V. V. Upravlenie realizaciej potencial'noj produktivnosti morkovi [Tekst]/ V. V. Borodychev, A. A. Martynova // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: Nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2011. - № 1. - S. 17-23.

5. GOST 1721-85. Morkov' stolovaya svezhaya zagotovlyaemaya i postavlyaemaya. Tehnich-eskie usloviya [Tekst]. - M.: IPK Izd-vo standartov, 1996. - 6 s.

6. Korporativnaya baza statisticheskih dannyh FAO. Torgovlya [}lektronnyj resurs]. - Rezhim dostupa: http://faostat3.fao.org/download/T/TP/E (data obrascheniya 09.11.2016).

7. Litvinov, S. S. Nauchnye osnovy sovremennogo ovoschevodstva [Tekst]/ S. S. Litvinov. -Moskva: VNIIO, 2008. - 771 s.

8. Ovchinnikov, A. S. Ocenka rentabel'nosti proizvodstva ovoschej v Nizhnem Povolzh'e [Tekst]/ A. S. Ovchinnikov, O. V. Bocharnikova, V. S. Bocharnikov // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversi-tetskogo kompleksa: Nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2007. - № 1. - S. 49-53.

9. Ovchinnikov, A. S. Vliyanie sposobov obrabotki i vodnogo rezhima pochvy na urozhajnost' morkovi pri kapel'nom oroshenii [Tekst]/ A. S. Ovchinnikov, S. A. Lisichenko // Izvestiya Nizh-nevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: Nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. - 2014.

- № 3 (35). - S. 36-42.

10. Optimal'noe upravlenie polivami na osnove sovremennyh vychislitel'nyh algoritmov [Tekst]/ V. V. Borodychev, M. N. Lytov, A. S. Ovchinnikov, V. S. Bocharnikov // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional'noe obrazo-vanie. - 2015.

- № 4. - S. 21-27.

11. Sanzharovskaya, M. I. Industrial'naya tehnologiya vyraschivaniya i uborki morkovi [Tekst]/ M. I. Sanzharovskaya // Inzhenerno-tehnicheskoe obespechenie APK. Referativnyj zhurnal. -2007. - № 3. - S. 787.

12. A. S. Sovremennye tehnologii irrigacionnyh sistem orosheniya [Tekst]/ A. S. Ovchinni-kov, M. P. Mescheryakov, V. S. Bocharnikov, O. V. Bocharnikova // Problemy racional'nogo ispol'zovaniya prirodohozyajstvennyh kompleksov zasushlivyh territorij: sbornik nauchnyh trudov mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. - Volgograd: VolGAU, 2015. - S. 124-126.

13. Federal'naya sluzhba gosudarstvennoj statistiki. Central'naya baza statisticheskih dannyh [}lektronnyj resurs]. - Rezhim dostupa: http://www.gks.ru/dbscripts/munst/munst18/DBInet.cgi#1

E-mail: volgau@volgau.com