THE EFFECTIVENESS OF SUBSURFACE IRRIGATION FOR GROWING FRUIT CROPS IN THE STEPPE ZONE

Акутнева Е.В.

Кандидат сельскохозяйственных наук, Волгоградский государственный аграрный университет

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ВНУТРИПОЧВЕННОГО ОРОШЕНИЯ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ ПЛОДОВЫХ КУЛЬТУР В СТЕПНОЙ ЗОНЕ

Аннотация

Установлен оптимальный режим орошения яблоневого сада по трубчатым увлажнителям, обеспечивающий прибавку урожая при минимальных затратах поливной воды.

Ключевые слова: внутрипочвенное орошение, садовые культуры.

Akutneva E.V.

PhD in Agriculture, Volgograd state agrarian University

THE EFFECTIVENESS OF SUBSURFACE IRRIGATION FOR GROWING FRUIT CROPS IN THE STEPPE ZONE

Abstract

The optimum mode of irrigation Apple orchard in tubular humidifiers, providing increase of crop with minimum expenses of irrigation water.

Keywords: subsurface irrigation, fruit crops.

Молодые сады в Волгоградской области занимают 2781 га, в том числе 50% из них - интенсивного типа. Они заложены в Ольховском, Городищенском, Калачевском, Руднянском, Николаевском, Еланском, Камышинском, Серафимовичском и Михайловском районах.

Большое значение для развития садоводства в области является применение экономичных способов орошения и совершенствование существующих технических способов полива. Значительный интерес с этой точки зрения представляет внутрипочвенный способ полива.

Применение рациональных режимов орошения яблоневого сада по трубчатым увлажнителям для условий Волгоградской области обеспечивает прибавку урожая при минимальных затратах поливной воды.

Опытный участок наших исследований располагался 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 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, рН=7,2. глубина залегания грунтовых вод - 7м. [1]

За годы исследований погодные условия вегетационного периода имели значительные колебания. Так 2000 и 2010 годы отмечены как влажные (ГТК=1,07; 0,68), 2001 и 2009 годы характеризовались как среднесухие (ГТК=0,60), 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008 годы - острозасушливые (ГТК=0,33; 0,47; 0,41; 0,5; 0,46; 0,5; 0,46). Обеспеченность положительными температурами выше 10⁰С в течение вегетационного периода за все годы исследований приближались к норме.

Оросительная сеть участка проведения исследований, где закладывался двухфакторный полевой опыт, состояла из магистрального трубопровода d=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 d=34 мм и длиной 150 м. В качестве увлажнителей были выбраны полихлорвиниловые трубы с полнооборотным полиэтиленовым экраном.

Укладка увлажнителей проводилась в ручную на расстоянии 1,2 м от ствола деревьев. Перфорация была выполнена с d=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 0,4 м. Экран огибал увлажнитель и имел выход воды в сторону штамба дерева. Устройство экрана вызвано необходимостью сдерживать фильтрацию воды в нижележащие горизонты, и предотвращения заиления, а также увеличения контура увлажнения.

Опытный участок был заложен в 2000 году сортами Мелба, Оттава, Мантет на подвое М9. Посадка произведена по широкорядной уплотненной схеме 6 х 4 м, с густотой стояния 416 деревьев на гектар. Общая площадь опытного поля внутрипочвенного орошения 1,8 га.

На опытном участке испытывались три варианта полива: 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 в метровом слое почвы не ниже 70 % НВ.

На каждый вариант выделено по 12 деревьев. В качестве учетных выделены деревья хорошо развитые, типичные для сорта, по 5 учетных деревьев в каждой повторности.

Делянки по вариантам опытов разделяются защитными рядами деревьев (по 2 ряда). Полив защитных рядов производился так же, как и соответствующие опытные делянки. С торцевых сторон учетных рядов выделено как защитные 2 растения.

Расход воды на один внутрипочвенный увлажнитель при различных нормах полива в течение всего периода проведения исследований, поддерживался нами на уровне 0,58 л/сек. Объем воды, необходимый для проведения заданного порога влажности контролировался расходомерами. При средней поливной норме 208 м³/га время полива составило 10 часов; при средней поливной норме 160 м³/га – 8 часов и при средней поливной норме 105 м³/га – 5 часов. Напор в голове увлажнителя поддерживался на уровне 0,5м.

Количество и нормы поливов при внутрипочвенном орошении за период проведения исследований были неодинаковы, и зависели от суммы выпавших осадков, температуры и влажности воздуха.

Установлено, что для поддержания влажности в активном слое почвы на уровне 60% НВ понадобилось во влажные годы (в среднем) проведение пяти, а в сухие одиннадцати поливов средней поливной нормой 208 м³/га. Для поддержания влажности активного слоя почвы на уровне 70% НВ потребовалось, соответственно, 9 и 17 поливов, нормой 160 м³/га. Для поддержания влажности активного слоя почвы на уровне 80% НВ потребовалось, 15 и 29 полива, нормой 105 м³/га.

Расчетная поливная норма для орошаемых по бороздам части опытного участка составила 600 м³/га. По контрольному варианту в среднем за сезон вегетации проводилось от 3 до 8 поливов, оросительной нормой от 1890 м³/га во влажные нормы до  5040 м³/га в среднезасушливые.

Различная водообеспеченность активного слоя почвы способствовала получению неодинаковых урожаев и расходованию различных объемов воды.

Так, обеспечение влажности почвы на уровне 60 % НВ способствовало формированию урожая яблони сорта Мантет (в среднем за годы исследований) 20,3 т/га, а средний коэффициент водопотребления составил - 192 м³/т. Для сортов Мелба и Оттава средняя урожайность составила 18,3 и 17,8 т/га соответственно, а средний коэффициент водопотребления - 213 и 219 м³/т.

Поддержание предполивного порога влажности на уровне 70 % НВ сопровождалось увеличением урожайности исследуемых сортов яблони (Мантет, Мелба, Оттава) и в среднем составила – 25,8; 17,8; 17,0 т/га, что способствовало снижению коэффициента водопотребления. Средние его значения составили - 160; 233; 244 м³/т.

Увеличение предполивного порога влажности почвы до 80 % НВ не увеличивало урожайности исследуемых сортов по сравнению со вторым вариантом. Среднее ее значение для сортов Мантет, Мелба и Оттава составил – 24,9; 16,7; 15,8 т/га. Среднее значение коэффициента водопотребления составило - 175; 260; 276 м³/т.

Среднее значение урожайности при поверхностном поливе за годы исследований для исследуемых сортов Мантет, Мелба, Оттава составило - 22,0; 16,6; 15,8 т/га. Соответственно значение коэффициента водопотребления в среднем составило - 4218; 290; 305 м³/га.

Для сравнительной экономической оценки режимов орошения при внутрипочвенном и поверхностном поливах по вариантам опытов нами были подсчитаны все затраты на выращивание и получение продукции яблок и капитальные затраты на строительство. Технология выращивания яблони соответствовала принятой в производственных условиях. Производственные расходы определялись по вариантам в технологических картах. Нормы выработки, расхода топлива, оплата труда и другие нормативы принимались для данных производственных условий с учетом существующих типовых норм.

Наибольший экономический эффект внутрипочвенного орошения получен на втором варианте режима, обеспечивающего поддержание влажности активного слоя почвы не ниже 70 % НВ. Прирост чистого дохода при выращивании сорта Мантет на этом варианте составляет 46470 руб., сорта Мелба - 43470 руб., сорта Оттава - 41070 руб. Коэффициент экономической эффективности дополнительных капиталовложений составляет в зависимости от сорта 0,41; 0,39; 0,36 соответственно. Средний срок окупаемости составил 2,6 - 4,1 года.

Таким образом, реализация рекомендуемой технологии внутрипочвенного орошения яблоневого сада, ориентированной на урожайность яблок 20 - 25 т/га, экономически выгодна. Экономический эффект от внутрипочвенного орошения, обеспечивающего поддержание влажности почвы 70 % НВ составляет 68000 руб. при индексе доходности 2,10. Срок окупаемости вложенных средств с учетом затрат на строительство составит 2,4-4,1 года.

Литература

1. Акутнева Е.В. Внутрипочвенное орошение яблоневого сада в условиях Волгоградской области: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. – Новочеркасск, 2005. – 24 с.

References

1. Acutneve E. V. Subsurface irrigation of an Apple orchard in the conditions of the Volgograd region: abstract. dis. candidate. of agricultural Sciences. – Novocherkassk, 2005. – 24 p.