Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Весь мировой опыт земледелия свидетельствует о том, что ресурсо-, энерго- , влаго- и природосберегающие почвозащитные технологии являются велением времени и наиболее соответствуют глобальным требованиям к современному сельскохозяйственному производству, особенно направление исследований, связанное с водосберегающей технологией возделывания сельскохозяйственных культур, так как везде и всюду охрана и рациональное использование водных ресурсов как оросительных, так и питьевых источников становится проблемой мирового масштаба. Особенно остро стоит проблема в условиях сухого и жаркого климата юга Казахстана.

По результатам исследований Ж. Оспанбаева [1] получены интересные данные о том, что в условиях орошаемого земледелия, используя гребневой способ возделывания пшеницы, можно сократить расход поливной воды на 30–40 %, снизить нормы высева семян в 2–2,5 уменьшить число основных и предпосевных обработок почвы в 1,5–2,5 раза, возможность проведения механизированных способов борьбы с сорняками, возможность эффективного использования удобрений за счет локального и гребневого их внесения и т.п.

Джумшудов И.М., Рзаев М.Я., Ахмедов М.Г. [2] отмечают, что при гребневом способе посева повышается эффективность полива почвы, снижаются затраты труда поливщиков, а также увеличивается площадь питания растений и коэффициент кущения.

Результаты исследований ученых ЮЗНИИЖиР (Сыдык Д.А, Жарасов Ш., Карабалаева А.Д, Сыдыков М.А. и др.) [3] за 2006–2008 годы показали, что в условиях орошения юга Казахстана наибольшая урожайность озимой пшеницы сорта Жетысу 50,8 ц/га получена при гребневом способе посева в норме 3,0 млн шт./га всхожих зерен с ранневесенней подкормкой азотными удобрениями в норме 60 кг/га д.в. в гребни на фоне фосфорных удобрений (Р45 кг/га).

Цель исследования

Принимая во внимание вышеизложенное, и учитывая почвенно-климатические особенности юга Казахстана, следует отметить, что основным фактором, лимитирующим продуктивность сельскохозяйственных культур, является влага.

Известно, что оптимизация одного фактора усиливает действие другого, поэтому, оптимизируя водный режим почвы, необходимо регулировать питание растений с учетом потребностей. В связи с этим в 2009–2011 годы на опытном участке ЮЗНИИЖиР в звене пропашного шестипольного зернового севооборота проведены исследования с целью разработки водосберегающей технологии орошения озимой пшеницы при гребне-бороздковом способе посева.

Материалы и методы исследования

Почвенный покров зоны исследований представлен обыкновенными сероземами, развитыми на мощной толщине лессовидных суглинков и супесей. Механический состав верхнего горизонта относится к среднему суглинку. Содержание гумуса в пахотном слое почвы (0–30 см) в среднем за годы исследований составили 1,20 %, подвижного фосфора – 19,1 мг/кг, нитратного азота – 18,2 мг/кг, обменного калия – 281 мг/кг. По степени обеспеченности элементами питания опытные участки характеризуются средней обеспеченностью фосфором, высокой обеспеченностью калием.

В исследованиях был изучен режим орошения озимой пшеницы при гребне-бороздковом посеве в зависимости:

– от способов полива (1 – постоянная водоподача в каждую борозду, прерывистая водоподача: 2 – в каждую и 3 – через борозду);

– от условий питания (варианты: 1 – Р₃₀N₆₀ кг/га и 2 – P₄₅N₉₀ кг/га);

– от числа и сроков полива (1 – один полив в период трубкования, 2 – два полива: первый – в период трубкования, второй – в период налива зерна) полива.

Объектами исследований являлись районированные сорта озимой пшеницы – Алмалы и Жетысу. Норма высева – 2,5–3,0 млн шт./га всхожих зерен.

Посевы во все годы исследований (2009–2011 гг.) были проведены в III-й декаде октября с модернизованной сеялкой СО-4,2 на гребнях с междурядьем 70 см двухстрочным способом (20 см). Предшественник – кукуруза.

Гребневой посев озимой пшеницы осуществлялся с одновременной нарезкой поливных борозд, глубина посева 4,5–5,5 см.

Весной проведены междурядные обработки и в период кущения озимой пшеницы гребневые посевы, с учетом засоренности полей, обработаны гербицидом Диален Супер в дозе 0,7 л/га. Междурядная обработка проводилась культиватором растениепитателем КРН-4,2 с одновременной подкормкой, т.е. внесением азотных удобрений в норме N₆₀ и N₉₀ кг/га действующего вещества. Под основную вспашку были внесены фосфорные удобрения в норме P₃₀ и P₄₅ кг/га действующего вещества.

Результаты исследования и их обсуждение

Показатели водно-физических свойств метрового слоя почвы (0–100 см) опытного участка до посева и после уборки урожая колебались в пределах: пористость (скважность) 40,8–42,1 и 39,1–40,8 % от объема почвы; максимальная гигроскопичность 4,01–4,32 и 4,52–4,56 % от массы почвы, а удельная масса колеблется в пределах 2,42–2,56 и 2,53–2,57 г/см3, соответственно.

Объемная масса почвы в пахотном слое (0–30 см) до посева и после уборки урожая соответственно составляла 1,42–1,48 и 1,51–1,56 г/см3. В слое почвогрунта 0–0,6 м и 0–1,0 м она составляла до посева 1,45 и 1,51 г/см3 .

Выявлено, что перед уборкой урожая величина объемной массы при постоянной водоподаче в каждую борозду составляла 1,54–1,58 г/см3. При прерывистой водоподаче в каждую и через борозду этот показатель был несколько ниже и колебался в пределах 1,51–1,54 г/см3. Это говорит о том, что при прерывистых поливах почва менее уплотняется. Наименьшая влагоемкость почвогрунта колебалась в пределах 21,6–22,7 % от массы почвы.

Установлено, что количество поливов и размеры поливных норм при гребне-бороздковом возделывании озимой пшеницы зависит от сложившихся погодно-климатических условий года, а также от фактической влажности почвы. Результаты исследований показали, что влажность почвы в период вегетации озимой пшеницы в зависимости от фона питания колебалась в пределах 72,3–96,8 % от НВ или запас влаги в метровом слое почвы менялся от 230,6 до 308,8 мм.

Исследованиями выявлено, что очень важное значение имеет своевременное проведение влагозарядкового полива, так как в период посева в верхних горизонтах почвогрунта запасы почвенной влаги недостаточны для получения равномерных дружных всходов.

Осенью в пред- и после посевной периоды во второй (2009 г.) и третий (2010 г.) годы исследований были проведены влагозарядковые поливы нормой 800 м3/га. В первый год (2008 г.) исследований необходимости в проведении влагозарядкового полива из-за высокой увлажненности в этот период не потребовалось.

Установлено, что за период вегетации озимой пшеницы для поддержания предполивной влажности на уровне 70–75 % от НВ с увлажнением почвы на глубину 0,6–0,7 м необходимо проведение вегетационных поливов:

– в увлажненные годы (количество осадков более 500–600 мм) – без полива или 1 полив в фазе налива зерна (600–700 м3/га);

– в среднеувлажненные годы (количество осадков около 500 мм) – 1 полив, в конце Ι-ой декады мая (7–10 мая) в фазе конца трубкования и начала колошения (700–800 м3/га);

– в остро засушливые годы (количество осадков менее 450 мм) – 2 полива: первый полив – в начале Ι-ой половины апреля в фазе трубкования озимой пшеницы, второй полив – в середине мая в фазе налива зерна (800 м3/га).

Нормы полива для промачивания почвогрунта на 0,6 м, в зависимости от влажности почвы, колебались в пределах: при постоянной водоподаче в каждую борозду 600–900 м3/га; при прерывистой водоподаче в каждую и через борозду соответственно 600–800 и 500–700 м3/га.

По результатам исследований установлено, что при прерывистой водоподаче в каждую и через борозду поливные нормы снизились на 11–12 % и 22–25 %.

В разработке режима орошения сельскохозяйственных культур одним из основных элементов его является суммарный расход воды с единицы площади посева. В исследованиях суммарное водопотребление определялось методом водного баланса путем учета использованных запасов почвенной влаги, оросительной нормы и выпавших за вегетационный период осадков (таблица).

Результаты исследований показали, что на вариантах с нормой внесения минеральных удобрений P30N60 и P45N90 кг/га показатели оросительной нормы и суммарного водопотребления особо не различались. Оросительные нормы по обоим сортам в среднем за годы исследований колебались в пределах: при постоянной водоподаче в каждую борозду – 1520–1545 м3/га; при прерывистой водоподаче в каждую и через борозду соответственно 1423–1465 и 1323–1385 м3/га.

Суммарное водопотребление по сортам Алмалы и Жетысу при постоянной водоподаче в каждую борозду соответственно составило 7572–7784 и 7655–7806 м3/га. При прерывистой водоподаче в каждую этот показатель несколько снизился и соответственно составил 7467–7689 и 7494–7716 м3/га.

Водный баланс на гребне-бороздковых посевах озимой пшеницы в зависимости от технологии полива и фона питания, среднее за 2009–2011 гг.

Наименьшие величины суммарного водопотребления были при прерывистой водоподаче через борозду, которые составили по сорту Алмалы 7465–7721 м3/га, по сорту Жетысу 7490–7741 м3/га.

Одна из основных статей приходной части водного баланса – оросительная норма. Она находится в прямой зависимости от сложившихся погодно-климатических условий года и применяемого способа полива. Удельный вес ее, в зависимости от технологии полива и фона питания составил 17,7–20,1 %.

Наряду с оросительной водой другой важной статьей приходной части водного баланса почвы является количество выпадающих атмосферных осадков за период вегетации растений. В связи с этим нами полностью учитывались все осадки, выпавшие за вегетационный период озимой пшеницы, которые в среднем за годы исследований (2009–2011 гг.) составили 5632 м3/га. Доля участия атмосферных осадков в суммарном водопотреблении в среднем составила 72,1–75,4 %.

Результаты исследований показали, что потребление почвенной влаги из метрового слоя почвы колебалось в пределах 5,5–9,4 %. Расход влаги из почвы за вегетационный период растений по сорту Алмалы и Жетысу соответственно составил: при постоянной водоподаче 419,6–609,7 м3/га и 503,3–631,7 м3/га, при прерывистой водоподаче в каждую борозду 406,7–592,0 м3/га и 432,0–618,7 м3/га, при прерывистой водоподаче через борозду 510,0–706,0 и 535,3–726,0 м3/га.

Наибольшие показатели расхода почвенной влаги были на варианте с одним поливом в период трубкования при прерывистой водоподаче через борозду, которые по сортам Алмалы и Жетысу соответственно составили 703,6–706,0 и 723,7–726,0 м3/га.

Однако показатели суммарного расхода влаги посевом не дают представления, насколько эффективно используется вода на создание единицы урожая. В целях уточнения продуктивного использования воды на создание единицы урожая в зависимости от изучаемых агроприемов и почвенно-климатических разностей юга Казахстана необходимо рассчитать коэффициенты водопотребления озимой пшеницы.

Наиболее рациональное использование расхода воды отмечено при двух вегетационных поливах с прерывистой водоподачей в каждую борозду на фоне внесения минеральных удобрений в норме Р₄₅N₉₀, где коэффициенты водопотребления соответственно составили при возделывании озимой пшеницы сорта Алмалы 165,2 м3/ц, Жетысу –163,3 м3/ц.

Выводы

Таким образом, при возделывании озимой пшеницы гребне-бороздковым способом наиболее рациональное использование оросительной воды обеспечивается при двух вегетационных поливах с прерывистой водоподачей в каждую борозду на фоне внесения минеральных удобрений в норме Р45N90, где коэффициенты водопотребления соответственно составили при возделывании озимой пшеницы сорта Алмалы 165,2 м3/ц, Жетысу –163,3 м3/ц.