Режим орошения и водопотребление столового арбуза на бурых полупустынных почвах Северо-Западного Прикаспия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.02, кандидат наук Дедов Андрей Анатольевич

• Дедов Андрей Анатольевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Дедов Андрей Анатольевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4 ГЛАВА I. АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СТОЛОВОГО 9 АРБУЗА ПРИ ОРОШЕНИИ

1.1. Состояние и проблемы развития бахчеводства

1.2. Агробиологические особенности Citrullus vulgaris

1.3. Отношение Citrullus vulgaris к экологическим факторам среды

1.4. Агротехнологические особенности возделывания столового арбуза 26 ГЛАВА II. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ПОЛУПУСТЫННОЙ ЗОНЫ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО ПРИКАСПИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕ- 36 НИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Агроклиматические условия региона исследований

2.2. Почвенно-мелиоративная характеристика опытного участка

2.3. Программа и методика постановки полевых экспериментов

ГЛАВА III. ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ОРОШЕНИЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКЦИОННОГО ПРОЦЕССА И УРОЖАЙНОСТЬ ПЛОДОВ СТОЛОВОГО АРБУЗА НА БУРЫХ ПОЛУПУСТЫННЫХ ПОЧВАХ

3.1. Динамика влажности почвы и параметры водного режима капельного

61

орошения при возделывании столового арбуза

3.2. Контур увлажнения почвы при капельном поливе столового арбуза

3.3. Оценка влияния режимов орошения и доз внесения минеральных удобрений на рост и развитие столового арбуза

3.4. Влияние регулируемых факторов на формирование урожайности и качественных показателей плодов столового арбуза

ГЛАВА IV. ЗАКОНОМЕРНОСТИ И ОСОБЕННОСТИ ВОДОПО-

ТРЕБЛЕНИЯ СТОЛОВОГО АРБУЗА ПРИ КАПЕЛЬНОМ ПОЛИВЕ

4.1. Суммарное водопотребление столового арбуза

4.2. Среднесуточное водопотребление столового арбуза

4.3. Влияние уровня урожайности плодов арбуза на коэффициент водопо-требления и затраты оросительной воды

4.4. Биоклиматические коэффициенты водопотребления столового арбуза

при капельном орошении

ГЛАВА V. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВА-

НИЯ СТОЛОВОГО АРБУЗА ПРИ КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ НА 139 БУРЫХ ПОЛУПУСТЫННЫХ ПОЧВАХ

5.1. Технология возделывания столового арбуза

5.2. Экономическое обоснование технологии возделывания столового ар-

147

буза при капельном орошении

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

АКТЫ ВНЕДРЕНИИЯ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Режим орошения и водопотребление столового арбуза на бурых полупустынных почвах Северо-Западного Прикаспия»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Бахчевые продовольственные культуры возделываются в основном на юго-востоке европейской части Российской Федерации. По данным Росстата площадь, занятая бахчевыми культурами в нашей стране не превышает 200 тыс. га. При средней урожайности плодов 9.. .15 т/га получают 17.18 млн. т, что составляет только 70% от потребности населения в этом продукте. Определяющим фактором получения высоких и стабильных урожаев столового арбуза является создание и внедрение в производство новых сортов и разработка технолого-экономических основ, включающих инновационные приемы возделывания сельскохозяйственных культур.

В аридных условиях Северо-Западного Прикаспия реализация потенциальной продуктивности бахчевых культур гарантируется только при орошении. Существующий и возрастающий дефицит пресных водных ресурсов, выдвигает на первое место необходимость использования водо- и энергосберегающих технологий орошения сельскохозяйственных культур. Одним из наиболее эффективных способов орошения, в условиях дефицита воды, является капельный полив, позволяющий рационально использовать все виды водных ресурсов.

Агробиологические особенности Citrullus vulgaris, заключающиеся в его способности противостоять экстремальным экологическим факторам среды и эффективно использовать биоклиматические ресурсы Северо-Западного Прика-спия, делают его возделывание перспективным. Однако для повышения потенциальной продуктивности столового арбуза на бурых полупустынных почвах необходима разработка агротехнологических приемов его возделывания с применением капельного способа полива, обеспечивающих снижение энергозатрат и экономию водных ресурсов.

Степень разработанности темы. Результаты теоретических исследований и накопленный практический опыт отечественных и зарубежных ученых свидетельствуют, что применение капельного способа полива в корнеобитае-мом слое сельскохозяйственных растений обеспечивает локальное и постоянное увлажнение, при этом осуществляется строгое нормирование и регулирова-

ние подачи воды. Исследованиям по разработке режимов капельного орошения сельскохозяйственных культур посвящены работы Б.Б. Шумакова, И.П. Кру-жилина, М.С. Григорова, В.Н. Щедрина, В.В. Бородычева, Н.Н. Дубенка, В.П. Зволинского, А.С. Овчинникова, В.В. Коринца, М.Ю. Храброва, О.Е. Ясониди, К.В. Губера, А.В. Шуравилина, Г.В. Ольгаренко, В.К. Губина, Н.А. Пронько, Т.Г. Колебошиной, В.В. Майера, Н.В. Тютюмы, М.Н. Лытова, А.А. Мартыно-вой, В.В. Выборнова и многих других ученых. Анализ научной литературы показал, что для условий Северо-Западного Прикаспия не достаточно изучены вопросы технологии орошения столового арбуза при капельном способе увлажнения почвы.

В связи с этим необходима разработка режимов орошения и агротехноло-гических приемов возделывания столового арбуза (Citrullus vulgaris) на бурых полупустынных почвах Северо-Западного Прикаспия с применением капельного орошения, обеспечивающих повышение урожайности плодов до 40...60 т/га, а также экономию водных ресурсов.

Цель исследований - разработка режимов капельного орошения столового арбуза (Citrullus vulgaris) на фоне внесения минеральных удобрений с дифференциацией по межфазным периодам развития растений для управления продукционными процессами культуры и достижения планируемой урожайности плодов 40.60 т/га на бурых полупустынных почвах Северо-Западного Прикаспия.

Программой исследований предусматривалось решение следующих основных задач:

- провести анализ сложившейся практики возделывания бахчевых культур на орошаемых землях с обоснованием возможных путей совершенствования технологических процессов с использованием систем капельного орошения;

- изучить особенности водопотребления посевов столового арбуза с применением дифференцированных режимов капельного орошения;

- выполнить оценку влияния капельного способа полива на формирование продукционного процесса и урожайность плодов столового арбуза в зависимости от режима орошения и уровня минерального питания;

- разработать основные параметры водного и питательного режимов столового арбуза при капельном орошении на бурых полупустынных почвах, обеспечивающих получение планируемой урожайности плодов;

- определить биоклиматические коэффициенты водопотребления посевами столового арбуза при капельном орошении;

- разработать технологический регламент возделывания столового арбуза на бурых полупустынных почвах с применением капельного способа полива;

- выполнить оценку эффективности агротехнологических приемов выращивания столового арбуза при капельном орошении.

Научная новизна. Для аридных условий Северо-Западного Прикаспия на основании экспериментальных данных определены закономерности формирования продукционного процесса и урожайности столового арбуза при дифференцированных по межфазным периодам развития растений режимах капельного орошения и дозах минеральных удобрений. Установлены закономерности водопотребления и формирования водного режима по фенологическим фазам развития столового арбуза с применением капельного способа полива, позволяющие оптимизировать режим орошения на бурых полупустынных почвах. Определены биоклиматические коэффициенты водопотребления столового арбуза при выращивании на бурых полупустынных почвах. Выполнена экономическая оценка, доказывающая эффективность возделывания столового арбуза при капельном орошении в аридных условиях Северо-Западного Прикаспия.

Теоретическая и практическая значимость работы. В теоретическом плане ценность данной работы заключается в обосновании дифференцированного регулирования водного и питательного режимов бурых полупустынных почв при возделывании столового арбуза с учетом агробиологических особенностей культуры и агроклиматических ресурсов Северо-Западного Прикаспия.

Практическая значимость состоит в определении биоклиматических коэффициентов водопотребления Citrullus vulgaris, необходимых для разработки эксплуатационных режимов орошения и доз минеральных удобрений для использования в технологии фертигации, обеспечивающих урожайность плодов на уровне 40.. .60 т/га с индексом доходности вложенных затрат 2,76.. .3,21.

Методология и методика исследований. Исследования проводились на основе теоретических положений мелиоративной науки. В процессе работы использован системный подход, выполнен анализ литературных и фондовых материалов. Полевые и лабораторные экспериментальные исследования проведены по общепринятым методикам. Обработка экспериментальных результатов выполнена с применения методов математической статистики.

Основные положения, выносимые на защиту:

- дифференцированные по межфазным периодам развития растений режимы орошения и минерального питания столового арбуза с применением капельного способа полива, обеспечивающие формирование плодов на уровне 40.60 т/га;

- закономерности влияния обеспечения влагой плантации и питательного режима почвы на формирование продукционного процесса и урожайность столового арбуза при капельном орошении в аридных условиях Северо-Западного Прикаспия;

- закономерности водопотребления и формирования водного режима по фенологическим фазам развития столового арбуза в зависимости от режимов орошения и минерального питания при капельном орошении на бурых полупустынных почвах.

Степень достоверности и апробация результатов подтверждается проведением большого объема полевых исследований и экспериментов по общепринятым методикам, применением статистических методов при обработке полученных данных, а также проверкой полученных выводов в производственных условиях.

Реализация результатов исследований. Производственная проверка и реализация результатов исследований по технологии возделывания столового арбуза при капельном орошении в аридных условиях осуществлена в КФХ «Ильясов И.В.» Октябрьского района и КФХ «Басангов Ю.Д.» Яшкульского района Республики Калмыкия на площади соответственно 7 га и 5 га. Урожайность плодов столового арбуза получена на уровне 50.60 т/га, при этом доход от реализации продукции составил более 600 тыс. рублей с 1 га.

Апробация работы. Результаты экспериментальных исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на Международных научно-практических конференциях: «Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве» (Великие Луки, 2015); «Использование мелиорированных земель - современное состояние и перспективы развития мелиоративного земледелия» (Тверь, 2015); «Экологические аспекты мелиорации, гидротехники и водного хозяйства АПК» (Москва, 2017); «Современное экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты рационального природопользования» (Соленое Займище, 2017, 2018); «Мировые научно-технологические тенденции социально-экономического развития АПК и сельских территорий» (Волгоград, 2018); III Международной научно-практической конференции «ADVANCED SCIENCE» (Пенза, 2018).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 5 в изданиях, рекомендованных ВАК при Минобрнауки России; получен 1 Патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения, изложена на 224 страницах машинописного текста, в том числе основного текста 181 страница, иллюстрирована 35 рисунками, содержит 40 таблицы, 7 графиков, 9 фото и 23 приложения. Список литературы включает 228 источников, в том числе 18 зарубежных авторов.

ГЛАВА 1. АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СТОЛОВОГО АРБУЗА ПРИ ОРОШЕНИИ 1.1. Состояние и проблемы развития бахчеводства

«Продовольственная безопасность Российской Федерации является одним из главных направлений обеспечения национальной безопасности страны в среднесрочной перспективе, фактором сохранения ее государственности и суверенитета» (Указ Президента РФ от 30 января 2010года№ 120). Одной из задач Доктрины является устойчивое развитие отечественного производства продовольствия и сырья, достаточное для обеспечения продовольственной независимости страны.

Показатели потребления свежих овощей, зелени, фруктов и ягод правдиво характеризуют степень здоровья общества, благосостояния населения и развитости общества в целом (Е.Г. Мягкова, 2016).

Россия обладает необыкновенным аграрным потенциалом и является одним из числа крупнейших производителей сельскохозяйственной продукции в мире. При 2% населения земного шара здесь находится 9% мировой пашни, 55% всех черноземных почв, 20% запасов пресной воды (Г.Т. Балакай, 2010; С.С. Туболев, 2011; Н.Н. Дубенок, 2017).

Во всём мире из всех видов различных овощных и бахчевых культур наибольшие площади занимают арбуз и дыня, после них идут томат, капуста, лук, огурец, на последнем месте столовая свекла. В России арбуз и дыня по площадям после капусты занимают второе место (С.С. Литвинов, В.А. Борисов, 2015).

Рациональные нормы потребления пищевых продуктов, отвечающие требованиям здорового питания, отражены в Приказе Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 2 августа 2010 года №593н. В соответствии с приказом эти нормы по овощебахчевой продукции составляют 120-140 кг в год на 1 человека.

В России производство бахчевых собственным производством, несмотря на некоторые успехи за последние годы, обеспечивает только 70% потребности (С.С. Литвинов, В.А. Борисов, 2015; Н.Г. Байбакова, Л.Н. Вербицкая, О.Г. Вер-битская, 2015). Дефицит восполняется импортом. Чтобы отказаться от импорта, а такая задача поставлена руководством страны, требуются большие усилия специалистов-овощеводов, ученых овощеводов и селекционеров.

Бахчевые продовольственные культуры в нашей стране возделываются практически во всех Федеральных округах, исключение составляет СевероЗападный ФО.

В Южном ФО бахчевые возделываются на территории всех областей и республик. По данным Росстата в 2012.2016 гг. (бюллетень Росстата «Основные показатели сельского хозяйства России») в РФ площади бахчевых продовольственных культур в среднем занимали 143,1. 167,0 тыс. га, что составляет 0,19.0,21% от общей посевной площади и 17,2. 19,3% от площади всех ово-щебахчевых культур. При значительном увеличении общей посевной площади (на 3667,6 тыс. га - с 76325,4 тыс. га в 2012 году до 79993,0 тыс. га в 2016 году) изменение посевных площадей бахчевых продовольственных культур по годам незначительно.

Наибольшие посевы бахчевых (рис. 1.1) находятся в Южном ФО -64,8.80,8 тыс. га или 0,51.0,71% от общей посевной площади и Приволжском ФО - 42,1. 69,1 тыс. га (0,18. 0,29%).

73,2 (48%)

4,3 (3%)

15,3 (10%)

1,3 (1%)

1,2 (1%) 0,1

I Центральный ФО I Северо-Кавказский ФО I Приволжский ФО I Уральский ФО I Сибирский ФО I Дальневосточный ФО Южный ФО

Рисунок 1.1 - Площади возделывания бахчевых культур по Федеральным округам, тыс. га (среднее за 2012.2016 гг.)

В Южном ФО наибольшие площади бахчевых (40,9.51,1 тыс. га или 43.45%) находятся в Волгоградской области (рис. 1.2).

1.0 1.1 0.8 8,3

■ Краснодарский край

■ Астраханская область Волгоградская область

■ Ростовская область Республика Крым Республика Адыгея Республика Калмыкия

Рисунок 1.2- Площади возделывания бахчевых культур в Южном Федеральном округе, тыс. га (среднее за 2012.2016 гг.)

В Республике Калмыкия (рис. 1.3) площадь бахчевых продовольственных культур колеблется от 0,5 до 1,0 тыс. га (0,21.0,40% от общей посевной площади, 29,2.45,5% от площади овощебахчевых региона). Наименьшие площади возделывания (0,5 тыс. га) отмечались в 2014 году, наибольшие (1,0 тыс. га) - в 2016 году.

Рисунок 1.3 - Динамика посевной площади возделывания бахчевых культур в Республике Калмыкия, тыс. га (2012.2016 гг.).

Основная доля возделывания бахчевых продовольственных культур в РФ приходится на крестьянские и фермерские хозяйства (68,8.78,3 тыс. га или 47,4.50,8%) и хозяйства населения (49,9.70,7 тыс. га или 34,9.45,4%), на долю сельскохозяйственных организаций приходится всего 10,0.15,3%. Данная тенденция сохраняется по большинству Федеральных округов.

В Республике Калмыкия доля, приходящаяся на крестьянские и фермерские хозяйства, составляет, в основном, 78,3.92,1%, исключение составлял

2012 год (64,4%), когда значительная часть посевов (25,7%) приходилась на сельскохозяйственные организации.

По данным Росстата (бюллетень Росстата «Основные показатели сельского хозяйства России») в 2012.2016 гг. в среднем по России доля бахчевых продовольственных в общем сборе овощебахчевых культур составляла примерно одинаковый показатель - 8,5.9,7%. Ежегодный валовой сбор составлял 1419,95. 1757,97 тыс.тонн.

Основными производителями бахчевых продовольственных культур являлись Приволжский (валовой сбор 553,44.779,9 тыс.тонн или 38,1.46,8% от сбора по РФ), Южный (555,03.629,54 тыс.тонн или 39,1.35,8%) и СевероКавказский (215,37.282,07 тыс.тонн или 15,1. 16,1%) Федеральные округа.

В Южном ФО более 70% от общего валового сбора бахчевых продовольственных культур приходится на Волгоградскую и Астраханскую области.

Несмотря на то, что в Калмыкии валовой сбор насчитывает всего 0,9.1,9% от общего сбора по Федеральному округу, за последние годы наблюдается его значительный рост с 4,79 до 12,04 тыс.тонн (рис. 1.4).

140

40

20

0 -I-т-т-т-т-,

2012 2013 2014 2015 2016

Рисунок 1.4 - Динамика валового сбора бахчевых культур в Республике Калмыкия, тыс. ц

Основной сбор валовой продукции бахчевых продовольственных культур приходился на хозяйства населения (787,84.983,91 тыс.т или 55,2.59,0%) и крестьянские и фермерские хозяйства (523,15.706,01 тыс.т или 36,8.40,2%). На долю сельскохозяйственных организаций приходилась небольшая часть -6,2.7,3%. Примерно такое соотношение сохраняется по большинству Феде-

ральных округов, за исключением Южного и Дальневосточного ФО, где большая часть валового сбора приходится на крестьянские и фермерские хозяйства.

В Республике Калмыкия из валового сбора в 4,79.12,04 тыс.т большая часть приходится на крестьянские и фермерские хозяйства (4,42.11,92 тыс.т или 78,5.99,0%), причём эта доля по годам имеет положительную тенденцию роста.

Динамика урожайности бахчевых продовольственных культур по данным Росстата показывает, что в 2012.2016 гг. в среднем по России она составляла 10,39.11,86 т/га (рис. 1.5).

Рисунок 1.5 - Динамика урожайности бахчевых культур по Федеральным округам, ц/га

Анализ результатов данных показывает, что за исследуемые годы стабильные, устойчивые и высокие средние урожаи получены в Северо-Кавказском ФО, где урожайность составила 15,47.19,46 т/га или 148,9.164,1% от средней урожайности по РФ.

Южный ФО, хотя и входит в одно из первых мест по валовому сбору бахчевых продовольственных культур, но по средней урожайности находится на одном из последних мест - 8,47.10,61 т/га или 80,5.92,0% от общей средней урожайности по РФ (рис. 1.6). Исключение составляет только Астраханская область, дающая стабильно высокую среднюю урожайность - 27,97.34,16 т/га. Здесь были получены рекордные урожаи, превышающие 30.40 т/га.

400 350 300 250 200 150 100 50 0.

1

1 ■ п

г 1 щшш 1 1 шш TI

2012 2013 2014 2015 2016

i Краснодарский кр Астраханская обл i Волгоградская обл Ростовская обл. Респ Крым Респ Адыгея Респ Калмыкия -Южный ФО

Рисунок 1.6 - Динамика урожайности бахчевых культур в Южном Федеральном округе, ц/га

Республика Калмыкия по средней урожайности в ЮФО занимает второе место после Астраханской области. Здесь была получена довольно стабильная средняя урожайность 12,70.13,81 т/га, исключение составил 2012 год - 9,74 т/га.

Как отмечают многие исследователи (Е.Д. Гарьянова, 2005; С.В. Васильев, 2009; Г.А. Теханович, А.Г. Елацков, Ю.А. Елацков, 2012; Т.Г. Колебошина, С.И. Белов,2015 и др.) одним из определяющих факторов получения высоких и стабильных урожаев столового арбуза является создание и дальнейшее внедрение в производство новых сортов и гибридов. При этом потенциал урожайности бахчевых растений должен сочетаться как с высокой устойчивостью к комплексу болезней, так и к основным стрессовым факторам окружающей среды.

Важным в повышении урожайности бахчевых являются также разработка технолого-экономических основ, включающих инновационные приемы возделывания арбуза. При этом следует учитывать и то, что по сравнению с основными полевыми культурами, выращивать арбузы во много раз сложнее. Затраты энергоресурсов на его выращивание велики, в связи с тем, что производство еще недостаточно совершенно и связано с большим использованием ручного труда. Тем не менее, как показывает практика, возделывание столового арбуза перспективно, благодаря его засухоустойчивости, отзывчивости на орошение и способности эффективно использовать биоклиматические условия региона.

1.2. Агробиологические особенности Citrullus vulgaris

Арбуз относится к семейству тыквенных растений и объединяет 3.5 видов дикопроизрастающих на юге Европы, в Африке, Азии, Австралии (Л.Е. Кревченко, 1961; П.М. Жуковский, 1972). Из них более известны три вида арбуза - столовый (Citrullus vulgaris Schrad.), кормовой (C. pasteca Sager.), дикий колоцинт (C. colocynthis L.).

Citrullus vulgaris резко отличается от других видов высокосахаристыми плодами и плоскими семенами с рубчиком по краям (В.М. Иванов, Г.А. Медведев, Е.В. Мищенко, Д.Е. Михальков,2011). На всех континентах выращивают столовые формы арбуза съедобного (А.П. Горкин, 2006). Среди сортов столового арбуза выделено 10 эколого-географических групп, это: русская, западноевропейская, закавказская, малоазиатская, среднеазиатская, восточноазиатская, афганская, индийская, дальневосточная и американская (Т.Б. Фурса, А.И. Филов, 1982; Г.А. Теханович, 2012). Все районированные в России сорта в основном принадлежат к русской и, частично, среднеазиатской и закавказской группам.

Арбузы классифицируют на основе их свойств и способов использования, выделяют три основных вида: (1) кормовые арбузы, (2) цукатные арбузы, (3) столовые арбузы. У столовых арбузов сладкая нежная мякоть красного, карминового или малинового цвета, они используются в качестве десерта, для соления, приготовления арбузного мёда и вин. Мякоть арбуза содержит хорошо усвояемые естественные сахара, большую часть которых составляют фруктоза и глюкоза, меньше сахарозы. Также в арбузе содержатся витамины, аминокислоты, минеральные вещества. Арбузы отличаются повышенным содержанием солей железа. Окраска мякоти обусловлена наличием красящих веществ каротина и ликопина. Энергетическая ценность арбузов 38 ккал на 100 г продукта.

Citrullus vulgaris- это однолетнее, травянистое растение, имеющее мощный стелющийся, опушённый, округло-гранёный, сильно ветвящийся стебель, длиной 1-5 метров (Л.Е. Кревченко, 1961; Г.Б. Даллакян, Б.К. Хохряков, В.Д. Смерткин,1964; Н.М. Сазанова, 1981).У растений арбуза листья имеют серо-

или темно-зеленую окраску, длинночерешковые, без прилистников, рассечённые, реже цельнолистные, разрезанные, трех-пятилопастные, при этом «каждая лопасть разделена на более мелкие доли, по расположению - очередные. На одном растении формируется до 2000 листьев, их размер, форма и количество изменяются в зависимости от возраста растения. Первые листья и листья, образующиеся в конце вегетации, отличаются от остальных, они более мелкие и округлые» (В.Ф. Белик, В.Е. Советкина,1991). Листовая поверхность достигает своего максимума к моменту начала созревания плодов, в дальнейшем из-за отмирания старых листьев уменьшается (В.Ф. Белик, 1972).В пазухах листьев формируются усики и цветки. Устойчивость растений к ветру обеспечивают усики, которые могут цепляться за неровности почвы и окружающие предметы (Н.М. Сазанова, 1981; В.Ф. Белик, 1982).

Главная плеть у арбуза начинает образовываться на 20.40-й день после всходов, после неё - боковые - ветви первого, второго и третьего порядков (Н.М. Сазанова, 1981; В.Ф. Белик, 1982; Х.Ч. Буриев, 1984). Плети, в особенности молодые побеги, опушены длинными шерстистыми волосинками, защищающими растения от перегревания. По размеру плетей выделяются следующие основные формы: длинноплетистые, короткоплетистые и кустовые. При этом наблюдается прямая зависимость скороспелости растений от их размеров: «более скороспелые и мелкоплодные сорта имеют более мощное растение и длин-ноплетистый стебель. У короткоплетистых и кустовых форм арбуза междоузлия более укорочены, боковые побеги часто отсутствуют, плоды располагаются в основном у основания стебля, поэтому они более пригодны для механизированного ухода и уборки» (Ю.М. Андреев, 2003).

Вся механизированная обработка посевов возможна лишь до начала побегообразования и смыкания плетей. После смыкания рядов все прополочные работы обычно проводятся вручную, на что затрачивается много труда (Е.А. Ли-холетов, 2003; Т.Г. Колебошина, 2010).

Арбуз имеет стержневой, сильно разветвлённый корень, который проникает в почву на глубину 1 м и более. От главного корня отходят 15 (иногда боль-

ше) боковых корней, которые в свою очередь также разветвляются на более тонкие корешки. «Основное ответвление происходит на глубине до 30 см. Корни первого порядка могут достигать длины 4.5 м» (Н.М. Сазанова,1981). «На корнях второго и третьего порядка расположена физиологически активная часть корневой системы и им принадлежит основная роль в усвоении воды и минеральных веществ. На строение и размеры корневой системы оказывают влияние такие характеристики, как тип, увлажненность почвы, площадь питания растений» (Г.Л. Эситашвили, 1956; Н.З. Станков, 1964; И.Н. Листопадов, 1965).

Корневая система арбуза начинает формироваться «ещё до выхода семядолей на поверхность почвы и достигает своего максимума ко времени цветения растений. К выходу семядолей на поверхность главный корень достигает длины 15.20 см, боковые - 7.8 см; в фазе шатрика корневая система распространяется в диаметре на 150.160 см, в фазе цветения она охватывает 7-10 м3 почвы» (И.Н. Листопадов, 1965; А.И. Филов, 1969; А.О. Лымарь, А.Я. Кащеев, Д.И. Соколов, 1993), а суммарная длина основных корней составляет 60 м (В.Ф. Белик, 1982, 1991; В.Ф. Пивоваров, 2006).

Формирование корневой системы, в основном, заканчивается в период цветения растений (Е.С. Каратаев, Б.Г. Русанов, А.В. Бешанов, 1990). Но в условиях орошения она растет и после цветения - в фазу интенсивного формирования плодов. При орошении, особенно на полях с высоким уровнем залегания грунтовых вод, корневая система начинает активно развивается уже на глубине 8.12 см, распространяясь по диаметру на 2,5.3,0 м, при этом главный корень проникает не глубже 40 см (М.Я. Веселовский, 1972; Х.Ч. Буриев, 1984).

Арбуз, как правило, является однодомным растением с раздельнополыми цветками (Л.Е. Кревченко, 1961). Они имеют три типа цветка: женский, мужской и гермафродитный (К.И. Пангало, 1936; Т.Б. Фурса, 1982). Гермафродитизм проявляется наличием у женских цветков недоразвитых пыльников (Н.М. Сазанова, 1981). Имеется «определенная зависимость между половым типом

цветков и формой плодов: из гермафродитных цветков развиваются плоды шарообразной формы, а из женских - удлиненные. Большинство сортов арбузов имеют гермафродитные цветки и шаровидную форму плода. Исключение составляют толстокорые субтропические сорта из районов Средней Азии, образующие шаровидные плоды, хотя они и имеют раздельнополые цветки» (Т.Б. Фурса, А.И. Филов, 1982; А.И. Филов, 1969).

Для арбуза характерно два половых типа: у большинства сортов - андро-монойкист или мужская однодомность (на одном растении образуются как мужские, так и гермафродитные цветки) и монойкист - однодомность женских и мужских цветков (К.И. Пангало, 1936; В.Ф. Белик, 1982; Ю.А. Быковский, 2001). Формирование мужских цветков у арбуза начинается через 18.22 дня после появления всходов (фаза 2 листьев), женских - в фазу 4.6 развернутых листьев на основном побеге (Л.П. Тарабаева, 1959).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Дедов Андрей Анатольевич, 2018 год

- §

2,О ЗО 445 ЗО 70 ЭО 100 110

Дни

Предполивная влажность почвы 70. 80. 70% НВ

Е эо

щ 70

а

1 <50

И

г_Г

~ 30

ш

40

У 30

2,0

10

о

ЕЕ = -50,4041-2, 473б1*я-0=01483=Х' ■=

о.

в

О ^^ .-.

2.0 ЗО ДО 50 60 70 ЗО «О 100 110

Дни

Предполивная влажность почвы 75.85.75% НВ

30

"0

в- во з

п

0__

" ЗО

1

40

I

в• ЗО

10

о

Ев = -57,6751-2, о ■

—-в-■ о

о ° о

о о о

о ^ /о

20 ЗО 40 ЗО 60 70 ЯО 90 100 110

Дни

График 4.1 - Динамичные модели зависимости среднесуточное водопотребление (Ев) столового арбуза от предполивной влажности почвы при капельном поливе Таким образом, величина среднесуточного водопотребления столового арбуза изменяется в течение вегетации в зависимости от прохождения фенологической фазы развития растений, метеорологических условий и режима капельного орошения.

4.3. Влияние уровня урожайности плодов арбуза

на коэффициент водопотребления и затраты оросительной воды

В орошаемом земледелии для оценки эффективности применяемого режима орошения сельскохозяйственной культуры служит такой показатель, как коэффициент водопотребления, который определяется затратами воды на формирование единицы товарной продукции. Однако численные значения его не остаются величиной постоянной и изменяются под влиянием таких факторов, как: условия влагообеспеченности и плодородие почв, агротехника культуры, складывающиеся погодные условия вегетационного периода, способы и техника полива. Определяющее влияние на величину коэффициента водопотребле-ния оказывает уровень полученного урожая (А.Н. Костяков, 1960; М.Н. Багров, 1970; И.П. Кружилин, 1976; Льгов, 1987; Б.С. Маслов, В.А. Минаев, К.В. Губер, 1989 и др.).

Результаты наших исследований показали, что эффективность использования оросительной воды повышается при улучшении водного режима почвы, благодаря росту урожайности плодов арбуза (табл. 4.8). Так в варианте с режимом орошения 75.85.75% НВ наименьшие коэффициенты водопотребления 63.104 м3/т получены в 2013 и 2015-2016 гг., характеризующимся благоприятными по влагообеспеченности условиями вегетационного периода, что меньше, чем в 2012 году и 2014 году, соответственно на 12.28 м3/т и 8.11 м3/т. Наибольший коэффициент водопотребления отмечен в варианте с режимом орошения 70.70.60% НВ, который варьировал по годам исследований от 84 до 133 м3/т.

Установлено, что с улучшением водного режима коэффициент водопотребления на естественном фоне снижается на 5,5.15,1%, а на фоне внесения минеральных удобрений в дозах N^40 кг д.в./ га и КшР80 кг д.в./ га он снижается соответственно на 11,5.25,7% и 6,5. 19,0%.

Таким образом, повышение предполивной влажности почвы от 70.70.60% НВ до 70.80.70% НВ способствовало снижению коэффициента водопотребления арбуза до 78.125 м3/т.

Таблица 4.8 - Динамик коэффициента водопотребления (Кв) столового арбуза по годам исследований, м3/т

В зависимости от уровня минерального питания В зависимости от водного режима почв

Предполивная влажность почвы, % НВ Дозы удобрений, кг д.в./га Годы исследований Среднее за пять лет Снижение Кв на каждом агро-фоне, 20122016 гг. Дозы удобрений, кг д.в./га Предполивная влажность почвы, % НВ Годы исследований Среднее за пять лет Снижение Кв на каждом агро-фоне, 20122016 гг.

о 3 о 2 4 о 2 5 о 2 6 о 2 м3/га % 2 о 2 3 о 2 5 о 2 6 о 2 м3/га %

70.70.60 без удобрения 137 114 153 126 133 133 - - без удобрения 70.70.60 137 114 153 126 133 133 - -

N90 Р40 123 97 114 106 116 111 21 16,1 70.80.70 133 113 132 122 127 125 7 5,5

N150 Р80 91 73 91 78 86 84 49 36,9 75.85.75 131 103 114 104 112 113 20 15,1

70.80.70 без удобрения 133 113 132 122 127 125 - - о Рч о 9 £ 70.70.60 123 97 114 106 116 111 - -

N90 Р40 108 88 101 95 101 99 27 21,4 70.80.70 108 88 101 95 101 99 13 11,5

N150 Р80 84 71 82 76 79 78 47 37,6 75.85.75 95 75 88 76 81 83 29 25,7

75.85.75 без удобрения 131 103 114 104 112 113 - - о СО Рч О 5 £ 70.70.60 91 73 91 78 86 84 - -

^0Р40 95 75 88 76 81 83 30 26,6 70.80.70 84 71 82 76 79 78 5 6,5

N150 Р80 75 63 71 64 67 68 45 39,9 75.85.75 75 63 71 64 67 68 16 19,0

При дальнейшем повышении предполивной влажности почвы до 75.85. 75% НВ расход воды на формирование единицы продукции снижался до 68.113 м3/т. Как известно, внесение минеральных удобрений способствует более экономному расходу воды, как в условиях богарного земледелия, так и при орошении. В наших исследованиях высокую эффективность использования воды обеспечивало внесение минеральных удобрений в дозе NisoPso кг д.в./га, о чём свидетельствуют низкие коэффициенты водопотребления - 68.84 м3/т. В варианте с дозами внесения минеральных удобрений N90 P40 кг д.в./га коэффициенты водопотребления варьировали от 83 до 111 м3/т, что на 22.30% меньше, чем в контрольном варианте (без внесения удобрений) и на 15.27% больше, чем в варианте NisoPso кг д.в./га.

Результаты исследований позволили установить модели корреляционных зависимостей коэффициентов водопотребления от доз внесения минеральных удобрений в вариантах с различными режимами орошения (график 4.2). Как показал корреляционный анализ, между коэффициентами водопотребления и дозами внесения минеральных удобрений существует прямая обратная зависимость, которая характеризуется высоким коэффициентом корреляции г= - 0,86.0,92.

Таким образом, корреляционные прямолинейные зависимости, показывают, что при улучшении питательного и водного режимов происходит заметное снижение расхода воды на формирование единицы продукции. Как известно, затраты оросительной воды на формирование единицы урожая являются важным показателем эффективности агротехнических и технологических приемов при орошении. Динамика затрат оросительной воды на возделывание плодов столового арбуза при капельном орошении представлена в таблице 4.9. Наибольшие затраты оросительной воды на формирование одной тонны плодов арбуза были отмечены в 2014 году, они варьировали по вариантам опыта от 55 до 101 м3/т. Наименьшие затраты оросительной воды отмечены в 2013 году и составили 41.70 м3/т. В среднем за годы проведения исследований показатель затрат оросительной воды варьировал по вариантам опыта от 47 до 80 м3/т.

с. 160

ё 150

140

130

Ж 120

110

100

Ке 1= -2 7 985 .8—5 &1,2* х-2,Я к

■ ■

1 ■

■ ■ ■

■

70...70...60

70...30...70

ГТредги

ОЛНЕВаХ БПШШОСТЬ пг-чвы. " п

75...35...75 НЕ

Доза минеральных удобрений N^40 кг д.в./га

я

й"

130 120 110 100 90 30 70

■

■ Кв = -15099,4+312,2*х -1,6е к

■

■

■

70___70... 60

70...30...70 75_.S5_.75

Предпопивная впажностъ почвы. "ъНВ

Доза минеральных удобрений Nl50P80 кг д.в./га

у 95 я

§ 90

1 33 |

й 30 3

| 73 ©

I ™

65 60

■ Кв = -2б1эб+522;4

■

■

■

70...70...60

70...30...70 75...35..75

Предпопивеия впажностъ почвы. °ъНВ

График 4.2 - Модели зависимости коэффициента водопотребления (Кв) столового арбуза от уровня минерального питания при различных режимах капельного орошения

Таблица 4.9 - Динамика затрат оросительной воды на выращивание плодов столового арбуза, м3/т

Дозы минеральных удобрений, кг д.в./га Предполивная влажность почвы, % НВ Годы исследований Среднее за 2012.2016 гг. Снижение ЗОВ* за счет улучшения фона минерального питания (среднее)

о 3 о 4 о 2 5 о 2 6 о 2 м3/т %

без удобрений 70.70.60 80 58 101 66 63 74 - -

70.80.70 91 70 87 82 73 80 - -

75.85.75 84 63 80 65 61 71 - -

N90 Р40 70.70.60 68 49 81 55 53 61 -12 16,8

70.80.70 70 54 72 63 56 63 -18 21,8

75.85.75 69 52 67 55 50 58 -12 17,5

N150 Р80 70.70.60 59 41 65 45 44 51 -23 31,2

70.80.70 54 42 58 48 42 49 -32 39,4

75.85.75 53 42 55 44 40 47 -24 34,1

Примечание* - ЗОВ - затраты оросительной воды

Результаты исследований показывают, что в варианте без внесения минеральных удобрений удельные затраты воды на образование одной тонны плодов столового арбуза в среднем за 2012.2016 гг. составили 71.80 м3, что больше по сравнению с вариантами N90 Р40 и N150 Р80 кг д.в./га соответственно на 16,8.21,8% и 31,2.34,1%. Установлено, что улучшение водообеспеченно-сти плантации арбуза увеличивает общие затраты оросительной воды, значительно повышает урожайность плодов и, снижая коэффициент водопотребле-ния, способствует более продуктивному использованию влаги на формирование урожая. Таким образом, результаты полевого эксперимента показали, что планируемая урожайность плодов арбуза на уровне 40 т/га обеспечивается при внесении минеральных удобрений в дозе N90 Р40 кг д.в./га и режиме орошения 75.85. 75% НВ, при этом на формирование продукции требуется 86 м3/т воды (табл. 4.10).

Таблица 4.10 - Использование влаги в зависимости от урожайности, за 2012-2016 гг.

Урожайность, т/га Сочетание факторов Коэффициент водопотребления, Затраты оросительной воды, м3/т

планируемая фактическая предполивная влажность, % НВ доза внесения удобрений, кг д.в./га

40 29,9 70.70.60 N90 Р40 111 61

38,3 70.80.70 N90 Р40 99 63

49,5 75.85.75 N90 Р40 83 58

60 39,7 70.70.60 N150 Р80 84 51

48,1 70.80.70 N150 Р80 78 49

60,2 75.85.75 N150 Р80 68 47

Режимы капельного орошения 70.70.60% НВ и 70.80.70% НВ в сочетании с дозой внесения минеральных удобрений в дозе N^0 Р80 кг д.в./га не обеспечивают получение запланированного уровня урожайности плодов арбуза.

Выявлено, что при планировании 60 т/га плодов столового арбуза требуется поддержание предполивной влажности почвы на уровне 75.85.75% НВ и внесение минеральных удобрений в дозе N150 Р80 кг д.в./га.

4.4. Биоклиматические коэффициенты водопотребления столового арбуза при капельном орошении Одним из главных параметров водного режима является биоклиматический коэффициент водопотребления, который представляет собой слой воды в мм, расходуемой на испарение почвой и транспирацию растениями. Его величина зависит от биологических особенностей культуры, фаз ее развития и климатических условий отдельных природных зон.

Анализ динамики биоклиматических коэффициентов по вариантам опыта показал, что численные значения этого показателя в течение всего периода вегетации зависели от фенологических фаз развития растений и погодных условий (рис. 4.3 и табл. 4.11).

Рисунок 4.3 - Динамика биоклиматических коэффициентов водопотребления столового арбуза, среднее за 2012.2016 гг.

Так максимальные значения биоклиматического коэффициента водопо-требления отмечались в период "цветение - плодообразование", которые составили 0,168.0,229 мм/0С в варианте с режимом орошения 70.70.60% НВ. В вариантах с поддержанием предполивной влажности на уровне 70.80.70% НВ и 75.85.75% НВ биоклиматический коэффициент в этот период развития

был больше, соответственно на 0,030.0,039 и 0,055.0,094 мм/0С, чем в контрольном варианте режима капельного орошения (70.70.60% НВ).

Таблица 4.11 - Биоклиматические коэффициенты водопотребления столового арбуза при капельном орошении в аридных условиях

Межфазные периоды развития растений Биоклиматические коэффициенты, мм/0С

2012 г 2013 г 2014 г 2015 г 2016 г

70...70...60% НВ

посадка - шатрик 0,096 0,105 0,093 0,134 0,145

шатрик - цветение 0,133 0,125 0,148 0,148 0,205

цветение -плодообразование 0,195 0,210 0,229 0,193 0,168

плодообразование - созревание 0,169 0,129 0,211 0,133 0,128

70.80.70% НВ

посадка - созревание 0,146 0,142 0,159 0,152 0,162

посадка - шатрик 0,104 0,117 0,092 0,129 0,149

шатрик - цветение 0,134 0,124 0,167 0,122 0,219

цветение -плодообразование 0,204 0,223 0,232 0,258 0,207

плодообразование - созревание 0,204 0,172 0,208 0,184 0,152

75.85.75% НВ

посадка - созревание 0,162 0,162 0,165 0,172 0,181

посадка - шатрик 0,106 0,117 0,091 0,135 0,157

шатрик - цветение 0,151 0,141 0,181 0,149 0,237

цветение -плодообразование 0,250 0,232 0,262 0,202 0,222

плодообразование - созревание 0,222 0,197 0,215 0,197 0,146

посадка - созревание 0,183 0,175 0,176 0,173 0,190

Минимальное значение биоклиматического коэффициента отмечено при режиме капельного орошения 70.70.60% НВ в период "посадка - шатрик", который варьировал по годам исследований от 0,096 до 0,145 мм/0С.

ГЛАВА V. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СТОЛОВОГО АРБУЗА ПРИ КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ НА БУРЫХ ПОЛУПУСТЫННЫХ ПОЧВАХ 5.1. Технология возделывания столового арбуза

Общие положения. Технология возделывания столового арбуза при капельном поливе разработана на бурых полупустынных почвах аридной зоны Калмыкии, позволяющая на основе регулирования параметров питательного и водного режимов получать 40.60 т/га плодов, при экономии оросительной воды в 3.3,5 раза по сравнению с поверхностным поливом по бороздам.

При реализации процесса программированного возделывания плодов столового арбуза необходимо учитывать многофакторную, непрерывно меняющуюся ситуацию сельскохозяйственного производства, в том числе динамику погодных условий, сложные (во многом неопределенные) реакции растений на воздействие внешней среды, а также экономические аспекты сельскохозяйственного производства.

Технологический процесс выращивания столового арбуза на системах капельного орошения предусматривает поточное выполнение комплекса работ в определенные сроки с соблюдением всех агротехнических условий на каждой операции, обеспечивающих получение планируемой урожайности (табл. 5.1).

Почвенно-мелиоративные условия. Бахчевую плантацию столового арбуза следует размещать на слабо - и среднезасоленных легко- и среднесуглини-стых бурых полупустынных почвах полупустынной и пустынной зон. Грунтовые воды должны залегать на глубине более 3,0 м.

Агрофизические и агрохимические свойства должны соответствовать зональным почвам:

- плотность сложения почвы пахотного слоя - 1,30.1,36 т/м3, наименьшая влагоемкость составляет 22,6.23,2%;

- содержание гумуса может варьировать в пахотном слое от 1,14% до 1,95%, в слое 0.0,4 м 1,32.1,42%.

Таблица 5.1. Технология возделывания столового арбуза при оптимальных параметрах водного и питательного режимах почвы

Технические

№ Технологический Агротехнические назначения средства

п/п процесс и требования движитель с.-х. машина

I Учёт почвенно-мелиоративных условий Почвы бурые полупустынные легко и среднесуглинистые; рН = 7,3.8,0; плотностью сложения почвы 0.0,4 м от 1,28 до 1,35 т/м3; содержание гумуса в слое 0.0,4 м - 1,07.1,33%; УГВ > 3,0 м; минерализация оросительной воды 0,5 .1,2 г/л

II Предшественник многолетние травы (целина)

III Обработка почвы

ПЛН-6-

1 Зяблевая вспашка И = 23.25 см (I. II декада октября) Т-150К, ДТ-75 35, ПЛН-4-35

2 Ранневесеннее боронование По мере наступления физической спелости почвы. Глубина обработки 5.6 см (II декада марта) ДТ-75М БЗСС-1,0

3 Культивация 1) И = 0,10.0,12 м (III декада марта) 2) И = 0,06.0,08 м (I декада апреля) Т-150К, ДТ-75М КПС-4 + БЗСС-1,0

IV Техмонтаж системы капельного орошения

1. Прокладка магистрального, распределительного и поливного трубопроводов вручную

Поливные трубопроводы (ленты) прокладывают по поверхности

2. почвы непосредственно вдоль рядков на расстоянии друг от друга 2,1 м вручную

V Посев

Посевные качества семян арбуза столового

должны отвечать требованиям ГОСТ

32592-2013. Инкрустированные семена

1. Посев семян столового арбуза арбуза по 1 шт. высевают вручную в лунки, по схеме 2,1x1,4 м (II-III декада апре- вручную

ля), норма высева 3,0 тыс. шт./га

При посеве почву увлажняют из расчета

0,002 мм воды в одну лунку.

VI Удобрения

1. При посеве в лунку №0...40Р30...60 кг/га д.в вручную

2. 1-я подкормка в период "всходы - 5-6 листьев" в дозах N20. 30Р10. 20 (N10. 15Р5. 10) кг д.в./га, 2-я - в период "5.6 листьев - плетеобразо-вание" - N25.40 (N5) кг д.в./га, 3-я - в период "плетеобразование - фертигация

цветение" - N15...25CN3...5) кг д.в. /га, 4-я - в период "цветение - со-

зревание" - N10...15CN2...3) кг д.в./га

VII Уход за плантацией

1. Укрытие полиэти-леновои пленкой ля получения ранней продукции, посевы арбуза сразу же накрывают времен- вручную

ными пленочными укрытиями,

2. Надрез пленки, вытаскивание растений В период фазы "шатрик" вручную

3. Междурядная обработка По мере отрастания сорняков в междурядьях МТЗ-80 КРН-5,6

VIII Режим орошения

1. Параметры водного режима При дифференцированной предполивной влажности почвы: 1) периоды "посадка - 5.6 листьев" в слое 0.0,2 м и "5.6 листьев - плетеобразование" в слое 0.0,4 м - уровень 70.75% НВ; 2) периоды "плетеобразование - цветение" в слое 0.0,5 м и "цветение - плодообразование" в слое 0.0,5 м -80.85% НВ; 3) период "плодообразование - созревание" в слое 0.0,5 м - 70.75 %НВ.

2. Вегетационные поливы Количество вегетационных поливов во влажные годы составляет 14.22, поливные нормы - 21.168 м3/га, оросительная норма - 1554.2688 м3/га. В сухие по влагообеспеченности годы - 26.31 поливов с оросительной нормой 2457.3276 м3/га. Эл. двигатель

IX Уборка урожая

1. Сбор плодов, погрузка В период технической зрелости или физиологической спелости, при накоплении в плодах 8.10% сахаров. Первый сбор плодов проводят при созревании 50% плодов. Плоды отрезают от плетей ножом, оставляя хвостик 0,05 м. вручную

2. Транспортировка плодов Собранные плоды укладывают вдоль дороги или кладут их в мешки или на носилки по 3.5 шт. и перетаскивают к месту погрузки. Перед погрузкой кузов или контейнер для транспортировки выстилают соломой или стружкой. Камаз МТЗ-80 ГАЗель

По количеству питательных веществ бурые полупустынные почвы оцениваются следующим образом:

- содержание щелочно-гидролизуемого азота в пахотном слое - 48.84 мг/кг, подвижного фосфора - 39.63 мг/кг, обменного калия - 530.5410 мг/кг (высокое);

- содержание воднорастворимых солей в слое почвы 0.0,4 м -0,125.0,170 % при хлоридно-сульфатном и сульфатном типе засоления;

- емкость поглощения бурых полупустынных почв достаточно низкая и составляет в легкосуглинистых разновидностях - 10.15 мг-экв. на 100 г почвы;

- допустимая реакция почвенного раствора - от нейтральной до щелочной (рН 7,5.8,1);

- грунтовые воды залегают на глубине 3,0 м и более.

Предшественники арбуза столового и его место в полевом севообороте. Лучшим предшественником для бахчевых культур, в том числе и арбуза столового, являются многолетние травы (целина). Возделывание арбуза на одном месте в течение трех и более лет резко снижает их урожайность и качество, приводят к значительному поражению растений болезнями. Возвращать культуру на то же место рекомендуется не ранее чем через 7.8 лет. Арбуз хороший предшественник для всех сельскохозяйственных культур, особенно овощных и картофеля.

Технологический комплекс работ включает ряд блоков.

Способы обработки почвы. В основную обработку почвы входит зяблевую вспашку на глубину 23.25 см плугом ПЛН-4-35, агрегатируемым трактором ДТ-75М.

Ранней весной (III декада марта) проводят боронование зяби на глубину 0,05. 0,06 м бороной БЗСС-1,0 агрегатируемой трактором ДТ-75М.

Затем выполняют две культивации: первая на глубину 0,10.0,12 м, вторая - на глубину 0,06.0,08 м культиватором КПС - 4, агрегатируемым трактором Т-150 К.

При проведении культивации выравнивается общая поверхность почвы; уничтожается сорная растительность; поверхностные слои почвы рыхлятся и вспушиваются, при этом улучшается воздухо - и влагопроницаемость почвы, что в свою очередь способствует лучшей усвояемости питательных веществ.

Монтаж системы капельного орошения. После подготовки почвы проводится сборка и наладка системы капельного орошения, которая включает прокладку магистрального, распределительных и поливных трубопроводов. Трубка капельного орошения укладывается продольно будущим рядам растений, отверстия капельниц должны быть направлены вверх. Полиэтиленовая труба укладывается перпендикулярно трубкам. ПЭ труба подсоединяется к ис-

точнику воды. Поливные трубопроводы (ленты) прокладывались по поверхности почвы непосредственно вдоль рядков на расстоянии друг от друга 2,1 м.

Посев семян. Инкрустированные семена арбуза по 1 семечку высаживают вручную в лунки. Посев проводят по схеме 2,1х1,4 м в III декаде апреля, при этом норма высева составляла 3,0 тыс. шт./га. При посадке семян почву увлажняют из расчета 0,002 мм воды в одну лунку.

Посевные качества семян арбуза столового должны отвечать требованиям ГОСТ 32592-2013 "Семена овощных, бахчевых культур. Кормовых корнеплодов и кормовой капусты. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия". Согласно ГОСТ сортовая чистота семян арбуза столового должна не менее 99,0%, 98,0% и 90,0% соответственно I, II и III категории. При этом допускается примесь сортов и гибридов в числе общей примеси только в III-ей категории, но не более 1,0%.

Удобрения. Минеральные удобрения в дозах N20.40P30.60 кг д.в./га вносят в каждую лунку при посеве. Подкормку минеральными удобрениями проводят дифференцированно в межфазные периоды развития растений арбуза с использованием технологии фертигации, которая базируется на использовании водно-растворимых удобрений, поступающих через капельницы непосредственно в прикорневую зону растений одновременно с поливной водой.

Первая подкормка проводится в межфазный период развития "всходы -5.6 листьев" в дозах N20.30P10.20 (N10.15P5.10) кг д.в./га. Вторая подкормка - в период "5.6 листьев - плетеобразование" - N25.40 (N5) кг д.в./га. Третью подкормку проводят в период "плетеобразование - цветение" в дозах N15.25(N3.5) кг д.в./га. Четвертая подкормка - "цветение - созревание" - Nk)...15(N2...3) кг д.в./га.

Из фосфорных удобрений следует вносить двойной суперфосфат гранулированный или аммофос, из азотных - сульфат аммония или аммиачную селитру, из комплексных водорастворимых удобрений - терафлекс.

Уход за посевами. С целью получения ранней продукции посевы арбуза сразу же накрывают временными пленочными укрытиями (фото 5.1), которые

также способствуют снижению потерь влаги за счет конвекционно-диффузного тока (испарения).

Фото 5.1 - Участок капельного орошения на территории Октябрьского района

Республики Калмыкия По достижении растениями арбуза фазы "шатрик" над каждым растением делают крестообразные надрезы, сквозь которые растения вытаскивают наружу (фото 5.2).

Фото 5.2 - Разрезка пленочного укрытия (фаза "шатрик")

Режим орошения столового арбуза при капельном поливе. Получение урожайности плодов арбуза на уровне 40.60 т/га в условиях пустынно-полупустынной зоны Калмыкии предоставляется возможным при поддержании соответствующей дифференцированной влажностью почвы: в период "посадка - 5-6 листьев" (слой 0.0,2 м) и в период "5-6 листьев - плетеобразование"

(слой 0.0,4 м) - 70.75% НВ; в периоды "плетеобразование - цветение" и "цветение - плодообразование" (слой 0.0,5 м) - 80.85% НВ, в период "пло-дообразование - созревание" (слой 0-0,5 м) - 70. 75 %НВ.

Вегетационные поливы проводятся системой капельного орошения. При этом параметры водного режима бахчевой плантации зависят от влагообеспе-ченности вегетационного периода. Так, во влажный год для поддержания предполивной влажности почвы на уровнях 70.80.70% НВ и 75.85.75% НВ в агроценозах столового арбуза количество вегетационных поливов составляет 14 и 22 соответственно, при этом поливные нормы составляют 21.168 м3/га, а оросительные - 1554.2688 м3/га. В сухие по влагообеспеченности годы необходимо проведение 26.31 поливов с оросительной нормой 2457.3276 м3/га.

Уборка арбуза производится в период технической зрелости или физиологической спелости, при накоплении в плодах до 8.10% сахаров. При этом сами плоды приобретают яркую окраску и блестящую поверхность, плодоножка усыхает. У раннеспелых сортов столового арбуза уборку проводится в несколько приемов (2-3 раза), при этом первый сбор плодов проводят при созревании 50% плодов. Перед началом уборки бахчевую плантацию разбивают на полосы шириной 20.40 м, между полосами подготавливают дорогу, по которой будет вывозиться урожай. Арбуз убирают вручную, при этом плоды отрезают от плетей с помощью ножа (чтобы не повредить плод), оставляя хвостик длиной около 0,05 м. Собранные плоды укладывают вдоль дороги или кладут их в мешки или на носилки по 3-5 шт. и перетаскивают к месту погрузки. Перед погрузкой кузов или контейнер для транспортировки выстилают соломой или стружкой. Погрузку производят вручную.

Требования качества и безопасности бахчевых культур определены Сан-ПиН 2.3.2.1078-01 "Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов".Предельно допустимая концентрация содержания нитратов в плодах арбуза не должна превышать - 60 мг/кг. Качество плодов столового арбуза оценивается по ГОСТ 7177-80 "Арбузы продовольственные

свежие. Технические условия". Согласно указанному ГОСТу плоды арбузов должны быть зрелыми, иметь цельностный вид, здоровыми, без загрязнений; при этом форма плода, его окраска и блеск коры должны соответствовать зрелым плодам.

Зрелый плод - рисунок коры ярко выражен, имеет блестящую поверхность, усик и плодоножка усохшие, мякоть красного цвета с различными оттенками, семена должны быть вполне вызревшие с чёрным или коричневым цветом. Мякоть плодов имеет сочную консистенцию, нежная, без ослизнений, на вкус сладкая. Зрелый арбуз при ударе ладонью вибрирует, а при ударе согнутым пальцем издаёт умеренный глухой звук, при сжатии вдоль продольной оси должен издаваться слабый хруст.

Перезрелый плод - в отличие от зрелого плода по цвету и рисунку более светлый, хорошо выражен блеск, усик и плодоножка усохшие, грунтовое пятно приобретает жёлтый цвет. Цвет у мякоти изменяется до оранжевого, причём её консистенция рыхлая, волокнистая, появляются пустоты, ослизнения вокруг семенных гнёзд. Плод малосъедобен или несъедобен вообще.

Недозрелый плод - поверхность матовой окраски, усик неувядший, плодоножка сочная. Мякоть розовая или бледнорозовая, граница между съедобной частью и корой практически мало заметна. По консистенции мякоть грубая, малосочная, несладкая. Семена имеют белый цвет, невызревшие. При ударе согнутым пальцем издают звонкий звук.

Помятым считается такой плод, у которого на разрезе мякоть потемневшего цвета и отделившаяся от коры. К реализации категорически не допускаются незрелые, недозрелые, перезрелые, треснувшие, помятые, раздавленные, повреждённые вредителями и болезнями, загнившие и гнилые плоды арбузов.

5.2. Экономическое обоснование технологии возделывания столового арбуза при капельном орошении

Устойчивое функционирование сельскохозяйственных предприятий обеспечивается за счет использования в производстве экономически оправданных технологий выращивания сельскохозяйственных культур.

Экономическое обоснование эффективности технологии возделывания столового арбуза при капельном орошении в пустынно-полупустынной зоне Республики Калмыкия проводили в соответствии с методикой, разработанной во ВНИИГиМ - «Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации сельскохозяйственных земель (РД-АПК 3.00.01.003-03)» (Райнин, Панфёров, 2002). Согласно методическим рекомендациям эффективность проекта должна оцениваться в течение расчетного периода. В нашем случае расчетный период - один год, в течение которого производится и реализуется полученная продукция.

В качестве основных показателей для расчетов эффективности использованы:

* накопленный (денежный) отток - это прямые и косвенные затраты, рассчитанные по типовой технологической карте возделывания плодов столового арбуза с учетом всех исследуемых вариантов полевого эксперимента (табл. 5.1).

В общие эксплуатационные затраты включены денежные оттоки на приобретение и монтаж и демонтаж системы капельного орошения; агротехнические приемы по основной и поверхностной обработке почвы; приобретение пленочного укрытия, семян, минеральных удобрений; оплата труда работникам за проведение вегетационных поливов и фертигацию; оплата ручного труда за посев семян и уборку плодов. При этом нормы расхода ГСМ, выработки, тарифные ставки и другие нормативные материалы брались из справочников.

* накопленный (денежный) приток - это экономический показатель, отражающий поступления денежных средств при реализации произведенной продукции.

* сальдо денежного потока (чистый доход или накопленный эффект) рассчитывается как разность между накопленными притоком и оттоком;

* индекс доходности затрат определяется как отношение суммы денежных притоков к сумме денежных оттоков и характеризует отдачу проекта на затраченные на него средства.

Величина накопленного денежного притока рассчитывалась с учетом фактически полученного урожая плодов столового арбуза в полевых экспериментах, цена реализации одной тонны плодов составляла 7000 рублей.

Результаты выполненной оценки эффективности применения минеральных удобрений при возделывании столового арбуза позволили установить экономически оправданные дозы их внесения, для получения планируемого уровня урожайности бахчевой культуры (табл. 5.2).

Наименьшая величина сальдо денежного потока 109,97 тыс. руб. была получена на естественном фоне (без внесения минеральных удобрений) в варианте с поддержанием предполивной влажности почвы на уровне 70.70.60 % НВ.

В варианте с внесением минеральных удобрений в дозе К90Р40 кг/га д.в. сальдо денежного потока составило в среднем по вариантам режимов орошения 199,75 тыс. руб. При повышении дозы внесения минеральных удобрений (с К90Р40 кг/га д.в. до К150Р80 кг/га д.в.) увеличивается показатель чистого дохода в среднем на 65,32 тыс. руб. Однако, с повышением дозы внесения минеральных удобрений, увеличивается и суммарное значение накопленного оттока - на 5,375,45 тыс. руб.

Анализ выполненной экономической оценки внесения минеральных удобрений показал, что наибольший эффект достигается в варианте с дозой НшР80 кг д.в./га, который составил 88,59. 153,40 тыс. рублей с одного гектара.

Таблица 5.2 - Экономическая эффективность применения минеральных удобрений при возделывании столового арбуза на капельном орошении (расчетная площадь - 1 га, расчетный период - 1 год)

Предполивная влажность почвы, % НВ

Доза внесения минеральных удобрений, кг д.в./га

Урожайность, т/га

Прибавка урожайности от дозы внесения удобрений

т/га

%

й и н е

тт же ° §

йв

к о

о ог б

х л

л ес

у р

ы

н

н

е

л

п

о

к

а

п а к а т е

ч

у

Нз е

б

ы

т я,

и н

е ше

о р

о

б

йу

ы р

в §

еы л т

о % ко

Н ри п

то .с

от ы

о г о н

жд е д

нй еы дт о с ди

ьч л (

аа О «

д

о

х

о б.

у

р

Экономический эффект (ДЧД - прибавка чистого дохода)

тыс. руб.

%

без удобрений

25,1

70.70.60

N90 Р40

29,9

N150 Р80

39,7

65,73

175,70

109,97

4,8

19,1

73,97

209,30

135,33

25,36

14,6

58,1

79,34

277,90

198,56

88,59

23,06

80,55

без удобрений

30,0

70.80.70

N90 Р40

38,3

N150 Р80

48,1

66,58

210,00

143,42

8,3

27,7

74,91

268,10

193,19

49,77

18,1

60,3

80,29

336,70

256,41

112,99

34,70

78,78

без удобрений

36,3

75.85.75

N90 Р40

49,5

67,25

254,10

186,85

13,2

36,3

75,72

346,50

270,78

83,93

N150 Р80

60,2

23,9

65,8

81,15

421,40

340,25

153,40

44,92