Особенности режимов капельного орошения и водопотребления различных сортов сои на светло-каштановых почвах Правобережья реки Волги

Актуальность изучаемого направления исследовании. Соя относится к числу древнейших окультуренных человеком растением и ценнейших белко-во-масличных культур. Высокое содержание в зерне сои жира (17 — 26%) в сочетании с наличием до 56% белка делает её исключительно ценной и конкурентоспособной культурой на мировом зернобобовом рынке. При всём этом большое значение имеет и то, что соя, как и другие зернобобовые за счет симбиотической активности синтезирует азот воздуха, оказывая позитивное влияние на плодородие почв.

В Российской Федерации в виду низкой урожайности соя в структуре посевов занимает незначительные площади, изменяющиеся по годам от 400 до 500 тыс. га. Между тем многолетний опыт возделывания сои свидетельствует о возможности получения высоких урожаев этой культуры и необходимости расширения её посевов в ряде регионов, в том числе и на орошаемых землях в Нижнем Поволжье. Орошение сои как и других культур долгие годы было ориентировано, в основном, на полив дождеванием. Однако высокие энергетические затраты на подачу и распыление оросительной воды на поливных угодьях при низких ценах реализации зачастую сводят на нет рентабельность производства её зерна.

В последнее десятилетие в нашей стране всё более широкое распространение получает водосберегающее капельное орошение различных культур, в том числе и сои. Благодаря высокой равномерности подачи воды в почву, аэрированности увлажненных почвенных горизонтов, возможности дозированной подаче раствора удрбрении с поливной водой при капельном орошении создаются идеальные условия для роста и развития сои, активизации ее симбиотической деятельности.

Однако специфика капельного орошения, связанная с локальным увлажнением почвы, появление новых сортов с особенностями роста и развития растений в онтогенезе и более высоким их потенциалом продуктивности определили необходимость проведения наших исследований, направленных на адаптацию этого способа орошения к новым условиям возделывания сои с целью наиболее полной реализации потенциала её зерновой продуктивности.

Исследования проводились в рамках выполнения программы НИР по отделению «Мелиорации, водного и лесного хозяйства» Россельхозакадемии.

Цель научно-производственных исследований сводилась к обоснованию по результатам многофакторного полевого опыта оптимального сочетания управляемых факторов роста и развития сои, обеспечивающих получение урожайности 2, 3 и 4 т/га зерца. Достигалось это определением норм реакции сои на различное сочетание водного и пищевого режимов почвы, направленных на получение планируемых урожаев, а также обоснованием числа и сроков проведения поливов в разные по погодным условиям годы, доз внесения удобрений.

Для достижения поставленной цели были заложены полевые опыты, в задачу которых входило изучение следующих основных вопросов:

1. Определить закономерности формирования урожая сои при различных режимах водного и минерального питания растений с установлением оптимального сочетания этих факторов для получения планируемой продуктивности.

2. Для каждого уровня планируемой урожайности определить потребность различных сортов сои в воде как в целом за период вегетации, так и по отдельным межфазиым периодам, принятых в последующем за основу разработки регламента поливов.

3. Выявить закономерности изменения потребления воды растениями по межфазным периодам, установить взаимосвязь водопотребления с уровнем формируемого урожая и особенностями температурного режима воздуха.

4. Установить динамику биоклиматических коэффициентов испарения при разных уровнях урожайности с последующим использованием их численных значений для управления врдным режимом почвы.

5. Определить динамику основных параметров фотосинтетической деяг. тельности. растений в онтогенезе при разных уровнях формируемой урожайности, которые могут быть использованы для оценки хода формирования планируемого’урожая.

6. Установить показатели структуры и качества урожая сои при разной ее продуктивности.

7. Дать эколого-экономическое обоснование эффективности оптимизации водного режима почвы и доз внесения удобрений для различных уровней урожайности сои.

Научная новизна исследований характеризуется обоснованием оптимального сочетания водного и пищевого режимов почвы, обеспечивающих получение 2, 3 и 4 т/га зерна изучаемых сортов сои. Для каждого из рекомендуемых на получение различной урожайности водного режима почвы обоснован регламент поливов, согласованный с условиями увлажнения вегетационного периода осадками и биологическими особенностями сои, динамикой суточного и интегрального водопотребления. Определены параметры суммарного и среднесуточного водопотребления, фотосинтетической деятельности растений с учётом уровней формируемой урожайности.

Пракпшческая значимость результатов исследований состоит в разработке водосберегающих технологий орошения новых интенсивных сортов сои, позволяющих в сочетании с обоснованными дозами удобрений получать запланированные урожаипри экономии водных ресурсов и сохранении благоприятной экологической обстановки на орошаемых и прилегающих к ним территориях подзоны светло-каштановых почв Волго-Донского междуречья.

Реализаиия результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований была проведена на территории ОПХ «Орошаемое» Советского района г. Волгограда на площади 5 га.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований использовались при возделывании сои на капельном орошении Волго-Донского стационара (2007;2009 гг.) в поселке Водный г. Волгограда. Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались и получили положительную оценку на ежегодных годовых отчётах по НИР в ГНУ ВНИИОЗ (2007;2009 гг.), кафедре мелиорации и природообустройства (20 072 009 гг.), конференции молодых учёных в ФГОУ ВПО ВГСХА (2009 г.), Международной конференции молодых учёных ГНУ НИИСХ (2009 г.), опубликованы в 5 научных работах, в том числе одна статья в рекомендованном ВАК РФ для соискателей ученых степеней журнале «Плодородие».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Нормы реакции сои на различный водный и пищевой режимы почвы с обоснованием их сочетаний, обеспечивающих на системах капельного орошения получение планируемой урожайности в пределах 2−4 т/га зерна;

2. Режимы капельного орошения сои, обеспечивающие поддержание необходимого водного режима почвы в условиях различного по обеспеченности осадками вегетационного периода и уровня планируемой урожайности;

3. Показатели структуры урожая при разных уровнях урожайности сои;

4. Суммарное и среднесуточное водопотребление при разных уровнях уро/кайпости сои на системе капельного орошения.

5. Биоклиматические коэффициенты испарения, использование которых позволяет прогнозировать динамику суммарного водопотребления, формирование дефицита почвенной влаги и сроки проведения поливов сои на системах капельного орошения;

6. Экономическая эффективность и экологическая безопасность возделывания сои при капельном орошении.

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Она изложена на 190 страницах компьютерного текста и включает 18 рисунков, 33 таблицы, 27 приложений. Список использованной литературы содержит 154 наименований, в том числе 13 иностранных авторов.