Результаты исследований влияния объема поданной воды к высеянным семенам перца болгарского на сроки всходов, рост и развитие растений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 631.811:635.646

Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации, г. Новочеркасск, Российская Федерация

Результаты исследований влияния объема поданной воды к высеянным семенам перца болгарского на сроки всходов, рост и развитие растений

С.Г. Балакай

Аннотация

перец болгарский растение увлажнение

Целью исследований является изучение влияния объема поданной воды к высеянным семенам перца болгарского на полноту и сроки всходов, рост и развитие растений. Для моделирования струйного полива использовалась однорядная ручная сеялка, оборудованная водопроводящей системой струйного полива. Устройство позволяло устанавливать различную глубину посева за счет изменения глубины проникновения сошника в почву от 1-2 см до 8-10 см. Объем подачи воды к семенам регулировался скоростью передвижения сеялки и расходом воды, подаваемой в трубопровод. Размеры контура увлажнения (смачивания) почвы регулировали в зависимости от потребности культуры во влаге, продолжительности прорастания семян, наличия влаги в почве и прогноза метеоусловий на период получения всходов. Внутрипочвенный струйный полив производился такой нормой и таким способом, чтобы вода не увлажняла самый верхний слой почвы и на поверхности не образовывалась почвенная корка, поэтому в каждом конкретном случае рассчитывали поливную норму и концентрацию питательных веществ в растворе. Высевались семена районированного сорта перца болгарского Молдова. В соответствии со схемой опыта к семенам перца болгарского подавался различный объем воды. С применением струйного внутрипочвенного полива семян всходы были получены раньше, чем без полива на 5-11 суток, более рано наступили сроки созревания и уборки урожая на 3-11 суток, продолжительность периода сбора плодов увеличилась на 2-5 суток, что обеспечило и более высокую урожайность. Наиболее высокая урожайность в среднем 4,32 кг с квадратного метра наблюдалась на вариантах с радиусом контура увлажнения 3 см и глубиной посева семян 2-3 см и 4-5 см. Первые заморозки (минус 4 градуса по Цельсию) 07.10.2015 и 15.10.2016 прекратили вегетационный период перца и сборы урожая.

Ключевые слова: внутрипочвенный полив, режим орошения, урожайность, почва, питательное вещество, семена, семенное ложе, устройство.

Annotation

The purpose of research is to study the effect of water volume supplied to the sown Bulgarian pepper seeds on the density and timing of sprouts, growth and development of plants. For jet irrigation simulation a single-row hand-operated seeder with a water-spraying system of jet irrigation was used. The device made it possible to set different depth of sowing by changing the penetration depth of share into soil from 1-2 cm to 8-10 cm. The water volume supplied to the seeds was regulated by seeder speed and the flow of water supplied to the pipeline. The dimensions of soil moistening (wetting) loop were adjusted depending on crop need in moisture, duration of seed germination, soil moisture content and forecast of weather conditions for the period of sprouts. Subsurface jet irrigation was done in such a way that water did not moisten the uppermost soil layer and soil crust wasn't formed on the surface, therefore the irrigation norm and the concentration of nutrients were calculated in each specific case. Seeds of the zoned variety of Bulgarian pepper Moldova were sown. In accordance with the scheme of experiment, different amount of water was supplied to the Bulgarian pepper seeds. With the use of jet subsurface irrigation, sprouts became available 5-11 days earlier than without irrigation, maturation and harvesting terms came 3-11 days earlier, period of yield increased by 2-5 days, which also provided a higher productivity. The highest yield of an average 4.32 kg per square meter was observed on the variants with a radius of humidification contour 3 cm and depth of sowing 2-3 cm and 4-5 cm. The first frosts (minus 4 degrees Celsius) on 10.07.2015 and 15.10.2016 stopped the growing season of pepper and reaping.

Key words: subsurface irrigation, irrigation regime, yield, soil, nutrient, seeds, seed bed, device.

В настоящее время в достаточной мере разработаны режимы орошения и способы полива большинства сельскохозяйственных культур, подобрана дождевальная и другая техника, системы капельного орошения, отработаны технологии орошения [1-3]. Однако все эти мероприятия невозможно проводить при отсутствии поливной воды в оросительных каналах в весенний период. Но, как показывает производственный опыт возделывания овощных культур посевом семенами в грунт, оптимальные сроки посева семян на орошаемых полях и сроки подачи оросительной воды в инженерные оросительные сети не совпадают. В условиях Ростовской области оптимальные сроки посева перца семенами в грунт приходятся на вторую декаду апреля, а воду в оросительную сеть Донского магистрального канала начинают подавать в первой декаде мая. В случае отсутствия осадков невозможно получить полноценные всходы, так как отсутствует влага в верхнем 0-5 см слое почвы, и невозможно провести предпосевные и довсходовые увлажнительные поливы в связи с отсутствием оросительной воды в каналах. Такие условия создаются каждые два-три года из пяти. Поэтому сельхозтоваропроизводителям приходится изыскивать возможность забора воды для орошения из других водных источников (местный сток, если он имеется) или сдвигать сроки посева на две-три недели либо рисковать и сеять семена в надежде на будущие дожди и возможность орошения [4-6].

В связи с этим актуальным становится разработка ресурсо- и энергосберегающих способов и режимов орошения сельскохозяйственных культур, позволяющих получать дружные всходы особенно мелкосеменных овощных культур в весенний период [6, 7]. Поэтому нами разработано устройство для внутрипочвенного струйного полива семян одновременно с посевом. Схема и работа устройства приведена в полученном патенте и статьях [8, 9]. Создаваемый устройством контур увлажнения вокруг семян обеспечивает получение дружных всходов без проведения предпосевного влагозарядкового полива или до всходов, как делается на орошаемых землях.

Материалы и методы. Местоположение объекта - Ростовская область, Октябрьский район, Бирючекутская опытная овощная селекционная станция ФГБНУ «ВНИИ овощеводства». Почвенный покров однороден и представлен лугово-черноземными почвами разного гранулометрического состава.

Исследования влияния объема поданной воды к высеянным семенам на полевую всхожесть перца проводились в двухфакторном опыте по следующим вариантам.

Фактор А:

- вариант 1. Смачивание почвы вокруг семян расчетным радиусом 1 см;

- вариант 2. Смачивание почвы вокруг семян расчетным радиусом 2 см;

- вариант 3. Смачивание почвы вокруг семян расчетным радиусом 3 см;

- вариант 4. Смачивание почвы вокруг семян расчетным радиусом 4 см.

Фактор Б:

- вариант 1. Глубина посева 2-3 см;

- вариант 2. Глубина посева 4-5 см.

Технология основной и текущей подготовки почвы выполнялась в соответствии с зональными системами земледелия [10, 11]. Предшественник - озимая пшеница. Осенью была внесена азофоска 300 кг/га, проведена вспашка на 25-27 см. Ранней весной проводилось ранневесеннее боронование, культивация и выравнивание поверхности почвы. Азотные удобрения вносились под культивацию дозой N₆₀ и проводили подкормку дозой N₆₀. Предпосевная культивация проводилась на глубину 5-6 см с одновременным боронованием.

Зональными системами земледелия рекомендованы сроки посева перца семенами в грунт при прогревании почвы на глубине 0-10 см до 12-14 °С, которые наступают в начале третьей декады апреля.

Зональными системами земледелия рекомендованы сроки посева перца и баклажан семенами в грунт при прогревании почвы на глубине 0-10 см до 12-14 °С, которые наступают в начале третьей декады апреля. В опытах посев семян производился 18 и 23 апреля.

Весна 2015 года оказалась влажной, осадки выпадали равномерно, и поверхность почвы в слое 0-10 см имела высокую влажность (80-82 % НВ), однако после двух культиваций влажность верхнего слоя почвы составил 69,3 % НВ. В 2016 году во время посева влажность почвы в слое 0-10 см составила 68,5 % НВ. Такая влажность почвы не позволяет семенам набрать достаточного количества влаги для быстрого прорастания, поэтому требовался предпосевной полив или применение струйного внутрипочвенного полива одновременно с посевом.

Для моделирования струйного полива исполнителями использовалась однорядная ручная сеялка, оборудованная водопроводящей системой струйного полива. Устройство ручной сеялки позволяет устанавливать различную глубину посева за счет изменения глубины проникновения сошника в почву от 1-2 см до 8-10 см. Объем подачи воды к семенам регулировался скоростью передвижения сеялки и расходом воды, подаваемой в трубопровод. Калибровка объема поданной воды осуществлялось путем измерения объема поданной воды за 30 секунд и за 1 минуту. Затем определялась расчетная скорость движения сеялки для подачи заданного объема воды на 1 погонный метр посева семян.

Измерение влажности почвы на глубине посева семян позволяло рассчитать необходимый объем воды для смачивания почвы и создания увлажненного контура вокруг семян различного диаметра, а изменение расхода воды в трубопроводе и скорости передвижения сеялки позволяло подать расчетный объем воды. Для каждого варианта опыта отладка расхода воды производилась отдельно в защитной зоне участка.

Методика расчета объема воды, необходимого для подачи к семенам при внутрипочвенном струйном посеве, основана на знании водно-физических свойств почвы и экологических требований растений к условиям прорастания семян.

Размеры контура увлажнения (смачивания) почвы регулируют в зависимости от потребности культуры во влаге, продолжительности прорастания семян, наличия влаги в почве и прогноза метеоусловий на период получения всходов.

Внутрипочвенный струйный полив производился такой нормой и таким способом, чтобы вода не увлажняла самый верхний слой почвы и на поверхности не образовывалась почвенная корка, поэтому в каждом конкретном случае необходимо рассчитывать поливную норму и концентрацию веществ в растворе, если полив ведется раствором питательных веществ или пестицидов.

В соответствии со схемой опыта семена перца высевались на глубину 2-3 см и 4-5 см и подавался расчетный объем воды для смачивания почвы вокруг семян радиусом от 1 см до 4 см.

В опытах высевались семена районированного сорта перца болгарского (Молдова, всходят быстро через 7-15 дней). Исследования изменения размеров контуров увлажнения вокруг семян сразу после посева и через 1 сутки показали, что увлажненный контур почвы через сутки после посева расширяется в стороны на 1-2 см, и в большей степени вниз на 3-5 см в зависимости от объемной массы (рыхлости почвы) под семенами.

Вегетационные поливы на всех вариантах проводились дождеванием. Влажность почвы поддерживалась выше 80 % НВ в слое 0,6 м в течение всей вегетации. Среднее количество поливов составило 6, оросительная норма 2400 м³/га.

Результаты и обсуждение. Фенологические наблюдения за всходами перца болгарского в 2015-2016 гг. показали, что более быстрые всходы, на шестые-седьмые сутки, были получены при посеве семян на глубину 2-3 см и создании контура увлажнения радиусом 3-4 см (таблица 1).

Таблица 1 - Даты посева и получения всходов перца болгарского при струйном поливе семян одновременно с посевом, 2015-2016 гг.

При уменьшении контура увлажнения до 2 и 3 см всходы перца были получены позже, так при контуре увлажнения 1 см - на 11-12-е сутки или на 5-7 дней позже, видимо, из-за нехватки влаги вокруг семян.

Увеличение глубины посева с 2-3 см до 4-5 см способствовало продлению сроков всходов при радиусе контура увлажнения 1 см с 11 до 13 суток, при радиусе контура увлажнения 4 см с 6 до 10 суток. Это, видимо, связано с более быстрым прогреванием верхнего слоя почвы 2-3 см.

В контрольном варианте без создания контура увлажнения (К) сроки наступления фенологической фазы полные всходы (взошло 75 % семян от нормы высева 110 тыс. всхожих семян на 1 га) наступают на 18 сутки, что дольше вариантов 3 и 4 на 8-11 дней.

Аналогично изменялись и сроки наступления фазы бутонизации, цветения и технической спелости перца (таблица 2).

Таблица 2 - Фенологические наблюдения за ростом и развитием перца болгарского при струйном поливе семян одновременно с посевом, 2015-2016 гг.

В среднем за 2015-2016 годы вегетационный период перца болгарского составил от 157 суток на контрольном варианте и до 174 суток на варианте 4 при глубине посева 2-3 см. Более длительный вегетационный период в этом варианте (на 17 суток) позволяет растениям раньше вступать в период плодоношения и формировать более высокую урожайность.

Продолжительность вегетационного периода и периода уборки перца болгарского при струйном поливе семян одновременно с посевом приведены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3 - Продолжительность вегетационного периода перца болгарского при струйном поливе семян одновременно с посевом (всходы - первые заморозки), 2015-2016 гг.

Таблица 4 - Продолжительность периода уборки перца болгарского при струйном поливе семян одновременно с посевом (технологическая спелость - первые заморозки), 2015-2016 гг.

Так продолжительность периода техническая спелость - конец вегетации в изучаемых вариантах оказалась на 13-18 суток большей, чем в контрольном варианте без струйного полива.

При глубине посева семян перца 2-3 см и радиусе контура увлажнения 4-5 см сроки наступления всех фенологических фаз были более ранними, от 1 до 9 суток, по сравнению с другими вариантами. Техническая спелость также наступала раньше, сроком от 2 до 5 дней. Здесь и период созревания и начало уборки урожая увеличился до 11 суток по сравнению с вариантом без струйного полива. Первые заморозки (минус 4 °С) 07.10.2015 и 15.10.2016 прекратили вегетационный период перца и сборы урожая.

Ускорение сроков созревания позволило произвести большее количество сборов урожая и получить более высокую урожайность (таблица 5).

Таблица 5 - Урожайность перца болгарского при струйном поливе семян одновременно с посевом (биологическая), 2015-2016 гг.

Выводы

На вариантах с применением струйного внутрипочвенного полива семян всходы были получены раньше, чем без полива на 5-11 суток, установлено более раннее наступление сроков созревания и уборки урожая на 3-11 суток, продолжительность периода сбора плодов увеличилась на 2-5 суток, что обеспечило и более высокую урожайность. Наиболее высокая урожайность в среднем за годы исследований - 4,32 кг/м² наблюдалась на вариантах с радиусом контура увлажнения 3 см и глубиной посева семян 2-3 см и 4-5 см.

Список использованных источников

1 Проблемы и перспективы использования водных ресурсов в агропромышленном комплексе России: монография / В. Н. Щедрин [и др.]; под общ. ред. акад. РАСХН В. Н. Щедрина. - М.: Мелиоводинформ, 2009. - 342 с.

2 Балакай, Г. Т. Состояние и перспективы развития мелиорации земель на юге России / Г. Т. Балакай, В. Н. Щедрин // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. - 2014. - № 3(15). - С. 1-15. - Режим доступа: http:rosniipm-sm.ru/archive?n=273&id=274.

3 Совершенствование технологии внутрипочвенного орошения / К. В. Губер
[и др.] // Вопросы мелиорации. - М.: ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2001. - № 3-4. - С. 17-29.

4 Волков, В. П. Земледелие на Среднем Дону: монография / В. П. Волков, Е. В. Полуэктов, М. А. Балахонский. - Новочеркасск: ДЗНИИСХ, 2004. - 187 с.

5 Турулев, В. В. Орошение земель Ростовской области: монография / В. В. Турулев; под ред. В. М. Волошкова, В. В. Турулева. - Ростов н/Д.: Изд-во «Эверест», 2009. - 256 с.

6 Ясониди, О. Е. Водосбережение при орошении / О. Е. Ясониди. - Новочеркасск: УПЦ «Набла» ЮРГТУ (НПИ), 2004. - 473 с.

7 Кулыгин, В. А Особенности водопотребления овощных культур по периодам вегетации при орошении / В. А. Кулыгин, В. Н. Щедрин // Мелиорация и водное хозяйство. - 2011. - № 2. - С. 28-31.

8 Пат. 2302094 Российская Федерация, МПК А 01 В 49/06, А 01 С 5/08. Устройство для посева семян / Балакай Г. Т., Калашников В. И., Балакай А. Г.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное научное учреждение «Российский научно исследовательский институт проблем мелиорации». - № 2005116429/12; заявл. 30.05.05; опубл. 10.07.07, Бюл. № 19. - 6 с.

9 Устройство и технология внутрипочвенного полива высеваемых семян / Г. Т. Балакай, Н. И. Балакай, А. Н. Бабичев, С. Г. Балакай // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. - 2011. - № 3(03). - 11 с. - Режим доступа: http:rosniipm-sm.ru/archive?n=37&id=47.

10 Зональные системы земледелия Ростовской области на 2013-2020 годы: в 3 ч. - Ростов н/Д.: Дон. издат. дом, 2013. - Режим доступа: http:don-agro.ru/index.php?id=928.

11 Агротехнические рекомендации выполнения полевых работ в Ростовской области / А. И. Грабовец [и др.]. - Ростов н/Д., 2009. - 56 с.

Балакай Софья Георгиевна

Ученая степень: кандидат сельскохозяйственных наук

Должность: старший научный сотрудник

Место работы: федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации»

Адрес организации: Баклановский пр-т, 190, г. Новочеркасск, Ростовская область, Российская Федерация, 346421

E-mail: sofbal@rambler.ru

Размещено на Allbest.ru