Возделывание сои при капельном орошении в условиях Нижнего Поволжья

Cultivation of soybeans under drip irrigation in the conditions of the Lower Volga region

 

Авторы:

Ушакова Елена Васильевна

Доцент, кандидат сельскохозяйственных наук, ВолГАУ, Волгоград, Россия

e-mail: ushakovaelena@inbox.ru

Ushakova Elena Vasilievna

Associate Professor, Candidate of Agricultural Sciences, VolGAU, Volgograd, Russia

e-mail: ushakovaelena@inbox.ru

Кирносов Роман Степанович

Доцент, кандидат сельскохозяйственных наук, ВолГАУ, Волгоград, Россия

e-mail: rkirnosov@rambler.ru

Kirnosov Roman Stepanovich

Associate Professor, candidate of Agricultural Sciences, VolGAU, Volgograd, Russia

e-mail: rkirnosov@rambler.ru 

Шмарева Алина Александровна

ВолГАУ, Волгоград, Россия

e-mail: shm-alina@yandex.ru 

Shmareva Alina Aleksandrovna 

VolGAU, Volgograd, Russia

e-mail: shm-alina@yandex.ru

 

Аннотация: Авторы провели поисковые исследования в целях совершенствования технологии возделывания сои на капельном орошении для условий светло-каштановых почв Нижнего Поволжья. Для повышения урожайности сои с учетом почвенно-климатических условий и восстановления почвенного плодородия предусматривается постановка опыта с несколькими вариантами режима орошения и системы питания.

Abstract: Exploratory research is being carried out in order to improve the technology of soybean cultivation on drip irrigation for the conditions of light chestnut soils of the Lower Volga region. To increase the yield of soybeans, taking into account soil and climatic conditions and restore soil fertility, it is planned to set up an experiment with several options for the irrigation regime and nutrition system.

Ключевые слова: соя, капельное орошение, способ посева, сорт, урожай.

Keywords: soybean, drip irrigation, sowing method, variety, yield.

Тематическая рубрика: Сельское хозяйство и пищевая промышленность. 

 

В условиях Нижнего Поволжья перспективным направлением является возделывание сои при капельном орошении, обеспечивающего экономию водных ресурсов, получение указанных объемов продукции, снижение ее себестоимости и сроков окупаемости затрат. 

Соя, благодаря своему богатому химическому составу семян и использова­нию в кормовых, пищевых и технических целях, является уникальной и цен­ной сельскохозяйственной культурой. Высокое (до 45-48%) содержание в зерне полноценного по аминокислотному составу, растворимости и усвоя­емости белка и высококачественного по жирно-кислотному составу масла (до 25%) предопределяет ее широкое распространение.

Одним из самых передовых ресурсосберегающим способом полива сои является капельное орошение, которое обеспечивает равномерное увлажнение почвы, высокие и стабильные урожаи при значительном снижении эксплуатационных расходов и затрат оросительной воды в сравнении с основным  способом орошения этой культуры – дождеванием. Динамичное распространение капельного орошения в засушливых регионах России определило необходимость оценки условий эффективного применения этого способа полива при возделывании сои, особенного новых перспективных и районированных сортов.

Целью нашего годового исследования являлись научное обоснование и практическая разработка перспективных элементов технологии возделывания сои раннего срока при капельном орошении в засушливых районах Нижнего Поволжья, получая при этом высокие и стабильные урожаи. Экспериментальная часть работы выполнялась в 2020-2021 годах на опытном поле ОПХ «Орошаемое» ФГБНУ ВНИИОЗ, оборудованном системой капельного орошения. Исследования проводились по схеме трехфакторного полевого опыта, где в составе фактора А – сорт, фактора В – способ посева, фактора С – водный режим почвы.

В задачи исследований входило решение следующих вопросов:

- оценка развития научно-технического прогресса в области разработки тех­нологий возделывания и орошения сои;

- на основе анализа динамики агрометеорологических показателей обосно­вать возможность возделывания сои на орошаемых землях Нижнего Повол­жья и провести адаптивное районирование региона по тепло- и влагообеспеченности;

- обосновать основные элементы технологии капельного орошения сои, обеспечивающие поддержание влажности почвы в активном контуре увлаж­нения для получения различной урожайности семян;

- провести оценку влияния капельного орошения на основные показатели роста, развития и продуктивности посевов районированных сортов сои в за­висимости от способа посева;

- оценить инвестиционную привлекательность производства сои при ка­пельном орошении в условиях Нижнего Поволжья.

 

Рис. 1 – Общий вид посевов сои в фазе начала цветения при капельном орошении ВНИИОЗ

 

Рис. 2 – Схема посева сои при капельном орошении  а) Вариант - В1; б) Вариант- В2

Опыт закладывали методом одноярусного систематического размещения вариантов по режимам орошения и сортам сои, рандомизированно – по минеральному питанию. Повторность опыта трехкратная, учетная площадь делянок по режиму орошения 500м2, сортам ВНИИОЗ 31 – 500 м2, ВНИИОЗ 86 –500 м2.

Оросительная норма в этом варианте водного режима почвы в разные годы изменялась в пределах 2750…3760 – 2870…3650 м3/га, а суммарная продолжительность поливов 96,8 – 132,4 ч. Продолжительность межфазовых периодов по годам исследований изменялась от 7 до 25 дней.

Экспериментальный участок располагается в зоне светло-каштановых почв Волгоградской области. Почвы участка характеризуются маломощными гумусовыми горизонтами 0,15-0,25 м. и низким содержанием гумуса (1,6-2,3%) в пахотном слое. Рельеф, почвенные и гидрологические условия экспериментального участка однородны. Емкость поглощения невысокая, сумма поглощенных оснований 28,5 мг/экв на 100 грамм почвы. В составе обмененных катионов 70-80% приходится на кальций. Процент натрия в сумме поглощенных оснований колеблется от 1,5% до 3,9%. По содержанию доступных форм элементов питания почвы характеризуются низкой обеспеченностью азотом, средней – подвижным фосфором, и высокой – обменным калием. Содержание легкогидролизуемого азота составляет 0,37…0,43 мг/кг почвы. Количество доступного фосфора не превышает 0,29…0,46 мг/кг почвы, а обмененного калия – достигает 95…105 мг/кг почвы. Содержание гумуса уменьшается вниз по профилю с 2,25% в горизонте А до 0,88 % в горизонте С. 

Учет биологического урожая выполнялся в фазу полного созревания семян методом отбора пробных снопов с метровок в 3-х кратной повторности, а хозяйственный урожай – сплошной уборкой комбайном по вариантам и повтором опыта.

Норма высева семян определялась из рекомендуемой густоты стояния растений к уборке 400 тыс. шт./га, полевой всхожести при капельном орошении 98%, с учетом технологического отхода при проведении междурядных обработок и сортовых прополок (6%). В весовом выражении в зависимости от массы семян норма посева сои при капельном орошении составляла 50-60 кг/га. 

Посев сои проводили при прогревании почвы на глубине заделки семян +12…+14 град.С: в 2020 году - 18 мая, в 2021 году - 19 мая. Глубина заделки семян составляла 4-6 см.По обеспеченности осадками вегетационный период изучаемых сортов характеризовался как острозасушливый (152,3мм) в 2020 году, сухой (116,6мм) в 2021 году.

Сроки проведения первого полива в разные годы зависели от наличия запасов влаги в почве на день посева и складывающихся погодных условий в дальнейшем. Например, в вариантах с предполивным порогом влажности 70 % НВ первый полив капельным способом поливной нормой  200 м3 /га на посевах сои сорт ВНИИОЗ 31 в сухом 2021 году – 19.05, в острозасушливом 2020 году  -  18.05.Поддержание влажности почвы не ниже 80% НВ с фазы начало ветвления до начала созревания бобов обеспечивалось проведением от 2 до 5  поливов поливной нормой 130 м3/га, продолжительность каждого полива 5 часов.

В среднем за годы исследований коэффициент водопотребления составил по сорту ВНИИОЗ 31 - 237 м3/т на участке варианта С1 по сорту ВНИИОЗ 86 - 117 м3/т. 

На участках водного режима почвы С2 и С3 эти показатели изменялись по сорту ВНИИОЗ 31 от  217 м3/т до  315 м3/т, по сорту ВНИИОЗ 86 от 77 м3/т до  229 м3/т. 

Опыты показали, что в посевах сои сорта ВНИИОЗ-31 повышение  порога  предполивной влажности с 70-80-70% НВ до 80-80-80% НВ способствовало увеличению площади листьев в среднем на 2,6%,  продуктивности фотосинтеза - 6,25%,  в 1,14 раза возрастала масса накопленного органического вещества (таблица 1). Переход на схему посева сои согласно варианта В2 обеспечил увеличение площади листьев в среднем на 6,8 %, продуктивность фотосинтеза - на 3%, в 1,1 раза возрастала масса накопленного органического вещества. 

Таблица 1 – Показатели продуктивности сои при капельном орошении.

 

Для сорта ВНИИОЗ 86 повышение в течение вегетационного периода порога предполивной  влажности с 70-80-70% НВ до 80-80-80% НВ обеспечило увеличение площади листьев в среднем на 3,8%, продуктивность фотосинтеза – 6,27%, масса накопленного органического вещества возрастала на 10 %. При размещении растений сои сорта ВНИИОЗ 86 по схеме варианта В2 площадь листьев в среднем, увеличивалась еще на 6 %, продуктивность фотосинтеза - 2,6 %, на 5 % возрастала масса накопленного органического вещества.  

Анализ полученных данных подтверждает, что величина формируемой урожайности зерна существенно изменяется в зависимости от условий водного питания растений и способа посева (табл. 2). 

Урожайность сои сорта ВНИИОЗ 31 на всех вариантах опыта была выше, чем по сорту ВНИИОЗ 86 на 0,12-1,04 т/га. При поддержании порога предполивной влажности почвы на уровне 70-80-70 % НВ и размещении растений в посевах по схеме варианта В1 урожайность семян сои сорта ВНИИОЗ 31 не превышала 2,95-3,49 т/га. Наиболее высокие экономические показатели обеспечивает посев сорта сои ВНИИОЗ 31 с применением ленточного способа посева по 4 рядка  на каждой капельной линии (схема варианта B2) с поддержанием предполивного порога влажности на уроне 80-80-80% HB. Это позволило повысить продуктивность посевов до 3,94-4,78 т/га – это максимально полученные в опыте значения урожайности.

Таблица 2 – Урожай зерна сои по вариантам опытов, т/га.

 

В посевах сои сорта ВНИИОЗ 86 при поддержании порога предполивной влажности почвы на уровне 70-80-70 % НВ и размещении растений по схеме варианта В1 урожайность семян в годы проведения исследований составила 2,59-3,03 т/га. При улучшении условий водообеспечения на участках, где порог предполивной влажности почвы поддерживали не ниже 80 % НВ, урожайность семян увеличилась до 3,01-3,36 т/га, а при переходе на посев ленточным способом с раскладкой спаренных капельных трубопроводов и посеве по 4 рядка на каждой капельной линии (схема варианта В2) достигала 3,51-3,86 т/га. 

Таким образом, капельное орошение при оптимизации способа размещения растений в посевах обеспечивает продуктивность сои сорта ВНИИОЗ 31 по семенам на уровне 3,94-4,78 т/га. В отличие от сорта ВНИИОЗ 31 раннего срока созревания, сорт ВНИИОЗ 86 относится к группе сортов очень раннего срока созревания. Максимальная урожайность по этому сорту составила 3,51-3,86 т/га. Наилучшие условия для формирования урожая семян обеспечиваются при поддержании порога предполивной влажности почвы не ниже 80 % НВ и размещении растений в посевах по схеме варианта В2. Себестоимость одной тонны семян при таком сочетании факторов в посевах сои сорта ВНИИОЗ 31 при урожае семян 4,78 т/га составила 7310руб., а рентабельность производства 123,7%. 

 

Литература:

1. Бородычев В.В. Эффективность орошения сои в условиях Нижнего Поволжья / В.В. Бородычев, М.Н. Лытов, М.Ю. Моисеев // Мелиорация и водное хозяйство. – 2004. - №6- С. 36-38.

2. Бородычев В.В. Капельное орошение сои/В.В. Бородычев, М.Н. Лытов, А.А. Диденко. – Волгоград: Панорама, 2006.-168 с.

3. Кружилин И.П. Водопотребление  сои при капельном орошении / И.П. Кружилин, А.Г. Болотин, А.А. Бекмаметов // Международная конференция молодых ученых: сб. научн. Тр. НВНИИСХ. 2008.-№7.- С. 14-15.

4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов – М.: Агропромиздат,1985.– 351 с.

5. Плешаков В.Н. Методика закладки полевых опытов в условиях орошния. – ВНИИОЗ, Волгоград, 1983. – 90с. 

6. Толоконников, В.В. Селекция высокоурожайных и адаптированных для условий Нижнего Поволжья сортов сои/ В.В. Толоконников // Вопросы семеноводства и селекции орошаемых сельскохозяйственных культур. – Волгоград, 2001. – С. 10.

7. Дубенок Н.Н. Особенности орошения почвы при капельном орошении сельскохозяйственных культур / Н.Н. Дубенок, В.В. Бородычев, М.Н. Лытов О.А.Белик // Достижения науки и техники АПК. – 2009. - № 4. – С. 22 – 25.

8. Технологические приемы возделывания различных сортов сои при ка­пельном орошении в засушливых условиях Нижнего Поволжья / Ушакова Е.В., автореферат дис. кандидата сельскохозяйственных наук / Сарат. гос. аграр. ун-т им. Н.И. Вавилова. Саратов, 2015.

9. Особенности возделывания сои с применением капельного орошения в агроклиматических условиях Волго-Донского междуречья / Ушакова Е.В. В сборнике: РАЗВИТИЕ АПК НА ОСНОВЕ ПРИНЦИПОВ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ КОНВЕРГЕНТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ. Материалы Международной научно­-практической конференции, проведенной в рамках Международного научно­-практического форума, посвященного 75-летию образования Волгоградского государственного аграрного университета. 2019. С. 152-156.