Совершенствование технологии капельного орошения кукурузы гибридов ДЕКАЛБ®

 

Андрей Шатковский, Кандидат сельскохозяйственныхнаук Институт

водных проблем и мелиорации НААН Украины,

Юрий Черевичный, заведующий опорным пунктом,

Александр Журавлев, кандидат сельскохозяйственных наук,

Олег Маринков, ведущий инженер, Брилевский опорный пункт ИВПиМ

НААН Украины,

журнал «Зерно»

 

Напомним о том, что в 2015 г. в Херсонской области в зоне сухой Степи нами было заложено четыре полевых опыта по выращиванию кукурузы на капельном орошении. Все запланированные учеты (урожайности, структуры урожая, параметры початка, влажности и массы 1000 зерен) провели 22-23 сентября

 

Прежде всего отметим нетипичность вегетационного периода 2015 г. в части поступления продуктивных осадков: в первой половине (апрель – середина июля) – регулярные дожди, осадков выпало больше нормы в 2,4 раза (≈380 мм), а с 15 июля и до уборки – продуктивных осадков не было. Результаты работы рассмотрим в разрезе отдельных экспериментов, делая акцент на особенностях водного режима, полученной урожайности, влажности и массе 1000 зерен кукурузы. В первом опыте изучали различные подходы к назначению сроков поливов по расчетному методу, схема опыта состояла из пяти вариантов:

1. без орошения (контроль);

2. интернет-станция влажности почвы (iMetos®) – эталон;

3. расчетный метод определения эвапотранспирации по Пенману-Монтейту (Penman Kc);

4. то же, что и 3 вар. + 20% увеличение «коэффициента культуры» (Penman Kc+ 20%);

5. то же, что и 3 вар. + 30% увеличение «коэффициента культуры» (Penman Kc+ 30%). Гибрид кукурузы ДКС 5143 (FAO 430), густота – 71,4 тыс. шт./га (при посеве).

Для изучения водного режима почвы и суммарного водопотребления культуры учитывали начальные и конечные влагозапасы в почве, продуктивные осадки и норму орошения. Фактическая влажность почвы, поддерживавшаяся при реализации каждого из вариантов опыта, следующая: iMetos (эталон) – 85% от наименьшей влагоемкости (НВ) почвы, Penman Kc – 85-90% от НВ, Penman Kc + 20% – 90-95% от НВ и Penman Kc + 30% – 95-100% от НВ. Как видим, варианты 4 и 5, предполагающие увеличение коэффициента культуры на 20-30%, реализовывали самый интенсивный поливной режим с наибольшим количеством поливов, максимальными нормами орошения и суммарного водопотребления. По данным урожайности и суммарного водопотребления культуры рассчитали удельный расход воды на формирование 1 т зерна – коэффициент водопотребления (КВ). Наиболее рациональное расходование поливной воды обеспечил эталонный вариант опыта – назначение поливов инструментальным методом с помощью сенсоров влажности Watermark и Echo Probe (iMetos®) – 461,2 м3/т. Максимальный КВ был в варианте Penman Kc + 30% –610 м3/т, что, наоборот, свидетельствует о нерациональном поливном режиме (табл. 1). Учетную урожайность приводили к базовой 14%-ной влажности зерна. Отметим сравнительно высокую для условий подзоны сухой Степи урожайность на богаре – 8,9 т/га. Урожайность, полученная на орошаемых вариантах, по НСР опыта (0,75 т/га) была на одном уровне – от 16,8 до 17,3 т/га (табл. 2). По массе 1000 зерен – такая же ситуация: за исключением контроля этот параметр был в пределах ошибки опыта (НСР = 20,9 г). А вот по влажности зерна зафиксированы определенные различия – наиболее влажным было зерно на пятом орошаемом варианте – Penman Kc + 30% (12,5%). Однако это не имело принципиального значения, поскольку все абсолютные значения были ниже базовой влажности (14%). Краткие выводы по первому опыту. Наиболее точным и рациональным с точки зрения расхода поливной воды является вариант назначения сроков полива по инструментальному методу с помощью закладных датчиков влажности – Watermark и Echo Probe (iMetos®). Расчетный метод определения эвапотранспирации по Пенману-Монтейту, уточненный и стандартизированный FAO в 1998 г., применять наиболее удобно и просто, достаточно иметь под рукой только исходные метеопараметры и программу для автоматического расчета испарения. Однако, как показывают экспериментальные данные, при назначении сроков полива этим методом на кукурузе коэффициент культуры необходимо в начале и конце вегетации уменьшать на 20-25%, а в середине – увеличивать на 10-15%. Во втором опыте изучали влияние сроков начала и окончания вегетационных поливов при капельном орошении на продуктивность кукурузы. Двухфакторная схема опыта состояла из 12 вариантов.

Фактор А – сроки начала поливов:

1. непосредственно после посева;

2. в фазу 3-5 листков;

3. в фазу 7-8 листков культуры.

Фактор В – сроки окончания поливов:

1. молочная спелость зерна (обозначение – МС);

2. молочно-восковая спелость зерна (МВС);

3. восковая спелость зерна (ВС);

4. момент появления «черной точки» на месте крепления зерновки к початку (ЧТ).

Гибрид кукурузы ДКС 5143 (FAO 430), густота – 71,4 тыс. шт./га (при посеве), поливы проводили при 85% от НВ почвы. В течение сезона на опытных вариантах провели от 12 до 29 вегетационных поливов, что формировало разные нормы орошения (1800-4350 м3/га) и суммарное водопотребление (60078178 м3/га). Самый длинный поливной период – от посева до момента появления «черной точки» на месте крепления зерновки к початку, короткий – от 7-8 листков до молочной спелости зерна (табл. 3). Интегральным показателем эффективности вариантов был учет урожайности. Для удобства данные показаны в виде объемной гистограммы, а тенденции увеличения урожайности – стрелочками (рисунок). По массе 1000 зерен получены абсолютно идентичные тенденции, что и по урожайности. Наиболее влажным было зерно в варианте с прекращением поливов в момент появления «черной точки» – 10,210,9%, востальных вариантах – от 9,2 до 10%. Краткие выводы по второму опыту. Даже в условиях достаточно обеспеченного осадками первого периода вегетации (апрель-июль) наиболее целесообразным является проведение поливов от посева культуры и до момента появления «черной точки», т. е. необходимо практически все время поддерживать оптимальный режим влажности почвы. Поскольку полученные результаты зависят от режима поступления и количества продуктивных осадков, согласно методике полевого опыта, этот эксперимент необходимо проводить в дальнейшем (в 2016-2017 гг.). Цель третьего опыта – исследовать влияние схем укладки капельного поливного трубопровода (КПТ) на продуктивность кукурузы.

Схема опыта состояла из трех вариантов:

1. поверхностная укладка КПТ;

2. подземная укладка КПТ на глубину 25 см;

3. подземная укладка КПТ на глубину 35 см.

Гибрид кукурузы ДКС 5276 (FAO 460), густота – 71,4 тыс. шт./га (при посеве), поливы проводили при 85% от НВ почвы. Всего в этом опыте провели 25 вегетационных поливов общей нормой орошения 3750 м3/га за сезон, суммарное водопотребление составило 7,84 тыс. м3/га, коэффициенты водопотребления – 519,3-540,7 м3/т. 

Существенных различий по урожайности, густоте растений при уборке, влажности и массе 1000 зерен в этом опыте не зафиксировано (табл. 4). Предварительный вывод по третьему опыту. Результаты свидетельствуют о возможности выращивания полноценных урожаев кукурузы при использовании подземного капельного полива. Однако свои коррективы внесли и нетипичные погодные условия 2015 г. – достаточно обеспеченная осадками первая половина вегетации. Очевидно, этот факт способствовал получению выровненных всходов и оптимальному развитию культуры в первые месяцы. Как и предыдущий опыт, эксперимент необходимо проводить в дальнейшем (в 2016-2017 гг.). Самый масштабным (по площади, количеству вариантов и учетных участков) был четвертый опыт – по изучению влияния густоты растений на продуктивность разных гибридов кукурузы ДЕКАЛБ® в условиях капельного орошения. Двухфакторная схема опыта состояла из 21-го варианта: семь гибридов ДЕКАЛБ® и три густоты размещения растений: 57,1 – 71,4 – 95,2 тыс. шт./га при схемах посева 70 + 70 х 25 см, 70 + 70х 20 см и 70 + 70 х 15 см соответственно.​

Режим полива был фоновым: проведено 27 поливов, норма орошения – 4050 м3/га, суммарное водопотребление – 8092 м3/га. Наибольшую урожайность зерна получили при посеве по схеме 70 + 70 х 15 см – густота в 95,2 тыс. растений. При более разреженном посеве урожайность снижалась в среднем на 1,4 т/га (71,4 тыс./га) и 2 т/га (57,1 тыс./га). В разрезе гибридов более высокие результаты показали ДКС 5276 (FAO 460) – 16,9 т/га, ДКС 4590 (FAO 360) – 17,3 т/га и ДКС 5007 (FAO 440) – 17,7 т/га. При посеве в 95,2 тыс. растений/га их урожайность составляла 18-19,3 т/га (табл. 5). В этом опыте также анализировали состояние развития второго початка. Установлено, что при схеме с густотой 95,2 тыс. шт./га, растения второй полноценный початок не сформировали, при схеме 71,4 тыс. их количество составило 12,2% от общего числа початков, а при схеме в 57,1 тыс.шт./га – 38,9%. На массу 1000 зерен практически не имел влияния фактор В, здесь определяющим являлся гибрид. Наибольшая масса 1000 зерен была у гибридов ДКС 4590 (FAO 360) и ДКС 4608 (FAO 380) – 409,1-410,8 г, наименьшая – ДКС 5143 (FAO 430) и ДКС 4964 (FAO 390) – 349354 г (табл. 6). Влажность зерна по фактору В (в разрезе густот) составляла 11,3-11,9%, в разрезе фактора А (гибриды) – на уровне 11-11,5%, кроме гибрида ДКС 5276 (FAO 460) – 13,2%. Общие выводы по четвертому опыту.

В подзоне сухой Степи Херсонской области на капельном орошении при относительно небольших нормах минеральных удобрений (N140P30K60S30) возможно получение урожайности зерна кукурузы гибридов ДЕКАЛБ® на уровне 18-19,3 т/га. Как свидетельствуют итоги опытов 2014-2015 гг., более высокие результаты показывает схема посева 70 + 70 х 15 см (95,2 тыс. шт./га при посеве). Стабильно высокие уровни урожайности как в 2014 г., так и в 2015 г. показал гибрид ДКС 5276 (FAO 460).