logo
Ґрунтово-екологічне обґрунтування краплинного зрошення

2. ОБЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Обєктами досліджень є чорноземи опідзолені середньосуглинкові південної частини Лівобережного Лісостепу України, зрошувальні та підгрунтові води, овочеві, зернові та кормові культури. Вивчаються різні режими мікрозрошення в поєднанні з удобренням врозкид, локально та без удобрення порівнянні з богарними ґрунтами. Вивчення динаміки, напрямку змін ґрунтових процесів, режимів та властивостей під впливом ґрунтозахисних, водоощадних режимів зрошення ведеться стаціонарним методом на Харківському стаціонарному досліді Інституту овочівництва та баштанництва УААН. Схему досліду представлено на рисунках 2.1 та 2.2.

Схему досліду затверджено методичною комісією ІОБ (таблиця 2.1).

Дози добрив в овочевій сівозміні на Харківському стаціонарному досліді Інституту овочівництва та баштанництва УААН в залежності від режиму зрошення та системи удобрення наведено в таблиці 2.2.

Запільний клин

Томат

Капуста пізня

Ячмінь

Цибуля

Морква

Буряк столовий

Ячмінь + багаторічні трави

Люцерна 1-го року використання

Люцерна 2-го року використання

Огірок

225 м

Запільний клин

1

Магістральний трубопровід

Накопичува-льна цистерна

2

3

4

5

6

7

8

________________________________________________________________

30

34

34

34

34

34

34

34

34

272 м

Рисунок 2.1 - Схема досліду з вивчення водо- і ресурсозберігаючих технологій вирощування овочевих культур при різних способах зрошення - дощуванні і краплинному (2004 рік)

Дорога

Гідрант дощування

Гідрант краплинного зрошення

Дорога

______________________________________________

- без добрив (абс. контроль);

- внесення добрив врозкид;

- внесення добрив локально.

Рисунок 2.2 - Схема досліду з вивчення режимів зрошення за різних систем удобрення

Таблиця 2.1 - Схема досліду з вивчення впливу різних режимів зрошення та систем удобрення на властивості чорнозему опідзоленого

№ варіанту

Режим зрошення

Система удобрення

Варіант 1.

Без зрошення

Без добрив.

Варіант 2.

Без зрошення

NPK з осені урозкид

Варіант 3.

Без зрошення

РК з осені урозкид, N навесні урозкид.

Варіант 4.

Без зрошення

РК з осені урозкид 0,5 дози, N навесні локально 0,5 дози.

Варіант 5.

Краплинне зрошення, режим 70-65 % НВ

Без добрив.

Варіант 6.

Краплинне зрошення, режим 70-65 % НВ

NPK з осені урозкид

Варіант 7.

Краплинне зрошення, режим 70-65 % НВ

РК з осені урозкид, N навесні урозкид.

Варіант 8.

Краплинне зрошення, режим 70-65 % НВ

РК з осені урозкид 0,5 дози, N навесні локально 0,25 дози + N з фертигацією 0,25 дози.

Варіант 9.

Краплинне зрошення, режим 80-75 % НВ

Без добрив.

Варіант 10.

Краплинне зрошення, режим 80-75 % НВ

NPK з осені урозкид

Варіант 11.

Краплинне зрошення, режим 80-75 % НВ

РК з осені урозкид, N навесні урозкид.

Варіант 12.

Краплинне зрошення, режим 80-75 % НВ

РК з осені урозкид 0,5 дози, N навесні локально 0,25 дози + N з фертигацією 0,25 дози.

Варіант 13.

Краплинне зрошення, режим 90-85 % НВ

Без добрив.

Варіант 14.

Краплинне зрошення, режим 90-85 % НВ

NPK з осені урозкид

Варіант 15.

Краплинне зрошення, режим 90-85 % НВ

РК з осені урозкид, N навесні урозкид.

Варіант 16.

Краплинне зрошення, режим 90-85 % НВ

РК з осені урозкид 0,5 дози, N навесні локально 0,25 дози + N з фертигацією 0,25 дози.

Таблиця 2.2 - Схема та дози внесення добрив в залежності від режиму зрошення

Культура

Режим зрошення

Система удобрення

Без удобрення

Врозкид

Локально

1

2

3

4

5

Огірок

Без зрошення

Без удобрення

Осінь Р120 К90

весна N90 врозкид

Осінь Р60 К45

весна N45 локально

Краплинне

70-65% НВ

Без удобрення

Осінь Р120 К90

весна N90 врозкид

Осінь Р60К45 весна N22,5 локально +N22,5 з фертигацією

Краплинне

80-75% НВ

Без удобрення

Осінь Р120 К90

весна N90 врозкид

Осінь Р60К45 весна N22,5 локально +N22,5 з фертигацією

Краплинне

90-85% НВ

Без удобрення

Осінь Р120 К90

весна N90 врозкид

Осінь Р60К45 весна N22,5 локально +N22,5 з фертигацією

Томат

Без зрошення

Без удобрення

Осінь Р120 К90

весна N90 врозкид

Осінь Р60 К45

весна N60 локально

Краплинне

60-55% НВ

Без удобрення

Осінь Р120 К90

весна N90 врозкид

Осінь Р60К45 весна N30 локально +N30 з фертигацією

Краплинне

70-65% НВ

Без удобрення

Осінь Р120 К90

весна N90 врозкид

Осінь Р60К45 весна N30 локально +N30 з фертигацією

Краплинне

80-75% НВ

Без удобрення

Осінь Р120 К90

весна N90 врозкид

Осінь Р60К45 весна N30 локально +N30 з фертигацією

Капуста

пізня

Без зрошення

Без удобрення

Осінь Р120 К90

весна N90 врозкид

Осінь Р60 К45

весна N60 локально

Краплинне

70-65% НВ

Без удобрення

Осінь Р120 К90

весна N90 врозкид

Осінь Р60К45 весна N30 локально +N30 з фертигацією

Краплинне

80-75% НВ

Без удобрення

Осінь Р120 К90

весна N90 врозкид

Осінь Р60К45 весна N30 локально +N30 з фертигацією

Краплинне

90-85% НВ

Без удобрення

Осінь Р120 К90

весна N90 врозкид

Осінь Р60К45 весна N30 локально +N30 з фертигацією

Морква

Без зрошення

Без удобрення

Осінь N90Р90К90 врозкид

Осінь Р45 К45

весна N45 локально

Краплинне

60-55% НВ

Без удобрення

Осінь N90Р90К90 врозкид

Осінь Р45К45 весна N22,5 локально +N22,5 з фертигацією

Краплинне

70-65% НВ

Без удобрення

Осінь N90Р90К90 врозкид

Осінь Р45К45 весна N22,5 локально +N22,5 з фертигацією

Краплинне

80-75% НВ

Без удобрення

Осінь N90Р90К90 врозкид

Осінь Р45К45 весна N22,5 локально +N22,5 з фертигацією

1

2

3

4

5

Буряк столовий

Без зрошення

Без удобрення

Осінь N60Р60К120 врозкид

Осінь Р30 К60

весна N45 локально

Краплинне

60-55% НВ

Без удобрення

Осінь N60Р60К120 врозкид

Осінь Р30К60 весна N15 локально +N15 з фертигацією

Краплинне

70-65% НВ

Без удобрення

Осінь N60Р60К120 врозкид

Осінь Р30К60 весна N15 локально +N15 з фертигацією

Краплинне

80-75% НВ

Без удобрення

Осінь N60Р60К120 врозкид

Осінь Р30К60 весна N15 локально +N15 з фертигацією

Цибуля

Без зрошення

Без удобрення

Осінь Р180 К120

весна N120 врозкид

Осінь Р90 К60

весна N60 локально

Краплинне

70-65%НВ-І

Без удобрення

Осінь Р180 К120

весна N120 врозкид

Осінь Р90К60 весна N30 локально +N30 з фертигацією

Краплинне 80-75%НВ-І

Без удобрення

Осінь Р180 К120

весна N120 врозкид

Осінь Р90К60 весна N30 локально +N30 з фертигацією

Краплинне 90-85%НВ-І

Без удобрення

Осінь Р180 К120

весна N120 врозкид

Осінь Р90К60 весна N30 локально +N30 з фертигацією

Повторність досліду 4-разова.

Площа облікових ділянок - 37,2 м2.

Роботи з визначення термінів поливів, поливних норм проводяться співробітниками ІОБ за нашою участю.

Польові досліди на стаціонарному польовому досліді ведуться за відповідних правил і вимог стандартної методики при дотриманні оптимальних агротехнічних строків та якості. Крім натурних польових методів досліджень для вирішення поставлених задач застосовуються лабораторні методи та методи математичної статистики [12].

Відбір ґрунтових зразків в стаціонарних польових дослідах для визначення агрофізичних, фізико-хімічних властивостей проводиться у 2 строки: на стаціонарних майданчиках в період сівби та збирання урожаю овочевих, зернових та кормових культур згідно з вимогами до відбору зразків ґрунту. У польові агрофізичні дослідження входять: визначення щільності будови ґрунтів методом ріжучого кільця в 5 разовій повторності, структурно-агрегатного складу - у триразовій. Аналізуються як індивідуальні (5-10 повторень), так і змішані зразки [1]. Глибина відбору зразків - до 1 м, за шарами 0-25 см; 25-50 см; 50-75 см; 75-100 см. Відбір ґрунтових зразків для визначення вологості - за загальноприйнятими методиками (термостатно-ваговий метод) виконується на початок вегетаційного періоду, перед посівом та протягом всього вегетаційного періоду перед кожним поливом до глибини 1 метр через кожні 10 см. Режим вологості визначається також за допомогою тензіометрів типу ІВД-1 [9, 15, 16, 29, 30, 31]. Розташування тензіометрів - по одному на кожному режимі краплинного зрошення, а також на варіантах богарних ґрунтів. Тензіометри встановлено в рядку культур на глибину 40 см. Спостереження за даними тензіометрів проводяться автором спільно з співробітниками ІОБ. Розрахунок зрошувальної норми проводиться співробітниками ІОБ спільно з автором перед кожним поливом протягом вегетаційного періоду згідно отриманих даних [6, 24, 28].

Поливна норма розраховується по формулі:

М = 100 Ч h Ч А Ч (В - В1),

де h - глибина розрахункового шару ґрунту, м;

А - обємна маса ґрунту, г/см3;

В - польова вологоємність ґрунту в % на абсолютно сухий ґрунт;

В1 - фактична вологість ґрунту перед поливом на абсолютно сухий ґрунт.

В1 = В Ч НВ (передполивну)

Для дощування додається 10% на випаровування:

Мдощ. = М + 0,1М

Для краплинного зрошення беремо половину розрахованої поливної норми.

Площа 1 поливного фону 0,12 га.

На 1 поливному фоні знаходиться 2784 водовипуска.

НВ в шарі 0-25 см - 25%, нижче - 23%: щільність будови ґрунту 1,3 г/см3.

Таблиця 2.3 - Розрахункова глибина зволоження ґрунту в залежності від періоду вегетації рослин

Культура

Перший

Другий

Капуста

0,4

0,6

Огірок

0,4

0,6

Томат

0,4

0,6

Цибуля

0,3

0,5

Буряк столовий

0,3-0,5

0,6-0,7

Таблиця 2.4 - Поливні норми в залежності від передполивної вологості ґрунту для краплинного зрошення та дощування (h = 0,4), м3/га

Передполивна вологість ґрунту, %

1 га

0,12 га

Краплинне зрошення

Дощування

Краплинне зрошення

Дощування

90

59,5

131,0

7,2

15,7

85

89,3

196,4

10,8

23,6

80

119,1

261,3

14,3

26,0

75

148,8

327,3

17,9

39,3

70

178,6

392,9

21,5

47,6

65

208,4

458,0

25,0

55,0

60

238,0

523,7

28,6

62,8

55

267,9

589,3

32,2

70,7

Таблиця 2.5 - Поливні норми в залежності від передполивної вологості ґрунту для краплинного зрошення та дощування (h = 0,6), м3/га

Передполивна вологість ґрунту, %

1 га

0,12 га

Краплинне зрошення

Дощування

Краплинне зрошення

Дощування

90

89,3

196,5

10,7

23,5

85

133,9

294,6

16,1

35,4

80

178,6

392,8

21,4

47,1

75

223,2

491,0

26,8

59,0

70

267,8

589,3

32,1

70,7

65

312,5

687,5

37,5

82,5

60

357,2

785,6

42,9

94,3

55

401,8

883,9

48,2

106,0

Таблиця 2.6 - Співвідношення між значеннями тензіометра(МПа) та вологістю кореневмісного шару ґрунту (% від НВ)

Показання тензіометра, МПа

Вологість грунту, % від НВ

0,015

100

0,019

95

0,025

90

0,034

85

0,043

80

0,057

75

0,075

70

0,093

65

Контроль температурного режиму проводиться шляхом вимірювання температури ґрунту за шарами 0-5 та 5-10 см термометром електричним транзисторним типу ТЕТ-2 під поливною стрічкою, в рядку та міжрядді в 5-ти кратній повторності на кожному варіанті протягом доби через кожні 3 години.

Контроль поживного режиму чорнозему опідзоленого проводиться у весняний та осінній строки відбору ґрунтових зразків. Відбір ґрунтових зразків для визначення аміачних і нітратних форм азоту в орному шарі - по фазах розвитку культур (сходи - критичний період) [14, 23, 25].

Контроль РПГВ та їх хімічного складу - тричі за сезон (весна-літо-осінь), визначення хімічного складу поливних вод - перед кожним поливом. Відбір проб води здійснюється згідно методики відбору в поліетиленові ємності [12].

Середні проби товарної овочевої продукції для оцінки якості відбираються при зборі урожаю на тих же ділянках, що й зразки ґрунту [13].

Вміст загального гумусу визначаємо за методом І.В.Тюріна в модифікації В.Н.Симакова (ДСТУ 4289:2004). Аналіз водної витяжки виконується за загальноприйнятими методиками (ГОСТ 26424-85, ГОСТ 26425-85, ГОСТ 26426-85, ГОСТ 26427-85, ГОСТ 26428-85). Вміст карбонатів кальцію - за методом Соколовича.

Гранулометричний та мікроагрегатний склад - за Качинським; структурно-агрегатний склад - за Савіновим в модифікації Ревута.

Облік урожаю в польових дослідах на Харківському стаціонарному досліді інституту овочівництва та баштанництва УААН виконується співробітниками ІОБ за участю автора.

Урожайні дані польових дослідів оброблені за допомогою дисперсійного аналізу [12].

Математичне опрацювання експериментального матеріалу проводиться з систематичним використанням стандартних програм кореляційно-регресійного методу.