Комплексное действие удобрений и капельного орошения на урожайность баклажана

Vegetable crops of Russia. 2021;(2):67-70. (In Russ.)

П овышение продовольственной независимости страны невозможно без увеличения производства овощей, являющихся незаменимым продуктом питания населения, обеспечивающим в определенной мере здоровье человека. Однако потребление овощей на душу населения из-за недостаточного объема производства составляет 105,7 кг, что не соответствует научно обоснованной норме 140 кг [1]. В структуре производимой овощной продукции основными культурами являются томат – 17,3%, капуста – 16,7%, лук репчатый – 13,0, морковь – 10,4%, огурец – 10,0%% и др. [2]. Баклажан – специфический овощ, который используется в переработанном виде. Сравнительно низкая урожайность, продолжительный вегетационный период и повышенные требова- ния к почвенно-климатическим условиям сдерживают его распространение в нашей стране. При этом спрос на плоды баклажана и продукты их переработки постоянно растет и не удовлетворяется собственным производством [3]. Даже в Республике Дагестан, являющейся лидером в России по валовому производству овощей (1,44 млн т), в структуре производства овощей баклажан не входит в число основных возделываемых культур [4].

Баклажан является низкокалорийным продуктом, что делает его диетическим продуктом, который, благодаря наличию соланина М, рекомендуется использовать для профилактики и лечения атеросклероза, желчнокаменной и почечнокаменной болезней, при заболеваниях сердечно-сосудистой системы, малокровии и других болезнях. В этой связи разработка приемов агротехники, направленных на повышение урожайности культуры, весьма актуальна.

Цель исследований – разработка норм удобрений и рациональных режимов капельного орошения, обеспечивающих получение запланированной урожайности культуры баклажана на уровне 60 т/га.

Материалы и методы

Для достижения поставленной цели в 2013-2015 годах на лугово-каштановых среднесуглинистых почвах учебноопытного хозяйства Дагестанского ГАУ был заложен двухфакторный полевой опыт по изучению роста, развития и урожайности среднераннего сорта баклажана Алмаз с тремя вариантами по нормам удобрений (фактор А) – без удобрений (контроль), 40 т/га навоза + N140P30 (для получения 30 т/га), 40 т/га навоза + N320P120K210 (для получения 60 т/га) и тремя вариантами с уровнями пред- поливной влажности почвы (фактор В) – 70% НВ (контроль), 80% НВ и 90% НВ, поддерживаемыми в слое 0,5 м на протяжении всего вегетационного периода.

Содержание гумуса в активном0,5 м слое –1,9%, обеспеченность почвы легкогидролизуемым азотом и обменным калием средняя, а фосфором – очень низкая, реакция почвенного раствора – слабощелочная. Плотность сложения активного слоя – 1,25 т/м3, наименьшая вла-гоемкость – 17,9% от массы абсолютно сухой почвы. Для капельного орошения использовали капельные трубки компании АО «Мушарака» (Республика Дагестан). Расстояние между капельницами на поливных трубопроводах составляло 0,3 м, при расходе капельницы воды 2 л/час. Схема посадки баклажана – 0,7 x0,3 м. Полевой эксперимент заложен методом расщепленных делянок, повторность опыта четырехкратная.

Агротехника возделывания баклажана, кроме изучаемых приемов, была общепринятой для зоны. Рассаду высаживали в открытый грунт в возрасте 55-60 дней в 1-2 декаде мая по схеме 0,7 х 0,3 м. Методика наблюдений, учетов и анализов общепринятая в овощеводстве с использованием тензиометров для контроля за влажностью почвы [5].

Результаты и обсуждение

Удобрения – один из действенных факторов регулирования продуктивности сельскохозяйственных культур. В современном овощеводстве применение интенсивных технологий возделывания большинства культур предполагает использование сортов и гибридов, отличающихся большим выносом элементов питания с урожаем [6]. Поэтому одной из задач наших исследований было совершенствование системы удобрения баклажана с использованием капельного орошения. Баклажан требователен к почвенному питанию, поэтому культура хорошо отзывается на внесение органических и минеральных удобрений. Внесение под вспашку 40 т/га навоза позволило на 20,5% снизить химическую нагрузку на орошаемый гектар лугово-каштановой почвы, а применение трех корневых подкормок с использованием капельного орошения в начале фаз бутонизации, цветения и плодоношения способствовало росту урожайности баклажана.

Одним из важнейших аппаратов взаимодействия растительного агроценоза с внешней средой, посредством которого осуществляется улавливание фотосинтетически активной радиации, является ассимиляционный аппарат. Поэтому одним из главных условий высокой

Таблица 1. Показатели фотосинтетической деятельности баклажана Table 1. Indicators of photosynthetic activity of eggplant

Нормы удобрений Предполивной порог, % НВ Площадь листьев, тыс. м2/га ФП, тыс. м2· день /га Содержание сухого вещества, т/га ЧПФ, г/м2· сутки КПД ФАР, % Без удобрений 27,7 3047 3,23 1,06 0,42 40 т + N140P30 70 К 32,3 3618 4,91 1,36 0,64 40 т + N320P120K210 35,7 4070 8,18 2,01 1,06 Без удобрений 29,3 3311 3,66 1,11 0,47 40 т + N140P30 80 34,5 3933 5,57 1,42 0,72 40 т + N320P120K210 40,6 4709 9,47 2,01 1,21 Без удобрений 30,6 3519 3,77 1,07 0,48 40 т + N140P30 90 35,9 4236 5,80 1,37 0,73 40 т + N320P120K210 41,9 4986 9,51 1,91 1,19 продуктивности посевов является не только создание оптимальной площади ассимиляционной поверхности листьев, но и эффективная ее работа максимально возможное время.

В среднем за годы исследований площадь листьев колебалась от 27,7 до 41,9 тыс. м²/га. Существенное влияние на площадь формирования листьев оказывает улучшение питательного режима почвы, которое повысило площадь листовой поверхности на 34,9%, тогда как изменение в предполивных порогах, только на 13,6%. Максимальная площадь листьев была сформирована при сочетании поддержания 80 и 90% НВ и внесения N 320 P 120 K 210 , что позволяет повысить индекс листовой поверхности в среднем на 24,3% (табл. 1).

Но максимальная площадь листьев – не совсем объективный показатель их работы. Необходимо знать интенсивность работы листового аппарата в течение всего вегетационного периода, что позволяет оценить фотосинтетический потенциал (ФП). В наших исследованиях ФП был значительно выше при внесении N 320 P 120 K 210 и предполивном пороге 90% НВ – 4986 тыс. м2·день /га, а снижение уровня предполивной влажности до 80% НВ снижало ФП на 5,9%, но на 15,7% выше аналогичного варианта на контроле. Однако качество работы листового аппарата при пороге 80% НВ выше, о чем свидетельствует значения ЧПФ и КПД фотосинтетически активной радиации (ФАР), который является обобщающим показателем оценки реализации возможной продуктивности сельскохозяйственной культуры, почвы и климата.

В частности, при поддержании порога не ниже 80% НВ были получены максимальные значения ЧПФ при всех фонах питательного режима составили в среднем 1,51 г/м2·сутки. Подтверждает более качественную работу листового аппарата и величина накопления сухого вещества, и величина КПД ФАР.

По КПД ФАР оценивают степень оптимальности функционирования посевов, сбалансированности ресурсов питательных веществ и воды с количеством приходящей солнечной энергии. Максимальное значение КПД ФАР отмечено при поддержании предполивного порога влажности в активном 0,5 м слое почвы не ниже 80% НВ и внесении 40 т/га навоза и N320P120K210 – 1,21%, что в 2,5 раза выше, чем в варианте без удобрений. В пределах ошибки опыта являются значения показателя КПД ФАР в варианте с порогом влажности 90% НВ.Отмечена прямая коррелятивная связь между фотосинтетическим потенциалом и КПД ФАР – y=1903x+2472 при R2=0,856.

Орошение – один из основных урожаеобразующих факторов в зоне сухих степей, однако дефицит водных ресурсов, особенно в летний период, обязывает к применению ресурсосберегающих технологий орошения. В большей степени реализации этого направления соответствует капельное орошение, которое благодаря нормированной подаче поливной воды с растворенными в ней питательными веществами непосредственно в зону питания каждого растения согласно его биологическим потребностям, дает возможность в два и более раз повысить урожайность сельскохозяйственных культур при одновременном улучшении их качества [7, 8].

Одним из показателей эффективности использования влаги и оросительной воды служат коэффициенты водо-потребления и использования поливной воды (КИВ). Анализ коэффициента водопотребления свидетельствует отом, чтос повышением уровня влажностис70до 90% НВ эффективность использования влаги возрастает на 8,2-9,8%, а наименьший коэффициент водопотребления наблюдается при 80% НВ – в среднем 126,8 м³/т. Применяемые нормы органических и минеральных удобрений оказывают значительно большее влияние на коэффициент водопотребления, который снижается с 190,7 м³/т до 76,8 м³/т при внесении 40 т/га навоза + N 320 P 120 K 210 или почти в 2,5 раза (табл. 2).

Коэффициент использования воды с повышением уровня предполивной влажности почвы также снижается, но в меньшей степени – на 5,5-8,4%, а с повышением норм вносимых удобрений – с 164,8 до 66,4 м³/т. Самое эффективное использование поливной воды отмечено при сочетании предполивного уровня предполивной влажности 80% НВ и внесения минеральных удобрений N 320 P 120 K 210 – 63,3 м³/т.

Интегральным показателем воздействия норм вносимых органических и минеральных удобрений и режимов орошения является урожайность. Внесение изучаемых норм удобрений приводило к увеличению урожайности сорта Алмаз при всех уровнях предполивной влажности почвы. Прибавка урожая от внесения N 140 P 30 K 0 при режиме орошения 70% НВ по сравнению с контролем составила 10,4 т/га, а при внесении N 320 P 120 K 210 – 31,7 т/га, при режиме орошения 80% НВ–11,8 и37,4т/гасоответствен-но, а при режиме орошения 90% НВ – 12,6 и 38,3 т/га (табл. 3).

Интенсификация водного питания путем повышения

Таблица 2. Коэффициенты водопотребления и использованияоросительной воды в зависимости от уровня предполивной влажности почвы и норм вносимых удобрений Table 2. Coefficients of water consumption and use of irrigation water depending on the level of pre-irrigation soil moisture and the rate of applied fertilizers

Нормы удобрений	Предполивной порог, % НВ	Суммарное водопотребление, м3/га	Оросительная норма, м3/га	Коэффициент водопотребления, м3/т	Коэффициент использования поливной воды, м3/т
Без удобрений		4455	3796	201,6	171,7
40 т + N 140 P 30	70 К	4455	3796	137,1	116,8
40 т + N 320 P 120 K 210		4455	3796	82,8	70,5
Без удобрений		4560	3942	183,1	158,3
40 т + N 140 P 30	80	4560	3942	124,2	107,4
40 т + N 320 P 120 K 210		4560	3942	73,2	63,3
Без удобрений		4740	4161	187,3	164,5
40 т + N 140 P 30	90	4740	4161	125,1	109,8
40 т + N 320 P 120 K 210		4740	4161	74,5	65,4

Таблица 3. Урожайность баклажана в зависимости от уровня предполивной влажности почвы и норм вносимых удобрений Table 3. Eggplant yield depending on the level of pre-irrigation soil moisture and the rate of applied fertilizers

Нормы удобрений Предполивной порог, % НВ Урожайность, т/га Прибавка от удобрений Прибавка от уровня предполивной влажности почвы т/га % т/га % Без удобрений 22,1 - - - - 40 т + N140P30 70 К 32,5 10,4 47,1 - - 40 т + N320P120K210 53,8 31,7 143,4 - - Без удобрений 24,9 - - 2,8 12,7 40 т + N140P30 80 36,7 11,8 47,4 4,2 12,9 40 т + N320P120K210 62,3 37,4 150,2 8,5 15,8 Без удобрений 25,3 - - 3,2 14,5 40 т + N140P30 90 37,9 12,6 49,8 4,2 12,9 40 т + N320P120K210 63,6 38,3 151,4 8,5 15,8 НСР05А 1,8 НСР05В 1,8 НСР05АВ 3,2 предполивного порога влажности почвы с 70 до 80% НВ приводила к существенному, но менее значительному, по сравнению с внесением норм удобрений, росту урожайности на 2,8-8,5 т/га в зависимости от норм удобрений. Дальнейшее повышение предполивной влажности почвы с 80 до 90% НВ также было эффективно и обеспечило дополнительную прибавку в 3,2-9,8 т/га, но по сравнению с порогом влажности 80% НВ – всего 1,6-2,4%.

При всех уровнях предполивной влажности почвы были получены запланированные уровни урожайности, кроме порога 70% НВ и внесении N 320 P 120 K 210 , где недобор урожая составил 10,3%. Наилучшим сочетанием урожаеобразующих факторов и является поддержание в течение вегетации в слое 0,5 м влажности почвы не ниже 80% НВ и внесение 40 т/га навоза + N 320 P 120 K 210 , обеспечивающее наибольшую, экономически и энергетически обоснованную урожайность плодов – 62,3 т/га.

Нормы удобрений и количество доступной влаги существенно влияют на качество плодов баклажана. В результате исследований установлено, что при увеличении норм удобрений повышается содержание сухого веще-

Об авторах:

ства на 4,5-11,3%, сахаров – 7,3-11,6%, витамина С – 3,18,9%, нитратов – 17,4-34,1%. При увеличении предполив-ного порога влажности почвы содержание сухого вещества также повышалось, но более существенно – на 9,518,8%, витамина С – 9,7-15,2%, а содержание сахара снижается на 6,5-11,5%, нитратов – 7,3-12,1%. Во всех вариантах опыта содержание нитратов в плодах баклажана было ниже предельно допустимых значений (ПДК=300 мг/кг с.м.) в 1,5-2 раза.

Выводы

Таким образом, на орошаемых лугово-каштановых почвах равнинного Дагестана максимальную урожайность обеспечивает сочетание органических и минеральных удобрений на фоне капельного орошения. Внесение 40 т/га навоза и N 320 P 120 K 210 с тремя подкормками в начале бутонизации (дозой N 40 ), начале цветения и плодоношения (дозой по N 60 ) с поддержанием предполивного порога влажности в активном 0,5 м слое не ниже 80-90% НВ с поливными нормами 146 и 73 м³/га обеспечивает получение 62,3-63,6 т/га плодов баклажана.

Aboutthe authors:

Diana S. Magomedova – Doc. Sci. (Agriculture), Professor of the Department of Agriculture, Soil Science and Melioration, ,

Serazhutdin A. Kurbanov – Doc. Sci. (Agriculture), Head of the Department of Agriculture, Soil Science and Melioration, ,