Урожайность капусты белокочанной в зависимости от поливного режима в предгорной подпровинции Дагестана

В ыращивание овощей в Российской Федерации уже давно и прочно занимает самые важные позиции в сельском хозяйстве страны. Среди овощных культур наиболее востребованной является капуста белокочанная, хотя площади под ней продолжают сокращаться [9].

Посевная площадь капусты в мире составляет 2,445 млн га, средняя урожайность – 29,2 т/га. Самые крупные производители капусты: Китай – 32,266 млн т, Индия – 8,534 млн т, Южная Корея – 2,434 млн т. В России площадь под капустой не превышает 0,111 млн га, а средняя урожайность – 29,92 т/га [1,5,9]. В последние годы урожайность капусты в России значительно возросла, хотя по урожайности капусты в мире наша страна находится на 43 месте. В то же время импорт овощной продукции в Россию в 2016 году в целом снизился на 33,5%. В январе-феврале 2017

года импорт капусты снизился по отношению к январю-февралю 2016 года еще на 15,4%. Основные страны-поставщики капусты в Россию – Иран и Китай, на долю которых приходится около 84% поставок [1].

Анализируя исследования ученых, можно с уверенностью полагать, что решающим фактором в системе агротехнических мероприятий возделывания капусты белокочанной является орошение [2,11]. В основных районах товарного овощеводства овощные культуры, как правило, возделываются при орошении. В северо-западных и центральных областях Нечерноземной зоны орошение обеспечивает повышение их урожайности в среднем на 20-30%, на юго-востоке – в 1,5-2 раза, а во многих районах Нижнего Поволжья и Северного Кавказа выращивать овощные культуры без орошения практически невозмож-но[13].

Для обеспечения высокой продуктивности капусты белокочанной в нашей стране возможно осуществить грамотное регулирование водного режима почвы с помощью капельного орошения. Использование этого вида полива позволяет в значительной степени снизить расход воды и минеральных удобрений, в результате чего повышается урожайность сельскохозяйственных культур на 20-50% по сравнению с дождеванием и поверхностным способом полива. Поэтому проведение экспериментальных исследований в указанном направлении имеет большое значение для мелиоративной науки и практики [4].

При выращивании поздних и среднеспелых сортов капусты первоочередной задачей является обеспечение хорошей приживаемости рассады, для чего необходимо создать достаточный запас влаги в почве. Так как капусту этих сортов высаживают позже, чем раннюю, то естественные запасы влаги в почве оказываются недостаточными, и часто требуется полив до высадки рассады. Для южных районов такой полив является обязательным. В центральных районах многое зависит от погодных условий, так как выпадение осадков после такого полива может затруднить высадку рассады в оптимальные сроки [12].

В южных районах, а также в центральных при сухой и жаркой погоде полив капусты надо проводить регулярно с начала вегетации и прекращать его за 2-3 недели до уборки, создавая рекомендуемый уровень влагообеспеченно-сти по периодам вегетации (70-80-80% ППВ) [13]. Вегетационные поливы средне- и позднеспелой капусты при отсутствии осадков проводят через каждые 10-12 дней. Норма полива в Нечерноземной зоне в первый период вегетации – 150-200 м3/га, во второй и третий периоды – 200-350 м3/га. На легких почвах норма полива и межполивной период меньше, чем на средних и тяжелых. В южных районах норму полива увеличивают до 200-250 м3/га в первый период вегетации и до 350-400 м3/га – в остальные периоды [13]. При поливе по бороздам норма полива обычно больше, однако для овощных культур нет необходимости в поливе нормами выше 500 м3/га.

Согласно рекомендаций, составленных С.С. Ванеяном [3], при возделывании капусты белокочанной оптимальным считается поддержание влажности почвы не ниже 80% НВ в течение всей вегетации. При понижении ее до 70% НВ даже на непродолжительное время (5-7 дней) урожайность капусты снижается. Межполивные интервалы составляют 10-12 дней – в центральных районах России и 7-8 – в южных. Норма полива при дождевании принимается 200-350 м3/га.

По данным С.В. Петрова [10] при обезвоживании клеток хлорофилл растений теряет способность ассимилировать. Происходит нарушение обмена веществ, гидролиза крахмала, углеводов и даже белков, что ведет к резкому снижению продуктивности.

Недостаток влаги в почве затягивает вегетационный период, задерживает образование кочанов и уменьшает их размеры. Число растений, не образующих кочан, при этом возрастает, урожайность снижается [7].

Потребность растений во влаге изменяется также в зависимости от биологических особенностей сорта капусты. Более скороспелые сорта, отличающиеся более интенсивным и быстрым накоплением урожая, больше нуждаются во влаге, чем позднеспелые [8].

Учёными Республики Калмыкия выявлено, что наиболее высокая продуктивность капусты, на уровне 60 т/га была достигнута при внесении N 175 Р 110 К 70 и режимах орошения, предусматривающем проведение поливов при предполив-ных порогах увлажнения 75-85-70 и 80-90-80% НВ[6].

Республика Дагестан располагает благоприятными почвенно-климатическими условиями для развития овощеводства и занимает ведущее место среди регионов России по производству овощей.

Капуста является одной из важных овощных культур в Дагестане. Высокая продуктивность, хорошая лёжкость, транспортабельность, возможность получения свежей продукции в самые различные периоды вегетационного сезона, высокие пищевые и диетические достоинства –

Опыт 1. Влияние водного режима на водопотребление и продуктивность сортов капусты белокочанной

Experience 1. Influence of water regime on water consumption and productivity of cabbage varieties

№ Фактор А – Фактор В. Разработка поливного режима п/п сорт           сортов капусты белокочанной

1                Предполивной порог 70-80-70% НВ

2    ^С_(с^л_т^а_а^в_н^а_д¹_а³_р⁰_т⁵₎    Предполивной порог 75-85-75% НВ

3                Предполивной порог 80-90-80% НВ

4                Предполивной порог 70-80-70% НВ

5 Самур 2 Предполивной порог 75-85-75% НВ

6                Предполивной порог 80-90-80% НВ

7                Предполивной порог 70-80-70-% НВ

8 Надежда Предполивной порог 75-85-75% НВ

9                Предполивной порог 80-90-80% НВ все эти ценные свойства выдвинули ее на первое место среди других овощных культур.

Основные производители капусты – личные подсобные хозяйства Левашинского и Акушинского районов. Дополнительным резервом производства данной культуры является Буйнакский район Республики Дагестан, почвенно-климатические условия которого благоприятны для выращивания белокочанной капусты.

В этой связи, исследования, направленные на выявление адаптационного потенциала сортов капусты в орошаемых условиях Предгорной подпровинции Дагестана, являются актуальными.

Материалы и методы

В качестве объекта исследований были выбраны районированные для орошаемых условий Дагестана среднеспелые сорта капусты белокочанной (Слава 1305, Самур 2, Надежда), предназначенные в основном для квашения и переработки.

При выборе сортов капусты мы учитывали мнение многих исследователей, которые отмечают, что, развивая политику импортозамещения, необходимо не забывать о конкурентоспособности отечественной продукции[14,15].

Наши исследования, направленные на изучение адаптивного потенциала сортов капусты белокочанной при разных режимах орошения, были проведены в период с 2016 по 2018 годы, в условиях ПСК «Халимбекаул» Буйнакского района Республики Дагестан по следующей схеме:

Почвы опытного участка каштановые, содержание гидролизуемого азота составляет 3-9 мг на 100 г почвы, подвижного фосфора –1-3,5 мг, обменного калия – 20-30 мг на 100 г почвы.

Периоды вегетации сортов и гибрида капусты белокочанной характеризовались как засушливые.

Предполивную влажность принимали дифференцированной в зависимости от различных требований к ней капусты по фазам роста: например, 70% НВ – от высадки рассады до начала образования кочана, 80% НВ – в период образования и роста кочана до начала технической спелости, 70% НВ – от начала технической спелости до уборки урожая. Расчетный слой увлажнения почвы приняли равным 0,5 м.

Результаты и их обсуждение

Посадка рассады сортов капусты белокочанной была проведена в 2016 году 10 мая; в 2017 – 7 мая, в 2018 году – 14 мая.

Продолжительность межфазного периода посадка-формирование кочана в среднем за 2016-2018 годы в контроле (поливы при 70-80-70% НВ) варьировала в пределах 49-50 дней, а периода формирование кочана-техни-ческая спелость – 81-83 дней. В целом вегетационный период стандарта (Слава 1305) составил 133 дней; сорта Самур 2 – 132 дней, Надежда – 130 дней.

По сравнению с контролем изучаемые сорта при пред-поливном пороге 75-85-75% НВ созревали на день позже, а при режиме орошения, предусматривающем проведение поливов при пороге 80-90-80% НВ – на 3-4 дня позже.

В среднем за годы проведения исследований в контроле (70-80-70% НВ) показатели суммарного водопотребле-ния у изучаемых сортов (Слава 1305, Самур 2, Надежда) составили соответственно 4505; 4533 и 4493 м3/га. При этом в статье водного баланса доля поливной воды была наибольшей и колебалась в пределах 61,0; 60,7 и 61,2%; осадки составили 26,1; 25,9; 26,2%, а использованных почвенных запасов – 12,9; 13,4 и 12,6% (табл. 1).

На делянках с предполивным порогом 75-85-75% НВ значения суммарного водопотребления практически не различались по сортам и составили соответственно 4359; 4378 и 4342 м3/га. В статье водного баланса доля оросительной воды опять-таки была значительной и составила 60,4; 60,2 и 60,6% соответственно. На второй позиции находились почвенные запасы – 12,6; 13,0 и 12,3%.

Таблица 1. Суммарное водопотребление сортов капусты, м3/га (среднее за 2016-2018 годы) Table 1.Total water consumption of cabbage varieties, m3/ ha (average for 2016-2018)

Вариант опыта	Сорт	Почвенные запасы		Осадки		Оросительная норма		Суммарное водопотребление, м3/га	Урожайность, т/га	Коэффициент водопотребления, м3/т
		м3/га	%	м3/га	%	м3/га	%
	Слава 1305 (стандарт)	580	12,9	1175	26,1	2750	61,0	4505	41,9	107
Поливы при 70-80-70 % НВ	Самур 2	608	13,4	1175	25,9	2750	60,7	4533	44,2	102
	Надежда	568	12,6	1175	26,2	2750	61,2	4493	46,2	97
Поливы при	Слава 1305 (стандарт)	551	12,6	1175	27,0	2633	60,4	4359	45,0	97
	Самур 2	570	13,0	1175	26,8	2633	60,2	4378	48,7	90
75 – 85 – 75 % НВ
	Надежда	534	12,3	1175	27,1	2633	60,6	4342	50,7	86
Поливы при	Слава 1305 (стандарт)	524	11,6	1175	25,9	2833	62,5	4532	43,3	105
	Самур 2	539	11,9	1175	25,8	2833	62,3	4547	46,4	98
80 – 90 – 80 % НВ
	Надежда	527	11,6	1175	25,9	2833	62,5	4535	48,6	93

Атмосферные осадки занимают промежуточное положение и составили соответственно 27,0; 26,8 и 27,1%.

Аналогичная ситуация отмечена также в случае организации поливов при пороге 80-90-80% НВ.

Сравнительный анализ вариантов опыта по показателю суммарного водопотребления, в среднем по изучаемым сортам капусты белокочанной показал, что наиболее экономное расходование наблюдается при пороге 75-85-75% НВ, экономия поливной воды с контролем составила 150 м3/га, а по сравнению с третьим вариантом (80-90-80% НВ) – 178 м3/га.

Среди изучаемых сортов капусты белокочанной наименьший коэффициент водопотребления зафиксирован у сорта Надежда – соответственно 97; 86 и 93 м3/т, а наибольший расход у стандарта Слава 1305 – 107; 97; 105 м3/т соответственно.

Очень важным является установление расхода воды за межфазные периоды.

Невысокое водопотребление зафиксировано в межфазный период посадка-начало завивания кочана. Так, на делянках с сортом Слава 1305 (стандарт), общее водопо-требление по вариантам с режимами орошения колебалось в пределах 875-953 м3/га, а среднесуточное – в пределах от 17,3 до 18,7 м3/га *сут (табл. 2).

Максимальное потребление влаги отмечено в межфазный период начало завивания кочана-техническая спелость, которое по вариантам опыта составило 3551; 3481; 3644 м3/гасоответственно, а среднесуточное водопотреб-ление – 43,0; 41,1 и 42,4 м3/га *сут.

Примерно такие же данные зафиксированы у сортов Самур2 и Надежда. Так, у сорта Самур 2 среднесуточное водопотребление в первый межфазный период составило 19,4; 18,1; 17,9 м3/га *сут. соответственно, а во втором периоде – 43,5; 41,5 и 43,1 м3/га *сут.

Эти данные у сорта Надежда составили соответственно 19,9; 18,6; 18,8; 43,5; 41,5 и 43,6 м3/га *сут.

В целом за вегетационный период среднесуточное потребление влаги в вариантах с режимами орошения составило соответственно: у стандарта – 33,7; 32,2; 33,4 м3/га*сут; сорта Самур 2 и сорта Надежда – 34,3; 32,6; 33,4 и 34,6; 33,0 и 34,2 м3/га*сут.

Данный показатель зависел не только от заданного предполивного порога, но также от количества выпавших атмосферных осадков.

Так, более высокие значения среднесуточного водопо-требления наблюдались в условиях периода 2018 года, а невысокие, и примерно одинаковые – в вегетационных периодах 2016 и 2017 годов.

Наши исследования показали, что в варианте с предпо-ливным порогом 70-80-70% НВ наибольшую площадь листовой поверхности сформировал сорт Надежда – 39,3 тыс. м2 /га, что на 9,5% выше сорта Слава 1305, на 3,4% больше показателя сорта Самур 2 (табл. 3). Минимальный показатель отмечен у сорта Слава 1305 – 35,9 тыс. м2 /га.

Аналогичная картина наблюдалась также и в других вариантах опыта. Так, при повышении предполивного порога увлажнения до 75-85-75% НВ площадь листьев у сорта Надежда составила 41,8 тыс. м2 /га, что больше данных сортов Слава 1305 и Самур на 9,1-3,5% соответственно. В случае применения режима орошения, предусматривающего проведение поливов при предполивном пороге 80-90-80% НВ, превышение сорта Надежда составило 9,8-3,8%соответственно.

Анализируя полученные данные, можно отметить, что существенное влияние на формирование площади листьев оказывает водный режим почвы. В среднем по изучаемым сортам капусты в варианте с предполивным порогом увлажнения70-80-70% НВ площадь листовой поверхности составила 37,7 тыс. м2 /га. По мере улучшения условий водообеспеченности путем повышения предполивного порога влажности почвы до 75-85-75% НВ и 80-90-80% НВ площадь листового аппарата возрастала соответственно на 6,6-4,8%. Несмотря на достигнутые высокие показатели площади листовой поверхности во втором и третьем вариантах, следует отметить, что она может служить кри-

Таблица 2. Водопотребление сортов капусты за межфазные периоды (среднее за 2016-2018 годы)

Table 2. Water consumption of cabbage varieties for interphase periods (2016-2018)

Период роста и	Водопотребление по периодам, м3/га	Среднесуточное водопотребление, м3/га *сут
развития	70-80-70% 75-85-75% 80-90-80% НВ        НВ        НВ	70-80-70%  75-85-75%  80-90-80% НВ        НВ        НВ

Слава 1305 (стандарт)

Посадка – начало завивания кочана	953	875	889	18,7	17,3	18,0
Начало завивания кочана –техническая спелость	3551	3481	3644	43,0	41,1	42,4
Посадка – техническая спелость	4504	4356	4533	33,7	32,2	33,4

Самур 2

Посадка –начало завивания кочана	976	882	930	19,4	18,1	17,9
Начало завивания кочана –техническая спелость	3557	3456	3619	43,5	41,5	43,1
Посадка – техническая спелость	4533	4338	4549	34,3	32,6	33,4

Надежда

Посадка – начало завивания кочана	982	923	944	19,9	18,6	18,8
Начало завивания кочана –техническая спелость	3511	3419	3591	43,5	41,5	43,6
Посадка – техническая спелость	4493	4342	4535	34,6	33,0	34,2

Таблица 3. Площадь листьев, фотосинтетический потенциал посева (ФПП) и чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ)сортов капусты (средняя за 2016-2018 годы) Table 3. The area of leaves, FP and NPF varieties of cabbage (2016-2018)

Режим орошения Сорт Максимальная площадь листьев на 1 га, тыс. м2 ФПП, млн м2 сут./га Накопление сухой массы, т/га ЧПФ, г*м2/ сутки Поливы при 70 – 80 - 70 % НВ Слава 1305 (стандарт) 35,9 2415 5,8 2,39 Самур 2 38,0 2543 6,7 2,65 Надежда 39,3 2587 7,3 2,81 Слава 1305 (стандарт) 38,3 2609 6,3 2,43 Поливы при 75 – 85 – 75 % НВ Самур 2 40,4 2741 7,6 2,76 Надежда 41,8 2796 8,2 2,95 Слава 1305 (стандарт) 37,5 2581 6,3 2,42 Поливы при 80 – 90 – 80 % НВ Самур 2 39,7 2731 7,4 2,72 Надежда 41,2 2786 8,0 2,88 терием оценки соответствия условий для формирования урожая общей биомассы, но не является исчерпывающим, универсальным показателем, определяющим продуктивность посева.

Для более точного определения эффективности реализации световых ресурсов на формирование биомассы растений необходимо знать не только максимальную площадь листьев, но и интенсивность работы листовой поверхности для создания урожая в течение всего вегетационного периода – фотосинтетический потенциал посева (ФПП).

Из представленных в таблице данных видно, что наибольшие и примерно одинаковые значения ФПП наблюдались у сортов Самур2 и Надежда, а минимальные – у стандарта Слава 1305. При предполивном пороге 70-80-70% НВ у стандарта и сортов Самур 2 и Надежда ФПП составил 2415; 2543 и 2587 млн м2сут./га, а в вариантах с порогами увлажнения 75-85-75% НВ и 80-90-80% НВ значения фотосинтетического потенциала посевов составили 2609; 2741; 2976 и 2581 и 2731; 2786 млн м2сут./га. Таким образом, во втором и третьем вариантах превышение по сравнению с первым составило 7,9-7,3%.

Одной из важных задач в орошаемом земледелии является увеличение показателя чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ). Как видно из данных той же таблицы, во всех вариантах опыта наибольшая ЧПФ была у сорта Надежда – 2,81; 2,95 и 2,88 г*м2/сутки соответственно. Минимальные данные отмечены у стандарта Слава 1305– 2,39; 2,43 и 2,42 г*м2/ сутки. Промежуточное положение по этому показателю занимал сорт Самур 2 – 2,65; 2,76 и 2,72 г*м2/ сутки. При улучшении водообеспеченности растений капусты белокочанной ЧПФ повышается, так, при предпо-ливном пороге увлажнения 75-85-75% НВ превышение

^■2016

■12017

1 Средн яя

Рис. Урожайность сортов капусты в зависимости от поливного режима (средняя за 2016-2018 годы, т/га)

Fig. Yield of cabbage varieties depending on irrigation regime (2016-2018)

составило 3,4%, а при 80-90-80% НВ – 1,9%. По годам исследований максимальные показатели были отмечены в 2019 году, а минимальные – 2018 году.

Данные по урожайности сортов и гибрида капусты белокочанной в зависимости от режимов орошения представлены на рисунке. Как видно из приведённых данных, в контроле (поливы при 70-80-70% НВ) наибольшая урожайность (в среднем за годы исследований) получена у сорта Надежда – 47,3 т/га, что на 11,3% больше стандарта (Слава 1305) и на 5,3% – сорта Самур 2. Сорт Самур 2 по урожайности превысила стандарт на 5,6% и занял промежуточное положение.

Анализ данных второго и третьего вариантов по режиму орошения показывает, что более высокие урожайные данные отмечены у сорта Надежда, а минимальные – у стандарта (Слава 1305). Как и в предыдущем случае, промежу- точное положение занимает сорт Самур 2. При сравнении вариантов по режиму орошения видно, что более высокая продуктивность изучаемых сортов капусты была достигнута в варианте с предполивным порогом увлажнения 75-8575% НВ, превышение по сравнению с контролем составило 9,3%, а по сравнению с третьим вариантом (80-90-80% НВ) – 4,5%. Невысокая продуктивность отмечена в контроле.

Заключение

Для дополнительного увеличения продуктивности и валового сбора капусты белокочанной, в условиях Предгорной подпровинции Республики Дагестан рекомендуется выращивать сорт Надежда, проведением вегетационных поливов, при достижении предполивного порога до 75-85-75% от наименьшей влагоёмкости.

Об авторе

Zarema M. Hasayeva – postgraduate student, Department of cadastre and landscape architecture

S. Gikalo. - Krasnodar: EDVI, 2012. 632 p.