Влажность сероземно-луговых почв под хлопчатником в условиях Сальянской степи Азербайджана

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 631.4;631.6                                     

Хлопчатник являясь стратегическим товаром с большим спросом и различным предназначением, как в легкой, так и в пищевой промышленности, возделывается в основном в третьих и четвертых странах мира тропического и субтропического пояса с аридным типом климата, урожай которых экспортируется в развитые страны Европы и Америки. Для получения высокого и качественного урожая хлопчатника в условиях орошаемого земледелия в аридных условиях Сальянской степи, при дефиците увлажнения и высоких температур, необходимо изучить влажностный режим почв и установить оптимальные оросительные и поливные нормы для каждого растения в отдельности [1, 2].

Методика исследования

Почвенно-полевые исследования проводились на площади 2 га с. Гаравелли Нефтечалинского района на орошаемых сероземно-луговых почвах под хлопчатником. Расстояние между рядами хлопчатника 90 см. Исследования по определению влажности почв образцы брались до 100 см глубины, через каждые 20 см взвешивались и далее после высушивания в термостате вновь взвешивались. Расчетная величина поливной нормы определялась по дефициту расчетного слоя по формуле:

М= 100 hα(βn –βф) м3/га где h — глубина расчетного слоя почвы, м; α — объемная масса расчетного слоя почвы, т/м3; βn — наименьшая влагоемкость расчетного слоя почвы, в % от абсолютно-сухого веса; βф — фактическая влажность почвы перед поливом, в % от абсолютно-сухого веса. Глубина расчетного слоя принималась до фазы цветения 0,6 см, в последующие фазы 1,0 м. Фактическая величина поливной нормы определялась при помощи водослива.

Анализ и обсуждение

Сальянская степь, расположена на правом побережье р Кура и занимая общую площадь в 149 тыс га, простирается до Каспийского моря на востоке и Ленкоранской низменности на юге [3]. Территория равнины покрыты аллювиальными отложениями рек и Каспия, осадочными отложениями антропогенного периода, а также палеоген и неогенового периода Кайнозойской эры. Рельеф местности равнинный, со незначительным волнением и возвышается над уровнем моря от 26 м до 200 м [4].

Климат полупустынный и сухостепной с жарким сухим летом. Средняя температура воздуха 14,6 °С, средняя температура самого жаркого месяца 26,2–26,4 °С (июль-август), самого холодного месяца 2,2–4,0 °С (январь-февраль). Среднемноголетнее количество осадков 187–309 мм, а относительная увлажненность 62–81% [5].

Почвы представлены сероземно-луговыми, лугово-сероземными, лугово-болотными, солончаками и песками и по гранулометрическому составу характеризуются глинистыми, суглинистыми и супесчаными фракциями. Количество гумуса колеблется 1,2–2,8%, постепенно понижаясь к нижним горизонтам [6].

Реакция среды рН орошаемых сероземно-луговых почв равнины щелочная, составляя в верхних слоях почвы 8,0 и близка к нейтральной в более глубоких слоях, составляя 7,4–7,6. Показатели карбонатности почв — СаСО 3 изменяются также по наращивании глубины по профилю от 20,14% до 23,14%, оцениваясь средне карбонатными [6].

По гранулометрическому составу сероземно-луговые почвы среднесуглинистые, с содержанием физической глины 47,60–47,84%. В комплексе поглощенных оснований преимущественно доминирует Са (69–75%), Mg несколько ниже (21–24%), а показатели Na составляют 1,11–1,17% от суммы, в верхнем слое (0–25 см) соответствуя 3,99% — несолонцеватые, а с увеличением глубины 25–50 см достигает до 6,61% — слабо солонцеватые. Сумма поглощенных оснований в комплексе 27,79–28,79 мг/экв. и оцениваются удовлетворительным [6].

Влажность почвы является единственным показателем, объективно характеризующий водный режим почвы, на основе которой определяется величина поливной нормы, суммарное испарение и некоторые другие элементы водного баланса. В практики орошаемого земледелия достаточно большой интерес представляет послойное изменение значения влажности почвы в корнеобитаемом слое и их средние величины по расчетным слоям (глубина расчетного слоя хлопчатника принята в фазу бутонизации 0,6 м, а в период цветения и плодообразования — 1,0 м).

Целью исследований являлась определение оптимального влажностного режима и поливной нормы хлопчатника для поддержания нормального развития растения и плодородия почв. В целом объем поверхностных водных ресурсов с 50% обеспеченностью составляет 30–32 км3, 75% при обеспеченностью 22–24 км3 и 95% обеспеченностью 10–14 км3 и распределены по всей территории Азербайджана крайне неравномерно [7].

В 2014 г. 60–70% поверхностных водных ресурсов используются на нужды сельского хозяйства, 20–25% промышленности, остальная часть на водоснабжение. В республике объем коллекторно-дренажных вод — 5,2 км3, фекальных — 4,2 км3, озерно-болотных — 2,2 км3 , всего — 11,6 км3 с минерализацией 0,7–4,5 г/л [7]. Динамика влажности почвы за период исследований 2018–2020 гг. по определены по слоям 0–60 см и 0–100 см представлены на Рисунки 1–3.

Рисунок 1. Динамика влажности почв под хлопчатником по НВ 65–80–65%

Рисунок 2 Динамика влажности почв под хлопчатником по НВ 60–75–65%

Рисунок 3. Динамика влажности почв под хлопчатником по НВ 60–70–60%

Как следует из приведенных данных, значения влажности почвы за вегетационные периоды колебались в широких пределах (от 14,5% до 24,4%), однако минимальное значение ее соответствовало к принятым уровням предполивной величины влажности почвы, а максимальное значение- к величине наименьшей влагоемкости (НВ ) почвы.

Так, при режиме орошения 65-80-65% НВ влажность 0–60 см слоя почвы колебалась в пределах 15,4–24,2%, а в слое 0–100 см — 17,3-23,9%, при режиме орошения 65–75–65% НВ — соответственно 14,5–24,4% и 16,1–24,2%, а при режиме 60–70–60% 14,7–23,9% и 16,7– 23,8%.

Таблица 1

ПРЕДПОЛИВНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ ПОД ХЛОПЧАТНИКОМ

Годы	№поливов	Режим
		1	2	3	1	2	3
2018	1	64,2	60,4	61,3	-0,8	+0,4	+1,3
	2	81,2	75,3	70,7	+1,2	+0,3	+0,7
	3	80,8	75,7	71,1	+0,8	+0,7	+1,1
	4	82,4	-	-	+2,4	-	-
2019	1	64,6	60,4	61,3	-0,4	+0,4	+1,3
	2	80,3	75,3	70,7	+0,3	+0,3	+0,7
	3	80,0	75,7	71,5	0,0	+0,7	+1,6
	4	79,1	-	-	-0,9	-	-
2020	1	64,2	60,4	61,3	-0,8	+0,4	+1,3
	2	79,1	74,9	70,7	-0,9	-0,1	+0,7
	3	79,1	76,2	71,6	-0,9	+1,2	+1,6
	4	79,5	-	-	-0,5	-	-

Таблица 2

№			Показатели по режимам орошения
поливов	65-80-65% НВ			60-75-65% НВ			60-70-60% НВ
	Дата полив	Норма поливов, м3/га		Дата полив	Норма поливов, м3/га		Дата полив	Норма поливов, м3/га
		расчет	факт	расчет		факт		расчет	факт
2018 г.
0	15,04		1500	15,04		1500	15,04		1500
1	17,06	764	1150	24,06	844	1220	27,06	826	1190
2	10,07	555	850	16,07	780	1120	22,07	810	1170
3	27,07	585	900	09,08	645	940	14,08	825	1190
4	13,08	570	870
Всего			5270			4780			5050
2019 г.
0	16,04		1500	16304		1500	16,04		1500
1	25,06	755	910	01,07	844	1010	04,07	826	990
2	16,07	570	690	88,07	735	880	29,07	840	1010
3	04,08	585	700	14,08	720	860	18,08	810	970
4	22,08	600	720
Всего			4520			4250			4470
2020 г.
0	17.04		1500	17.04		1500	17,04		1500
1	18.06	764	990	24.06	844	1100	28,06	826	1070
2	10.07	585	760	17.07	675	880	21,07	840	1090
3	29.07	600	780	09.08	675	880	13,08	840	1090
4	19.08	645	820
Всего			4850			4360			4750
Сред.			4880			4463			4757

СРОКИ ПРОВЕДЕНИЯ ПОЛИВОВ, ПОЛИВНЫЕ И ОРОСИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ ХЛОПЧАТНИКА

Следует подчеркнуть, что абсолютные показатели влажности почвы не всегда дают полное представление о соблюдении принятых режимов орошения. Для этой цели более показательны значения влажности почвы в процентах от наименьшей влажности (НВ), которые приведены в Таблице 1. Данные показатели свидетельствуют, что за все годы проведения исследований предполивная величина влажности почвы близка к принятым уровням и отклонение от этих уровней составило от -0,8% до +2,4%, т. е. поливы хлопчатника во всех вариантах опыта проводились в соответствии с режимом орошения.

Потребная величина поливной нормы при режиме 65-80-65% НВ колебалась в пределах 570–764 м3 /га, при режиме 60-75-65% НВ — 645-844 м3 /га, а при режиме 60-70-60% НВ — 810–840 м3/га, фактически же их величины колебались соответственно по вариантам, 700– 1150 м3/га, 860–1220 м3/ га и 970–1190 м3/ га (Таблица 2).

С учетом нормы арата оросительная норма хлопчатника составила в первом варианте в среднем за 3 года 4880 м3/га, во втором — 4463 м3/га и в 3 варианте — 4757 м3/га.

Как следует, различные пороги предполивной влажности почвы не имеют существенного влияния на величину оросительной нормы. Но при этом они обуславливают проведение поливов в различные сроки с соответствующими нормами, тем самым по-разному влияя на развитие растений. Так, для поддержания предполивной влажности почвы на уровне 65-80-65% НВ было проведено 4 полива по схеме 1 — по схеме 1-3-0, 60-75-65% НВ и 60-70-60% НВ-3 полива по схеме 1-2-0.

Расход воды на суммарное испарение с полей хлопчатника определялся на основе данных о влажности почвы с учетом количества выпавших осадков и подпитывания атмосферных осадков принимались грунтовыми водами. Количество по данным метеостанции Нефтечала Министерство экологии и природных ресурсов АР, подпитывание грунтовыми водами, согласно данным НПО ГиМ ММ АР по сероземно-луговым почвам Сальянской степи, а объем поливной воды использованной в формировании суммарного испарения, учитывался по влажности почвы. Результаты показателей суммарного испарения приведены в Таблице 3.

Таблица 3

СУММАРНОЕ ИСПАРЕНИЕ С ХЛОПКОВОГО ПОЛЯ ЗА 2018–2020 гг.

Режим орошения,                  Суммарное испарение с хлопкового поля, м3/га

% НВ	2018	2019	2020	Среднее
65-80-65	4756	6034	4849	5213
60-70-65	4034	5516	4253	4601
60-70-60	3799	5613	4725	4712

Как следует из Таблицы 3, суммарное испарение хлопчатника составляет в среднем 4600–5210 м3/га, хотя в отдельные годы могут повышаться до 6100 м3/га или снизится до 3800 м3/га.

Расчеты показали, что режимы орошения не оказывают существенного влияния на величину суммарного испарения — на умеренных вариантах режима орошения оно примерно одинаково, но при режиме 65-80-65% НВ примерно на 500–700 м3 /га больше по сравнению с другими вариантами.

Выводы

Выявлено, что среднесуточная величина суммарного испарения в зависимости от фазы развития хлопчатника и складывающихся погодных условий существенно меняется в течение вегетационного периода. Минимальное ее значение 15–19 м3/га за сутки наблюдаются в начале вегетации, а максимальные — 52–56 м3/га, иногда достигая 70 м3 /га за сутки в июле и первой декаде августа. После к фазе полного созревания происходит некоторое снижение суммарного испарения, несмотря на довольно достаточное потребление хлопчатником воды, что соответствует к концу августа и началу сентября.