Влияние капельного орошения на формирование корневой системы саженцев малины в условиях Нечерноземной зоны России

Для нормального роста и развития малины обыкновенной необходимо полноценное обеспечение главными факторами: светом, температурой воздуха, водным режимом и питанием. Однако различные факторы,требуемые для жизни растений,могут быть изменены в разной степени, некоторые элементы, такие как водные ресурсы и питательные вещества полностью регулируются, в то время такие показатели, как температурный режим и свет могут лишь частично [1, 2, 3, 4].

Факторы, которые полностью регулируются, представляют собой наибольший интерес, так одним из самых важных являются водные ресурсы, необходимые растениям на протяжении всего периода вегетации. Для каждого вида растений имеется оптимальный режим влажности с верхним и нижним пределами, превышение верхней границы необходимой влаги или уменьшение по сравнению с нижней подвергает растения нарушению развития и,следовательно,спо-собствует снижению урожайности [5, 6, 7].

Малина имеет поверхностное расположение корневой системы и высокий уровень транспирации, что делает ее чувствительной к недостатку влаги в почве. В то же время,при избытке влаги на участках возделы-вания,корневая система страдает от нехватки кислорода. Вследствие чего применение технологии капельного орошения малины обыкновенной,направ-ленное на получение посадочного материала высокого качества в условиях умеренно-континентального климата,представляет крайне высокий практический интерес.

Цель работы – выявление влияния различной влаго-обеспеченности почвы на рост и развитие корневой системы саженцев малины, на распределение влаги по профилю дерново-подзолистых почв при капельном орошении питомника в условиях Нечерноземной зоны.

Материалы и методы

Полевые исследования проводили на территории учебно-опытного хозяйства лаборатории «Мичуринский сад» РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева в Центральном районе Нечерноземной зоны Российской Федерации. Природно-климатические показатели исследуемой территории характеризуются приближенными к усредненным значениям для Нечерноземной зоны.Двухфакторный опыт был заложен осенью 2018 года и заключался в изучении влияния различных режимов увлажнения на развитие двух сортов малины обыкновенной.Схема опыта (рис. 1) включает следующие режимы увлажнения (фактор 1):

• I.    контроль (без полива)

• II.    80% наименьшей влагоемкости

• III.    70% наименьшей влагоемкости

• IV.    60% наименьшей влагоемкости

  Вторым фактором являются сорта малины «Солнышко» и «Награда» (фактор 2). Сорт «Солнышко» выведен на Кокинском опорном пункте как результат скрещивания сортов «Костинобродская» и «Новость Кузьмина», включен в Госреестр с 1992 года.

Рис.1.Схема постановки двухфакторного опыта

Сорт «Награда» выведен группой селекционеров под руководством Н.П. Зернового на базе Ботанического сада Нижегородского государственного университета от скрещивания сортов «Колхозница» и «Ллойд Джорж», включен в Госреестр в 1973 году.

Саженцы малины посажены согласно схеме – 1x0,6 м.Каждый вариант был заложен в трехкратной повторности, в каждой повторности было высажено по 39 саженцев каждого сорта. Общая площадь участка составила 624 м2, суммарное число саженцев – 936 шт.Для проведения наблюдений за биометрическими показателями было выделено по 6 защитных растений и 33 учетных. С целью установления оптимального режима влажности почвы проводились замеры показателей, характеризующих силу роста: диаметр и высота побега, суммарный прирост, площадь листовой поверхности одного саженца.

Почвенный покров опытного участка представлен дерново-подзолистой, культурной, грунтово-глеева-той, глубокопахотной, среднесуглинистой на моренном суглинке почвой, подстилаемой на глубине 130–170 см подморенными песками.

При полевых исследованиях учитывали климатические данные,полученные Метеорологической обсерваторией имени В.А. Михельсона РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.

Для полива была выбрана капельная лента, оснащенная встроенными капельницами с поддержанием постоянного расхода в 3,8 л/ч. Контроль за влажностью почвы осуществляли тензиометрами,калибро-ванными по данным термостатно-весовых измерений.

Результаты и обсуждение

По результатам полевых исследований в 2020 году были построены контуры увлажнения для каждого варианта опыта с поддержанием влажности не менее

Рис.2.Распределение влаги в почве до полива,сразу после полива и через сутки после полива

Fig.2.Distribution ofmoisture inthe soilbefore watering,immediately after watering and a day after watering

Таблица 1. Основные биометрические показатели развития корневой системы Table 1. Basic biometric indicators of the development of the root system
Режим	Сорт	Объем корневой системы		Масса корневой системы		Длина корневой системы
орошения		см3	% к контролю	г	% к контролю	м	% к контролю
2020
Контроль	Награда	42,5	100	71.4	100	1,26	100
	Солнышко	35,7	100	64.3	100	1,03	100
60% НВ	Награда	65,13	153	92	129	2,57	203
	Солнышко	54,6	151	85	132	2,31	224
70% НВ	Награда	87,36	205	109	153	3,5	277
	Солнышко	78,48	210	97	157	3,1	300
80% НВ	Награда	96,4	226	124	174	3,89	308
	Солнышко	84,9	242	111	185	3,42	332
НСР 0,05		4,62	-	9,74	-	0,25	-
ISSN 2618-7132 (Online) Овощи России №3 2022      [ 52 ]     Vegetable crops of Russia №3 2022 ISSN 2072-9146 (Print)

Таблица 2. Выход отпрысков в зависимости от режима орошения Table 2. Yield of green shoots depending on the irrigation regime

Режим zорошения		Выход отпрысков
	Сорт	шт. на куст	% к контролю
Контроль	Награда	8.1	100
	Солнышко	6.7	100
60% НВ	Награда	12.8	158
	Солнышко	9.1	135.7
70% НВ	Награда	14.6	180.2
	Солнышко	12.1	180.5
80% НВ	Награда	18.1	223.4
	Солнышко	13.8	205.9
НСР	0,05	2,9	-

60% НВ, 70% НВ и 80% НВ до полива, после полива и сутки спустя после полива (рис. 2).

Распределение почвенной влаги по профилю до проведения полива характеризуется слоями с различной степенью наименьшей влагоемкости,с выраженным повышением ее вниз по почвенному профилю. После проведения полива контуры увлажнения принимают хорошо прослеживаемые очертания и распространяются до глубины промачивания вниз по профилю до 25-28 см и диаметром 15-20 см.

Диаметр наблюдаемого контура увлажнения в горизонтальной плоскости на поверхности почвы в зависимости от уровня поддержания наименьшей влагоемко-сти составлял 10-15 см. Под капельницами на всех вариантах опыта наблюдалось формирование области с влажностью, превышающей 100% НВ.

Во всех вариантах через сутки после орошения наблюдалось смещение контуров влажности по вертикальной плоскости вниз, самые высокие показатели влажности формировались на глубине от 15 до 25 см, диаметром в среднем 40 см.

На контурах увлажнения наблюдалось снижение влажности к максимальной глубине промачивания независимо от варианта опыта.Влага концентрировалась в пределах слоя увлажнения,но в вариантах 70% и 80% наименьшей влагоемкости была отмечена миграция поливной воды вниз по профилю (около 5 см) [8, 9, 10].

Проведенные поливы и последующее распределение влаги по профилю оказывают влияние на развитие корневой системы малины и глубину ее расположения (табл. 1). В биометрических показателях сортов «Солнышко» и «Награда» наблюдаются различия,так наиболее развитая корневая система была у сорта «Награда» в варианте орошения 80% наименьшей вла-гоемкости.

В варианте опыта с поддержанием наименьшей вла-гоемкости не менее 80% НВ, объем корней составил у сорта «Награда» составил 96 см3, у сорта «Солнышко» – 84.9 см3 (226% и 242% от контроля соответственно), масса корневой системы у сорта «Награда» – 124 г и 111 г – у сорта «Солнышко» (174% и 185% от контроля). Длина корневой системы у сорта «Награда» составила 3,8 9 м, у сорта «Солнышко» – 3.42 м (308% и 332% от контроля).

Выход зеленой поросли зависит от режима полива (табл. 2). Наибольший выход отпрысков в сравнении с контролем был отмечен в вариантах с режимом капельного полива 80% НВ – 18,1 и 13,9 шт. на куст (223.4% и 205.9% от контроля).

Наличие полива также влияет на расположение корневой системы малины. В вариантах с орошением основная масса корней располагалась в основном в пахотном слое на глубине 5-15 см и радиусом 40 см. В вариантах без орошения корневая система распространялась преимущественно в нижележащие горизонты к более влажным слоям [11, 12, 13, 14, 15].

Заключение

Данные проведенных исследований показывают, что растения, произрастающие в условиях недостаточного увлажнения, выделяются биологическими показателями в худшую сторону, наибольшее развитие корневой системы саженцев малины зафиксировано в варианте с поддержанием влажности не менее 80% НВ.

Контуры увлажнения свидетельствуют об отсутствии непроизводительных потерь поливной воды на инфильтрацию.

В вариантах с орошением саженцев малины, которые постоянно обеспечиваются доступной влагой и имеют более развитую корневую систему,по сравнению с вариантами без орошения. Также стоит отме-тить,что в вариантах с капельным поливом корневая система в основном сосредоточена в верхней части пахотного горизонта.

Об авторах:

Aboutthe authors:

NikolayN. Dubenok – Academician of the Russian Academy of Sciences,

Doc. Sci. (Agriculture), Professor, Head of the Department of Agricultural Land Reclamation, Forestry and Land Management, ,