Учет влагообеспеченности при выращивании виноградников в засушливых условиях

БЕЗПОЛИВНОЕ ОВОЩЕВОДСТВО

Вы здесь

Недостаточная обеспеченность посевов влагой – проблема многих сельскохозяйственных производителей. В большинстве регионов страны урожайность культур лимитируется нехваткой воды. Полив же часто бывает сопряжен с множеством трудностей – финансовых, организационных и даже агрохимических. И все же, повысить урожай без полива можно, обратив внимание на элементы технологии выращивания.

Непрерывное снабжение растений водой в достаточном количестве водой в достаточном количестве обеспечивает хорошее развитие продуктивных органов. При недостатке воды понижается фотосинтез, усиливается дыхание, растения быстрее стареют, урожай падает в 2-3 раза и более. На образование сухого вещества растения используют только 0,1-0,2% потребляемого количества воды, а основная часть ее расходуется на транспирацию (испарение).

Все растения в молодом возрасте расходуют мало воды, но требуют, чтобы влажность почвы и воздуха была высокая, так как корневая система в первые 30-40 дней после посева размещается в слое почвы до 20 см. Этот слой отличается неустойчивой влажностью, зависящей от степени насыщения воздуха водяными парами.

По отношению к водному режиму почвы овощные растения условно подразделяют на четыре группы:

1. Очень требовательные к высокой влажности: листовые культуры (салат, шпинат, зеленый лук, укроп), сельдерей, растения из семейства крестоцветных (капуста, редис, редька), баклажан, перец. Они имеют небольшую корневую систему и большие листья.

2. К требовательным к воде растениям относятся огурец, лук, чеснок. Лук очень требователен к воде, но только в первой половине лета; с окончанием роста луковицы для ее созревания (20-40 дней) влажность почвы должна быть снижена.

3. К умеренно требовательным вносятся культуры, имеющие хорошо развитую корневую систему способные хорошо поглощать влагу из почвы и экономно ее расходовать: картофель, томаты, корнеплоды, бобовые, кукуруза и многолетники (спаржа, ревень и хрен).

4. К четвертой группе относят засухоустойчивые культуры: арбуз, тыкву, дыню.

Любая технология начинается с выбора семян. К этому вопросу необходимо подойти со всей серьезностью. Сорта и гибриды, созданные в результате кропотливой работы селекционеров, сильно различаются в зависимости от назначения. Гибрид, предназначенный для интенсивного выращивания, может дать огромный урожай при орошении, но во время засухи сильно пострадать и вместе с тем не очень урожайный сорт может эффективно использовать почвенную влагу и неплохо переносить ее недостаток. Подробную информацию об устойчивости сортов и гибридов к неблагоприятным факторам можно получить в региональном Государственном центре экспертизы сортов растений Украины.

Существует много агротехнических приемов, направленных как на более рациональное использование растениями влаги, так и на сохранение влаги в почве. Большое значение имеет рациональная система обработки почвы. С точки зрения влагосбережения зяблевая вспашка имеет значительное преимущество перед весенней основной обработкой. Пахать желательно плугом без бороны и других дополнительных орудий, чтобы формировалась гребневидная структура поверхности почвы. При этом создаются хорошие условия для задержки на полях снега, лучшего впитывания талой и дождевой воды. Если между уборкой предшествующей культуры и вспашкой получается разрыв больше одной недели, целесообразно сразу после уборки провести поверхностную обработку (дискование, лущение) с целью сохранения почвенных запасов влаги. Рано весной, как только почва достигнет состояния так называемой “физической спелости”, рыхлят поверхностный слой (“закрывают влагу”) сцепкой из средних или тяжелых зубовых борон. В результате такой обработки разрушается капиллярная структура и предотвращается подтягивание влаги по капиллярам и ее испарение.

При выращивании сельскохозяйственных культур без полива следует ограничить до необходимого минимума глубокие культивации с перемешиванием почвы и по потребности увеличить поверхностные обработки. Неглубокое рыхление проводят после выпадения осадков и образования почвенной корки, разрушив которую, опять же можно избавиться от нежелательного капиллярного поднятия влаги из нижних слоев. Такую функцию выполняют как сплошные боронования (до- и послевсходовые), так и междурядные обработки. Глубокие междурядные культивации нежелательны не только из соображений влагосохранения, но и для избежания повреждения корневой системы, которое в условиях недостаточной или неустойчивой влагообеспеченности долго восстанавливается и вызывает задержку развития всего растения. Окучивание растений следует проводить только при высокой влажности почвы, или отказаться от него совсем.

Хорошей альтернативой орошению является размещение севооборота на пониженных местах рельефа (пойма реки). В таком случае возможно использование растениями воды из грунтовых водоносных горизонтов.

На юге большое значение имеют кулисные посевы из высокостебельных: кукурузы, сорго и подсолнечника. Кулисы предохраняют овощные культуры от перегрева, снижают негативное воздействие ветров-суховеев и повышают урожайность даже требовательных к телу растений. Кулисную культуру высевают поперек направления господствующих ветров.

В условиях богарного (безполивного) земледелия большое значение имеет качественный посев семян культуры. Предпосевная обработка должна обеспечивать разработку верхнего слоя почвы до мелкокомковатого состояния и одновременно уплотнение посевного ложе для лучшего снабжения семян влагой. Наилучших результатов достигают, используя для этого комбинированные почвообрабатывающие агрегаты, в состав которых входят культиваторные лапы, выравниватели, катки. Семена должны быть откалиброваны, причем в засушливых условиях более дружные всходы наблюдаются при посеве семенами более мелких фракций. Меньше влаги для прорастания требуется также инкрустированным семенам по сравнению с дражированными. Глубину посева при недостатке влаги увеличивают. Норму высева уменьшают во избежание значительной конкуренции за влагу между растениями. Устойчивость растений к неблагоприятным факторам окружающей среды, в том числе и к недостаточному водоснабжению или засухе, повышается под действием стимуляторов роста и развития. Используют препараты Эмистим С, Ивин, Марс, Фумар или другие разрешенные для применения по Украине причем наилучший эффект достигается при замачивании семян или клубней перед посевом в растворе стимулятора. Благодаря этому, растение с самого начала роста формирует развитую корневую систему, которая лучше впитывает воду и растворенные в ней минеральные вещества. С этой же целью при посеве в рядки вносят минеральные удобрения – фосфорные или комплексные.

Важным в регулировании водного режима почвы есть внесение в почву навоза, торфа, минеральных удобрений, выращивание растений на зеленое удобрение, известкование кислых почв и гипсование солонцов и солонцеватых почв. Под действием органики улучшаются структура и физические свойства почвы, а, следовательно, и водный режим. При систематическом их внесении повышается содержание в почве гумуса, увеличивается влагоемкость. Особое внимание в засушливых районах следует уделять внедрению правильных севооборотов, в которые вместе с зерновыми и пропашными культурами стоит включать черные пары. В метровом слое черного пара при надлежащей обработке накапливается 1 30-150 мм влаги, что в засушливые годы значительно превышает ее запасы в других полях севооборота.

Намного меньше зависят от атмосферных осадков растения, выращиваемые безрассадным способом.

Сухое земледелие в засушливых районах

Концепция сухого земледелия включает в себя идею максимального использования имеющихся влаги. В регионах, которые получают меньше осадков, возможно извлечь пользу из практики сухого земледелия. Снижение потерь воды, путем создания водосборников и предотвращения испарения воды являются основными идеями, лежащими в основе практики сухого земледелия.

Районы, получающие менее 50 сантиметров осадков в год, классифицируются как засушливые районы. Есть много проблем, которые затрудняют успешное выращивание сельскохозяйственных культур в этих регионах. Однако благодаря мерам, представленных ниже, выращивание должно стать немного легче.

Значение и применение сухого земледелия

Идея сухого земледелия получила популярность благодаря его использованию в районе Великих равнин в США. Этот метод сельского хозяйства оказался весьма полезным с точки зрения увеличения производства пшеницы. Харди Вэбстер Кэмпбелл из Южной Дакоты использовал его успешно для увеличения производства пшеницы. Почвенная влага сохраняется с помощью пыли мульчи.Советы для мульчирования должны оказаться полезными. Однако существует много других методов, кроме мульчирования, о которых мы расскажем ниже./p> Вот некоторые факты/характеристики сухого земледелия, которые могли бы составить четкое представление о суровой реальности засушливых районов сельского хозяйства:

• Дождевые осадки, полученные в засушливых районах, очень ограничены. Кроме того, существует большая неопределенность с осадками — будут ли вообще дожди в данном сезоне.
• Поверхность почвы волнистая, что приводит к большим стокам и, тем самым, потере влаги.
• Также затрудняет жизнь опасность засухи.
• Крупный рогатый скот в таких регионах, имеют плохое состояние здоровья из-за недостаточного питания.
• Существует не так много разнообразия культур, выращиваемых в этих областях.

Выбор культур для сухого земледелия

Культуры, которые можно выбрать для сухого земледелия должны быть устойчивыми к засухе. Эти растения имеют специальные приспособления, которые помогают им сохранять влагу. Например, хлебный злак сорго снижает скорость испарения влаги в сухих условиях. Рост прекращается в этих сухих условиях. При наступлении благоприятных условий происходит возобновление роста растения.

Сорго (хлебный злак)

Главные принципы растениеводства для засушливых районов сельского хозяйства

Следующий набор руководящих принципов должен оказаться полезным для практикующих хозяйственников в условиях засушливого сельского хозяйства:

Почва должна быть глубоко вспаханной до начала сезона дождей. Эта практика помогает сохранять воду в большем количестве, чем в нормальных условиях. Кроме того, такой метод способствует росту корней, обеспечивая им достаточно места для распространения.

Также должны использоваться различные способы концентрации высаживания культур.

Необходимо проводить правильный выбор семян (сортов), которые пригодны для выращивания в сухих условиях.

Посев семян необходимо делать глубже в почву, а количество семян для посева должно четко соответствовать установленным нормам. Не следует использовать слишком много семян — это предотвращает потери влаги.

Потери воды могут быть уменьшены за счет использования специальных бороздовых трасс. В этом случае борозды располагаются таким образом, чтобы снизить скорость потока воды. Эта практика также известна как контурная вспашка.

Летом “паровой метод” также окажется полезным с точки сохранения влаги. Суть данного метода состоит в том, что пахотные земли не обрабатывается (“сохраняются в пару”) в течение всего сезона. При этом сельскохозяйственные культуры, которые выращиваются в следующем сезоне, получают больше влаги и питательных веществ, которые остаются неиспользованными в течение предыдущего сезона.

Верхний слой почвы имеет большое значение с точки зрения сохранения водных ресурсов, а также питательных веществ. Для того, чтобы свести к минимуму потери питательных веществ, верхний слой почвы нужно обрабатывать наиболее осторожно.

Капельное орошение винограда в южных регионах Российской Федерации.

Полезность винограда для потребления в свежем виде и наличие спроса на рынке, а также обеспечение продовольственной безопасности повлияли на повышенное внимания к развитию столового виноградарства.

Юг России является основным производителем винограда в нашей стране. Из всех площадей виноградников большая часть (более 96%) находится в пределах Крыма, Кубани, Дона, Ставрополья, Дагестана, Чечни и, лишь небольшие площади заняты ими в Республиках Северная Осетия Алания и Кабардино-Балкария, а также Астраханской, Волгоградской и Ростовской областях. Столовые сорта винограда занимают около 10% площадей. Несмотря на положительную динамику, анализ рынка столового виноградарства в России, говорит о необходимости увеличения объема производства, повышения урожайности и сроков реализации. Наибольшие площади занимают сорта: Восторг, Августин, Молдова, а так же Надежда АЗОС, Аркадия, Шоколадный, Мускат Ливадии и др. Высокий потребительский спрос на столовый виноград требует не только расширения объемов производства, но и продления периода реализации отечественного винограда.

Современные тенденции развития виноградарской отрасли, а также потребительские предпочтения определяют следующие направления развития столового виноградарства в регионах:

• увеличение площадей виноградных насаждений столовых сортов от сверхраннего до позднего сроков созревания, с привлекательным внешним видом и высокими вкусовыми показателями;
• внедрение высокоинтенсивных технологий с сохранением ресурсного потенциала почвы и экологии в целом;
• создание инфраструктуры хранения и реализации столового винограда.

Для роста и высокой продуктивности вино­града необходимо 600—700 мм осадков в год при условии благоприятного их распределения по фазам развития.

При урожае винограда 15—20 т/га суммарное водопотребление достигает 4800—5500 м 3 /га. По степени естественной влагообеспеченности регионы виноградарства Юга России и Крыма относятся к зоне недостаточного увлажнения, следовательно, выра­стить такой урожай винограда в южных районах возможно только на орошении.

Виноград выдерживает до -18 0 С, однако с начала весеннего отрастания даже слабые заморозки почти полностью повреждают молодые побеги.

Активный рост побегов начинается со времени достижения средней дневной температуры 10 0 С.

Сумма активных температур превышающих 10 0 С, для ранних сортов составляет 900 градусов/дней, для позднеспелых – до 2000 градусов/дней.

Виноград может произрастать на маломощных почвах глубиной 50-70см, до 40% объема которых составляют известковые материалы. Оптимальной является, средняя по механическому составу почва.

Растения винограда умеренно чувствительны к засоленности почвы. При ЕС (электропроводимости) почвенного раствора до 1,5 мСм/см.

При ЕС 2,5мСм/см – падение урожая достигает 10%, при 4мСм/см – 25%, при 6,7 мСм/см – 50%, при засолении порядка 12мСм/см – 100%.

Виноград растет при уровнях рН в пределах 5,5 – 8,5.

Водопотребление винограда непостоянно в течение вегетационного периода и изменяется в зависимости от фазы развития растения, максимум приходится на период наибольшего прироста биомассы и постепенно снижается к концу вегетации. Кроме того, оно зависит от сорта, почвы, климатических условий региона.

Влажность почвы на уровне 80—85% ППВ нужно поддерживать в фазы роста побегов и ягод и несколько снижать ее (до 65—70% ППВ) при вызревании побегов. Однако при влажности почвы ниже этого предела снижается морозо- и зимостойкость виноградного куста, что допускать нельзя.
В первую и вторую фазы вегетации (сокодвижение, распускание почек и рост побегов) потребность во влаге очень высокая. В случае ее дефицита происходит заметное снижение количества соцветий на побегах. Для хорошего опыления и оплодотворения во время цветения необходимы достаточно высокая температура и умеренная влажность почвы и воздуха. Фаза роста и развития ягод продолжается с конца цветения до начала созревания ягод. Наибольшее водопотребление винограда отмечается именно в эту фазу и составляет около половины всего количества воды в течение вегетации. Успех интенсивной культуры винограда в значительной степени определяется условиями увлажнения в этот период, поэтому необходимо поддержание влажности почвы в оптимальных пределах. В начале фазы созревания рост побегов замедляется, происходит формирование ягод. Орошение винограда в этот период приводит к увеличению урожая. Резко увеличивается содержание сахара, а также резко снижается содержание кислот. К концу фазы созревания кожица теряет свою эластичность и при поступлении влаги после дождя или полива ягоды могут растрескаться, поэтому полив винограда проводят при необходимости. В случае, если столовый виноград предназначен для хранения, поливы прекращают.

Основная масса воды (более 99%) расходуется виноградным растением на оптимизацию условий, необходимых для прохождения процессов транспирации и дыхания, и только 0,25% используется на непосредственное образование органического вещества.

Для формирования 100 кг урожая виноградному растению требуется: в условиях Дона и Кубани 20—30 м 3 , Крыма 29—44 м 3 воды.

На богарных участках за счет регуляции работы устьичного аппарата расход воды на транспирацию составляет 8—9%. В самых контрастных условиях возделывания такой важный физиологический показатель, как обводненность листьев, изменяется у винограда обычно на 5—7%, максимум на 10—12%, в то время как у большинства сельскохозяйственных культур степень варьирования этого показателя составляет 35—40%. Приведенные факты следует расценивать как высокую биологическую пластичность виноградного растения к экстремальным условиям водообеспеченности, но не как способность давать высокие урожаи в этих условиях.

Важная особенность орошаемых виноградников — гарантированная стабильность урожайности. Орошение положительно влияет на экологические факторы, микроклимат и фитоклимат, что в конечном счете приводит к улучшению роста и развития виноградных кустов и значительному повышению их продуктивности. Под влиянием орошения влажность воздуха в зоне куста повышается на 6—16%, в критические периоды снижается температура воздуха, значительно улучшаются гидромеханические свойства почвы, вследствие чего возрастает эффективность применения удобрений. Зимние влагозарядковые поливы снижают вероятность промерзания почвы и повышают морозостойкость надземных органов и корней.
Величина водопотребления виноградного растения зависит от зоны возделывания винограда (сумма осадков, распределение их по сезонам, сумма активных температур, гидротермический коэффициент, влажность воздуха, тип почвы и ее физико-механический состав, глубина залегания грунтовых вод); биологических особенностей сортов (сильно-, средне- и слаборослые); состояния виноградного растения (возраст, урожайность); технологии возделывания (схема посадки, содержание почвы и способы ее обработки); системы и способы орошения виноградника (влагозарядковые и вегетационные поливы).

При разработке графиков и норм поливов в условиях орошаемой культуры, необходимо учитывать все вышеперечисленные факты.

Важным фактором является аэрация почвы, так как корням активно растущих растений необходим воздух. Недостаток воздуха в почве в период отрастания побегов текущего года может привести к развитию хлороза на молодых листьях. В этот период происходит не только развитие побегов, но и рост корней, закладка генеративных почек под урожай следующего года.

Резкие колебания влажности в период созревания ягод отрицательно сказываются на урожае, так как распределение воды между зеленой массой листьев и ягодами не всегда идет в пользу ягод. Повышенная влажность почвы после сбора урожая может вызвать вторичный рост боковых побегов.

Таким образом, для максимальной реализации потенциала виноградного куста необходимо обеспечить растения достаточным количеством влаги, особенно в периоды максимальной потребности в ней. Орошение позволяет создать оптимальные условия влагообеспеченности независимо от условий года и обеспечивает высокие и стабильные урожаи.

Одним из самых прогрессивных способов обеспечения винограда влагой является капельное орошение, при котором увлажняется только требуемый слой почвы и практически исключаются потери воды на фильтрацию. Вода подается в прикорневую зону небольшими дозами (1 – 3,6 л/час под каждый куст). Особенно актуально капельное орошение для Крыма при необходимости экономии поливной воды, а также того, что данный способ позволяет проводить поливы на виноградниках с пересеченным рельефом. Капельного орошения виноградников позволяет уменьшить оросительные нормы в 2,8—3,7 раза и снизить расход поливной воды на 1 т прироста урожая в 3,4—5 раз по сравнению с традиционными способами полива. Расход воды на виноградниках с капельной системой полива в Южных регионах достигает в пределах 500 м 3 /га и более за сезон. Именно поэтому использование систем капельного орошения винограда, в этих условиях – экономии поливной воды – позволяет наиболее полно раскрыть потенциал региона и увеличить урожай винограда в 1,5-2 раза. Проводить капельный полив виноградников необходимо с года посадки саженцев. В этом случае можно получить приживаемость на уровне 99 %.

Особенностью применения капельного орошения является полив вдоль рядов растений, в результате чего создается зона оптимального увлажнения шириной 1-1,5м, в зависимости от типа почв, где сосредотачивается основная масса корней в слое глубиной от 20-30см до 100см. Остальная часть междурядий остается слабо увлажненной, за исключением времени естественных осадков. Капельный полив способствует лучшей аэрации почвы со стороны междурядий. Это позволяет обеспечить более благоприятный для жизнедеятельности корней водно-воздушный режим в более глубоком слое почвы. Это важно при выращивании винограда на глубоких глинистых и суглинистых почвах. Создается определенный горизонт шириной до 1-1,5м и глубиной до 1м с большой массой корней, что обеспечивает рациональное использование воды и удобрений.

Для получения стабильных, высоких урожаев хорошего качества наряду с орошением необходим высокий уровень общей агротехники. При этом гарантируется высокая интенсификация виноградников и получение максимальной прибыли с единицы используемой площади, что является основной целью современного бизнеса.

Обеспеченность растений винограда питательными элементами зависит от плодородия почвы, микробиологических процессов, протекающих в ней, баланса тепла и влаги, технологии возделывания. При этом важно учитывать, что виноградное растение произрастает на одном месте несколько десятков лет и ежегодно выносит с урожаем большое количество питательных элементов. Удобрения способствуют повышению засухоустойчивости растений и улучшению водообмена. Поэтому подход к разработке системы питания на почвах избыточно и недостаточно увлажненных в период с экстремальными температурами должен быть разным.

Поглощение и распределение питательных элементов в различных органах зависит от возраста растений. Во время формирования кустов потребность в азотных удобрениях для построения вегетативной массы значительно больше, чем в периоды плодоношения и отмирания кустов. При омоложении кустов потребность в азоте также возрастает.

Темпы поглощения и содержания питательных элементов в органах растений различных сортов в годичном цикле зависят от ритма биохимических и физиологических процессов, а также от сроков созревания урожая. Установлено, что наибольшее валовое количество азота, фосфора и калия в листьях растений винограда накапливается в фазе цветения, затем содержание их постепенно снижается, особенно после сбора урожая и при вызревании побегов.
Различия в поглощении питательных элементов определяются многочисленными причинами, в частности продуктивностью листьев и побегов, темпами нарастания вегетативной массы и хозяйственного урожая, характером развития корневой системы и величиной урожая. У небольших кустов в Крыму и мощных — на Кубани, наблюдаются разные уровни поглощения и обмена веществ. В этом случае важную роль играют степень развития растений и продуктивность сортов. Высокоурожайные кусты используют удобрения в больших количествах и рациональнее, чем малоурожайные. В то же время известно, что при регулярном применении удобрений повышается продуктивность сорта. Поэтому питание растений на различных этапах онтогенеза должно быть дифференцированным.

Сбалансированной системой питания винограда регулируют процессы поглощения и накопления питательных элементов, направленно влияют на величину и качество урожая. На удобренных участках корни виноградных растений размещаются на большей глубине, увеличивается их масса, протяженность. Степень поглощения питательных, элементов в растениях возрастает. Повышается продуктивность фотосинтеза, углеводный обмен, отток сахаров, количество хлорофилла и крахмала в листьях и других органах. Улучшается водный обмен, возрастает количество связанной воды, снижается транспирация, что способствует повышению засухоустойчивости растений. Увеличиваются масса вегетативных частей, листовая поверхность, масса гроздей, расширяется зона закладки соцветий по длине побегов. В результате урожайность растений на удобренных плантациях повышается на 10—50%.

Внесением удобрений регулируют накопление различных компонентов в ягодах. При этом важно учитывать, что существует избирательность в поглощении и накоплении питательных элементов растениями различных сортов и подвоев, что обусловливает разное качество продукции.

Азотные удобрения в оптимальных дозах, воздействуя на ростовые процессы, способствуют повышению массы ягод, гроздей и урожайности без отрицательного влияния на качество винограда. Одностороннее питание растений винограда органическими и минеральными азотными удобрениями усиливает ростовые процессы, в ягодах накапливается больше белковых фракций, но снижается кислотность и количество ароматических фенольных веществ в соке, нарушается гармоничное сочетание основных компонентов, что отражается на качестве винограда и продукции из него.

Фосфорные удобрения положительно влияют на качество винограда: в нем накапливается больше сахаров и фосфорных соединений, ускоряется созревание урожая.

Калийные удобрения повышают устойчивость ягод к гниению, ускоряют их созревание, при этом повышаются сахаристость и экстрактивность сока, количество фенольных веществ. При внесении калийных удобрений в двойных дозах происходит нейтрализация кислот в соке ягод.

Кальциевые удобрения усиливают ароматичность, интенсивность окраски ягод, ускоряют темпы созревания винограда и накопления сахаров.

Микроэлементы способствуют накоплению сахаров, ароматических и красящих веществ в ягодах, ускоряют ферментативные процессы и созревание урожая, улучшают его вкусовые качества.

Источники:

http://fermer.ru/sovet/rastenievodstvo/36587
http://xn--e1aelkciia2b7d.xn--p1ai/stati/rastenievodstvo/zemledelie-v-zasushlivyh-rayonah.html
http://www.yug-poliv.ru/article/tekhnologii_vyrashchivaniya/kapelnoe_oroshenie_vinograda_v_yuzhnykh_regionakh_rossiyskoy_federatsii/