Д. с.-х. н. Семина С.А.

Пензенская государственная сельскохозяйственная академия

Изменение водного режима кукурузы в зависимости

от приемов возделывания

Одним из лимитирующих факторов в создании урожая сельскохозяйственных культур в большинстве регионов является наличие продуктивной влаги. Она обусловливает плодородие почвы и играет большую роль в формировании урожайности культур. Учитывая, что осадки выпадают неравномерно и водопотребление кукурузы неодинаково на протяжении периода вегетации, очень важно установить влияние минеральных удобрений и регуляторов роста на расходы влаги для создания урожая. Суммарный расход влаги посевами слагается из транспирации растений и непродуктивного испарения ее с поверхности почвы [1]. Несмотря на относительную засухоустойчивость, кукуруза в течение вегетационного периода потребляет большое количество воды, особенно в критический период, на создание большого урожая биомассы. Одним из факторов внешней среды, определяющих уровень урожайности кукурузы, является почвенная влага. Поскольку почва является практически единственным источником влаги для растений, поэтому изыскание путей, способствующих снижению потерь влаги в условиях недостаточного увлажнения, весьма важная задача [2, 3, 4].

Исследования по изучению водного режима кукурузы проводились в 2011…2013 годах на чернозёме выщелоченном тяжелосуглинистом с повышенным содержанием подвижного фосфора и высокой обеспеченностью обменным калием. Реакция почвенного раствора слабокислая. Двухфакторный опыт был заложен в трехкратной повторности, методом расщепленных делянок со следующими факторами и градациями: фактор А – норма удобрения: 1 – N0P0K0; 2 – N120P104K60 (расчетная норма удобрения на урожайность зеленой массы 40,0 т/га); 3 – N150P130K75 (расчетная норма удобрения на урожайность зеленой массы 50,0 т/га); фактор В – обработка регуляторами роста (в фазу 3-х – 5-ти листьев кукурузы): 1 – без обработки (контроль); 2 – Эпин-Экстра; 3 – Циркон; 4 – Рибав- Экстра; 5 – Крезацин; 6 – Альбит. Площадь делянок первого порядка 168 м², второго –28 м². Объект исследований – раннеспелый гибрид кукурузы Катерина СВ. Посев проводили сеялкой СУПН-8 с междурядьями 70 см. Густоту стояния растений, 80 тыс./га, формировали в фазу полных всходов. Предшественник − озимая пшеница по чистому пару.

Суммарное водопотребление включает в себя расход влаги из почвы на транспирацию растений и на испарение из почвы и определяется путем учета водного баланса культуры. В исследованиях приток воды в активный слой почвы из грунтовых вод, вследствие их глубокого залегания, не учитывали. Для перевода осадков к доступной влаге использовали коэффициент 0,8.

Водопотребление кукурузы значительно изменялось в зависимости от гидротермических условий вегетационного периода и агротехнических приемов. Учеты показали, что в условиях более жаркого лета 2011 г. при среднем ГТК за вегетацию 1,58, суммарный расход влаги был больше, чем в годы с умеренными температурами. Он изменялся на фоне естественного плодородия от 2666 до 2771 м³/га, а при повышенной норме удобрения – от 2836 до 2856 м³/га, т. е. практически пропорционально полученному урожаю фитомассы. Данные наблюдений показывают, что при обработке регуляторами роста прослеживается четкая тенденция увеличения суммарного водопотребления посевами кукурузы. Эта же закономерность прослеживается и в 2012…2013 гг., однако общие расходы влаги на создание урожая биомассы были меньше. Наблюдения за расходованием почвенной влаги показали, что в 2013 г. растения больше, чем в предыдущие годы, использовали почвенную влагу, так как погодные условия, в период активного формирования биомассы, характеризовались как слабозасушливые.

Для более полной характеристики норм потребления влаги посевами кукурузы и степени эффективности ее использования применяется коэффициент водопотребления, т. е. количество всей израсходованной воды на единицу урожая товарной продукции. Установлено, что в годы проведения исследований при применении минеральных удобрений растения кукурузы использовали влагу более экономно. Так, в условиях повышенных температур 2011 г. с ростом почвенного плодородия отмечено снижение коэффициента водопотребления. При внесении N120Р104К60 коэффициент водопотребления снизился до 155…206 м³/т, по сравнению с 188…280 м³/т на неудобренном фоне. При применении удобрений в норме N150Р130К75 коэффициент водопотребления варьировал от 166 до 179 м³/т и по вариантам разница была незначительной. Наименьший коэффициент водопотребления имели посевы с дополнительной некорневой обработкой Крезацином и Альбитом на первом фоне минеральных удобрений – 155…159 м³/т, что 21,3…25,1 м³/т меньше, чем в аналогичных вариантах на фоне естественного почвенного плодородия.

При внесении минеральных удобрений коэффициент полезного использования влаги (урожай сухого вещества, в кг, на тонну израсходованной влаги) увеличивался при первой норме минеральных удобрений до 4,8…6,5 кг/т, что на 0,8…1,9 кг/ т больше, чем на неудобренном фоне. Более эффективно использовали влагу растения при комплексном применении N120Р104К60 и регуляторов роста Альбит и Крезацин – в этих вариантах коэффициент полезного использования влаги составил 6,3…6,5 кг/т.

В 2012 году коэффициент водопотребления был выше, но сохранилась та же закономерность, что и в предыдущем году. С улучшением условий корневого питания при внесении удобрений отмечено снижение этого показателя на 19…33 м³/т по сравнению с неудобренным фоном. Применение регуляторов роста на фоне естественного плодородия обусловило снижение коэффициента водопотребления в среднем по вариантам на 9….38 м³/т. На фонах с минеральными удобрениями эффективность влияния регуляторов роста на этот показатель была ниже и снижение коэффициента водопотребления составило 2…23 м³/т. Лучше проявили себя, как и в предыдущем году, Альбит и Крезацин

В период вегетации 2013 г. применение минеральных удобрений и регуляторов роста способствовало наиболее экономному расходованию влаги. Дополнительное полное минеральное питание в норме N120Р104К60 способствовало снижению коэффициента водопотребления на 48…89 м³/т или на 32,8…55,3 %. С повышением нормы удобрения до N150Р130К75 экономия влаги составила 39,6…61,3%. Под влияние регуляторов роста коэффициент водопотребления на всех фонах корневого питания снижался: на фоне естественного почвенного плодородия – на 11,6…28,9 %, при внесении N120Р104К60 – на 2,5…10,3 % и при применении N150Р130К75 – на 6,8…11,5 %. Лучше использовали влагу растения на удобренных фонах, что отразилось на абсолютных величинах коэффициента полезного использования влаги, который достигал в этих вариантах 6,2…7,2 кг/т, что выше, чем по уровню естественного плодородия, на 2,0…2,2 кг/т, причем на неудобренном фоне отмечено преимущество Циркона, Крезацина и Альбита. На фоне минеральных удобрений все регуляторы роста, за исключением Эпин-Экстра, проявили себя практически одинаково.

В среднем за годы исследований минеральные удобрения способствовали более экономному использованию влаги на формирование биомассы, несмотря на больший её расход за вегетацию (табл.). С улучшением корневого питания запасы влаги в метровом слое почвы, уменьшаются, однако продуктивность использования её посевами возрастает. При внесении минеральных удобрений на планируемый уровень урожайности 40,0 т/га коэффициент водопотребления снижался на 31…77 м³/т или на 15,7…27,3 %. С увеличением нормы минерального питания до N150Р130К75 коэффициент водопотребления уменьшался на 31…91 м³/т или на 15,7…34,1 %. Дополнительная обработка посевов регуляторами роста способствовала снижению расходов влаги на формирование урожая. На неудобренном фоне при фолиарной обработке посевов кукурузы регуляторами роста экономия влаги составила 28…52 м³/т или 9,6…20,9 % к контролю. По мере улучшения условий корневого питания эффективность регуляторов роста снижалась, коэффициент водопотребления в этих вариантах уменьшался на 4…18 м³/т или на 2,2…9,9 %.

Эффективность использования влаги кукурузой, 2011…2013 г.г.

Норма удобрения	Обработка регуляторами роста	Урожайность сухого вещества, т/га	Суммарное водопотребление, м^3/га	Коэффициент водопотребления, м^3/т	Коэффициент полезного использования влаги, кг/т
N0P0K0	Без обработки	9,5	2365	249	4,0
	Эпин-Экстра	9,4	2374	267	4,0
	Циркон	10,8	2389	221	4,6
	Рибав-Экстра	10,6	2385	225	4,5
	Крезацин	12,3	2431	198	5,1
	Альбит	12,3	2411	197	5,1
N120P104K60	Без обработки	13,9	2491	181	5,6
	Эпин-Экстра	13,1	2492	190	5,2
	Циркон	13,9	2509	183	5,6
	Рибав-Экстра	13,8	2499	182	5,6
	Крезацин	15,8	2546	163	6,2
	Альбит	15,4	2543	166	6,1
N150P130K75	Без обработки	14,4	2549	179	5,7
	Эпин-Экстра	14,6	2558	176	5,7
	Циркон	14,9	2567	175	5,9
	Рибав-Экстра	15,0	2573	173	5,9
	Крезацин	15,6	2595	167	6,1
	Альбит	16,0	2606	165	6,1

Наибольшее количество сухого вещества на одну тонну использованной влаги сформировали посевы при комплексном использовании минеральных удобрений и регуляторов роста Крезацин и Альбит – 6,1…6,2 кг/т. Во все годы исследования не отмечено положительного влияния Эпин-Экстра на водный режим кукурузы.

Таким образом, наиболее оптимальный водный режим складывался при некорневой обработке посевов кукурузы регуляторами роста Альбит и Крезацин на фоне N120P104K60.

Литература

1. Костяков, А.Н. Основы мелиорации / А.Н. Костяков // М.: Сельхозгиз, 1960. – 621 с.

2. Толорая, Т.Р. Роль водопотребления в повышении продуктивности кукурузы. / Т.Р. Толорая, В.П. Малаканова. // Кукуруза и сорго. — 2001. -№ 4. - С. 2.

3. Стулин, А.Ф. Продуктивность гибридов кукурузы в зависимости от густоты растений и уровня минерального питания / А.Ф. Стулин // Кукуруза и сорго. – 2009. - № 1. – С. 4-6.

4. Магомедов, Н.Р. Влияние способа обработки почвы и дозы удобрений на урожайность кукурузы в условиях орошения / Н.Р. Магомедов, М.М. Аличаев, Ш.М. Мажидов, А.М. Омаров // Земледелие. – 2011. – № 2. – С.11-13.