Выращивание хлопка (хлопчатника). Севооборот. Обработка почвы, орошение, полив. Удобрение, подкормка, посев. Сорта, виды, разновидности. Сбор, уборка урожая

Выращивание хлопчатника | the farmer

Выращивание хлопчатника

Народнохозяйственное значени. Хлопчатник — главнейшая прядильная культура в мире и в нашей стране, дает длинное волокно (основное сырье для текстильной промышленности) и ценный подпушек семян.

Из 1 ц хлопка-сырца получают около 30—45 кг волокна и 52—65 кг семян, а из 1 кг хлопкового волокна — 20 м бельевой ткани. Слабо высыхающее масло, получаемое из семян хлопчатника (20-27%), обладает высокими пищевыми и техническими качествами: 100 кг хлопкового жмыха содержит 114,8 кг корм. ед. и 31,9 кг переваримого белка, но вследствие содержания в нем ядовитого вещества (госсипола) суточная доза жмыха крупному рогатому скоту не должна превышать 2—3 кг на одно животное.

Хлопчатник древнейшая прядильная культура (выращивался за 3000 лет до нашей эры), ценный медонос, дозделываетси более чем в 60 странах па площади 35 млн. га (Индия 8 млн. га, США —6,8 млн., Бразилия—2,6 млн., Пакистан — 1,4 млн. га).
Средние урожаи хлопка-сырца 28,1 ц с 1 га.

Морфологические и биологические особенности. Хлопчатник (Gossypium) из семейства бомбаксовых (Вombacaceae) в СНГ возделывается как однолетняя культура. Растения достигают высоты 80—100 см, имеют 7—15 боковых ветвей и хорошо развитый стержневой корень. На прямом, в нижней части одревесневающем, опушенном стебле в пазухах листьев располагаются почки. Ветви развиваются только из почек третьего или пятого листа, а остальные почки спящие. Ветви у хлопчатника разделяются на ростовые и плодовые.

Ростовые ветви (моноподиальные) развиваются в нижней части стебля и отходят от него под острым углом. Плодовые ветви (симподиальные) образуются на стебле выше ростовых ветвей, от стебля отходят под тупым углом, поэтому растут коленчато и немного свисают; на них образуются цветки, а впоследствии плоды — коробочки. Плодовые ветви развиваются у скороспелых сортов из пазухи 3—4-го листа, а у позднеспелых — из пазухи 5—7-го листа. Плодовые ветви различных сортов хлопчатника имеют разное число междоузлий и разную длину междоузлий. У некоторых сортов плодовые ветви имеют только одно междоузлие. Это так называемый предельный (нулевой) тип плодовых ветвей. Все почки на нем дают бутоны и плоды, в результате чего ветвь прекращает рост. Плодовые ветви, имеющие несколько междоузлий, делятся на непредельные типы: первый, второй, третий, различающиеся по длине междоузлий.

Куст хлопчатника с ветвями первого непредельного типа (междоузлия 2—5 см) имеет пирамидальную форму с узким основанием; с ветвями второго типа (междоузлия 5—15 см)—пирамидальную форму со средним основанием; с ветвями третьего типа (междоузлия 15—25 см)—пирамидальную форму с расширенным основанием.

Первые 2—3 листа главного стебля цельнокрайние, сердцевидные, остальные — лопастные. Листья образуются против бутонов на плодовых ветвях и в узлах ростовых ветвей и главного стебля.

Цветки хлопчатника крупные, с тремя листообразными прицветниками, недоразвитой чашечкой, пятилепестным венчиком светло-желтой окраски, с крупным рыльцем и множеством тычинок. Цветок раскрывается рано утром, после полудня краснеет и закрывается, а к вечеру увядает. На следующий день цветок становится фиолетовым, засыхает и опадает. У хлопчатника чаще происходит самоопыление, реже перекрестное опыление.

Плод — коробочка, растрескивающаяся при созревании. В каждом гнезде образуется от 5 до 11 семян, покрытых длинными (волокно) и короткими (подпушек) волосками

Хлопковое волокно — это вытянутая клетка эпидермиса внешней оболочки семени. Она имеет длину 20—50 мм (отношение толщины к длине 1:1500—2000). В одной коробочке образуется от 2 до 10 г сырца. На кусте может образоваться до 200 полноценных зрелых коробочек. При заморозках 3—4°С коробочки перестают раскрываться.

Семена овально-яйцевидные, с подпушком или совершенно голые (без подпушка). Подпушек, составляющий 3—4% массы семян, чаще белый, иногда окрашенный. Внешняя оболочка семени одревесневшая, темно-коричневая (кожура), внутренняя — пленчатая. Ядро (без оболочек) имеет две семядоли, содержащие 20— 25% жира, зачаточные корешок и стебелек. Масса 1000 семян от 60 до 125 г и более.

Хлопчатник — теплолюбивое и светолюбивое растение короткого дня. Семена прорастают при температуре почвы 12—1б°С, но быстрее при 22—25°С. Оптимальная температура для развития растения хлопчатника 25—30°С, особенно в период бутонизации и цветения. При понижении температуры развитие замедляется.

Для набухания семян требуется 60% воды (от их массы). Прм температуре ниже 10—12 С волокно укорачивается и не вызревает. Через 8—10 дней после всходов образуется первый настоящий лист, а через месяц после этого настукает фаза бутонизации. У хлопчатника зацветают первые цветки на трех нижних ветвях, а затем вторые цветки на трех нижних и первые на трех последующих ветвях. В первую очередь зацветают 3 цветка, а затем 6, 9, 12 и т. д.

По длине вегетационного периода (от всходов до созревания коробочек) различают скороспелые (100 — 110 дней), среднеспелые (115—120 дней), среднепоздне-спелые (130—135 дней) и позднеспелые (150—170 дней), сорта хлопчатника. К позднеспелым относятся тонковолокнистые сорта.

Имея мощную корневую систему, хлопчатник использует влагу из глубоких слоев почвы, что объясняет его сравнительную засухоустойчивость. При поливах урожаи хлопчатника значительно увеличиваются.

Лучшие почвы для хлопчатника — хорошо проницаемые, богатые питательными веществами. На засоленных почвах его можно выращивать только после их рассоления. Необходимое условие нормального развития хлопчатника — наличие всех элементов питания в почве во все периоды жизни растения.

Хлопчатник обыкновенный —это полукустарник с опушенным стеблем высотой 1,5 м, лопастными листьями, желтыми цветками и крупными коробочками. Семена с густым коротким подпушком. Выход волокна (количество чистого волокна, выраженное в процентах от массы сухого хлопка-сырца) 30—35%, длина волокна 30— 35 мм.
Агротехника.

В республиках Средней Азии на производство 1 ц сырца в севообороте затрачивается труда на 24 %, а удобрений — на 34% и оросительной воды на 20 % меньше, чем при монокультуре.

Орошение. В хлопкосеющей зоне при возделывании хлопчатника применяют допосевные и вегетационные поливы.

Допосевные запасные поливы проводят для увеличения влаги в пахотном слое, а допосевные промывные поливы—для удаления вредных солей из верхних горизонтов почвы.

На землях, подверженных засолению, при близком стоянии грунтовых вод промывные поливы проводят ежегодно в октябре—декабре, до наступления сильных морозов, когда грунтовые воды залегают наиболее глубоко (на слабозасоленных почвах до вспашки зяби дают по 2900 куб. м воды на 1 га, и на сильнозасоленных после осенней вспашки поливают 2—3 раза, расходуя при этом 3000—4000 куб. м воды на 1 га).

Вегетационные поливы предназначены для бесперебойного снабжении растений водой во время их роста и развития. Они улучшают пищевой режим и качество волокна, повышают эффективность агротехнических мероприятий. Сроки и нормы орошения играют существеную роль, так как недостаток и избыток влаги отрицанию влияют на развитие хлопчатника.

До цветения, чтобы усилить развитие надземной части хлопчатника и корневой массы, проводят 1—2 полива: первый в фазе 3-5 настоящих листьев, второй- через 20-25 дней после первого, в фазе бутоннизации. В фазах цветения — плодообразовання у хлопчатника повышается потребность в воде.

Поливы при созревании хлопчатника должны обспечить нормальное вызревание образовавшихся коробочек, и норма полива при этом не должна бить выше 600—700 куб. м на 1 га. Такого количества воды достаточно для поддержания нормальной влажности почвы до дефолиации. Поливать следует не позже чем за 5 — 7 дней до дефолиации.

Удобрение. Высокие урожаи хлопка-сырца получают при дробном внесении большого количества удобрений. Для получения 1 т хлопка-сырца требуется 45 — 50 кг азота, 12-17 кг фосфора и 40 — 50 кг калия.
Внесшие органо-минеральных смесей способствует лучшему использованию минеральных удобрений благодаря усилению деятельности почвенных микроорганизмов.

Удобрения под хлопчатник вносят с учетом его биологических особенностей и почвенно-климатическнх условий.

Опытами доказана эффективность припосевного внесения суперфосфата в небольшом количестве (до 20 кг Р₂О₅ на 1 га на расстоянии 5—8 см от гнезда и на глубину 12—14 см).

Подкормки азотом целесообразно проводить в фазе настоящих листьев и в фазы бутонизации и цветения, когда проявляется повышенная потребность в нем. В фазе бутонизации хлопчатник подкармливают калийными удобрениями (50—60 кг К₂О на 1 га), в период цветения и плодообразования — фосфором (20—30 кг на 1 га).

Удобрения при первой подкормке вносят на расстоянии 15-20 см от рядка и на 2—4 см ниже уровня дна поливной борозды, при подкормке в начале бутонизации — на расстоянии 22—25 см от рядка и на 4-б см ниже дна поливной борозды.

Подготовка семян и посев. Сеют хлопчатник высококачественными кондиционными семенами. Для большей сыпучести и лучшей сортировки семена линтеруют (удаляют подпушек) механическим (СОМ-3) или химическим способом (обрабатывают парами серной или соляной кислоты).

Сроки посева хлопчатника существенно влияют на количество и качество хлопка-сырца. Ранние посевы удлиняют вегетацию растений, поздние задерживают раскрытие коробочек и снижают число сборов хлопка-сырца до морозов.

Высевать хлопчатник надо при температуре почвы 12 °С, в короткие сроки.
Хлопчатник высевают квадратно-гнездовым способом по схемам 60X60 см, 45×45 см и прямоугольно-гнездовым 60×45 см с 2—3 растениями в гнезде сеялками СТХ-4А и СТХ-4Б. На 1 га должно быть размещено от 80 тыс. до 120 тыс. растений. Большую роль в повышении производительности труда имеет внедрение в производство широкорядных посевов (90 см), так как при этом сокращаются затраты на посев, рыхление, подкормки и полив (одни поливальщик за сутки поливает 2 га вместо 1,2 га на посевах с междурядьями 60 см). За счет увеличения ширины захвата, скорости движения агрегатов значительно снижается потребность а технике. При этом улучшаются режим полива, питание растений, урожайность, увеличивается процент длинного волокна без изменения крепости, зрелости и метрического номера волокна.

Предложенный гребневой способ посева хлопчатника (со снятием верхнего сухого слоя почвы до 5 см) повышает урожай хлопка-сырца на 3 ц с 1 га.

В зависимости от способа посева, крупности семян, сроков посева на 1 га высевают от 40 до 70 кг семян; глубина заделки их 3—5 см.

При появлении всходов проводят первую культивацию на глубину 8—10 см, вторую — перед первым вегетационным поливом. После полива культивации проводят по мере подсыхания почвы. Глубина междурядных культивации в середине междурядья 12—15 см, а около гнезд 8—10 см. Междурядные обработки заканчивают при смыкании рядков хлопчатника.

Сорняки уничтожают гербицидами и мульчированием, что значительно снижает затраты труда по уходу за хлопчатником, ускоряет рост и созревание растений.
Эффективно своевременное проведение чеканки хлопчатника (удаление верхушек ростовых ветвей и верхушки главного стебля) приспособлением 4ВХ-4 к культиватору, что снижает опадение завязей и бутонов и повышает урожай хлопка-сырца на 8—11 ц с 1 га.

Для широкорядных посевов (90 см) перспективен четырехрядный культиватор растениепитатель КРТ-4 с приспособлением 4ХТ-4Б. За один проход этот культиватор одновременно обрабатывает междурядья, вносит минеральные удобрения и проводит чеканку, производительность его 2,1 га в час. Мощные растения чеканят при наличии 17—18 плодовых ветвей, среднеразвитые — при 15—16, а слаборазвитые — при 12—14. Глубокая осенняя чеканка хлопчатника (удаление верхушек всех бегущих ветвей и стеблей) улучшает освещение растения, усиливает приток влаги и питательных веществ к коробочкам значительно повышает урожай. Целесообразна обработка хлопчатника химическими препаратами, приостанавливающими рост побегов, так как при этом листья и коробочки не повреждаются.

Уборка. Созревает хлопчатник неодновременно. Созревающие коробочки также раскрываются постепенно, в течение 1—1,5 месяцев, до наступления морозов. Поэтому убирают хлопчатник в несколько приемов по мере созревания коробочек.

Обработка хлопчатника дефолиантами в предуборочный период ускоряет созревание коробочек. Десиканты применяют на посевах запоздалого развития или после дефолиации. Обезлиствение хлопчатника позволяет широко использовать хлопкоуборочные агрегаты.

Комплексная механизация работ в страдную пору резко сокращает потери сырца, позволяет своевременно провести зяблевую вспашку и все осенние агротехнические мероприятия и обеспечивает получение высоких урожаев в будущем году.
Убирают хлопчатник машинами ХВА-1,2, 14ХВ-2.4А при раскрытии на растениях по 50—60% коробочек. На посевах с междурядьями 90 см применяют машины ХН-3,6, 17 ХВ-1,8Б

Режим орошения хлопчатника при дождевании и капельном орошении в нижнем поволжье

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ. АГРОНОМИЯ

УДК 631.671.1:633.51 DOI: 10.32786/2071-9485-2021-03-1

РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ ХЛОПЧАТНИКА ПРИ ДОЖДЕВАНИИ И КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ В НИЖНЕМ ПОВОЛЖЬЕ

IRRIGATION REGIME OF COTTON USING SPRINGKLER AND DRIP IRRIGATION IN THE LOWER VOLGA REGION

А.С. Овчинников, член-корреспондент РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Е.А. Ходяков, доктор сельскохозяйственных наук, профессор С.Г. Милованов, аспирант К.В. Бондаренко, аспирант

A.S. Ovchinnikov, E.A. Khodyakov, S.G. Milovanov, K.V. Bondarenko

Волгоградский государственный аграрный университет Volgograd State Agrarian University

Дата поступления в редакцию 19.08.2021 Дата принятия к печати 15.09.2021

Received 19.08.2021 Submitted 15.09.2021

В 2021-2021 гг. в Учебном научно-производственном центре «Горная поляна» Волгоградского государственного аграрного университета были проведены научные исследования, показавшие, что разработанные режимы орошения хлопчатника в сочетании с применяемой агротехникой позволяют получать до 3 т/га хлопка-сырца на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья при капельном поливе и дождевании. Эти исследования позволили разработать и в полевых условиях испытать 6 вариантов режимов орошения при дождевании и 9 вариантов — при капельном поливе хлопчатника с дифференцированной и постоянной предполивной влажностью почвы. По соотношению суммы осадков и суммы температур воздуха 2021 и 2021 гг. были малозасушливыми, 2021 г. — острозасушливым, а 2021 г. — влажным. Несмотря на широкий диапазон изменений погодных условий и многообразие вариантов разработанных режимов орошения, в период вегетации хлопчатника проводили 2…4 полива дождеванием нормами 100…300 м3/га и 2… 4 полива при капельном орошении нормами 56…336 м3/га. То есть количество поливов было небольшое, но значение каждого полива было очень велико. Расход оросительной воды за сезон вегетации хлопчатника (300…800 при дождевании и 336…1008 м3/га при капельном поливе) был очень небольшим. Он в несколько раз меньше, чем у любой сельскохозяйственной культуры, выращиваемой при орошении в нашем регионе. Два года из трёх лет исследований урожайность хлопка-сырца была выше при капельном поливе и один — при дождевании, то есть очевидное преимущество одного вида орошения перед другим установить не удалось. В связи с этим на базе результатов исследований 2021-2021 гг., благодаря гранту Российского фонда фундаментальных исследований и Администрации Волгоградской области, начиная с 2021 г. разработан и заложен многолетний полевой опыт с 4 одинаковыми дифференцированными режимами орошения для определения максимальной урожайности выведенного в Волгоградском ГАУ ультраскороспелого сорта ПГССХ-1.

In 2021-2021 the scientific research were conducted at the the Educational Research and Production Center «Gornaya Polyana» of Volgograd State Agrarian University, showed that the developed of cotton irrigation regimes in combination with the applied agricultural technology make it possible to obtain up to 3 t/ha of cotton on the light brown soils of the Lower Volga region using drip irrigation and sprinkling. These studies made it possible to develop and test in the field 6 options for irrigation regimes during sprinkling and 9 options for drip irrigation of cotton with differentiated and constant pre-irrigation soil moisture. By the ratio of precipitation to the sum of air temperatures in 2021 and 2021 were low arid, 2021 — very arid, and 2021 — wet. Despite the wide range of changes in weather conditions and the variety of options for the developed irrigation regimes, during the growing season of cotton, 2…4 irrigation was carried out by sprinkling with norms of 100…300 m3 / ha and 2…4 irrigation by drip irrigation with norms of 56…336 m3 / ha.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

That is, the number of irrigations was small, but the importance of each irrigation was very high. The irrigation water consumption during the cotton growing season (300…800 with sprinkling and 336…1008 m3 / ha with drip irrigation) was very small. It is several times smaller than that of any agricultural crop grown by irrigation in our region. Two years out of three years of research, the yield of cotton was higher with drip irrigation and one with sprinkling. That is, it was not possible to establish the obvious advantage of one type of irrigation over another. In this regard, on the basis of the research results of 2021-2021, thanks to a grant from the Russian Fund of Fundamental Research and the Administration of the Volgograd Region,, the many years of field experience with 4 identical differentiated irrigation regimes to determine the maximum yield cultivated at the Volgograd State Agrarian University ultra-precocious grade PGSSH-1 were developed and started in 2021.

Ключевые слова: урожайность хлопка, режимы орошения хлопка, капельное орошение хлопка, дождевание хлопка.

Key words: yield and irrigation regimes of cotton, drip irrigation, sprinkling.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Администрации Волгоградской области в рамках научного проекта № 18-416-342006

Цитирование. Овчинников А.С., Ходяков Е.А., Бондаренко К.В., Милованов С.Г. Режим орошения хлопчатника при дождевании и капельном орошении в Нижнем Поволжье. Известия НВ АУК. 2021. 3(55). 15-24. DOI: 10.32786/2071-9485-2021-03-1.

Citation. Ovchinnikov A.S., Khodyakov E.A., Milovanov S.G., Bondarenko K.V. Irrigation regime of cotton using springkler and drip irrigation in the Lower Volga region Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2021. 3(55). 15-24. (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2021-03-1.

Введение. Выращивание хлопчатника для получения хлопковых тканей производится на всех континентах планеты почти в 90 странах. Посев осуществляеется на площадь около 35 млн га с общим сбором 67 млн т хлопка-сырца в год. В настоящее время весь хлопок в Россию мы завозим из Средней Азии: Казахстана, Кыргызстана, Туркменистана и Узбекистана, занимающих 4 место в мире по посевным площадям после Индии, США и Китая [1].

Научные исследования по выращиванию хлопчатника в Узбекистане широко проводятся начиная с 60-х годов прошлого века (Ерёменко В.Е., 1957; Гильдиев С.А., 1962; Хамраев Н.Р., 1980 и др.) и по настоящее время (Эгамбердиева Ш.А., 2021; Хай-даров Б.А., 2021; Джураев М.Я., 2021 и др.).

В различных странах и на континентах научные исследования по выращиванию хлопка выполняются давно. В настоящее время в Австралии исследуют методы обработки почвы и различные севообороты при поливе по бороздам чистой и сточной водой [6]. В Индии переходят на капельное орошение, поэтому проводят исследования по сравнению эффективности выращивания хлопчатника при этом способе полива с традиционным поливом по бороздам [11].

Большие научные исследования выполняют в США. В штате Аризона разрабатывают различные методы прогнозирования с целью снижения расхода оросительной воды при поверхностном поливе хлопчатника [2]. Во Флориде разрабатывают режимы орошения для оптимизации технологий полива и доз азотных удобрений с использованием моделей водного баланса [9]. В штате Техас сравнивают использование воды хлопчатником при капельном подземном орошении и поливе дождевальными машинами кругового действия [14], а также проводят исследования с использованием изотопов для определения закономерностей перемещения воды при выпадении осадков и капельном поливе [10].

Однако самые большие всесторонние исследования по выращиванию хлопчатника делают в Китае, особенно в северо-западном районе. Здесь ученые сравнивают эффективность выращивания хлопчатника с использованием подземных вод для ка-

пельного орошения [4]; изучают влияние густоты посевов на урожайность хлопка-сырца и качество хлопка при разной технологии полива [13]; дают экономическую оценку влияния капельного орошения хлопчатника на его урожайность по сравнению с традиционным орошением [8]; исследуют влияние различных режимов капельного орошения и высокой густоты на урожайность хлопчатника [5]; определяют водопо-требление и коэффициенты водопотребления на полях с капельным орошением хлопчатника [3]; применяют трехмерное моделирование для прогнозирования пространственных и временных вариаций водно-солевого баланса почвы во время и после полива при капельном орошении хлопчатника солоноватой водой [7]; оптимизируют режимы капельного орошения хлопчатника в оазисах пустыни Такламакан [15]; создают программы для моделирования содержания воды в почве, индекса площади листьев, периода вегетации и урожайности хлопчатника при капельном орошении [12].

Для России в XXI веке хлопчатник является сравнительно новой культурой. Технология его выращивания в наших почвенно-климатических условиях изучена очень слабо. В 1999-2001 гг. Нарбекова Г.Р. под руководством члена-корреспондента РАН, профессора Овчинникова А.С. в Волгоградской области исследовала режим орошения и технологию возделывания хлопчатника при поливе сточными водами (Овчинников А.С., Нарбекова Г.Р., 2004) и в 2002-2004 гг. профессор Иванов В.М. и Туз Р.К. в Астраханской области разрабатывали технологию выращивания выведенных в ПНИИАЗ сортов хлопчатника (Иванов В.М. и Туз Р.К., 2021). И больше таких исследований не проводилось.

Несколько лет назад в почвенно-климатических условиях Волгоградской области в селекционном центре Волгоградского ГАУ под руководством известного селекционера из Узбекистана, доктора сельскохозяйственных наук, профессора Кимсанбаева О.Х. выведен ультраскороспелый сорт ПГССХ-1. И сейчас с привлечением средств по гранту РФФИ и Администрации Волгоградской области появилась возможность продолжить исследования по изучению технологии его выращивания.

Одним из центральных вопросов проводимых полевых опытов является разработка водного режима почвы при современных способах полива хлопчатника, таких как капельное орошение и дождевание, позволяющие значительно экономить водные ресурсы в условиях Нижнего Поволжья.

Материалы и методы. Поисковые исследования по изучению режимов орошения хлопчатника при разных способах полива были выполнены нами в 2021-2021 гг. и с помощью средств по гранту РФФИ и Администрации Волгоградской области продолжены в 2021 г. Опытные участки для проведения исследований находятся в УНПЦ «Горная Поляна» Волгоградского ГАУ. Здесь ежегодно выделяются участки различной площади с капельным орошением (КО) и поливом дождевальной машиной шланго-барабанного типа фирмы Beinlich.

Почвы участка светло-каштановые, малогумусные, средне- и тяжёлосуглини-стые. Применяемые методики — общеизвестные (Доспехов Б.А., 2021; Плешаков В.Н., 1983), повторность опытов — трёхкратная.

Урожайность хлопка-сырца определяли по трём площадкам площадью по 1 м2 на всех повторностях каждого варианта опыта. Влажность почвы устанавливалась штыревым влагомером TR 46908 на глубину активного слоя почвы 0,5 м за день до полива, а также на следующий день после полива и дождя и далее, в зависимости от способа полива, через 1…3 дня. Контроль осуществлялся периодически раз в месяц термостатно-весовым способом.

Поливы назначали по вариантам предполивной влажности почвы и состоянию посевов хлопчатника.

Результаты и обсуждение. Исследования являются поисковыми, поэтому ставилась задача в кратчайшие сроки рассмотреть широкий спектр вариантов водного режима почвы перед закладкой долгосрочных опытов.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

В 2021 г. исследовали 3 варианта дифференцированных режимов орошения с предполивной влажностью почвы 80-90-75, 75-85-70 и 70-80-65 % НВ при поливе дождеванием, а также 75-90-85, 70-85-80 и 65-80-75 — при КО. Поливы проводили соответственно в межфазные периоды: «всходы — цветение», «цветение — начало плодобразо-вания» и «плодообразование — созревание». Основные элементы режима орошения хлопчатника при разных способах полива в 2021 г. показаны в таблице 1.

Таблица 1 — Режим орошения хлопчатника при разных способах полива в 2021 г. Table 1 — Cotton irrigation mode for different irrigation methods in 2021

Вариант опыта/ Option of experiment Предполивной порог влаж ности, %НВ / SPIM, % FMC Межфазные периоды/ Interphase periods Общее количество поливов, шт. / Total number of watering, unit

Всходы -Цветение / Shoots -flowering Цветение — начало плодообразования Flowering — egin-ning of fruiting Плодообразование — созревание / Fruiting — maturation

количество поливов, шт / поливная норма, м3/га number of watering, unit / watering norm, m3 / ha

Дождевание / Sprinkling

Д-1 80-90-75 1*200 1*100 — 2

Д-2 75-85-70 1*250 1*150 — 2

Д-3 70-80-65 1*300 1*200 — 2

Капельное орошение / Drip irrigation

КО-1 75-90-85 1*224 2*56 1*112 4

КО-2 70-85-80 1*280 2*112 1*168 4

КО-3 65-80-75 1*336 2*168 1*224 4

По соотношению количества выпавших осадков и суммы температур воздуха 2021 г. был малозасушливым, поэтому при дождевании было проведено 2 полива нормами от 100 до 300 м3/га, а при КО — 4 нормами от 56 до 336 м3/га. При этом расход оросительной воды за сезон составил всего лишь 300…500 при дождевании и 448…896 м3/га — при капельном поливе.

Несмотря на небольшую подачу оросительной воды, удалось получить урожайность хлопка-сырца в пределах 1,59…3,23 т/га (таблица 2).

Условия, сложившиеся при капельном орошении для хлопчатника в 2021 г., оказались более благоприятными, поэтому урожайность хлопка-сырца на этих вариантах получилась на 0,17…0,44 т/га, или на 9,7…19,0 % больше, чем при дождевании.

Таблица 2 — Сравнение урожайности хлопка-сырца (У) при дождевании и капельном поливе в 2021 г.

Table 2 — Comparison of the raw cotton yield ( Y) when sprinkling and drip irrigation in 2021

Варианты опыта/ Options of experiment Предполивной порог влажности, %НВ/ SPIM, % FMC Урожайность, т/га/ Yield, t/ha А У при дождевании, т/га/ А Y when sprinkling, t/ha

Дождевание / Sprinkling

Д-1 80-90-75 1,59 -0,17

Д-2 75-85-70 2,84 -0,39

Д-3 70-80-65 1,87 -0,44

Капельное орошение / Drip irrigation

КО-1 75-90-85 1,76 —

КО-2 70-85-80 3,23 —

КО-3 65-80-75 2,31 —

Оценка продуктивности использования влаги для получения 1 тонны продукции получилась неоднозначной. За счёт более высокой урожайности на вариантах с КО удалось снизить коэффициенты водопотребления, то есть общий расход воды, на

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

147…324 м /т, или на 11,0… 16,7 %. Однако при дождевании оросительная норма была значительно ниже, поэтому на этих вариантах затраты оросительной воды получились на 65…121 м3/т, или на 25,9…31,1 % меньше, чем при КО.

В 2021 г. были испытаны 3 варианта постоянных режимов орошения с влажностью почвы перед поливом 90-90-90, 85-85-85 и 80-80-80 % НВ, одинаковой при двух способах полива (таблица 3).

По соотношению количества выпавших осадков и суммы температур воздуха 2021 г. тоже был малозасушливым. При дождевании было проведено 4 полива нормами от 100 до 200 м3/га с общим расходом оросительной воды за сезон 400…800 м3/га. При КО выполнен 1 послевсходовый полив одинаковой нормой 224 м3/га для всех вариантов, а также по одному вегетационному поливу нормами от 56 до 168 м3/га в каждый из трёх межфазных периодов.

Таблица 3 — Режим орошения хлопчатника при разных способах полива в 2021 г. «able 3 — Irrigation regime of cotton using different watering methods in 2021

Варианты опыта/ Options of experiment Предполивной порог влажности, %НВ-SPIM, % FMC Межфазные периоды/ Interp rase periods Общее количество поливов, шт/ Total number of watering, unit

Всходы -цветение/ Shoots- flowering Цветение — начало плодобразования/ Flowering -eginning of fruiting Плодообразова-ние — созревание/ Fruiting — maturation

количество поливов, шт / поливная норма, м3/га-number of watering, unit / watering norm, m3 / ha

Дождевание- Sprinkling

Д-4 90-90-90 2*100 1*100 1*100 4

Д-5 85-85-85 2*150 1*150 1*150 4

Д-6 80-80-80 2*200 1*200 1*200 4

Капельное орошение- Drip irrigation

КО-4 90-90-90 1*224 1*56 1*56 1*56 4

КО-5 85-85-85 1*224 1*112 1*112 1*112 4

КО-6 80-80-80 1*224 1*168 1*168 1*168 4

В результате оросительная норма на вариантах с КО при одинаковых предпо-ливных порогах влажности получилась приблизительно такая же, как при дождевании, — 392…728 м3/га.

В отличие от 2021 г., в этом году сложились более благоприятные условия по выращиванию хлопчатника (таблица 4).

Таблица 4 — Сравнение урожайности хлопка-сырца (У) при дождевании и капельном поливе в 2021 г.

Table 4 — Comparison of the raw cotton yie d (Y) when sprinkling and drip irrigation in 2021

Варианты опыта / Options of experiment Предполивной порог влажности, %НВ / SPIM, % FMC Урожайность т/га / Yield, t/ha ДУ при дождевании, т/га / Д Y when sprinkling, t/ha

Дождевание- Sprinkling

Д-4 90-90-90 3,54 0,33

Д-5 85-85-85 3,91 0,17

Д-6 80-80-80 3,27 0,43

Капельное орошение- Drip irrigation

КО-4 90-90-90 3,21 —

КО-5 85-85-85 3,74 —

КО-6 80-80-80 2,84 —

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Урожайность на вариантах с КО 2,84…3,74 т/га и дождевании 3,27…3,91 т/га была выше, чем в предыдущий год (таблица 2), когда она составила соответственно 1,76…3,23 и 1,59…2,84 т/га.

При этом получилось так, что при одинаковых предполивных порогах влажности на вариантах с поливом дождеванием в 2021 г. сложились более благоприятные условия, способствующие повышению урожайности хлопка-сырца на 0,17…0,43 т/га или на 4,5. ..15,1 % по сравнению с капельным поливом.

Соответственно, это сказалось на продуктивности использования влаги для получения 1 тонны продукции. Если затраты оросительной воды были практически одинаковыми (расхождение находилось в пределах 3,4…7,4 %), то за счёт повышенной урожайности на вариантах с поливом дождеванием по сравнению с КО удалось снизить общий расход влаги на 42…164 м3 на каждую тонну продукции или на 4,2…12,2 %.

В 2021 г. мы вновь пошли на эксперимент, создавая разные условия увлажнения при двух способах полива (таблица 5).

Повторив варианты по влажности почвы перед поливом при дождевании, мы снизили предполивной порог влажности до 75-75-75, 70-70-70 и 65-65-65 % НВ при КО с целью поиска наиболее благоприятных условий увлажнения для каждого из двух способов полива.

Таблица 5 — Режим орошения хлопчатника при разных способах полива в 2021 г. «able 5 — Irrigation regime of cotton using different watering methods in 2021

Межфазные периоды/ Interphase periods

Варианты опыта/ Options of experiment Предполивной порог влажности, %НВ / SPIM, % FMC Всходы -цветение / Shoots- flowering Цветение -начало пло-добразования-Flowering / beginning of fruiting Плодообразо-вание — созревание/ Fruiting — maturation Общее количество поливов, шт / Total number of watering,

количество поливов, шт / поливная норма, м3/га- unit

number of watering, unit / watering norm, m3 / ha

Дождевание- Sprinkling

Д-4 90-90-90 2*100 1*100 — 3

Д-5 85-85-85 2*150 1*150 — 3

Д-6 80-80-80 2*200 1*200 — 3

Капельное орошение- Drip irrigation

КО-7 75-75-75 1*224 1*224 1*224 3

КО-8 70-70-70 1*280 1*280 1*280 3

КО-9 65-65-65 1*336 1*336 1*336 3

По соотношению количества выпавших осадков и суммы температур воздуха 2021 г. был острозасушливым. Несмотря на это, в этом году тоже было проведено по 3 полива с оросительной нормой при дождевании 300…600 и 672…1008 м3/га при капельном орошении, то есть с обычным расходом оросительной воды за сезон при поливе дождеванием и на 200 м3/га повышенным расходом воды при КО. Погодные условия внесли значительные коррективы, в связи с чем урожайность хлопка-сырца в 2021 г. 1,75…2,49 т/га при дождевании и 2,52…2,84 т/га при КО была самой низкой за 3 года исследований (таблица 6).

Как и в 2021 г. (таблица 2), в 2021 г. при КО создались более благоприятные условия, способствующие повышению урожайности на 0,35…0,89 т/га, или на 12,3…33,7 %, по сравнению с поливом дождеванием.

Таблица 6 — Сравнение урожайности хлопка-сырца (У) при дождевании и капельном поливе в 2021 г.

Table 6 — Comparison of the raw cotton yield (Y) when sprinkling and drip irrigation in 2021

Варианты опыта / Options of experiment Предполивной порог влажности, %НВ / SPIM, % FMC Урожайность, т/га / Yield, t/ha ДУ при дождевании, т/га / Д Y when sprinkling, t/ha

Дождевание / Sprinkling

Д-4 90-90-90 1,75 -0,89

Д-5 85-85-85 2,49 -0,35

Д-6 80-80-80 1,94 -0,58

Капельное орошение / Drip irrigation

КО-7 75-75-75 2,64 —

КО-8 70-70-70 2,84 —

КО-9 65-65-65 2,52 —

И так же, как в 2021 г., в 2021 г. по продуктивности использования влаги для создания единицы продукции сложились противоречивые условия. За счёт более высокой урожайности на вариантах с КО удалось снизить коэффициенты водопотребления, то есть общий расход воды, до 188…404 м3/т, или до 11,2…23,1 %. Однако при дождевании оросительная норма была значительно ниже, поэтому на этих вариантах затраты оросительной воды получились на 91…115 м3/т, или на 29,4…63,5 %, меньше, чем при КО.

Учитывая опыт проведённых исследований, начиная с 2021 г. при поддержке средств от гранта РФФИ и Администрации Волгоградской области на опытных полях заложен трёхлетний полевой опыт с закладкой 4 дифференцированных режимов орошения с одинаковыми предполивными порогами влажности при двух способах полива: 80-80-75, 75-75-70, 70-70-65 и 65-65-60 %НВ (таблица 7).

Для появления дружных всходов на всех вариантах с поливом дождеванием был проведён 1 послевсходовый полив нормой 200 м3/га, а при КО — тоже 1 полив нормой 168 м3/га.

Таблица 7 — Режим орошения хлопчатника при разных способах полива в 2021 г.

able 7 — Irrigation regime of cotton using different watering methods in 2021

Варианты Опыта / Options of experiment Предполивной порог влажности, %НВ / SPIM, % FMC Межфазные периоды/ Interphase periods Общее количество поливов, шт. / Total number of watering, unit

Всходы -цветение / Shoots- flowering Цветение — начало Плодобразования / Flowering -beginning of fruiting Плодообра-зование -созревание / Fruiting -maturation

количество поливов, шт / поливная норма, м3/га / number of watering, unit / irrigation norm, m3 / ha

Дождевание / Sprinkling

Д-7 80-80-75 1*200 1*200 — — 2

Д-8 75-75-70 1*200 1*250 — — 2

Д-9 70-70-65 1*200 1*300 — — 2

Д-10 65-65-60 1*200 1*350 — — 2

Капельное орошение / Drip irrigation

К0-10 80-80-75 1*168 1*168 — — 2

КО-11 75-75-70 1*168 1*224 — — 2

КО-12 70-70-65 1*168 1*280 — — 2

КО-13 65-65-60 1*168 1*336 — — 2

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Далее в межфазный период «всходы — цветение» был выполнен 1 вегетационный полив по вариантам опыта, и далее непрекращающиеся дожди начиная с фазы «цветение» не позволили выполнить заложенную программу исследований.

В результате оросительная норма на вариантах с поливом дождеванием составила 400…550, а на вариантах с КО — 336…504 м /га.

Заключение. Таким образом, проведённые нами в 2021-2021 гг. в Учебном научно-производственном центре «Горная поляна» Волгоградского ГАУ научные исследования показали, что разработанные режимы орошения хлопчатника в сочетании с применяемой агротехникой позволяют получать до 3 т/га хлопка-сырца на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья при капельном поливе и дождевании.

Эти исследования позволили разработать и в полевых условиях испытать 6 вариантов режимов орошения при дождевании и 9 вариантов — при капельном поливе хлопчатника с дифференцированной и постоянной предполивной влажностью почвы.

По соотношению суммы осадков и суммы температур воздуха 2021 и 2021 гг. были малозасушливыми, 2021 г. — острозасушливым, а 2021 г. — влажным. Несмотря на широкий диапазон изменения погодных условий и многообразие вариантов разработанных режимов орошения, в период вегетации хлопчатника проводили 2…4 полива дождеванием нормами 100…300 м /га и 2… 4 полива при капельном орошении нормами 56…336 м3/га, то есть количество поливов было небольшое, но значение каждого полива была очень велико. Расход оросительной воды за сезон вегетации хлопчатника (300…800 при дождевании и 336…1008 м3/га при капельном поливе) был очень небольшим. Он в несколько раз меньше, чем у любой сельскохозяйственной культуры, выращиваемой при орошении в нашем регионе.

Два года из трёх лет исследований урожайность хлопка-сырца была выше при капельном поливе и один — при дождевании, то есть очевидное преимущество одного вида орошения перед другим установить не удалось. В связи с этим на базе результатов исследований 2021-2021 гг., благодаря гранту Российского фонда фундаментальных исследований и Администрации Волгоградской области, начиная с 2021 г. разработан и заложен многолетний полевой опыт с 4 одинаковыми дифференцированными режимами орошения для определения максимальной урожайности, выведенного в Волгоградском ГАУ ультраскороспелого сорта ПГССХ-1.

Библиографический список

1. Иванов В.М., Туз Р.К. Хлопчатник в Нижнем Поволжье: монография / Волгоградский ГАУ. Волгоград, 2021. 132 с.

2. Comparison of traditional and ET-based irrigation scheduling of surface-irrigated cotton in the arid southwestern USA / D.J. Hunsaker, A.N. French, P.M. Waller, E. Bautista at al. // Agricultural Water Management. 2021. Vol. 159. Р. 209-224.

3. Determination of crop water use and coefficient in drip-irrigated cotton fields in arid regions / H. Shumin, Y. Yonghui, L. Huilong, Y. Yanmin at al. // Field Crops Research. 2021. Vol. 236. Р. 85-95.

4. Determinants of cotton farmers’ irrigation water management in arid Northwestern / Til F. China., Y. K. Ling, M. Yusuyunjiang, H. Nan at al. //Agricultural Water Management. 2021. Vol. 187. Р. 1-10.

5. Effects of deficit irrigation and plant density on the growth, yield and fiber quality of irrigated cotton / Z. Dongmei, L. Zhen, L. Suhua, L. Weijiang at al. //Field Crops Research. 2021. Vol. 197. Р. 1-9.

6. Irrigation induced surface carbon flow in a Vertisol under furrow irrigated cotton cropping systems / N. Gunasekhar, R.H. Nilantha, D.W. Mark, A.F. Lloyd, McC. Bruce // Soil and Tillage Research. 2021. Vol. 183. Р. 8-18.

7. Inter-dripper variation of soil water and salt in a mulched drip irrigated cotton field: Advantages of 3-D modelling / L. Xianwen, J. Menggui, Z. Nianqing, J. Simin, H. Yaxian // Soil and Tillage Research. 2021. Vol. 184. Р. 186-194.

8. Ling Y. K., Til F. Economic sustainability of irrigation practices in arid cotton production // Water Resources and Economics. 2021. Vol. 20. Р. 40-52.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

9. Optimizing cotton irrigation and nitrogen management using a soil water balance model and in-season nitrogen applications / B.A. Zurwellera, D.L. Rowland, M.J. Mulvaney, B.L. Tillman at al. //Agricultural Water Management. 2021. Vol. 216. P. 306-314.

10. Rainwater use by irrigated cotton measured with stable isotopes of water / T.S. Goebel, R.J. Lascano, P.R. Paxton, J.R. Mahan // Agricultural Water Management. 2021. Vol. 158. P. 17-25.

11. Sajjan S. R., Suresh P. S., Panna L. R. Effect of deficit irrigation, phosphorous inoculation and cycocel spray on root growth, seed cotton yield and water productivity of drip irrigated cotton in arid environment // Agricultural Water Management. 2021. Vol. 169. P. 14-25.

12. Simulation of cotton growth and soil water content under film-mulched drip irrigation using modified CSM-CROPGRO-cotton model/ L. Meng, D. Yingji, Z. Fucang, B. Yungang at al. // Agricultural Water Management. 2021. Vol. 218. P. 124-138.

13. The combination of limited irrigation and high plant density optimizes canopy structure and improves the water use efficiency of cotton / Zongkui C.,Yuping N., Ruihai Z. Chunli H. at al. // Agricultural Water Management. 2021. Vol. 218. P. 139-148.

14. Timothy S.G., Robert J.L. Rainwater use by cotton under subsurface drip and center pivot irrigation // Agricultural Water Management. 2021. Vol. 215. P. 1-7.

15. Water productivity, growth, and physiological assessment of deficit irrigated cotton on hyperarid desert-oases in northwest China / S. Muhammad, G. Dongwei, Z. Fanjiang, W. Muhammad at al. // Agricultural Water Management. 2021. Vol. 206. P. 1-10.

References

1. Ivanov V. M., Tuz R. K. Hlopchatnik v Nizhnem Povolzh’e: monografiya / Volgogradskij GAU. Volgograd, 2021. 132 s.

2. Comparison of traditional and ET-based irrigation scheduling of surface-irrigated cotton in the arid southwestern USA /D.J. Hunsaker, A.N. French, P.M. Waller, E. Bautista at al. // Agricultural Water Management. 2021. Vol. 159. P. 209-224.

3. Determination of crop water use and coefficient in drip-irrigated cotton fields in arid regions /H. Shumin, Y. Yonghui, L. Huilong, Y. Yanmin at al. // Field Crops Research. 2021. Vol. 236. P. 85-95.

8. Ling Y. K., Til F. Economic sustainability of irrigation practices in arid cotton production // Water Resources and Economics. 2021. Vol. 20. P. 40-52.

10. Rainwater use by irrigated cotton measured with stable isotopes of water / T.S. Goebel, R.J. Lascano, P.R. Paxton, J.R. Mahan // Agricultural Water Management. 2021. Vol. 158. P. 17-25.

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

14. Timothy S.G., Robert J.L. Rainwater use by cotton under subsurface drip and center pivot irrigation // Agricultural Water Management. 2021. Vol. 215. Р. 1-7.

Информация об авторах Овчинников Алексей Семенович, член-корреспондент РАН, ректор Волгоградского государственного аграрного университета (РФ, 400002, г. Волгоград, пр. Универсистетский, 26), доктор сельскохозяйственных наук, профессор

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7566-108X E-mail: aleksov50@mail.ru

Ходяков Евгений Алексеевич, профессор кафедры «Мелиорация земель и комплексное использование водных ресурсов» Волгоградского государственного аграрного университета (РФ, 400002, г. Волгоград, пр. Университетский, д. 26), доктор сельскохозяйственных наук, профессор 0RCID:https://orcid.org/0000-0003-2213-7860 E419829@yandex.ru

Милованов Сергей Геннадьевич, лаборант кафедры «Мелиорация земель и комплексное использование водных ресурсов» Волгоградского государственного аграрного университета (РФ, 400002, г.Волгоград, пр. Университетский, д. 26)

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3916-2619 redas008@mail.ru

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

УДК 631.6.02 DOI: 10.32786/2071-9485-2021-03-2

К ВОПРОСУ О СТОКОРЕГУЛИРУЮЩЕЙ РОЛИ ЛЕСОМЕЛИОРАТИВНЫХ И АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

TO THE ISSUE OF THE STOCK-REGULAITING ROLE OF FOREST RECLAMATION AND AGROTECHNICAL ANTI-EROSION MEASURES

А.Т. Барабанов1, доктор сельскохозяйственных наук С.Д. Фомин2, доктор технических наук А.В. Кулик1, кандидат сельскохозяйственных наук А.В. Выпова3, соискатель

A.T. Barabanov1, S.D. Fomin2, A.V. Kulik1, A.V. Vypova3

1Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук, г. Волгоград 2Волгоградский государственный аграрный университет, г. Волгоград 3Новосильская зональная агролесомелиоративная опытная станция — филиал ФГБНУ «Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российской академии наук», г. Мценск

1Federal State Budget Scientific Institution «Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences», Volgograd 2Volgograd State Agrarian University, Volgograd 3Novosil zonal agroforestry research station — branch of Federal State Budget Scientific Institution «Federal Scientific Center of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the

Russian Academy of Science», Mcensk

Дата поступления в редакцию 23.07.2021 Дата принятия к печати 04.09.2021

Received 23.07.2021 Submitted 04.09.2021

Формирование поверхностного стока талых вод происходит под воздействием природных и антропогенных факторов. Характер снегоотложения, глубина промерзания и влажность почв, вид пашни определяют степень развития эрозии в каждой природной зоне. Так, средние величины сто-