Суммарное водопотребление посевов ярового ячменя Ратник

Исследования научных работ ученых Российской Федерации и зарубежных государств свидетельствуют, что яровой ячмень можно выращивать при сумме годовых осадков 278 – 650 мм.

Это подтверждается исследованиями И. Петер, которые свидетельствуют, что в Моравии и Словакии можно получить хорошую урожайность с суммой осадков 350 – 400 мм, а в Чехии до 350 мм [И. Петр, 1985]. В Волгоградской области данный показатель находится в пределах 278 – 431 мм в зависимости от почвенно-климатической зоны [А.Н. Сажин, 2010]. По мнению М.В. Кононова в условиях Нижнего Поволжья суммарное количество годовых осадков должно быть не менее 250 мм в зоне полупустынных почв, 380 мм в сухостепной зоне каштановых почв и до 500 мм в зоне черноземных почв.
Одним из главных факторов в обеспеченности жизни растений является почвенная влага. Почвенная влага, – содержащаяся в почве вода с частично растворенными в ней газами, минеральными, органическими и другими веществами, которые контактируют с корневыми системами растений и микроорганизмами, образуя питательную среду для растений. Основным источником почвенной влаги являются атмосферные осадки. Дополнительными источниками воды являются поверхностные воды, росы и грунтовые воды. Грунтовые воды в сухостепной зоне каштановых почв Волгоградской области не доступны растениям ярового ячменя, так как они залегают на глубине 20 – 21 м.
Вода обеспечивает набухание и прорастание семян, несмотря на то, что в этой фазе требуется небольшое количество воды; через корень с водой подают питательные вещества в водном растворе, обеспечивая рост и развитие растений ярового ячменя. Если в почве будет недостаток в воде, то растения ярового ячменя испытывают большой стресс: замедляются ростовые процессы, фотосинтетическая деятельность, обменные процессы, растения образуют низкорослый стебель с мелким колосом и зерном.

Возможно, в отдельные годы создаваться условия, при которых растения теряют тургор, и наступает гибель посевов.
Расход воды посевами ярового ячменя в период вегетации не одинаков, и зависит от фазы развития растений: от посева до выхода в трубку примерно расходуется 20 – 25%; от фазы выхода в трубку до колошения около 40 – 45%; от фазы колошения до созревания урожая (полная спелость) – 25 – 28%. Следует отметить, что при прорастании семян до фазы колошения растения ярового ячменя используют в основном влагу пахотного горизонта, а в более поздние сроки развития из слоя 0,7 – 1,1 м [В.Д. Новолоцкий, 2003].
Потребление воды на формирование 1 т зерна зависит от природно-климатических условий, обработки почвы, запасов влаги в почве на период посева, физических свойств почв, сорта, культуры, предшественника, минерального питания и других факторов.

Траспирационный коэффициент у ярового ячменя, то есть расход воды на образование 1 г сухого вещества составляет для хозяйств России – 350 – 400 [Шальнов А.М., 2011]; для Саратовской области – 400 [А.М. Шальнов, 2011]; М. В. Кононов для хозяйств сухостепной зоны Волгоградской области – 380 [80]; В.В. Мацкевич, П.П. Лобанов в 1975 году установили для хозяйств Российской Федерации – 415 – 520 и Д. Шпаар для условий Германии – 224 – 312, для Колорадо США – 518.
Для обеспечения накопления влаги необходимо: проводить ресурсосберегающие обработки почвы; соблюдение севооборотов; внедрять разработанную систему минерального питания, включая некорневые подкормки микроудобрениями; использовать интегрированную систему защиты посевов от сорняков, вредителей и болезней; проводить правильный подбор адаптивных сортов; высевать кондиционный семенной материал; обеспечивать соблюдение рекомендуемой зональной технологии возделывания ярового ячменя.
Нежелательно размещать посевы ярового ячменя на легких песчаных, и болотистых почвах, так как у него слабо развита мочковая корневая система [Тихонов, 2011].
Благополучие хорошего развития растений и получения высоких урожаев зерна ярового ячменя зависит от суммарного водопотребления.

Суммарное водопотребление – это совокупность продуктивной (доступной влаги) в метровом слое почвы перед посевом и количеством выпавших осадков в период вегетации (посев – уборка урожая), грунтовых вод потребляемых растениями при близком залегании их к корневой системе, за минусом остатка доступной влаги в почве на момент уборки урожая. Все эти показатели динамичны и являются разными по годам, а грунтовые воды могут быть доступны или не доступными при глубоком залегании в почве (В.Д. Новолоцкий, 2003; М.А. Фесенко, 2014; Е.Г. Филлипов, 2013).
В таблице 1 приведены показатели суммарного водопотребления в посевах ярового ячменя Ратник за период исследований 2014 – 2016 гг. на фонах – контроль (без микроудобрений), протравливание семян инсектицидом Табу и на вариантах с применением микроудобрений на гербицидном фоне.
Запасы продуктивной влаги в 2014 году в 1,0 м слое почвы – 150,2 мм, в 2015 году – 105,0 мм и в 2016 году – 160,0 мм.

Осадки периода вегетации также были разными: в 2014 году на контроле – 138,5 мм, на фоне с применением некорневых подкормок – 140 мм; 
в 2015 году – 140 мм и 154,0 мм и в 2016 году – 146,4 и 165,0 мм, соответственно.

Потребление влаги с почвы составило в 2014 году на контроле – 77,0 – 88,9%, на вариантах с применением некорневых подкормок – 97%; в 2015 году – 57,8 – 73,8%, на вариантах с применением некорневой подкормки микроудобрениями – 92,2% и в 2016 году – 74,9 – 79,3% и 88,6% (табл. 1). 

Остаток запасов доступной влаги в почве перед уборкой урожая ярового ячменя Ратник в зависимости от фона в 2014 году было на уровне – 34,5 до 4,3 мм, в 2015 году – 44,3 – 8,2 мм и 2016 году – 40,1 мм – 18,2 мм, соответственно. Суммарное водопотребление в 2014 году составило 254,2 – 284,4 мм, в том числе на фонах с применением микроудобрений Вуксал микроплант, Омекс 3Х, 0,5 л/га Вуксал микроплант + 0,5 л/га Омекс 3Х, Омекс Био 20 – 284,4 мм; 
в 2015 году – 200,7 – 250,8 мм, в том числе на вариантах с некорневым подкормками – 250,8 мм и в 2016 году– 266,3 – 306,8 мм, соответственно на фоне с использованием гербицидов Гранстар ПРО и Калибр, ВДГ.

На основании вышеизложенного следует, что показатель суммарного водопотребления в зоне исследования зависел от запасов доступной влаги на начало весеннего сева, осадков периода вегетации, остатка доступной влаги в почве на начало уборки урожая зерна ярового ячменя Ратник, погодных условий, а также от изучаемых факторов.
Главным показателем эффективности использования ресурсов влаги является – коэффициент водопотребления или эвапотранспирации, который показывает, сколько требуется влаги на формирование единицы сухого вещества. В таблице 2 приведены показатели коэффициента водопотребления ярового ячменя в зависимости от инсектицида Табу, ВСК и гербицидов Гранстар ПРО и Калибр, ВДГ.

Из таблицы 2 следует, что наиболее эффективно влага использовалась на варианте с применением инсектицида Табу, ВСК, так как в сравнении с контролем, потребление воды на формирование единицы урожая зерна уменьшалось на в 2014 году: на 42,6 – 38,0%, в 2015 году на 10,4 – 12,3%, в 2016 году на 7,9 – 9,9 %, соответственно с другими вариантами.
На формирование единицы общей биомассы затраты влаги составили в 2014 году – 36,7 – 29,8 мм, в 2015 году – 58,7 – 54,4 мм и в 2016 году – 79,9 – 74,1мм. Наиболее экономно влага использовалась на фоне Табу, ВСК и гербицида Калибр, ВДГ: в 2014 году – 63,9 мм, в 2015 году – 128,4 мм и в 2016 году – 74,1 мм.

Это связано с тем, что на данном варианте густота стояния растений было в оптимальных значениях, поверхность почвы была защищена растениями и температура на поверхности почвы на превышала 41,20С, а на контроле без инсектицида Табу, ВСК она отмечалась на уровне 56 – 63,30С по причине изреженных посевов.
В таблице 3 приведены результаты по коэффициенту эвапотранспирации посевов ярового ячменя с использованием микроудобрений хелатных форм Вуксал микроплант, Омекс 3Х, баковой смеси 0,5 л/га Вуксал микроплант + 0,5 л/га Омекс 3Х Омекс Био 20 с применением обработки гербицидами Гранстар ПРО и Калибр, ВДГ посевов ярового ячменя Ратник против сорняков.

В 2014 году на формирование 1т зерна потребовалось влаги – 1143 – 935 м3/т, в 2015 году 1294 – 915 м3/т и в 2016 году – 1120,1 – 757,5 м3/т зерна.
Применение микроудобрений в виде некорневых подкормок Вуксал микроплант в 2014 году позволило резко снизить потребность воды на формирование 1 т зерна до 79,9 – 61,8 мм; на фоне с Омекс 3Х эти значения были практически равными с фоном Вуксал микроплант – 81,7 – 64,2 мм; баковая смесь микроудобрений снизила потребность воды до значений 75,4 – 60,6 мм, соответственно в зависимости от вида гербицида (табл. 3). Динамика расходования влаги на формирования 1 т биомассы ярового ячменя сохраняется.
Учитывая, что в 2015 году показатель суммарного водопотребления был меньше и урожайность ниже в сравнение с 2014 годом, коэффициенты водопотребления имели более высокие значения на изучаемых факторах. 
Применение некорневых подкормок микроудобрениями, наименьшие значения коэффициента эвапотранспирации отмечались при использовании баковой смеси – 0,5 л/га Вуксал микроплант + 0,5 л/га Омекс 3Х:
- на контроле (без микроудобрений и гербицидов) – 754 – 1045 м3/т;
- с применение гербицида Гранстар ПРО – 635 – 998 м3/т; 
- Калибр, ВДГ – 606 – 975 м3/т;
- на варианте с Омекс Био 20 – 1039 – 915 м3/т зерна.
Результаты 2016 года подтверждают результаты, полученные в 2015 году на варианте Омекс Био 20, т.к. показатели коэффициента эвапотранспирации имели наименьшие значения – 833,7 – 757,5 м3/т зерна (табл. 3).

Таким образом, коэффициент эвапотранспирации ярового ячменя Ратник зависел от урожайности зерна и общей биомассы, суммарного водопотребления, погодных условий периода вегетации, густоты стояния растений, инсектицид Табу, гербицидов, микроудобрений, а также выживаемости растений.
Тихонов Н.И., доктор с.-х. наук, 
профессор ФГБОУ ВО 
«Волгоградский государственный аграрный университет»,
Авдеев А.А. аспирант    f