Менеджмент зрошування кукурудзи

В сучасних умовах ведення сільськогосподарського виробництва маємо змінювати підходи до формування режиму зрошення кукурудзи. Доцільно відмовитися від загальнопоширених у минулі роки класичних схем поливного режиму, які забезпечували безперервне вологопостачання рослин без урахування витрат води та енергоносіїв на формування врожаю.

П. Писаренко, провід. наук. співробітник,
Інститут зрошуваного землеробства НААН

Одним із головних питань технології вирощування кукурудзи є планування й оперативне управління режимом зрошення з урахуванням біологічних особливостей гібридів, погодних умов вегетаційного періоду, наявності фінансових та матеріальних ресурсів, інших факторів. Ця робота спрямована на оптимізацію вологозабезпечення та інших процесів життєдіяльності рослин, отримання максимального прибутку від зрошення, збереження родючості грунту тощо.
 Під час планування й управління режимом зрошення слід керуватися еколого-економічними критеріями, які передбачають отримання максимальної кількості продукції на одиницю витраченої поливної води, високого чистого прибутку від зрошення, збереження довкілля.
Режим зрошення - це інтегрований показник, який складається з різних видів поливання, але найпоширенішими з них є вологозарядкове та вегетаційне. Щодо вологозарядкового поливання - численними дослідженнями було доведено недоцільність його застосування під час вирощування кукурудзи на Півдні України. Тому основою режиму зрошення кукурудзи у цьому регіоні є вегетаційні поливи, і саме встановленню оптимальних строків і норм цих поливань під час планування й оперативного управління потрібно приділяти належну увагу.
У практиці зрошуваного землеробства застосовують різні методи визначення строків і норм вегетаційних поливів (інструментальні, фізіологічні, морфологічні, розрахункові тощо), які різняться ступенем достовірності, рівнем трудомісткості збирання потрібної інформації. Проте використання будь-якого методу забезпечує точніше встановлення строків поливання, ніж безсистемне застосування зрошення.
Великий обсяг інформації у відділі зрошуваного землеробства ІЗЗ і власні спостереження щодо витрат води з грунту, опадів і поливних норм за оптимального вологозабезпечення рослин дає змогу побудувати інтегральні криві сумарного випарування з метрового шару грунту. Завдяки цьому були визначені показники сумарного і середньодобового випарування у різні за вологозабезпеченістю роки, а також для гібридів двох груп стиглості (табл. 1).
Щоб забезпечити можливість об'єктивної оцінки даних щодо сумарного і середньодобового випарування в різні за погодними умовами роки, в кожній групі для аналізування взято однакову кількість років - по вісім.
Аналіз експериментальних даних показує, що показники перших п'яти декад вегетаційного періоду та середньодобового випарування за окремими декадами в різні роки практично однакові. У першій декаді липня середньодобове випарування у посушливі роки на 7,6 м3/га вище, ніж у середні за наявністю вологи та вологі роки. У другій декаді липня цей показник у посушливі роки перевищує відповідний тільки у вологі роки.
У подальшому до другої декади серпня рівень середньодобового випарування у посушливі і середньовологі роки дещо вищий, ніж у вологі роки. У другій і третій декадах серпня показники випарування у вологі роки вищі порівняно з посушливими роками. Це пояснюється тим, що у вологі роки в другій половині серпня рослини кукурудзи ще активно вегетують, а в посушливі - розпочинається процес визрівання зерна.
Нами було розроблено новий метод розрахунку визначення витрат води рослинами за показниками середньодобового випарування під час визначення зрошувальних норм кукурудзи. У процесі розробки цього методу показники сумарного випарування визначали у варіантах з оптимальним вологозабезпеченням рослин протягом вегетації за глибокого рівня залягання грунтових вод. Проте на Півдні України є достатньо площ із різними їхніми рівнями, в тому числі й з близьким (1-3 м). Кількість площ із близьким рівнем грунтових вод зростає в зв'язку з відключенням свердловин вертикального дренажу через нестачу електроенергії і замуленням відвідних каналів горизонтального дренажу.
Відомо, що грунтові води є джерелом вологозабезпечення рослин, і кількість їхнього використання залежить від глибини залягання, ступеня мінералізації, фізичних властивостей грунту, морфології кореневих систем тощо. В меліоративній практиці відомо багато різних методик розрахунків використання грунтових вод рослинами, і всі вони мають право на існування, проте для Півдня України найбільш пристосована методика Одеської гідрогеологомеліоративної експедиції. Стосовно кукурудзи вона передбачає такі підходи: вегетаційний період розбито на три міжфазові періоди (сходи - 9-й листок, 9-й листок - викидання волоті, викидання волоті - повна стиглість зерна), для кожного з них наведено кількість використання грунтових вод залежно від рівня їхнього залягання.
Беручи це до уваги, було визначено обсяг використаної кукурудзою води за декадами вегетаційного періоду та за різних рівнів залягання слабомінералізованих грунтових вод (табл. 2). Для цього від фактичного випарування вологи за глибокого рівня їхнього залягання віднімали частку використаних грунтових вод.
З даних таблиці видно, що до середини червня значної різниці між урахованими сумарними випаруваннями у посівах  кукурудзи за глибокого (понад 4 м ) і близького (1-2 м ) рівнів грунтових вод не спостерігається. В подальшому різниця між цими показниками суттєво збільшується, особливо за рівнів близького залягання грунтових вод - 1-1,5 м. Безумовно, поглинання грунтової води рослинами впливає на формування режиму зрошення кукурудзи.
У меліоративній практиці планування режимів зрошення прийнято проводити в розрахунку на середньосухий рік, що дає змогу практично в усі роки нормально забезпечувати рослини поливною водою. На основі даних табл. 2 спеціалісти нашого інституту провели розрахунки режиму зрошення середньопізніх гібридів кукурудзи за різних рівнів залягання грунтових вод для Південного Степу (табл. 3 ). Для розрахунків взято середні дані Херсонської агрометеорологічної станції щодо кількості опадів за десять середньосухих років (використання середніх даних під час розрахунків дає змогу отримати об'єктивніші показники, ніж за аналізу даних одного конкретного року). За розрахунковий строк сходів було прийнято 11 травня, а термін припинення поливання - 15 серпня, що відповідає фазі молочної стиглості зерна у середньосухі роки для середньопізніх гібридів кукурудзи. Розрахунковим методом встановлено такі поливні норми залежно від рівня залягання грунтових вод: глибокий (понад 4 м ) - 500 м3/га, 3 м - 500, 2 м - 400,
1 м - 250 м3/га. У період появи сходів кукурудзи здебільшого спостерігається певний дефіцит вологи в розрахунковому шарі грунту. Тому під час проведення розрахунків прийнято: за рівня залягання грунтових вод від 3 м і нижче дефіцит вологи становить 100 м3/га, за рівня 2 м - 50 м3/га і за рівня 1 м - його не було. На основі розрахунків відповідно до поливних норм установлено таку тривалість проведення поливання: 500 і 400 м3/га - п'ять діб, 250 м3/га - три доби.
Матеріали табл. 3 показують, що, незалежно від рівня залягання слабомінералізованих грунтових вод, потреба у перших вегетаційних поливаннях припадає на другу половину червня і приблизно в однакові строки. В подальшому строки другого і третього поливань за рівня грунтових вод 2 і 4 м збігаються. Проте у другій половині вегетації за рівня їхнього залягання 1 і 2 м рослини починають інтенсивно використовувати грунтові води, і тому зрошувальні норми поливань значно менші, ніж за глибокого рівня грунтових вод. Наведені розрахункові зрошувальні норми для середньопізніх гібридів кукурудзи за різних рівнів залягання грунтових вод дуже близькі до показників, які було отримано в польових дослідах у середньопосушливі роки.