Вологозарядкові поливи в зрошуваному землеробстві

Глобальні зміни клімату, які все частіше спостерігаються (підвищення температури повітря, зниження відносної вологості повітря, зміна частоти та кількості опадів та їхнього нерівномірного перерозподілу територіями), стали причиною збільшення кількості несприятливих погодних явищ. Посухи та суховії негативно впливають на процеси вегетації сільськогосподарських культур і, врешті решт, призводять до зменшення їхньої врожайності.

Саме тому актуальним питанням сьогодні є адаптація технологій сільськогосподарського виробництва до змін клімату, а одним із заходів адаптації та зменшення негативного впливу клімату на ріст та розвиток сільськогосподарських культур є застосування вологозарядкових поливів, що дає можливість знизити ризики та забезпечити більш сприятливі умови росту і розвитку сільськогосподарських культур.

Основним завданням вологозарядкових поливів є накопичення вологи в ґрунті для її використання сільськогосподарськими культурами в період вегетації. Запаси вологи за такого поливу поповнюють у несезонний період (восени або навіть взимку, чи рано навесні), коли є можливість використати надлишкові водні ресурси, або незадіяні у даний період дощувальні машини.

Вологозарядкові поливи дають позитивний результат за їхнього застосування під озимі культури, на посівах багаторічних трав, на післяжнивних посівах, а також у овочівництві та багаторічних насадженнях. Проводять вологозарядкові поливи, щоб поповнити запаси вологи не тільки у верхніх, а й у глибших шарах ґрунту, що запобігає виникненню ґрунтової посухи. Особливо цінна осіння вологозарядка, яка покращує водний і тепловий режими ґрунту, а отже, й перезимівлю озимих культур, багаторічних трав, багаторічних насаджень. За вирощування ярих культур у разі достатнього зволоження ґрунту від вологозарядкових поливів можна відмовитись.

За проведення вологозарядкових поливів необхідно враховувати величину максимального та активного шару кореневої системи рослин. Так, за застосування оптимальних режимів зрошення сільськогосподарських культур, доцільно враховувати наступні нормативні параметри (табл. 1).

За оптимальних режимів зрошення вологозарядкові поливи під сільськогосподарські культури проводять із урахуванням зволоження шару ґрунту (0,5–0,9 м) до найменшої вологоємкості (НВ), за неоптимальних режимів — до 1,5 м.

Акумуляція вологи в зазначених шарах дає змогу отримати дружні сходи та забезпечити рослини достатньою кількістю вологи до початку вегетативних поливів, без втрат урожаю. У посушливі роки вологозарядка ефективна для всіх зрошуваних культур, найвищі прибавки врожаю від проведення вологозарядкових поливів дає озима пшениця. Нерідко вологозарядкові поливи набувають і самостійного значення, за подальшого вирощування сільськогосподарських культур в богарних умовах. Встановлено, що за вологозарядкового поливу врожайність озимої пшениці зростає до 1,5–2 рази, порівняно з богарою.

Для озимини і ярих колосових, цукрових буряків, плодових культур і винограду вологозарядковий полив виконують, як правило, нормою 800–1200 м³/га. Вологозарядковий полив краще проводити в два прийоми, розділивши його на передпосівний та досходовий, що забезпечує дружні сходи, нормальний ріст і розвиток рослин у міжполивний період.

Вимоги та чутливість основних сільськогосподарських культур до вологозарядкових і вегетаційних поливів

Озима пшениця

Основою режимів зрошення озимої пшениці є передпосівний полив, застосування якого забезпечує 40–63 % прибавки врожаю, за рахунок отримання своєчасних сходів, нормального розвитку і загартування рослин в осінній період.

За сівби озимої пшениці, в оптимальні строки передпосівний полив не проводиться, а замінюється сходовикликаючим поливом нормою 250–350 м³/га, за глибокого рівня ґрунтових вод. Це дає можливість отримати сходи на 5–7 днів раніше і створити кращі умови для осіннього розвитку рослин.

За посушливої погоди восени, коли спостерігається швидке висушування верхнього шару ґрунту і створюються несприятливі умови для кущіння рослин, проводиться осінній вегетаційний полив нормою 200–250 м³/га, який підвищує врожайність зерна на 3,5–6,8 ц/га.

Протягом весняно-літньої вегетації озимої пшениці найбільшу прибавку врожаю забезпечують поливи, які проводяться у міжфазний період, від виходу рослин у трубку і до початку молочної стиглості зерна. За цих поливів у посушливі роки на кожні 100 м³ поливної води отримують 1,4–1,6 ц/га зерна.

В роки з суховіями, під час наливання та початку визрівання зерна, доцільно застосовувати освіжаючі поливи нормою 100–150 м³/га, які допомагають значно покращити фітоклімат посівів та підвищити врожайність зерна.

Озимий ячмінь

Зважаючи на те, що оптимальні строки сівби озимого ячменю закінчуються пізніше, ніж у пшениці, доцільно, на максимальній кількості площ, проводити передпосівні поливи. За сівби по попередниках із пізніми термінами збору врожаю (соя, зернова кукурудза, кормові буряки тощо) позитивні результати дає сходовикликаючий полив.

Враховуючи більш стислі строки весняно-літньої вегетації озимого ячменю, порівняно з озимою пшеницею, для отримання високого врожаю у критичний період розвитку рослин (вихід в трубку – наливання зерна) достатньо подати на поле 600–800 м³/га води.

При цьому до колосіння поливні норми повинні бути максимальними, залежновід рівня ґрунтових вод, а в подальшому — мінімальними, щоб запобігти виляганню рослин.

Яра пшениця

Передпосівний полив під яру пшеницю не проводиться через ранні строки сівби. Тому основна увага повинна приділятися вегетаційним поливам. Перед кущінням ярої пшениці, в роки з дуже посушливим квітнем, може спостерігатися пересихання верхнього шару ґрунту (5–10 см). За таких умов необхідно провести полив нормою 200–250 м³/га на площах із глибоким рівнем ґрунтових вод і 150–200 м³/га — на площах із поверхневим заляганням ґрунтових вод. Це дасть змогу рослинам сформувати потужну вторинну кореневу систему і велику кількість продуктивних стебел.

Критичні щодо водоспоживання періоди ярої пшениці (вихід в трубку – наливання зерна, а також визрівання зерна, це, як правило, друга половина травня – перша половина липня) проходять в умовах підвищених температур повітря. Тому в цей час необхідно проводити вегетаційні поливи для підтримки оптимальної вологості ґрунту і продовжувати їх до фази молочної стиглості зерна.

Ярий ячмінь

Передпосівний полив під ярий ячмінь не проводиться. Потреба у першому вегетаційному поливі, здебільшого, виникає після виходу рослин в трубку. Однак в окремі роки, під час кущіння рослин, спостерігається пересихання верхнього шару ґрунту (5–10 см) із тих же причин, що і в ярої пшениці, тому виникає потреба у більш ранньому поливі. Критичний період у ярого ячменю значно коротший, ніж у ярої пшениці, і під час його проходження у посушливі роки варто проводити, здебільшого, два поливи. Норма першого поливу (до колосіння) може бути максимальною, рекомендована для площ із різною глибиною залягання ґрунтових вод, а другого — мінімальною, щоб запобігти виляганню рослин.

Кукурудза

За зрошення кукурудзи, як і інших пізніх ярих культур, не передбачається проведення осінніх вологозарядкових та весняних передпосівних поливів. На посівах зернової кукурудзи до утворення 12–13 листків у середньоранніх і середньостиглих гібридів та 14–15 листків у середньопізніх і пізньостиглих гібридів, а також після фази формування зерна, вегетаційні поливи можна проводити згідно з вологістю ґрунту на 10–15 % НВ нижче оптимальної. Поливна норма не повинна перевищувати значення максимальної норми, рекомендованої для площ із різними рівнями ґрунтових вод.

У критичний період, який, залежно від скоростиглості гібридів, становить 40–48 діб, треба забезпечити підтримання оптимальної вологості у розрахунковому шарі ґрунту, тому що на кожні 100 м³ поливної води отримується 2,7–3,3 ц/га зерна. Якщо після закінчення критичного періоду спостерігається бездощова погода з температурами повітря, які перевищують середні багаторічні показники, то до фази молочної стиглості зерна поливи слід призначати також за показниками оптимальної вологості ґрунту.

Кукурудза дуже чутлива до низької вологості повітря під час запліднення рослин. Тому, якщо в цей період спостерігається повітряна посуха, то необхідно застосовувати освіжаючі поливи нормою 50–100 м³/га, які запобігають утворенню «череззерниці» у качанах і підвищують урожайність зерна на 15–18 ц/га.

Специфічним є режим зрошення за вирощування батьківських форм та насіння першого покоління гібридів кукурудзи. Висока вартість насіння і, в першу чергу, батьківських форм, зумовлюють необхідність максимального зменшення втрат урожаю від недополивів. Тому, за вирощування насіння кукурудзи до початку критичного періоду, поливи можна призначати згідно з вологістю ґрунту на 5–10% нижче оптимальної, а в подальшому, до молочної стиглості зерна, проводити їх варто тільки за оптимальних показників.

За вирощування кукурудзи на силос вегетаційні поливи слід проводити за оптимальної вологості розрахункового шару ґрунту, починаючи з 9–10 листків (початок періоду інтенсивного утворення листя) і до закінчення критичного періоду. В подальшому, до початку молочної стиглості зерна, поливи можна призначати за вологості ґрунту на 10–15% НВ нижче оптимальної.

Соя

На площах під соєю за посушливої, вітряної погоди навесні, коли швидко висушується посівний шар ґрунту і немає гарантії отримання дружних сходів, доцільно провести передпосівний полив нормою 200–250 м³/га.

Соя слабко реагує на зрошення до початку цвітіння, тому в посушливі роки, до настання цієї фази, здебільшого є потреба в проведенні тільки одного вегетаційного поливу. Найбільшу віддачу вегетаційні поливи забезпечують під час критичного періоду, коли прибавка врожаю на 100 м³ поливної води становить в середньому 0,7–1,0 ц/га. Закінчувати поливи сої необхідно через 10–15 діб після повного наливу бобів середнього ярусу.

Соняшник. Ця культура, не дивлячись на потужну кореневу систему, добре реагує на зрошення і, за високої агротехніки, забезпечує прибавку врожаю в середньому на 15,9 ц/га, а в посушливі роки — до 24 ц/га. Найефективнішими є вегетаційні поливи в період утворення кошику – до початку наливу насіння. Подальші вегетаційні поливи можуть призвести до розвитку небезпечних хвороб і, як наслідок, до суттєвого зниження врожаю. За повітряної посухи під час цвітіння культури доцільно застосовувати освіжаючі поливи.

Виноградники

Основу раціонального режиму зрошення виноградників на Півдні України складають вологозарядкові і вегетаційні поливи. Вологозарядкові поливи, як правило, здійснюють у період спокою винограду (восени або рано навесні), створюючи запаси вологи в глибоких шарах ґрунту для забезпечення доброї перезимівлі кущів та їхнього розвитку в початковий період вегетації. Вегетаційні поливи забезпечують оптимальне водоспоживання винограду. Для забезпечення високої продуктивності кущів винограду в південному Степу України в період від початку руху соку до достигання ягід необхідно за допомогою поливів підтримувати вологість у метровому шарі ґрунту в межах не нижче:

для пісків — 50 %;

для чорноземів південних супіщаних — 60 %;

чорноземів південних легкосуглинкових — 65 %;

середньосуглинкових — 70 %;

важкосуглинкових — 75 % НВ.

Залежно від метеорологічних умов вегетаційні поливи необхідно розпочинати в середині червня (кінець квітування). Припиняють поливи за 3–4 тижні до збирання врожаю винограду.

Плодові насадження

Вологозарядкові поливи забезпечують не лише створення запасу вологи в ґрунті, а й кращу перезимівлю дерев, підвищують довговічність насаджень. Відомо, що вологий ґрунт взимку промерзає на меншу глибину, а температура такого ґрунту на глибині розташування основної маси коренів завжди на 2-4 °С вища, ніж сухого, що створює кращі умови для кореневої системи. Плодові дерева і взимку випаровують воду. Нестача вологи в деревині, викликана недостатньою її кількістю в ґрунті, може призвести до пошкодження надземної частини дерев морозами.

Поєднання вологозарядкових і вегетаційних поливів значно підвищує ефективність зрошення садів. Осінні вологозарядкові поливи проводять у кінці жовтня – у листопаді після масового опадання листя, коли температура повітря знизиться настільки, що зменшується вбирання води кореневою системою й зникає небезпека відновлення вегетації дерева. Раннє проведення вологозарядкового поливу, після посушливого періоду, може знизити зимостійкість дерев. У першу чергу поливають кісточкові породи, літні сорти яблуні, які раніше закінчують вегетацію, зимові сорти й молоді дерева поливають останніми.

Осінній полив слід проводити з урахуванням ґрунтових умов. Особливо обережно, зволожуючи шар ґрунту на глибину до 80–100 см, поливають дерева на ділянках із недостатнім природним дренажем, а також із високим рівнем мінералізованих підґрунтових вод. На ділянках із глибоким заляганням підґрунтових вод і добре дренованим підґрунтям, можна проводити зволоження на глибині до 1,5–2 м.

Отже, вологозарядкові поливи — це вагомий агрозахід, що покращує водний і тепловий режими ґрунту, забезпечує кращий стан та перезимівлю озимих культур, багаторічних трав, багаторічних насаджень. Вологозарядкові поливи найефективніші за неможливості забезпечення в подальшому оптимальних режимів зрошення сільськогосподарських культур. Вони створюють буферний запас вологи в ґрунті, що забезпечує приріст урожаю.

В. Поліщук, канд. с.-г. наук, завідувач відділу зрошення,

Інститут водних проблем і меліорації НААН

Журнал «Пропозиція», №10, 2021 р.