Водоспоживання та випаровування озиминою в умовах зрошення

У пшениці озимої вирізняють два великих періоди щодо розвитку рослин і використання вологи: перший — від появи сходів до кінця вегетації у зв’язку з припиненням вегетації рослин узимку; другий — від весняного поновлення вегетації і до визрівання зерна.

Р. Вожегова, д-р с.-г. наук,
П. Писаренко, канд. с.-г. наук,
Інститут зрошуваного землеробства НААН

Найважливішим елементом під час формування режиму зрошення сільськогосподарських культур є сумарне водоспоживання, або та кількість води, яка необхідна рослинам протягом вегетаційного періоду для отримання запланованого врожаю в конкретних природних умовах за оптимізації усіх технологічних процесів. Сумарне водоспоживання культур є показником потреби рослин у воді за весь період вегетації, а сумарне випаровування — за окремі її часові періоди. Вони складаються з витрат вологи на транспірацію рослин, випаровування з поверхні грунту і формування біологічної маси. Різні вимоги рослин до об’ємів води, необхідних для оптимального проходження ростових і продукційних процесів, а також формування високого врожаю, є результатом їхнього еволюційного розвитку і склалися під впливом різних кліматичних умов.
Численними дослідженнями встановлено, що найвпливовішими регулюючими факторами показників сумарного водоспоживання є кліматичні умови зони вирощування, погода під час вегетації рослин, біологічні ознаки сортів і, в першу чергу, тривалість вегетаційного періоду, вологозабезпеченість рослин та ін.
   Витрати грунтової вологи на транспірацію рослин і випаровування з поверхні грунту за окремі відрізки вегетаційного періоду за меліоративною термінологією прийнято називати сумарним випаровуванням. Показник сумарного випаровування культури не є константною величиною і змінюється протягом вегетації залежно від темпів ростових процесів та розвитку рослин, погодних умов, водного режиму грунту та інших факторів.
Як правило, на початку вегетації культури витрачають незначну кількість вологи і, в основному, шляхом випаровування з поверхні грунту.
У пшениці озимої вирізняють два великих періоди щодо розвитку рослин і використання вологи: перший — від появи сходів до кінця вегетації у зв’язку з припиненням вегетації перед входженням рослин у зиму; другий — від весняного поновлення вегетації і до визрівання зерна.
У науковій літературі здебільшого надається інформація щодо другого періоду, але в окремих працях є посилання і на показники витрат вологи рослинами від появи сходів до входження в зиму.
   За даними Інституту зрошуваного землеробства, на Півдні України середньодобова витрата вологи пшеницею озимою за оптимального зрошення в середньому за 9 років становила: від сівби до входження в зиму — 5,2 м3/га; від поновлення вегетації до виходу в трубку — 27,9; від виходу в трубку до колосіння — 35,3; від колосіння до молочної стиглості зерна — 65,3 і від молочної до повної стиглості — 21,7 м3/га.
Нами встановлено динаміку витрат вологи зрошуваною пшеницею озимою в польових дослідах від появи сходів і до повної стиглості зерна в умовах Південного Степу на Інгулецькій зрошувальній системі (табл. 1).
Отже, за роки спостережень середня кількість опадів за періодами була такою: сходи — припинення вегетації — 660 м3/га, припинення вегетації — весняне відростання — 1140, весняне відростання — повна стиглість зерна — 1897, усього від появи сходів до повної стиглості зерна — 3697 м3/га.
Аналіз даних використання вологи з різних шарів грунту показує, що в осінній період вегетації, а також під час зимівлі рослин відбувається поступове поповнення її запасів у глибоких шарах грунту. Це видно з наведених показників сумарного водоспоживання, які зменшуються від шару грунту 0–50 см до шару 0–200 см. Під час весняно-літньої вегетації, навпаки, показники сумарного водоспоживання у цих шарах збільшуються. Такі дані свідчать про те, що навесні та влітку рослини використовують вологу зі всього двометрового шару грунту.
   Порівняння сумарних витрат вологи полем пшениці озимої і кількості опадів за період від появи сходів до повної стиглості зерна дає змогу встановити дефіцит вологи, який необхідно компенсувати вегетаційними поливами. За нашими даними, виходячи з показників витрат вологи з метрового шару грунту, він становить 1834 м3/га. В середньому за роки досліджень зрошувальна норма в цьому досліді становила 1450 м3/га.
Наведені у табл. 1 дані дають змогу визначити і частку витрат вологи у різні періоди. Вони показують, що за період зимівлі рослин поле пшениці озимої втрачає близько 700 м3/га води (за показниками з шару грунту 0–200 см), а кількість опадів за цей самий час становить у середньому за 9 років 1140 м3/га. Таким чином, за зимовий період поле озимої пшениці накопичує близько 400–450 м3/га грунтової вологи. Що стосується періоду весняно-літньої вегетації, то диспропорція між витратами води, які, до речі, йдуть, в основному, на формування врожаю, і кількістю атмосферних опадів суттєва й становить у середньому 1842–2330 м3/га, та у більшості років нестачу легкодоступної вологи необхідно компенсувати вегетаційними поливами.
   Подібний аналіз зроблено нами і за 22-річний період, але за довші фази: сходи — весняне відростання, весняне відростання — повна стиглість зерна. Відповідно до його результатів, за період від появи сходів і до весняного поновлення вегетації поле пшениці озимої витрачає з двометрового шару грунту в середньому 1175 м3/га води, а сумарне водоспоживання за період весняно-літньої вегетації становить 3734 м3/га. Таким чином, у середньому поле пшениці озимої на Півдні України за оптимального режиму зрошення потребує на формування високого врожаю (60–65 ц/га і більше) близько 4900 м3/га води, значна частина якої подається шляхом вологозарядкового (передпосівного) і вегетаційних поливів.
   Середньодобове випаровування пшениці озимої має форму параболи, максимальна відзнака якої припадає на міжфазовий період колосіння — початок молочної стиглості зерна і дорівнює в середньому за 13 років 59,3 м3/га (табл. 2). Відразу після відростання рослин і до фази виходу рослин у трубку, а також від молочної і до повної стиглості зерна показники середньодобового випаровування незначні і становлять у середньому 23,5–30,5 м3/га.
За результатами багаторічних спостережень за динамікою витрат вологи рослинами озимої пшениці за оптимального режиму зрошення з метрового шару грунту нами було розраховано показники сумарного і середньодобового випаровування озимої пшениці за декадами весняно-літньої вегетації. Результати досліджень було систематизовано за різними щодо погодних умов роками і для них визначено конкретні показники випаровування (табл. 3).
Отримані результати дають змогу заздалегідь належним чином провести планування поливного сезону пшениці озимої, а також оперативно управляти режимом зрошення культури протягом усього вегетаційного періоду. Для прикладу наведемо проектний режим зрошення пшениці озимої для середньопосушливого року (табл. 4).