Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

ADJUSTMENT OF WATER REGIME AND NUTRITION FOR GRAPE SEEDLINGS

Kurapina N.V. 1
1 Volgograd State Agrarian University
We have done four year (2007-2010) study on irrigating regimes of grape seedlings along with fertilizer applying and pre-planting conditioning of cuttings. The study tested 3 drip irrigation regimes and the fourth was in association with micro sprinkling. Drip irrigation regimes based on soil moisture in the layer of 0,0 to 0,6 m at the levels of: 1) 70…75 % of the lowest water holding capacity (LWHC); 2) 85…90 % LWHC; 3) differentiated vegetative phase – 85…90/70…75 % LWHC; and the forth watering regime based on the third, but under conditions of increasing temperatures above 30oC and air humidity decreasing below 40 % during the period of rooting the micro sprinkling was added. Trials for nutrition tested three different schemes for applying fertilizers. As a mean of pre-planting conditioning of grape cutting we used preparation «Radifarm» and «Master» as a leaf spray fertilization. The highest yield of grape seedlings at 70 % and accordingly highest level of profitability at 126,6 % has been provided by: 1) using differentiated watering regime along with pre-planting conditioning of cuttings (basal ends of cuttings was treated by «Radifarm»); 2) applying fertilizers through drip irrigation system and 3) applying «Master» as a leaf spray fertilization. The scheme for applying fertilizers was developed. Recommended irrigating regime includes 24 times watering: 19 times with irrigating rate of 125 m3/ha and 3–4 times with irrigating rate of 200 m3/ha. The necessity in micro sprinkling does not arise most of years.
drip irrigation
grape seedlings
irrigating rate
irrigating regime
1. Borodychev V.V. Sovremennye tekhnologii kapelnogo orosheniya selskokhozyaystvennykh kultur [Modern drip irrigation technologies for commercial crops]. Colomna, FGNU VNII «Raduga», 2010. 241 p.
2. Grigorov M.S., Kurapina N.V., Gusev D.E. Problemy melioratsii zemelipochvennogo plodorodiya («Problems of land reclamation and soil fertility»). Krasnodar: Kubanskiy Gos. Agro Univ., 2008, pp. 23–25.
3. Kravchenko L.V. Agrotekhnologicheskie i ecologicheskie aspecty razvitiya vinogrado-vinodelcheskoy otrasly («Agrotechnological and ecological aspects of grape-vine branch development»). Novocherkassk, 2007, pp. 3–31.
4. Kruzhilin I.P., Kurapina N.V., Gusev D.E. Prirodoobustroystvo – Management of natural resources, 2008, no. 3, pp. 25–29.
5. Kurapina N.V., Gusev D.E. Materialy mezhdunarodnoy distantsionnoy konferentsii (Materials of international distant conference). Novocherkassk, 2009, pp. 236–240.
6. Kurapina N.V., Gusev D.E. Proc. of Internat. conferece: Lucrary stiintifice. Kishinev, 2010, pp. 49–53.
7. Kurapina N.V., Gusev D.E., Chekashkina E.E. Vinodelie i vinogradarstvo – Enology and viticulture, 2010, no. 6, pp. 23–25.
8. Malykh G.P. Uskorennoe razmnozhenie vinograda: Issledovaniya i razrabotki [Accelerated multiplying of grapes: Research and Developments]. Rostov-on-Don, Book Publ., 1992, 200 p.

Выращивание качественного посадочного материала для отрасли виноградарства – важная практическая задача. Для обеспечения населения России рекомендованным по медицинским нормам количеством виноградной продукции в 14 кг на одного человека в год необходимо ежегодно закладывать по 9–10 тыс. га новых плантаций, на что требуется почти 22 млн штук саженцев, в том числе не менее 15 млн штук привитых и 5 млн корнесобственных [3]. Ежегодная потребность Волгоградской области в саженцах винограда оценивается в 300 тыс. штук [6]. Качественные показатели выращенного посадочного материала напрямую определяют продуктивность и долговечность закладываемых насаждений. Выращивание саженцев винограда возможно только при условии постоянного орошения, иначе черенки попросту погибнут от иссушения. В условиях резко континентального климата Волгоградской области широкое распространение получило капельное орошение [1]. Технологии выращивания саженцев винограда при капельном орошении до настоящего времени не было, выход стандартных корнесобственных саженцев обычно не превышает 50 %.

Цель исследований сводилась к разработке режима орошения и схемы удобрения виноградной школки, позволяющих в сочетании с предпосадочной подготовкой черенков получать наиболее высокий выход саженцев винограда первого сорта при экономии оросительной воды.

Исследования проводились в ООО «Дубовский виноград» Дубовского района Волгоградской области на протяжении четырех лет − с 2007 по 2010 гг. Почвенный покров на опытном участке представлен каштановыми маломощными супесчаными почвами. Обеспеченность почвы минеральным азотом низкая; подвижным фосфором низкая; обменным калием средняя. Наименьшая влагоемкость – 18,3 % массы абсолютно сухой почвы. Подземные воды на глубине 5,0…8,0 м не вскрыты.

По условиям увлажнения вегетационного периода годы исследований характеризовались следующим образом: 2007 – сухой (89 % обеспеченности), 2008 – средневлажный (22 %), 2009 – средний (43 %), 2010 – очень сухой (92 %).

Экспериментальные исследования проводились в двухфакторном полевом опыте. В серии опытов по водному режиму поч­вы (фактор А) в первом варианте вегетационные поливы проводили при снижении влажности в слое 0,0–0,6 м до 70…75 % НВ. Во втором варианте сроки полива определялись снижением влажности в том же слое до 85…90 % НВ. В третьем варианте поливы проводили дифференцированно по фазам вегетации – в период укоренения и активного роста школки – при влажности почвы в слое 0,0–0,6 м не ниже 85…90 % НВ, а в дальнейшем – при влажности поч­вы в том же слое не ниже 70…75 % НВ. В четвертом варианте поддерживали тот же режим влажности, что и в третьем, но при повышении температуры воздуха выше 30 °С и снижении относительной влажности воздуха ниже 40 % в период укоренения черенков дополнительно проводили микродождевание.

В серии опытов по минеральному питанию (фактор В) изучались три варианта. В первом из них под осеннюю обработку почвы вносили P40K60. Начиная с фазы образования 2…3-го листа, и далее через каждые 10…14 дней до начала вызревания саженцев давалась подкормка азотно-фосфорными удобрениями через систему капельного орошения (СКО) в дозе N12Р5 в виде карбомида и ортофосфорной кислоты (В1) – не менее 10 подкормок. Второй вариант основывался на первом, но нижние концы черенков перед посадкой 12 часов замачивали в препарате «Радифарм» (стимулятор корнеобразования) (В2). Третий вариант – по фону В2 в фазе образования трех листьев проводили внекорневые подкормки препаратом «Мастер» (NPK в соотношении 18:18:18 + 3 МЭ) дозой 5 кг/га, далее с интервалом 12…14 дней той же дозой, а в период вызревания саженцев тем же препаратом при соотношении NPK 3:11:38 + 4 МЭ также дозой 5 кг/га – от двух до четырех раз с интервалом 12…14 дней. Изучив рекомендации [8], в качестве контрольного был выбран вариант А2В1.

Опыт закладывали методом систематического размещения вариантов в трехкратной повторности. Площадь динамических площадок по каждому варианту составляла 8,4 м2. Схема посадки саженцев 0,2×0,10 м, расстояние между лентами 1,4 м. На делянке размещалось 240 саженцев. Приведенная схема посадки черенков в школку была разработана в результате проведения серии предварительных исследований [2, 4, 5, 7].

Для полива применялась израильская СКО AIK с капельницами Aquagol, характеристики капельных линий 0,9 мм×0,33 м×1,6 л/ч. Микродождеватели фирмы Naandan модели Super-10, радиус действия до 12 м. Фактическая поливная норма в первом варианте опыта составляла 200 м3/га, продолжительность водоподачи – 6 часов. Во втором варианте − 125 м3/га, продолжительность подачи − 3 ч 45 мин. Для дифференцированного предполивного порога 85…90/70…75 % НВ поливные нормы были соответственно 125 и 200 м3/га, а в варианте с микродождеванием – дополнительно 10 м3/га за один полив.

Влажность почвы определяли с помощью иррометра. Наблюдения, учеты и измерения в опытах выполняли с соблюдением требований методик опытного дела (Б.А. Доспехов, 1979, 1985, ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко и ВНИИОЗ).

В результате проведенных исследований установлено, что условия водообеспечения виноградной школки в течение вегетации характеризуются складывающимися в период вегетации погодными условиями и режимом орошения (табл. 1). В 2008, 2009 и 2010 годах микродождевание в период укоренения черенков не проводилось, поскольку в мае-июне относительная влажность воздуха не опускалась ниже 40 %. На всех вариантах проводили припосадочный полив нормой 100 м3/га и в октябре перед выкопкой саженцев нормой 150 м3/га. Благодаря поддержанию важности почвы не ниже принятых предполивных порогов, не было значительных ее колебаний, что создавало благоприятные условия для укоренения черенков и роста растений.

Наиболее высокая приживаемость черенков (до 85,7 %) была в варианте с поддержанием влажности в течение всего периода вегетации не ниже 85…90 % НВ с дальнейшим ее снижением до 70…75 % НВ. По фактору пищевого режима – приживаемость черенков в вариантах В1 составила в среднем 67,7 %. Применение стимулятора корнеобразования «Радифарм» увеличило приживаемость черенков на 11,8 % по сравнению с контролем, в этих вариантах приживаемость черенков была от 74,7 до 85,3 % (табл. 2).

Таблица 1

Число и распределение поливов виноградной школки по вариантам опытав годы исследований

Варианты по предполивному порогу влажности, % НВ

Год исследования

Число поливов, шт.

в том числе по месяцам, шт./поливная норма, м3/га

Оросительная норма, м3/га

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

70…75

2007

11

1/100

2/200

3/200

3/200

2/200

1/150

2250

2008

9

1/100

2/200

2/200

3/200

1/200

1/150

1850

2009

15

1/100

2/200

5/200

4/200

3/200

1/150

3050

2010

24

1/100

4/200

5/200

6/200

5/200

3/200

1/150

4850

средн.

16

1/100

3/200

4/200

4/200

3/200

до 1/200

1/150

3000

85...90

2007

23

1/100

5/125

6/125

6/125

5/125

1/150

3000

2008

19

1/100

4/125

5/125

6/125

3/125

1/150

2500

2009

26

1/100

4/125

8/125

8/125

5/125

1/150

3375

2010

39

1/100

6/125

8/125

10/125

10/125

4/125

1/150

5000

средн.

28

1/100

5/125

7/125

8/125

6/125

1/125

1/150

3469

85…90 в фазу активного роста, далее со снижением до 70…75

2007

20

1/100

5/125

6/125

6/125

2/200

1/150

2775

2008

18

1/100

4/125

5/125

6/125

2/200

1/150

2325

2009

24

1/100

4/125

8/125

8/125

3/200

1/150

3350

2010

33

1/100

6/125

8/125

10/125

5/200

3/200

1/150

4850

средн.

24

1/100

5/125

7/125

7/125

3/200

до 1/200

1/150

3325

Сочетание КО с МДД

2007

20

1/100

5/125

2/40

6/125

5/40

6/125

2/200

1/150

3055

Таблица 2

Приживаемость черенков по вариантам опыта в среднем за годы исследований, %

Вариант опыта

А1В1

А2В1 (к)

А3В1

А4В1

А1В2

А2В2

А3В2

А4В2

А1В3

А2В3

А3В3

А4В3

64,4

68,1

69,4

69,0

74,7

84,7

85,3

83,1

75,7

84,0

85,7

83,6

Примечание. НСР05 2007 – 5,0, 2008 – 5,3, 2009 – 4,5, 2010 – 4,8.

Анализ полученных данных измерений прироста показал, что самым интенсивным он был в вариантах с применением внекорневых подкормок макро- и микроэлементами. Недельный прирост лозы здесь достигал 0,11…0,12 м. Длина побегов растений в варианте с поддержанием влажности не ниже 70…75 % НВ в среднем на 0,14…0,15 м была меньше, чем в других вариантах. В контроле (вариант А2В1) лоза достигала длины 0,81 м. В конце вегетации наибольший прирост (1,02 м), был в варианте А3В3.

Увеличение площади листовой поверхности пропорционально приросту побегов. Наибольших значений (32…38 тыс. м2/га), она достигала в вариантах водного режима А2, А3 и А4 с применением внекорневых подкормок. В контрольном варианте площадь листовой поверхности составила около 30 тыс. м2/га. Наименьший удельный расход оросительный воды за период вегетации был в вариантах с третьей схемой применения удобрений, он составил от 100 до 104 л воды на 1 м2 листовой поверхности.

Важным показателем качества саженцев является вызревание лоз. Применение внекорневых подкормок препаратом «Мастер» обеспечило начало вызревания побегов на 3…10 дней раньше по сравнению с контролем (А2В2), а процентное отношение вызревшей части побега к общей длине на 2…8 % выше по сравнению с другими схемами применения удобрений и с контролем.

Измерение диаметра побега саженцев над вторым междоузлием показало, что растения, выращиваемые с применением препарата «Мастер», имели наибольший диаметр междоузлий. По вариантам водного режима наибольший диаметр побегов имели растения второго, третьего и четвертого вариантов, а на фоне применения удобрений и стимулятора корнеобразования по схеме В3 он достигал 7,1 мм.

Наблюдения за развитием корневой системы показали, что основная масса корней саженцев формируется в слое 0,2–0,4 м. Наибольшее количество пяточных корней образовалось у растений, которые выращивали во втором, третьем и четвертом вариантах водного режима с внекорневыми подкормками препаратом «Мастер». Здесь же наибольшая общая масса сухого вещества корней (22,6…22,8 г) на одном саженце.

Анализ суммарного водопотребления показал, что оно изменялось в зависимости от принятого в опытах водного режима поч­вы. Наибольшее количество воды в среднем за четыре года исследований израсходовано во втором варианте водного режима и составило 3722,25 м3/га, меньше всего расходовалось влаги в первом варианте (табл. 3). В структуре суммарного водопотребления преобладает участие оросительной воды, на долю которой во всех вариантах приходилось не менее 93 % общего количества использованной школкой влаги. Наименьший коэффициент водопотребления был в варианте с дифференцированным водным режимом и с применением удобрений по схеме В3. Он составил 28 л воды на один саженец. В контрольном варианте коэффициент водопотребления достигал 37.

Таблица 3

Водопотребление виноградной школки за годы исследований

Варианты по предполивному порогу влажности, % НВ

Годы исследований

Разность запасов влаги в почве в начале и в конце вегетации, м3/га

Атмосферные осадки*, м3/га

Оросительная норма, м3/га

Суммарное водопотребление, м3/га

70…75

2007

121

115

2250

2486

2008

145

122

1850

2117

2009

255

86

3050

3391

2010

55

115

4850

5020

в среднем

144

109,5

3000

3253,5

85…90

2007

121

115

3000

3236

2008

145

122

2500

2767

2009

255

86

3375

3716

2010

55

115

5000

5170

в среднем

144

109,5

3468,75

3722,25

85…90 со снижением до 70…75

2007

121

115

2775

3011

2008

145

122

2325

2592

2009

255

86

3350

3691

2010

55

115

4850

5020

в среднем

144

109,5

3325

3578,5

Сочетание КО + МДД

2007

121

115

3055

3291

2008

145

122

2325

2592

2009

255

86

3350

3691

2010

55

115

4850

5020

в среднем

144

109,5

3395

3648,5

Примечание. *) – На участках, покрытых пленкой, атмосферные осадки не учитывались.

Среднесуточное водопотребление виноградной школки было максимальным в фазу активного роста, пик его приходился на третью декаду июля. По вариантам орошения наиболее высокое среднесуточное водопотребление в эту фазу роста (40 м3/га), наблюдалось во втором варианте орошения. Биоклиматический коэффициент испарения в среднем за вегетацию в третьем и четвертом вариантах орошения составил 0,1 мм/1 °С.

Установлена зависимость выхода саженцев первого сорта от оросительной нормы и режима минерального питания, которая описывается уравнением множественной регрессии в виде полинома второй степени:

Z = –3,2 – 0,0024.X + 0,2056.Y ++ 0,0007.Х2 – 0,005 Х.Y – 0,372.Y2,

где Z – выход саженцев первого сорта, %; Х – оросительная норма, м3/га; Y – доза минерального азота, кг д.в./га.

Наиболее высокий выход саженцев первого сорта, составивший 70 %, был в варианте с поддержанием влажности почвы не ниже 85…90 % НВ со снижением до 70…75 % НВ и применением внекорневых подкормок препаратом «Мастер» (табл. 4).

Таблица 4

Выход саженцев по вариантам опыта в среднем за годы исследований

Вариант опыта

Прижилось черенков, %

Из числа прижившихся

Не прижилось черенков, %

саженцы 1-го сорта, %

саженцы других категорий, %

А1В1

64,4

31,4

33,0

35,6

А2В1 (к)

68,1

38,4

29,7

31,9

А3В1

69,4

44,3

25,1

30,6

А4В1

69,0

42,8

26,2

31,0

А1В2

74,7

45,7

29,0

25,3

А2В2

84,7

52,3

32,4

15,3

А3В2

85,3

55,7

29,6

14,7

А4В2

83,1

55,0

28,1

16,9

А1В3

75,7

57,6

18,1

24,3

А2В3

84,0

67,3

16,7

16,0

А3В3

85,7

70,0

15,7

14,3

А4В3

83,6

66,6

17,0

16,4

Примечание. НСР05 2007 – 0,7, 2008 – 2,0, 2009 – 3,7, 2010 – 4,5.

Экономический анализ показал, что при существующей цене реализации в 20 руб. за один саженец первого сорта наиболее экономически выгодно выращивание школки при сочетании вариантов поддержания предполивной влажности почвы 85…90 % НВ в фазу активного роста с последующим снижением ее до 70…75 % и применением удобрений по схеме В3. Уровень рентабельности в этом варианте составил 126,6 %.

В результате проведенных исследований производству рекомендуется:

1. Для улучшения приживаемости черенков и увеличения выхода саженцев первого сорта следует поддерживать влажность почвы в слое 0,6 м не ниже 85…90 % в период укоренения и активного роста с последующим снижением ее до 70…75 % НВ. Такой водный режим почвы при капельном орошении обеспечивается проведением в средний по условиям увлажнения год трех поливов нормой 200 м3/га и 19 поливов нормой 125 м3/га с распределением их по месяцам: в мае − 5, июне − 7, июле − 7, августе − 3 и возможен один полив в сентябре. В дополнение к этим следует проводить припосадочный полив нормой 100 м3/га и предуборочный нормой 150 м3/га.

2. Рекомендуемый водный режим почвы в условиях каштановых почв южного склона Приволжской возвышенности необходимо сочетать со следующей схемой удобрений: внесение под осеннюю обработку почвы P40K60. Начиная с фазы образования 2…3 листа, и далее через каждые 10…14 дней до начала вызревания саженцев давать подкормку азотно-фосфорными удобрениями в виде карбомида и ортофосфорной кислоты в дозе N12P5 с капельным поливом (не менее 10 подкормок). Перед посадкой нижние концы черенков на 12 часов замачивать в препарате «Радифарм». Начиная с фазы образования трех листьев и далее с интервалом 12…14 дней дополнительно проводить внекорневые подкормки препаратом «Мастер» (NPK в соотношении 18:18:18 + 3 МЭ) дозой 5 кг/га; а в период вызревания саженцев тем же препаратом при соотношении NPK 3:11:38 + 4 МЭ дозой 5 кг/га от двух до четырех раз с интервалом 12…14 дней.

Рецензенты:

Овчинников А.С., д.с.-х.н., профессор, член-корреспондент РАСХН, ректор Волгоградского государственного аграрного университета, г. Волгоград;

Григоров С.М., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой мелиорации земель и природообустройства Волгоградского государственного аграрного университета, г. Волгоград.

Работа поступила в редакцию 26.11.2012.