Призначаючи норми вегетаційних поливів, слід зважати на потужність ґрунтового горизонту й наявність відкладень під ним, особливо вапняково-щебенистих.
Основні масиви виноградних насаджень зосереджені у південних регіонах країни. Забезпеченню рослин вологою у цій місцевості притаманний хронічний дефіцит. Найбільші запаси природної вологи в активному шарі ґрунту формуються протягом осінньо-зимового періоду, у середньому їх обсяг сягає 2250–2500 м3/га, з цього запасу для виноградних рослин є доступним близько 1600–1650 м3/га. Однак протягом минулих осені 2019 та зими 2019–2020 року в регіоні випало усього 140–150 мм вологи. У перерахунку на гектарну норму загальний обсяг вологи, що надійшла в ґрунт, сягнув лише 1400–1500 м3/га, або близько 69–73% середнього багаторічного значення для цього періоду. Із зазначеного обсягу опадів у активному шарі ґрунту на момент весняного переходу температури через позначку +5 °С було акумульовано близько 490 м3/га вологи, решту було витрачено на фізичне випаровування. Останнє відбулося внаслідок аномально високої температури, що трималася протягом усього осінньо-зимового періоду. На початку фази сокоруху винограду запаси доступної для нього вологи в активному шарі ґрунту вчергове зменшилися, упавши до 300 м3/га. Такого обсягу ґрунтової вологи не вистачить навіть для початкової фази розвитку виноградних кущів — у цей період рослини потребують, щоб води в активному шарі ґрунту було близько 450–500 м3/га. Тобто дефіцит вологи вже на початку вегетації-2020 сягає 150–200 м3/га. У фазу росту пагонів обсяги вологи, яку кущам необхідно спожити для нормального розвитку, зростуть до 900–1100 м3/га. Необхідне рослинам вологозабезпечення у фазу росту ягід сягатиме 1200–1350 м3/га за. За середньобагаторічними даними природні ресурси вологи в цей період вегетації винограду в регіоні є значно меншими — близько 506 м3/га протягом росту пагонів та 920 м3/га під час росту ягід. Ця кількість не здатна забезпечити культурі необхідних умов зволоження. Для рослин дефіцит вологи в поточному році створює ризики повної втрати урожаю ягід. Також настає небезпека морозних ушкоджень винограднику під час наступної зими.
Забезпечити оптимальні умови зволоження винограду можна за допомогою зрошення насаджень. У цьому разі раціональний поливний режим необхідно розраховувати для кожної конкретної ділянки. Застосування індивідуальних поливних режимів зумовлене тим, що в умовах України виноградники культивуються як на повнопрофільних ґрунтах, так і на сильнозмитих із незначним активним шаром ґрунту. Маємо в Україні й виноградники на карбонатних чорноземах із неоднаковою глибиною залягання вапняково-щебенистих відкладень різної структури та щільності. Тому поливні режими конкретних виноградників суттєво різнитимуться. Зокрема, залежно від водно-фізичних властивостей ґрунту суттєво змінюватимуться обсяги та глибина зволоження, поливна норма, кількість вегетаційних поливів тощо.
Особливо великого значення ці залежності набувають за поливу рослин у багаторічних насадженнях. Уникнення помилок під час призначення поливного режиму важливе не лише з екологічних і агротехнічних міркувань, а й прямо впливає на собівартість поливу, а також — урожайність і якість ягід, фітосанітарний стан виноградників й ефективність галузі загалом. Таке акцентування викликане тим, що у практиці товарних насаджень України поливні режими дуже часто призначаються без урахування ґрунтово-кліматичних умов окремих ділянок, не беруться до уваги ані вік насаджень, ані напрями подальшого використання урожаю ягід. Передусім помилки стосуються визначення норм поливної води, яка необхідна для оптимізації вологості ґрунту протягом вегетації насаджень.
Поливна норма — це кількість води, що подається на ділянку за один полив і акумулюється в розрахунковому шарі ґрунту — з тим, щоб кущі винограду її поступово споживали. Правильно розрахована поливна норма помагає враховувати: імовірний скид і фільтрацію поливної води у шари ґрунту, що розташовані нижче; ґрунтові води; поверхневе розтікання поливної вологи у міжряддях. Ідеться про зменшення втрат вологи на фізичне випаровування з поверхні ґрунту.
Для розрахунку поливної норми необхідно заздалегідь визначити водоутримні властивості ґрунту, а саме: найменшу вологоємкість (НВ), вологість розриву капілярів (ВРК) та вологість в’янення (ВВ), які обов’язково визначаються на етапі проєктування зрошуваних багаторічних насаджень. На основі експериментальних досліджень слід розрахувати й допустиму глибину зволоження ґрунту — цей показник необхідно враховувати під час призначення поливної норми води.
Формули, необхідні для призначення поливної норми (1–11), наведені нижче. Важливо. Вологозапаси ґрунту й поливні норми розраховують у м3/га.
У формулах використано такі позначення і поняття:
А — потужність ґрунтового шару, м;
НВ — найменша вологоємкість ґрунту. Ідеться про кількість води, яку здатні утримувати капіляри ґрунту після стікання гравітаційної води. Цей показник характеризує верхню межу умісту вологи в ґрунті. Вологозапаси ґрунту після його поливу повинні досягати рівня НВ. Найменша вологоємкість ґрунту розраховується за формулою (1):
НВ = 3300 × А;
ВРК — вологість розриву капілярів. Це поняття характеризує нижню межу умісту легкодоступних (активних) вологозапасів. Тобто ідеться про обсяг вологи у ґрунті, нижче від якого умови водопостачання рослин починають погіршуватися. Для ґрунтів кримського півострова ВРК становить 71% від НВ. Якщо обсяг вологи у ґрунті падає до або нижче за ВРК, то на ділянці необхідно розпочинати полив. Величина ВРК для різної глибини розрахункового шару ґрунту встановлюється за експериментальною формулою (2):
ВРК = 2350 × А.
АВ — активні вологозапаси. Цей показник розраховується як різниця між НВ та ВРК за формулою (3):
АВ = ВН – ВРК = 950 × А.
ВВ — вологість в’янення. Ідеться про рівень вологозапасів, за досягнення якого ґрунтом рослини в’януть унаслідок дефіциту вологи. Розраховується за формулою (4):
ВВ = 1450 × А.
ПрВ — продуктивні вологозапаси. Ідеться про різницю між НВ та ВВ. Це поняття описує кількість ґрунтової вологи, яку рослина має змогу спожити з ґрунту до настання в’янення. Розраховується за формулою(5):
ПрВ = НВ – ВЗ = 1850 × А.
Розподіл ґрунтів на потужні і малопотужні є умовним. Визначається товщиною шару ґрунту, що перекриває вапняково-щебенисті відкладення. Потужними вважаються ґрунти, у яких цей шар завтовшки 0,8 м і більше, а малопотужними, відповідно, з тоншим, аніж 0,8 м.
Розподіляють ґрунти й за рівнем залягання ґрунтових вод. Межею є глибина 2,5 м. Якщо води розташовані ближче до поверхні — залягання близьке, далі — глибоке. На основі досліджень водоутримувальної здатності ґрунту й раціональних режимів зрошення на нормально складених ґрунтах із глибоким (понад 2,5 м) рівнем залягання ґрунтових вод для запобігання втрат поливної води на осередкову фільтрацію за межі кореневмісного шару поливна норма не повинна перевищувати 500 м3/га. Що ж до агрокультур із малим розрахунковим шаром (наприклад овочі), поливна норма розраховується за формулою (6):
M = 950 × А.
Норма вологозарядного поливу, метою якого є забезпечити вологою озимі культури у міжполивний осінньо-зимовий період, розраховується за формулою (7):
Мвлз = 2000 – В0,7,
де В0,7 — загальні вологозапаси у шарі ґрунту завтовшки 0,7 м, які визначають термостатно-ваговим методом напередодні вологозарядного поливу. За раціональних режимів зрошення змінне зволоження ґрунту в діапазоні НВ ÷ ВРК утримується в шарі завтовшки (завглибшки) 0,55–0,6 м. У глибші шари ґрунту волога потрапляє у невеликій кількості шляхом капілярного розтікання, а також унаслідок накладання на полив значних опадів. Таким чином, шар ґрунту, що розташований глибше за 0,6 м, є резервуаром для випадкового надмірного зволоження. Волога, що потрапила в шар 0,6–1,2 м, буде спожита рослинами. Якщо доводити до НВ метровий шар ґрунту, то тоді залишатиметься великий, близько 450 м3/га, обсяг резервної активної вологи, яка за значних опадів транспортується у глибші й уже недоступні для рослин шари ґрунту і у підсумку буде для них безповоротно втрачена.
Для малопотужних, товщиною менших за 0,8 м, ґрунтів, що підстилаються вапняково-щебенистими відкладеннями, поливну норму вегетаційних поливів розраховують за формулою (8):
M = 950 × а – 100,
де а = А – 0,15, м; а — розрахунковий шар ґрунту, що підлягає зволоженню; А — загальний, перекривний вапняково-щебенисті відкладення, шар ґрунту.
Норма осіннього вологозарядного поливу розраховується за формулою (7).
Слід зазначити, що на ґрунтах із заляганням вапняку ближче ніж 0,8 м не можна розміщувати озимі культури, оскільки згадана потужність ґрунту є мінімальною для акумуляції води, необхідної для нормальної перезимівлі рослин. На малопотужних ґрунтах поливи слід виконувати дощувальними машинами, що працюють тільки в русі (наприклад, «Фрегат»), інтенсивність дощу не повинна перевищувати 1,3 мм/хвил., інакше частину води буде втрачено на осередкову фільтрацію у вапняково-щебенисті відкладення. Не можна допускати змикання ґрунтової вологи з вапняком, бо останній, маючи більшу всмоктувальну здатність, аніж ґрунт, що його перекриває, забирає вологу з ґрунту набагато інтенсивніше, аніж рослини, а це веде до втрат поливної води, яка у цьому разі безповоротно втрачається у вапняку, а не працює на урожай.
На основі багаторічних досліджень встановлено, що за глибини залягання 2,5 м і нижче ґрунтові води суттєво не впливають на процеси, які відбуваються в кореневмісному шарі ґрунту. Якщо ґрунтові води розташовані ближче ніж 2,5 м від поверхні поля, вони активно впливають на водний режим кореневмісного шару, й неправильне управління режимами зрошення у цьому разі призводить до виникнення вторинного засолення та заболочування, що у підсумку виводить зрошувальні поля із сільськогосподарського обігу на тривалий час.
Поливна норма для вегетаційних поливів розраховується за формулою (9):
m = 250×(Н – 0,5),
де Н — глибина ґрунтових вод у день поливу, м.
Норма вологозарядного поливу розраховується за формулою (10):
Мвлз = НВа – Ва,
де НВа — найменша вологоємкість; Ва — загальні вологозапаси, визначені термостатно-ваговим методом безпосередньо перед поливом, м3/га.
Розрахунковий шар ґрунту (а), м, визначається за формулою (11):
а = 0,4×(Н–0,5) – 0,2,
де Н — рівень ґрунтових вод на полі перед поливом, м.
За поливу дощувальними машинами з водозабором від тимчасових зрошувачів (ДДА-100МА та ін.) поливна норма нетто дорівнює різниці між об’ємом води, що пройшов через початок зрошувача (гідрант), і фільтраційними втратами в тимчасовому зрошувачі. Для ґрунтів кримського півострова ці втрати становлять 20 м3/год/1 км довжини тимчасового зрошувача і є безповоротно втраченими для такого поля.
Висновки
Як бачимо з вищенаведеного матеріалу, у процесі визначення величини поливних норм слід враховувати особливості ґрунтово-кліматичних умов (фільтраційні властивості ґрунту, водоутримну здатність, рівень залягання ґрунтових вод, глибину залягання вапняково-щебенистих відкладень), щоб уникнути негативного впливу зрошення на ґрунт. Ідеться про те, щоб завдяки правильним поливним нормам запобігти промиванню поживних речовин, передусім азоту, за межі кореневмісного шару ґрунту, а також вторинному осолонцюванню й заболочуванню ґрунтів.
Іван Шевченко, д-р с.-г. наук
журнал “Садівництво по-українськи”, квітень 2020 року
Усі авторські права на інформацію розміщену у журналі
“Садівництво по-українськи” та інтернет-сторінці журналу за адресою
https://agrotimes.ua/ належать виключно видавничому дому «АГП Медіа» та
авторам публікацій, згідно Закону України “Про авторське право та
суміжні права”.
Використання інформації дозволяється тільки після отримання письмової згоди від видавничого дому «АГП Медіа».
Садівництво по-українськи
