Чому часте крапельне зрошення знижує стійкість культур до посухи та як це виправити

Чому часте крапельне зрошення може знизити стійкість до посухи?

Часте зрошення в крапельних системах може знизити посухостійкість культур. Цей ефект підтверджено численними дослідженнями та практичними прикладами авторитетних сільськогосподарських установ та підприємств. Основною причиною є взаємодія між розподілом води, ростом коренів, умовами ґрунту та фізіологією культури. Часте зрошення має тенденцію концентрувати воду в неглибоких шарах ґрунту, що спонукає коріння залишатися біля поверхні, а не рости глибше, що зрештою утворює порочне коло: часте зрошення призводить до дрібного розподілу води, що викликає неглибокий ріст коренів, а потім зменшує здатність культури поглинати воду з глибокого ґрунту, роблячи її більш вразливою до посухи.

ЄЧасте крапельне зрошення заважає росту коренів?

⒈ Мілководдя обмежує проникнення коренів

По-перше, часте крапельне зрошення може призвести до того, що волога ґрунту залишиться зосередженою в неглибокому шарі, що безпосередньо обмежує проникнення коренів. За результатами досліджень у статті «Вплив частоти крапельного зрошення на розповсюдження коренів і посухостійкість бавовнику» (Журнал досліджень бавовни, 2023), коли частота зрошення перевищує один раз на добу, вологість ґрунту в шарі 0~30 см залишається в насиченому стані протягом тривалого часу, тоді як вміст вологи в шарі ґрунту нижче 50 см значно нижчий.

З точки зору системи крапельного зрошення, коріння культур природним чином пристосовується до наявності води, концентруючись у зволоженому неглибокому шарі ґрунту, а не проростаючи глибше в профіль ґрунту. Наприклад, у польовому досліді на бавовнику при плівковому краплинному зрошенні щільність довжини коренів у шарі 0–25 см бавовнику, який зрошують щодня, у 2,3 рази перевищує щільність довжини бавовнику, який зрошують один раз на 3 дні, тоді як щільність довжини коренів у шарі 50–80 см становить лише 45% від останнього. Такий неглибокий розподіл коренів ускладнює для культур отримання води з глибокого ґрунту після припинення зрошення, і симптоми в’янення з’являться швидко. У системах фертигації цей ефект може бути ще більше посилений, оскільки поживні речовини переміщуються разом з водою, сприяючи ще більшій концентрації коренів у верхньому шарі ґрунту.

⒊ Чи може забагато води спричинити гниття коренів?

По-третє, якщо зрошення застосовується занадто часто, пори ґрунту залишаються насиченими протягом тривалого періоду часу, зменшуючи доступ кисню до кореневої зони. Це обмежує дихання коренів і загальну активність коренів і може знизити ефективність поглинання поживних речовин і води. У важких випадках тривала гіпоксія коренів може призвести до пошкодження коренів, кореневої гнилі та підвищеної сприйнятливості до ґрунтових -захворювань. Оскільки активність коренів знижується, здатність рослини поглинати воду та поживні речовини зменшується, що ще більше знижує її стійкість у періоди посухи. Наприклад, у культивованих і зрошуваних сірих пустельних ґрунтах, якщо крапельне зрошення кукурудзи проводити двічі на день, швидкість дихання коренів зменшиться на 28% через 15 днів, а суха маса коренів зменшиться на 19% порівняно з поливом один раз на 3 дні. Коли настає посуха, кукурудза з гіпоксичними коренями в’яне на 2-3 дні раніше, ніж кукурудза з нормальною активністю коренів.

⒋ Яка найкраща глибина крапельної лінії для культур?

Крім того, неправильна глибина закладання випромінювачів у поєднанні з високою частотою зрошення ще більше посилить чутливість культур до посухи. Коли крапельні лінії закладені на невелику глибину менше 30 см, зрошувальна вода має тенденцію залишатися концентрованою у верхньому шарі ґрунту та має обмежену здатність проникати в глибші профілі ґрунту. Для польових культур, таких як кукурудза та бавовна, рекомендована глибина закладення випромінювачів становить 30–40 см. Для фруктових дерев більш доцільною є установка на глибину 40–50 см. Ця глибина може гарантувати, що зрошувальна вода може певною мірою проникати глибоко в ґрунт, спрямовуючи кореневу систему до росту вниз. Однак у реальній -сільськогосподарській практиці крапельні лінії часто встановлюють надто мілко (15–25 см), а в поєднанні з частим зрошенням це призводить до надмірної концентрації коренів у верхньому шарі ґрунту. Польові досліди Рівуліса в яблуневих садах показують, що, коли крапельні лінії закопують на 25 см і зрошують щодня, коріння залишаються зосередженими в шарі ґрунту 0–30 см, а падіння плодів в умовах посухи досягає 27%. При збільшенні глибини закладення до 45 см і скороченні поливу до одного разу на 3 дні глибина проникнення коренів покращується на 52%, а швидкість опадання плодів знижується до 8%.

Слід підкреслити, що принцип «невеликої кількості та частого часу» не означає, що частоту зрошення можна збільшувати без обмежень. Відповідно до Служби сільськогосподарської консультації Університету штату Північна Дакота (NDSU), частоту зрошення слід регулювати залежно від структури ґрунту, типу культури та стадії росту. Піщані ґрунти з низьким вмістом води можуть вимагати більш частого зрошення, але зазвичай не частіше одного разу на день. Навпаки, суглинкові та глинисті ґрунти з більшою -здібністю до водоутримання слід зрошувати рідше, як правило, раз на 2–3 дні. Оскільки поверхнева волога ґрунту легко втрачається через випаровування, особливо при частому неглибокому зрошенні, культури з неглибокою кореневою системою частіше відчувають швидкий водний стрес після припинення зрошення. Тому планування зрошення слід поєднувати з мульчуванням і практикою збереження вологи в ґрунті, щоб зменшити випаровування та зменшити залежність від частого зрошення.