Полный текст статьи
Печать

           На основе агроэкологической оценки природных ресурсов Адыгеи определены основные факторы, лимитирующие урожайность культуры чая −  температура и влагообеспеченность. Изучением динамики влажности почвы в корнеобитаемом слое растений и концентрации клеточного сока во флешах чая в течение листосборного сезона установлен период дефицита влаги для растений чая (июль-сентябрь).

Возникновение даже небольшого дефицита воды в органах растений чая сразу же сказывается на интенсивности и направленности физиолого-биохимических процессов: снижается интенсивность фотосинтеза и транспирации, замедляется рост, существенно снижается урожайность и устойчивость к стрессовым воздействиям внешней среды (морозостойкость, засухоустойчивость).Поэтому весьма актуальнаразработка режима орошения  чайных насаждений в условиях Адыгеи [1].

         В этой связи была поставлена цельизучить влияние мелкодисперсного орошения  на урожайность и водно-воздушный режим чайных насаждений.

         Новизнаисследований состоит в том, что впервые проведено комплексное изучение влияния орошения на водно-воздушный режим чайных насаждений в системе «почва – растение – окружающая среда» в условиях Адыгеи, неблагоприятных по гидротермическому режиму в соответствии с требованиями культуры чая.

Впервые дана оценка мелкодисперсному орошению с использованием снегогенератора (снежной пушки) как нового эколого-мелиоративного приема и показано его влияние на урожайность чайных насаждений.

Исследования проведены в Майкопском районе на базе Адыгейского филиала ФГБНУ ВНИИЦиСК на полновозрастных чайных плантациях сорта Кимынь, произрастающих на бурых лесных почвах.

При закладке полевого опыта  в качестве основных методических рекомендаций использованы: «Методика полевого опыта» (Б.А. Доспехов, 1985) [2]; «Методика полевого опыта  в  условиях орошения» (Плешаков В.Н, 1983) [7]. Для оптимизации  водного режима чайных растений изучался мелкодисперсный способ полива, в связи с этим разработана схема опыта:

Вариант 1. – контроль (без орошения)

Вариант 2. мелкодисперсное орошение  с разовой поливной нормой 20 м3/га

            Опытные делянки  по 5п. м, повторность вариантов в опыте трехкратная.

Полив осуществлялся с помощью снегогенератора (снежной пушки) (рис.1) в жаркий период суток с 11 до 16 часов  по 10 минут каждый час с интервалом 50 минут.  Модель вентиляторного снегогенератора серии ESG-305, разработана компанией «Экосистема» представляет собой аппаратно-программный комплекс, который позволяет контролировать параметры окружающей среды (температуру окружающего воздуха, относительную влажность воздуха, температуру подаваемой воды и др.). Управление снежной пушкой осуществляется в ручном режиме. Необходимое для работы снегогенератора давление и расход воды (до 2 м3/ч) получают при помощи насосной станции.         

              Рисунок 1. Снегогенератор (снежная пушка) ESG-305 в работе 

Орошение проведено на фоне внесения минеральных удобрений.  Дозы фонового внесения удобрений: N250 P100 K100 кг/га д.в. установлены после агрохимического обследования почв опытного участка, с учетом урожайности плантации и уровня обеспеченности элементами питания  [3,4].

Сбор чайного листа и учет урожая  проведен в течение чаесборочного сезона с мая по сентябрь, согласно методическим указаниям по технологии возделывания чая в субтропической зоне Краснодарского края [4].

Один раз в месяц для механического анализа отбирались образцы чайного листа массой по 100 грамм каждого варианта,  они разбирались по фракциям: 2-х, 3-х, 4-х листные нормальные флеши и глушки. В каждой фракции подсчитывалось их количество, определялась масса флешей и фракционный состав чайного листа в процентах [5].

Температура и относительная влажность воздуха регистрировалась с помощью психрометра Ассмана на уровне чайной шпалеры  до  и после полива [6], а так же в течение суток через каждые  3 часа ежедневно с июня по сентябрь с помощью прибора «Измеритель-регистратор влажности и температуры (логгер) EClerk-M-RHT».

Концентрацию клеточного сока в 3-х листных флешах чая определяли в 6-кратной повторности рефрактометрическим методом. Отбор растительных образцов проводили до  и после полива, а также в динамике в течение листосборного периода в зависимости от метеоусловий [8].

Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом. Образцы почвы отбирали на глубину корнеобитаемого слоя 0,5 м, послойно через 0,1 м на стационарных площадках до и после поливов, а также в течение листосборного сезона в зависимости от метеоусловий [9].

Метеорологические показатели территории использованы по данным Майкопской опытной станции ВИР.

Результаты исследований.

           Анализ  погодных условий  Майкопского района в 2016 году показал, что абсолютный минимум температуры зимних месяцев был отмечен в январе (-23,5 °С). Чайные насаждения в этот период находились под снежным покровом и благополучно, без повреждений перенесли мороз. В феврале и марте температура  понижалась                  до -7,7 °С.  В  апреле  отмечены заморозки до -1,7 °С. В начале вегетации (IV) наблюдались резкие перепады температур в дневное и ночное время (от 5 до 27,6°С), что вызвало задержку начала листосборного периода. Первый сбор чайного листа был проведен 23 мая. Всего сделано 6 сборов.

Максимальное количество осадков выпало в весенне-летнее  время (апрель − 176,8 мм, июнь − 164,9 мм, август – 157 мм), что существенно  превысило средние многолетние данные. По данным Чхаидзе (1991), чайному растению в течение листосборного периода требуется ежемесячно не менее 100 мм осадков [10]. Всего за период с апреля по сентябрь выпало 704 мм осадков. Засушливый период с кратковременными ливневыми осадками наблюдался со 2-й декады июля    по 1-ю декаду августа (осадков выпало: 2-я декада июля -5,5 мм, 3-я декада июля -20,6 мм, 1-я декада августа – 22 мм). Этот период сопровождался высокими температурами воздуха (34,3-36°С).

Характеристика распределения осадков и их влияния на концентрацию клеточного сока во флешах чая представлена на рис.2.

Рисунок 2. Характеристика распределения осадков и их влияние на концентрацию клеточного сока во флешах чая в течение листосборного периода 2016 года. 

Основным диагностическим показателем нарушения водного режима растений чая является концентрация клеточного сока (ККС) во флешах чая. Благоприятный водный режим чайного растения характеризует величина ККС равная 8-9 %; начало нарушений водного режима – 10-11 %; серьезные нарушения – 12-13%; почвенная засуха – 16-18% и более [10].

ККС в 3-х листных флешах чая стала превышать оптимум  (8-9 %) со второй декады июля на контроле и достигла максимального значения в 1-й декаде августа (13,5%), что  свидетельствует  о серьезных нарушениях водного режима  у чайного растения .

В критический для чайного растения период: в июле  с 13.07 по 16.07, августе с 02.08 по 05.08 и с 29.08 по 30.08 был проведен мелкодисперсный полив (далее  по тексту МДП)  чайных растений с разовой поливной нормой из расчета 20 м3/га.  Всего сделано 10 поливов (см. рис.2).   

На варианте с МДП    ККС в течение листосборного периода была в оптимальных значениях (8 ±0,5%).

В ходе исследований установлено, что МДП растений чая  в жаркое время суток с 11 до 16 часов повышает относительную влажность воздуха на уровне шпалеры  c 74-79 % до 91-94%, тогда как на контроле наблюдалось ее снижение до 66-69 %. Температура воздуха на уровне шпалеры при МДП держалась в оптимальном диапазоне  23-26 °С,  тогда как на контроле она возрастала до 29-36 °С. 

Экспериментальные данные показали, что при МДП поддерживается влажность почвы на оптимальном уровне (77,8 % от НВ в июле, 82,3% от НВ в 1-й декаде августа), тогда как  на контроле в засушливый период она снизилась до 65 %  от НВ в июле и  48,2% от НВ в 1-й декаде августа. Влажность почвы ниже 70 % от НВ называется влажностью замедления роста растений.

Мелкодисперсный полив существенно повлиял на урожайность чайных насаждений (табл.1). На контроле  (без полива) было собрано 39,8 ц/га, тогда как на варианте с МДП урожай составил 71,4 ц/га. 

Таблица 1. Динамика сбора чайного листа, 2016 г  (опытный участок «Гора»). 

Вариант

Повтор-ность

                                  Урожая чая, г

В перес-чете

на

ц/га

23.05

20.06

12.07

01.08

30.08

26.09

Всего в кг

Контроль (без полива)

I

510

465

690

590

190

175

2620

38,1

II

435

525

515

645

410

220

2750

40,0

III

540

670

455

765

225

180

2835

41,2

Среднее

495

533

553

667

275

192

2735

39,8

 

 

МДП

I

700

620

565

1320

1320

365

4890

71,1

II

590

555

715

1510

1175

395

4940

71,9

III

635

775

675

1470

1020

320

4895

71,2

Среднее

642

650

652

1433

1172

360

4908

71,4


Данные механического анализа фракционного состава чайного листа свидетельствуют о высоком качестве чайного сырья, содержащего в мае и июне 95 %  нормальных 2-3-х листных флешей, в июле 88,8 %, в августе – 90,4 % на вариантах с МДП.  На контроле отмечается увеличение процентного содержания глушков (22,5%) в июле. При МДП отмечается тенденция увеличения средней массы флешей: самые крупные флеши собирали в августе на варианте с МДП − 2-х листные - 0,5 г, 3-х  - 1,09 г, 4-х -1,2 г., на контроле они составили  - 0,4; 0,8; 0,9 соответственно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты исследований доказывают высокую эффективность мелкодисперсного полива с помощью снегогенератора. Урожайность чайных насаждений  в 2016 году увеличилась на 80% по сравнению с контролем (без полива) и составила 71,4 ц/га.

 При МДП создается благоприятный микроклимат в экосистеме чайного куста: снижается температура воздуха на уровне чайной шпалеры на 6-10 °С,  повышается относительная влажность воздуха на 15-25%, влажность почвы поддерживается в  оптимальных  для растения значениях (77,8-82,3% от НВ).