Аннотация

Цель: создание и экспериментальная оценка ресурсосберегающей технологии производства картофеля на орошении при использовании гидросорбентов. 

Материалы и методы. В основу гипотезы исследований положено явление образования мини-водохранилищ за счет абсорбции гидрогелями оросительной воды с растворенными в ней удобрениями, которая направляется к корням растений в течение более длительного периода. Подачу гидрогеля с удобрениями обеспечивает специально разработанная машина, способная вносить обогащенный гидрогель ниже дна посадочной борозды и только в зону рядка. 

Результаты. Для снижения расхода оросительной воды, удобрений, а также антропогенного воздействия на почву при возделывании сельскохозяйственных культур на орошении предлагается при выращивании картофеля использовать обогащенный удобрениями гидрогель. Его способность абсорбировать влагу в объеме до 280 раз на 1 г вещества обеспечивает подачу влаги и питательного раствора к корням растений в течение более длительного периода, благодаря этому снижается расход оросительной воды и удобрений в 1,3–1,4 раза по сравнению с типовыми технологиями. 

Выводы. Разработана и экспериментально исследована технология комплексного решения задачи ресурсосбережения при возделывании картофеля на орошении с использованием гидросорбентов. Все элементы технологии взаимосвязаны между собой и включают разработку и применение машины для посадки картофеля с внесением обогащенного гидрогеля и обеспечение поливных норм из расчета 300 куб. м/га при соблюдении предполивного порога 80 % наименьшей влагоемкости. Биологическая урожайность на контроле – 21,6 т/га, а при внесении гидрогеля в дозе 18,2 г/пог. м и удобрений в виде нитроаммофоски в дозе 33,3 г/пог. м получена урожайность 29,4 т/га при НСР0,5 = 0,04. Выход товарный на контроле – 19,3 т/га, а при поддержании отмеченных доз обогащенного гидрогеля – 28,9 т/га. Такой прием способствовал увеличению урожайности на 7,8 т/га (36,1 %), товарного выхода – на 9,6 т/га (49,7 %). 

doi: 10.31774/2712-9357-2024-14-3-31-45

Для цитирования

Цепляев А. Н., Семененко С. Я., Куприянов А. А. Комплексное решение проблемы ресурсосбережения при выращивании картофеля на орошении с использованием гидросорбентов // Мелиорация и гидротехника. 2024. Т. 14, № 3. С. 31–45. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2024-14-3-31-45.

Список литературы

1. Deficit irrigation scheduling and superabsorbent polymer – hydrogel enhance seed yield, water productivity and economics of Indian mustard under semi-arid ecologies / S. S. Rathore, K. Shekhawat, A. Class, O. P. Premi, B. S. Rathore, V. K. Singh // Irrigation and Drainage. 2019. Vol. 68, iss. 3. P. 531–541. https:doi.org/10.1002/ird.2322.

2. Kabir M. H., Ahmed K., Furukawa H. A low cost sensor based agriculture monitoring system using polymeric hydrogel // Journal of the Electrochemical Society. 2017. № 164(5). P. 3107–3112. DOI: 10.1149/2.0171705jes.

3. Advanced nanomaterials in agriculture under a changing climate: The way to the future? / A. Ioannou, G. Gohari, P. Papaphilippou, S. Panahirad, A. Akbari, M. R. Dadpour, T. Krasia-Christoforou, V. Fotopoulos // Environmental and Experimental Botany. 2020. Vol. 176. 104048. https:doi.org/10.1016/j.envexpbot.2020.104048.

4. Исследование водно-физических свойств почвы с применением гидрогеля в Курчумском районе Восточно-Казахстанской области / Т. А. Вдовина, А. А. Винокуров, Е. А. Исакова, О. А. Лагус // Вестник Карагандинского университета. Серия: Биология. Медицина. География. 2020. Т. 99, № 3. С. 29–35. DOI: 10.31489/2020BMG3/29-35. EDN: AESNSV.

5. Цепляев А. Н., Цепляев В. А., Магомедов А. М. Разработка и исследование секции сеялки для посева семян овощных и бахчевых культур одновременно с гидрогелем // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2021. № 1(61). С. 380–389. DOI: 10.32786/2071-9485-2021-01-36. EDN: KLNSUY.

6. Тибирьков А. П., Филин В. И. Влияние полиакриламидного гидрогеля на структурно-агрегатный состав пахотного слоя светло-каштановой почвы Волго-Донского междуречья // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2013. № 4. С. 84–89. EDN: RUHVBD.

7. Цепляев А. Н. Теоретическое обоснование параметров машины для посадки картофеля с гидрогелем при орошении // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2023. № 2(70). С. 499–507. DOI: 10.32786/2071-9485-2023-02-58. EDN: SLCPBA.

8. Тимошенко В. В., Цепляев А. Н. Эффективность использования сошника для посева и внесения гидрогеля и жидких удобрений // Стратегические ориентиры инновационного развития АПК в современных экономических условиях: материалы конф., г. Волгоград, 26–28 янв. 2016 г. / ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ. Волгоград, 2016. Т. 2. С. 164–169. EDN: WYRQUF.

9. Наумов П. В., Щербакова Л. Ф., Околелова А. А. Оптимизация влагообеспеченности почв с помощью полимерных гидрогелей // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2011. № 4(24). С. 77–81. EDN: ONKCLT.

10. Агафонов О. М., Ревенко В. Ю. Возможности полимерного гидрогеля как накопителя почвенной влаги в зоне неустойчивого увлажнения Краснодарского края // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2017. № 10. С. 35–38. EDN: ZTPRLR.

11. Годунова Е. И., Шкабарда С. Н., Гундырин В. Н. Использование гидрогеля и влагообеспеченность культур в зоне неустойчивого увлажнения Ставрополья // Земледелие. 2014. № 6. С. 37–38. EDN: SLBYYV.

12. Гиченкова О. Г., Лаптина Ю. А., Дергачева И. А. Результаты агроэкологического испытания сортов картофеля отечественной селекции в условиях орошения Волгоградской области // Орошаемое земледелие. 2021. № 4. С. 41–44. DOI: 10.35809/2618-8279-2021-4-7. EDN: VLZHLF.

13. Старовойтов В. И., Старовойтова О. А., Манохина А. А. Возделывание картофеля с использованием влагосорбирующих полимеров // Техника и технологии в АПК. 2015. № 1. С. 15–18.

14. Рулева О. В., Веденеева В. А. Особенности развития орошаемого агрофитоценоза картофеля, выращиваемого под влиянием лесных полос // Орошаемое земледелие. 2020. № 4. С. 28–32. DOI: 10.35809/2618-8279-2020-3-5. EDN: FOTURD.