Влияние мульчирования на водный режим и урожайность яблони

Роль влаги и мульчирования в садоводстве

Одним из основных лимитирующих факторов при возделывании плодовых культур (особенно в южной зоне) является дефицит влаги. Между тем все жизненные процессы растений могут протекать нормально только при достаточном обеспечении их водой. Поглощенная корнями вода переносит с собой растворимые питательные вещества, поддерживает тургор листьев, идет на построение органических соединений, обеспечивает терморегуляцию растительного организма. В связи с этим оптимальное снабжение водой – наиболее важное условие для успешного произрастания плодовых растений. Даже небольшое обезвоживание растительных тканей приводит к приостановке роста растений и снижению их продуктивности.

Орошение является одним из распространенных способов регулирования водного режима почвы в насаждениях. Альтернативным способом регулирования влажности почвы в молодом саду, по мнению многих авторов, может служить мульчирование.

Мульчирование нередко обеспечивает большую прибавку урожая плодовых культур, чем другие системы содержания почвы в саду. Это становится понятным, если вспомнить, что в процессе своего филогенеза преобладающая часть плодовых культур сложилась в лесу, где почвы под деревьями мульчируются лесной подстилкой.

«Мульчировать приствольные круги, – пишет Джил Джесоловски (2000) – означает следовать природе, потому что в лесу земля всегда укрыта опавшими листьями, ветками и сучьями. В процессе разложения этот живой ковер обеспечивает корни деревьев необходимым питанием, помогает сохранению в почве влаги, придает лесу и саду естественную привлекательность. Кроме того, мульча уменьшает суточные колебания температуры, сохраняет ее хорошую структуру, препятствует выпиранию растений и повреждению их корневой системы зимой».

Экспериментальное исследование влияния мульчи на почву

На кафедре плодоводства КубГАУ был поставлен эксперимент по определению оптимального мульчирующего материала для использования в приствольной полосе неорошаемого сада яблони юга России, обеспечивающего стабильное плодоношение деревьев.

Полевой опыт проводили в 2006–2009 гг. в учхозе «Кубань» (КубГАУ) в саду закладки 2005 г. (схема посадки 5×3 м). Изучали иммунный к парше сорт яблони Флорина на подвое М9. Почву (чернозем выщелоченный) в междурядьях сада содержали под залужением – «вика–овес» через междурядье. В приствольной полосе исследовали следующие виды мульчирующего материала:

• солома;
• опилки хвойных пород, перепревшие;
• трава, скошенная в ряду;
• скошенные в междурядьях «вика-овес».

За контроль был принят вариант – «черный пар».

По нашим данным, запас продуктивной влаги в почве в течение вегетации изменялся, но был заметно ниже оптимальных значений – 180 мм. Использование в приствольной полосе различного мульчирующего материала способствовало сохранению в метровом слое продуктивной почвенной влаги (до 50 %). При этом мульчирующий слой являлся своеобразным регулятором температуры почвы.

Как показал эксперимент, в варианте с использованием в качестве мульчирующего слоя соломы при повышении по сравнению с контролем влажности почвы в корнеобитаемом слое на 15–20 % размер листьев дерева увеличился на 28 %, а площадь листовой поверхности – в 1,7 раза. мм май июнь июль август сентябрь месяц черный пар (к) солома опилки скошенная трава вика+овес

Рисунок 23 – Влияние мульчирования почвы приствольной полосы на запас продуктивной влаги (мм) в метровом слое, 2007 г. температура, С июнь июль август месяц черный пар (к) солома опилки трава, скошенная в ряду скошенная вика-овес

Рисунок 24 – Влияние мульчирования почвы приствольной полосы на среднемесячную температуру почвы в летний период, 2007 г.

Примечательно, что на фоне более высокой водообеспеченности растений в вариантах с соломой и опилками у деревьев яблони сорта Флорина чистая продуктивность фотосинтеза увеличилась в сравнении с контролем на 25 и 16 % соответственно. Таблица 22 – Влияние мульчирования почвы приствольной полосы на динамику изменения температуры почвы в течение суток (2007 г., слой 0–30 см), °С

8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 (контроль) 26,5 27,0 30,0 31,5 32,0 Мульчирование: Солома 23,0 23,5 23,5 24,0 24,0 Опилки 24,5 24,5 25,0 25,5 26,0 скошенная в ряду трава 25,0 25,5 26,0 26,5 26,5 скошенная в междурядьях зеленая масса «вика – овес» 24,5 24,5 25,0 25,5 26,0

15 августа (контроль) 30, 2 32,0 36,5 37,0 42,5 Солома 24,0 24,5 25,0 25,0 25,5 Опилки 24,5 25,0 25,0 25,5 26,0 трава 24,5 25,0 26,0 26,0 28,5 скошенная в междурядьях зеленая масса «вика – овес» 24,5 25,0 25,5 25,5 26,0

Мульчирование приствольной полосы, позволяющее создать благоприятные условия влажности и температуры корнеобитаемого слоя почвы, оказывает существенное влияние на рост молодых деревьев. Наиболее высокая активность роста побегов зафиксирована у растений при мульчировании почвы соломой. В засушливый 2007 год разница между вариантами в темпах роста побегов проявлялась уже в начале вегетации, а наибольшего значения она достигла к концу фенофазы. Таблица 23 – Влияние мульчирования почвы приствольной полосы на площадь листовой поверхности деревьев яблони, 2007 г.

Размеры листа, см2 Площадь листьев, м2 на 1 м2 на на коль- на проекпобегах чатках 1 дерево ции кроны (контроль) 22,6 14, 2 6,5 3,4 Солома 29, 1 15,4 11,3 4, 1 Опилки 22,6 10, 1 7,0 3,5 скошенная в ряду трава 20,3 8,49 5, 2 2,9 скошенная в междурядьях зеленая масса «вика – овес» 21, 1 10,3 6,3 3,0

НСР05 0,47 0,71 – –

В фенофазу роста побегов при влажности почвы 65– 72 % наименьшей влагоемкости (НВ) на варианте с соломой создается благоприятный режим влагообеспеченности растений. В этих условиях рост побегов более равномерный и продолжается до середины июля. В конце июля сформировались верхушечные почки, и средняя длина побегов на деревьях этого варианта составила 64 см. Снижение влажности почвы до 50–60 % НВ (черный пар, скошенная в ряду трава) и повышение температуры до отметки +30 °С и более привели к прекращению роста побегов и формированию верхушечной почки уже в начале июня. В дальнейшем это негативно сказалось на генеративной деятельности растений.

По мнению ряда авторов, активизация процессов фотосинтеза сопряжена с усилением оттока пластических веществ из листьев с одновременным увеличением их в плодах. Активизация притока ассимилятов к генеративным органам оказывает положительное влияние на продуктивность дерева в целом.

Установлено, что увеличение влажности почвы корнеобитаемого слоя в вариантах с соломой и опилками способствует повышению урожая плодов на 23–76 % (в сумме за два года). В то же время наличие травы в ряду даже с последующим ее скашиванием приводит к снижению данного показателя на 26 %.

Примечательно, что при изучении видов мульчирующего материала отмечены различия по количеству сорных растений в приствольной полосе. Так, на 1 м2 при мульчировании почвы соломой и опилками их было на 67–96 % меньше, чем в контроле. Таблица 24 – Влияние мульчирования почвы приствольной полосы на урожай плодов яблони сорта

Флорина (сад закладки 2005 г., схема посадки

5×3 м), кг/дерево

Годы исследований В сумме

Вариант за 2008–

1 2 3 4 (контроль) 3, 2 6,8 10,0 Солома 4,9 12,7 17,6 Продолжение таблицы 24

1 2 3 4 Опилки 3,8 8,5 12,3 трава 2,3 5, 1 7,4 скошенная в междурядьях зеленая масса «вика – овес» 2,9 6,4 9,3

НСР05 0,4 0,9 –

Таким образом, использование в приствольной полосе молодых неорошаемых садов яблони в качестве мульчирующего материала соломы обеспечивает сохранение почвенной влаги, снижение температуры почвы (слой 0– 30 см) в жаркие летние месяцы и в конечном счете – существенное увеличение урожая плодов. При этом засоренность насаждений резко уменьшается.

Как влияет выбор системы содержания почвы в молодом неорошаемом саду на изменение ее объемной массы и гумуса?

Каково влияние системы содержания почвы на урожай?

Устойчивость к каким абиотическим стрессорам летнего периода обеспечивает введение черезрядного задернения естественно растущими травами в саду?

Как изменяются запас продуктивной влаги и температура почвы при мульчировании приствольной полосы?

Какой вид мульчирующего материала наиболее перспективен для сохранения почвенной влаги, оптимизации температуры почвы и увеличения урожая плодов в молодых неорошаемых садах яблони?