Переменный дефицитный полив хлопчатника может повысить урожайность и экономить воду

Производители хлопка, столкнувшиеся с нехваткой воды из-за засухи и падения уровня грунтовых вод, могут максимизировать урожай при ограниченных водных ресурсах с помощью планирования и внедрения переменного дефицитного орошения. К такому выводу пришли учёные из Texas A&M AgriLife Research.

Команда исследователей опубликовала работу «Оценка стратегий переменного дефицитного орошения на основе стадий роста для производства хлопка в Высоких равнинах Техаса» в журнале Agricultural Water Management.

Исследование смоделировало четыре уровня дефицита орошения (30%, 50%, 70% и 90% возмещения эвапотранспирации) на четырёх стадиях роста хлопка, что дало 256 сценариев. Целью было выявление эффективных стратегий переменного дефицитного орошения на основе стадий роста (GS-VDI).

Четыре стадии роста:

1. От первого листа до первого квадрата.
2. От начала цветения до раннего цветения.
3. Пик цветения.
4. От среза до позднего цветения и раскрытия коробочек.

Долгосрочное моделирование охватывало условия с 1977 по 2019 год.

Ключевые выводы:

• Для сухих, нормальных и влажных лет следует применять разные эффективные стратегии GS-VDI.
• В годы с нормальными осадками идеальной стратегией является возмещение 90% эвапотранспирации с первой стадии до пика цветения и только 30% — на финальной стадии. Это позволяет получить высокий урожай семенного хлопка, экономя 2,56 дюйма (≈6,5 см) поливной воды.
• Стадии начала/раннего цветения и пика цветения оказались наиболее чувствительными к водному стрессу.
• Стадия от среза до раскрытия коробочек была наименее чувствительной; дефицит воды на этой стадии не оказывал значительного влияния на урожай и эффективность использования воды.
• Объём воды, необходимый для достижения максимальной эффективности её использования, всегда был меньше объёма, требуемого для достижения максимального урожая.

Результаты показывают, что масштаб и время водного дефицита на разных стадиях роста существенно влияют на урожай семенного хлопка, использование поливной воды и эффективность этого использования. Внедрение стратегий GS-VDI позволяет значительно экономить оросительную воду и достигать высоких урожаев хлопка при меньшем её расходе.

Учёные полагают, что производители могут входить в обычный сезон со стратегией 70% дефицита на четвёртой стадии и 10% дефицита на остальных. Будущие исследования будут направлены на моделирование эффектов GS-VDI в разных точках региона Высоких равнин для усиления рекомендаций.