Переменный дефицит орошения при выращивании хлопка может помочь повысить урожайность и сэкономить воду

Согласно исследованию ученых Texas A&M AgriLife Research, производители хлопка, страдающие от нехватки доступной воды после засухи и падения уровня грунтовых вод, могут максимизировать урожайность сельскохозяйственных культур при ограниченной воде при некотором планировании и реализации орошения с переменным дефицитом воды.

Команда исследователей Texas A&M AgriLife недавно опубликовала в журнале Agricultural Water Management «Оценку стратегий орошения с переменным дефицитом на стадии роста для производства хлопка в высокогорных равнинах Техаса».

«Это исследование привлекает большое внимание местных производителей, которые пытаются максимизировать свои ограниченные запасы воды», — сказал Сринивасулу Але, доктор философии, агрогидролог AgriLife Research в Техасском центре исследований и распространения знаний AgriLife в Верноне и Департаменте биологических исследований. и сельскохозяйственная инженерия.

«Результаты этого моделирования дают полезные рекомендации по соответствующим стратегиям управления ирригацией для поддержания производства хлопка в различных погодных условиях, сохраняя при этом ценные ресурсы подземных вод водоносного горизонта Огаллала».

К Але присоединились его бывший постдок Сушил Химаншу, доктор философии, и нынешний постдок Саянтан Саманта, доктор философии, AgriLife Research, Вернон. В команду также входили Журдан Белл, доктор философии, агроном Службы распространения знаний A&M AgriLife штата Техас, Амарилло; Джим Бордовски, бывший сельскохозяйственный инженер AgriLife Research, Halfway; и бывший постдок Юбинг Фань, доктор философии. Лабораторию Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США в Лаббоке представляли Деннис Гитц, доктор философии, и Роберт Ласкано, доктор философии, а в Бушленде - Дэвид Брауэр, доктор философии.

В исследовании были смоделированы четыре уровня дефицита ирригации на четырех стадиях роста хлопка, что привело к 256 сценариям. Цель состояла в том, чтобы определить эффективные стратегии GS-VDI на основе переменного дефицита орошения на стадии роста, основанные на данных полевых экспериментов по эффективности использования воды для орошения хлопка, проведенных Бордовским в Техасском исследовательском центре A&M AgriLife в Халфуэе.

Четыре стадии роста были следующими: от первого листа до первого квадрата, от начала цветения до раннего цветения, пикового цветения и, наконец, от вырезки до позднего цветения и открытия коробочки. Долгосрочное моделирование отражало условия 1977-2019 годов и проводилось с четырьмя уровнями дефицита — 30%, 50%, 70% и 90% замещения эвапотранспирации.

Основываясь на результатах моделирования урожайности семенного хлопка и эффективности использования оросительной воды, Але и его команда пришли к выводу, что следует рассматривать различные эффективные стратегии GS-VDI для засушливых, нормальных и влажных лет.

Например, стратегия, предусматривающая 90%-ную замену эвапотранспирации от первого листа до пика цветения и 30%-ную замену эвапотранспирации на заключительной стадии, оказалась идеальной стратегией в годы с нормальным количеством осадков для достижения более высокого урожая семенного хлопка при экономии 2,56 дюйма поливная вода.

В целом, стадии зарождения цветения/раннего цветения и пика цветения были наиболее чувствительными к водному стрессу. Стадии обрезки, позднего цветения и раскрытия коробочек были наименее чувствительными к водному стрессу, и дефицит воды на этой стадии не оказал существенного влияния на урожайность и эффективность использования воды.

«Мы также обнаружили, что количество оросительной воды, необходимое для достижения максимальной эффективности использования оросительной воды, было меньше, чем количество оросительной воды, необходимое для достижения максимального урожая семенного хлопка при любых погодных условиях», - сказал Химаншу. «Приняв стратегию GS-VDI, можно сэкономить значительное количество оросительной воды и добиться высоких урожаев семенного хлопка с меньшим количеством оросительной воды».

Белл сказал, что результаты показали, что степень и время стресса дефицита воды на разных стадиях роста хлопка существенно влияют на урожайность семенного хлопка, использование оросительной воды и эффективность водопользования.

Результаты этого исследования могут быть полезны производителям в регионе Техасских высоких равнин при оптимизации использования ограниченной доступной оросительной воды для достижения более высокой эффективности использования оросительной воды и урожайности хлопка.