Юг Украины, в частности Херсонщина, по сочетанию почвенно-климатических условий является уникальным регионом для получения биологически полноценного, высококачественного урожая плодов арбуза.
Исходя из медицински обоснованной нормы потребления (16,5 кг/год), его валовой сбор в Украине должен составлять 650-700 тыс. тонн/год. Однако, в последние годы, в Украине ежегодно выращивается не больше 300 тыс. тонн этого ценного диетического продукта. Одной из основных причин такого положения является невысокая урожайность, обусловленная нарушением технологии выращивания, а также отсутствие надежных рынков сбыта выращенной продукции как внутри страны, так и за ее пределами. Поэтому одним из факторов, который должен стимулировать наращивание производства высококачественной продукции бахчеводства, является ее высокий экспортный потенциал, в первую очередь в страны ЕС (Прибалтику, Польшу, Румынию) и Россию. Однако, главенствующая роль в увеличении производства продукции бахчеводства, и арбуза в частности, принадлежит внедрению современных агротехнологий на базе орошения. Мировой опыт свидетельствует, что одним из самых перспективных для орошения арбуза‚ как за конструктивными и технологическими особенностями‚ так и за направленностью на сохранение ресурсов и повышение производительности, является капельное орошение.
Информация о водопотреблении культуры – это основа для разработки оптимальных режимов орошения и оперативного планирования поливов. Изучением процессов и закономерностей водопотребления арбуза при капельном орошении в Украине занимались М.И. Ромащенко, В.Н. Корюненко и С.В. Малярчук (1992-1995 гг.). Однако, было исследовано лишь два режима орошения – с предполивными порогами 60 и 80% от наименьшей влагоемкости (НВ) почвы. Существует необходимость зафиксировать эффективность применения капельного орошения арбуза как засухоустойчивой культуры (путем включения в схему опыта контрольного варианта из естественным увлажнением – без орошения), а также установить эффективность дифференцированного по фазам развития и постоянного режимов капельного орошения. Также ценным как из научной, так и с практической точек зрения, является изучение влияния разных площадей питания и различных доз удобрений на урожайность арбуза при капельном орошении. Кроме того всё большего распространения в связи с развитием капельного орошения приобретает способ внесения удобрений посредством подачи растворенных минеральных веществ вместе с поливной водой - фертигация.
С этой целью в 2006-2008 гг. нами были проведены экспериментальные полевые исследования на землях Опытного хозяйства Института южного овощеводства и бахчеводства НААН (с. Большие Клины Голопристанского района Херсонской области). Район исследований относится к зоне недостаточного увлажнения – коэффициент увлажнения равняется 0,4. Годы исследований отличались по влагообеспеченности: за вегетационный период 2006 г. выпало 125,0 мм осадков (72,0% нормы), в 2007 г. – 72,4 мм (50,3%, наиболее жаркий и засушливой год) и в 2008 г. – 85,1 мм (87,6%).
Почвы – черноземы осолоделые супесчаные. Плотность строения – 1,35-1,42 г/см³. Мощность гумусового слоя составляет 77 см, содержание гумуса незначительно – 1,1-1,2%, причем расцветка гумусового профиля почти равномерна и достаточно глубока. Анализ механического состава почвы свидетельствует, что почва принадлежат к супесчаной разновидности с содержанием частиц меньше 0,01 мм – 10,7-14,15% и преимуществом фракции мелкого песка – 52,5-55,3%. НВ корнеобитаемого слоя равняется 14,9% от веса абсолютно сухой почвы. Реакция почвенного раствора – нейтральна. Источник орошения – скважина с водой минерализацией 0,55 г/дм³.
Исследования проводились по трифакторной схеме:

• Фактор А – уровень предполивной влажности почвы: Без орошения (контроль); 65-75-70% НВ (по фазам развития: «посев-начало цветения», «начало цветения-начало плодоношения», «начало плодоношения-конец вегетации»); 75-75-75% НВ.
• Фактор В – площадь питания: 1,0 м2 (1,4х0,7 м); 1,5 м2 (1,4х1,1 м); 2,0 м2(1,4х1,4 м).
• Фактор С – режим минерального питания: Без удобрений (контроль); N60Р90К60– рекомендованная доза. Розмещение опытных участков – систематическое, площадь учетного участка – 80 м², повторность – четырехкратная.

Для назначения сроков полива использовали тензиометрические датчики типа ИВД-II, которые устанавливали на разных глубинах почвенного профиля и расстояниях от точки водоподачи. Водопотребление культуры расчитывали балансовым методом – путем учета поступлений и расходования влаги в коренеобитаемом слое почвы (0-20; 0-30 и 0-40 см по фазам развития). Сорт арбуза – Княжич. На бессемянных арбузах, в связи с их требовательностью к агротехнике выращивания исследования пока не проводились. Для проведения учета и наблюдений использовали общепринятые методики. Результаты исследований свидетельствуют, что поливной режим арбуза обуславливался предполивной влажностью почвы и погодными условиями вегетационного периода (таблица 1).

На опытных участках суммарное водопотребление арбуза составляло 1,12-1,94 тыс. м3/га за годы исследований (таблица 2).

На контрольном варианте показатель суммарного водопотребления формировался на 5,3% за счет почвенных вологозапасов, и на 94,7% – за счет эффективных осадков. В неорошаемых условиях был зафиксирован минимальный среднесуточный расход влаги и минимальное водопотребление при максимальных расходах влаги на формирование одной тонны плодов. При предполиваной влажности 65-75-70% НВ часть поливной воды в формировании показателя суммарного водопотребления составляет 33,4%, с повышением предполивного порога до 75% НВ этот показатель вырос к 42,1% (рисунок 1).
Рисунок 1 Структура суммарного водопотребления арбуза в зависимости от предполивной влажности почвы

Динамика среднесуточного суммарного водопотребления мало зависела от исследуемых факторов, а в основном была обусловлена напряженностью метеорологических показателей и способностью растений потреблять влагу в разные фенологические периоды. Например, в течении третьей декады июля и первой декады августа на варианте с поддержанием как дифференцированного, так и постоянного предполивных порогов влажности почвы затраты воды из зоны увлажнения были наибольшими (25-35 м3/сутки). Это связано с метеорологическими условиями и интенсивным нарастанием наземной биомассы растений.
Рассчитанные по данным водопотребления коэффициенты водопотребления являются динамическими величинами. Они в значительной мере зависят от внешних факторов, особенно метеорологических условий вегетационного периода, характера водного режима и фаз развития. В исследованиях отмечена закономерность снижения значений этих коэффициентов при дифференцированном режиме орошения. Поскольку разница в урожайности (таблица 2) находится в пределах погрешности опыта, режим капельного орошения с дифференцированным по фазам развития уровнем предполивной влажности почвы является более эффективным относительно использования влаги растениями арбуза. Как свидетельствует анализ структуры урожая арбуза, наивысшую урожайность обеспечивает сочетание следующих вариантов: площади питания 1,5 м² и удобрения N60Р90К60 на фоне капельного орошения (таблица 3). Причем, как уже отмечалось выше, исходя из данных относительно водопотребления, более целесообразным является поддержание режима капельного орошения 65-75-70% от НВ. В целом капельное орошение обеспечивает прирост урожайности плодов арбуза, по сравнению с контрольным вариантом без полива, в 3,6 раза (на 28,8 т/га). Также при капельном орошении отмечалась незначительная тенденция к снижению содержания в плодах сухих веществ, витамина С и сахаров. Однако снижение первых двух показателей незначительно и находится в пределах погрешности опыта (таблица 4).

Выводы. Установлено, что величина суммарного водопотребления арбуза из зоны увлажнения отличается в зависимости от поддерживаемой предполивной влажности почвы и колеблется от 1522,4 до 1945,3 м³/га, при коэффициенте водопотребления 40,0-43,3 м³/т. Без орошения суммарное водопотребление составляет 1122,2 м³/га при коэффициенте водопотребления 68,8 м³/т. Наиболее эффективным, относительно использования влаги растениями арбуза в условиях юга Украины, является капельный способ орошения в сочетании с дифференцированным по фазам развития культуры режимом 65-75-70% от наименьшей влагоемкости почвы. Максимальную урожайность плодов арбуза обеспечивает сочетание таких вариантов: площади питания 1,5 м², рекомендованной дозы минеральных удобрений N60Р90К60 и режима капельного орошения 65-75-70% от наименьшей влагоемкости почвы.

М.И. РОМАЩЕНКО, д.т.н., академик НААН, А.П. ШАТКОВСКИЙ, к.с.-х.н., ст.н.с., А.В. ДЯЧОК, н.с., Институт гидротехники и мелиорации НААН Украины