SOIL IRRIGATION AND MULCHING AS AN EFFECTIVE METHOD OF ITS WATER REGIME OPTIMIZATION IN THE SWEET CHERRY INTENSE ORCHARDS
DOI: 10.35205/0558-1125-2021-76-82-92
UDC 631.67:631.544.7:631.432.2:634.234
SOIL IRRIGATION AND MULCHING AS AN EFFECTIVE METHOD OF ITS WATER REGIME OPTIMIZATION IN THE SWEET CHERRY (CERASUS AVIUM MOENCH.) INTENSE ORCHARDS
T.V. MALIUK, L.V. KOZLOVA, PhDs, Senior Research Workers
N.G. PCHOLKINA, Junior Research Worker
M.F. Sydorenko Melitopol Research Station of Horticulture of the Institute of Horticulture, NAAS of Ukrain, 72311, Melitopol, 99, Vakulenchuk St.,
e-mail: iosuaan@zp.ukrtel.net
The research is devoted to the study of the southern chornozem water regime formation peculiarities in the sweet cherry orchards (the cultivar Krupnoplidna) under the influence of irrigation and mulching with synthetic and natural materials.
The field experiments were conducted in 2016-2020 on the lands in the M.F. Sydorenko Melitopol Research Station of Horticulture of the Institute of Horticulture. The studies provide variants with the use of irrigation and natural moisture combined with different types of mulching materials: black and white agrofiber, straw, sawdust as well as the traditional system of the soil management under black fallow (control). The level of the pre-irrigation soil moisture on the variants with irrigation was 70 % of the least soil moisture in a layer of 0.6 m.
Mulching of the sweet cherry trees rows with sawdust, straw and agrofiber under the natural conditions of moisture (without irrigation) did not avoid the lack of moisture in the soil. However, the natural materials (sawdust, straw) utilization caused a reduction in the duration of the periods of the acute lack of moisture and moisture retention of precipitations by 26 % relative to the fallow retention of the soil. But near the trunk strips mulching cannot be a complete alternative to the irrigation in the conditions of the South of Ukraine.
Mulching the sweet cherry trees near the trunk strips combined with maintaining the pre-irrigation soil moisture level within 70 % of the least soil moisture had a significant impact on the drip irrigation regime indices of sweet cherry trees, being combined with irrigation enabled to reduce the number of irrigations and increase the inter-irrigation period, which contributed to water savings of almost 49 %. The greatest savings of the irrigation water was due to the natural materials use for mulching. That provided to savings of water resources, on the average, over three years of research over 36 %.
Regarding the soil management influence system on the soil thermal regime, in particular, in the hottest period, it should be noted that mulching with sawdust brought about the lowest soil temperature indices. Thus, the maximum temperature under sawdust and straw was much as lower compared to the black fallow (6-20 0С on the soil surface, 0.5-4.0 °С – at a depth of 10 cm). The soil temperature under black agrofiber in some periods was even higher than under the black fallow by 0.5-3.3 °С.
Key words: water and thermal regime, irrigation regime, mulching, drip irrigation, sweet cherry orchards, soil.
Список використаної літератури
1. FAOSTAT – FAO Statistics Division 2013. URL: http://faostat. fao.org/ (дата звернення: 15.02.2021).
2. Lang G. Growing Fruit Trees in High Tunnels. Michigan State University, 2012. URL: http://www.greatplaingrowers.org/2013%20GPGC%20Presentations/LangGregory–%20Growing%20Fruit%20Trees%20in%2High%20Tunnels.pdf (дата звернення: 15.02.2021).
3. Lang G. High tunnel tree fruit production: The Final Frontier? Hort Technolog. 2009. V. 19, № 1. Р. 50-55.
4. Кіщак О. Ефективність вирощування нових типів інтенсивних насаджень черешні в Лісостепу. Вісник аграрної науки. 2015. Том 93. Вип. 5. С. 20-23.
5. Яковлев С.О. Зрошення плодового саду. К. : Держсільгоспвидав УРСР, 1953. 205 с.
6. Гриник І.В., Омельченко І.К., Литовченко О.М. Шляхи подолання проблем у розвитку садівництва України. Садівництво. 2012. Вип. 65. С. 5-19.
7. Ястреб Г.В. Локальное орошение косточковых культур. Садоводство и виноградарство. 1988. № 6. С. 13-15.
8. Водяницький В.І., Литвиненко А.Ф., Мотін В.С. Проблема та перспективи зрошення садів в Україні. Садівництво. 2001. Вип. 53. С. 254-257.
9. Горбач М.М., Козлова Л.В. Підвищення ефективності мікрозрошення плодових культур на півдні України. Садівництво. 2012. Вип. 66. С. 182-188.
10. Малюк Т.В., Козлова Л.В., Пчолкіна Н.Г. Оптимізація водного режиму ґрунту в інтенсивних насадженнях черешні за краплинного зрошення за мульчування. Зрошуване землеробство. 2019. Вип. 72. С. 34-39.
11. Koech R., Langat P. Improving irrigation water use efficiency: a review of advances, challenges and opportunities in the Australian context. Water, 2018. Vol. 10, Is. 12, 1771. DOI: 10.3390/w10121771.
12. Tan Q., Zhang S., Li R. Optimal Use of Agricultural Water and Land Resources through Reconfiguring Crop Planting Structure under Socioeconomic and Ecological Objectives. Water. 2017. Vol. 9, Is. 7. 488. DOI: 10.3390/w9070488.
13. Monteleone S., De Moraes E.A., Maia R.F. Analysis of the variables that affect the intention to adopt Precision Agriculture for smart water management in Agriculture 4.0 context. Global IoT Summit (GIoTS), Aarhus, Denmark, 2019. DOI: 10.1109/GIOTS.2019.8766384.
14. Трунов И.А. Влияние экологических условий на активную часть корневой системы плодовых и ягодных культур. Вестник МГАУ. 2001. Т. 1, № 3. С. 85-91.
15. Yin X., Seavert C., Le Roux J. Responses of irrigation water use and productivity of sweet cherry to single-lateral drip irrigation and ground covers. Soil Science. 2011. № 176. Р. 39-47.
16. Influence of rootstocks on different sweet cherry cultivars and accumulation of heavy metals in leaves and fruit / A. Stachowiak et al. Hort. Sci. (Prague). 2014. № 42 (4). Р. 193-202.
17. Розметов К.С. Влияние мульчирования на влажность почвы и мощность почвенной корки. Young Scientist. 2011. Т. 2, № 5. С. 266-268.
18. Yin Xinhua, Seavert Clark F., Le Roux Jac. Responses of irrigation water use and productivity of sweet cherry to single-lateral drip irrigation and ground covers. Soil Science. January 2011. Vol. 176, Is. 1. P. 39-47. DOI:
10.1097/SS.0b013e3182009dbf.
19. Brown J. E., Channell-Butcher C. Black plastic mulch and drip irrigation affect growth and performance of bell pepper. J. Veg. Crop Prod. 2001. 7(2). Р. 109-112.
20. Lamont W.J. What are the components of a Plasticulture vegetable system? Hort Technology. 1996. № 6(3). Р. 150-154.
21. Loughrin J.H., Kasperbauer M.J., Agric J. Aroma of fresh strawberries is enhanced by ripening over red versus black mulch. Food Chem. 2002. № 50(1). Р. 161-165.
22. Мазур П. Мульчування плодових дерев. Дім, сад, город. 2003. № 5. С. 16.
23. Волошина В.В. Мульчування у плодових розсадниках. Здобутки та перспективи вітчизняного садівництва : зб. наук. праць. Корсунь-Шевченківський, 2009. С. 97-101.
24. Хоменко І.І. Вплив системи утримання ґрунту в садах інтенсивного типу на ріст, розвиток і продуктивність дерев яблуні. Зб. наукових праць. Мліїв-Умань, 2000. С. 94-97.
25. Волошина В В. Мульчування – основний агротехнічний прийом підвищення якості садивного матеріалу яблуні (Malus domestiсa Borkh.). Садівництво. 2012. Вип. 65. С. 168-174.
26. Лагутенко О.Т., Настека Т.М., Кондратенко М.О. Вивчення посухостійкості сортів аґрусу (Grossularia uva-crispa (L.) Mill.) за вирощування в умовах Українського Полісся. Наук. зап. Терноп. нац. пед. ун-ту. Сер. Біол. 2017. № 2 (69). С. 31-34.
27. Постоленко Л.В. Вплив мульчування прикущових смуг і зрошення на продуктивність смородини чорної (Ribes nigrum L.). Садівництво. 2015. Вип. 70. С. 143-148.
28. Кондратенко П.В., Бублик М.О. Методики проведення польових досліджень з плодовими культурами. Київ: Аграрна наука, 1996. 96 с.
