Китайские ученые определили оптимальный режим полива и внесения удобрений для озимой пшеницы, который позволяет одновременно увеличить урожайность, сэкономить воду и улучшить состояние почвы. Результаты трехлетнего эксперимента опубликованы в журнале BMC Plant Biology.
Исследование проходило с 2021 по 2024 год на Северо-Китайской равнине – в одном из ключевых аграрных регионов мира, где интенсивное земледелие привело к истощению грунтовых вод. Ученые из сельскохозяйственного университета Хэбэя испытали девять комбинаций подпочвенного капельного орошения и дозировки азотных удобрений. Наилучшие результаты показало сочетание умеренного полива, при котором влажность почвы поддерживали на уровне 75% от ее максимальной способности удерживать воду, и средней дозы азота – 210 кг на гектар. Такой подход позволил увеличить урожайность зерна на 1,88–17,9%, а эффективность использования воды – на 7,65–14,5% по сравнению с другими режимами.
Ключевой особенностью работы стала оценка влияния агротехники на здоровье почвы. Исследователи впервые включили ее состояние в число главных критериев оптимизации, наряду с урожайностью. Они использовали комплексный индекс, учитывающий физические и биологические показатели почвы. Оптимальный режим полива и подкормки улучшил этот индекс на 3,98–28,9% по сравнению с остальными вариантами. Метод капельного орошения предотвращает переувлажнение и образование почвенной корки, создавая благоприятные условия для полезных микроорганизмов.
На основе полученных данных ученые с помощью статистического моделирования вывели более точные рекомендации для аграриев. Они установили, что наилучших результатов можно добиться, поддерживая влажность почвы на уровне 77–85% и внося от 181 до 194 кг азота на гектар. Это подтверждает, что дальнейшее увеличение дозы удобрений неэффективно и приводит лишь к их вымыванию и загрязнению окружающей среды.
Результаты исследования особенно важны для Северо-Китайской равнины. Регион обеспечивает значительную долю урожая пшеницы в КНР, но платит за это быстрым истощением водоносных горизонтов и загрязнением вод нитратами. Новый подход дает фермерам научно обоснованную методику, которая может помочь решить эти проблемы и обеспечить стабильные урожаи в долгосрочной перспективе. Авторы отмечают, что рекомендованные параметры могут меняться в зависимости от сорта пшеницы и почвенно-климатических условий.