Water consumption of millet crop crop during post-half cultivation in the Southern Steppe of Ukraine
Abstract
The aim of the work is to study the peculiarities of water consumption of millet crop under post-harvest cultivation conditions on different nutrient backgrounds, to determine the water requirement of crops in different weather conditions in the years of the study, as well as to assess the efficiency of irrigation water use in the formation of crop yield. Methods. The research was conducted by setting up a single-factor field experiment in an irrigated field short-rotation crop rotation of the Institute of Climate-Oriented Agriculture of the NAAS. The predecessor was winter wheat, which was grown on a background of sprinkling using zonal technology. The soils are dark chestnut medium loam, have an average humus content, low nitrogen supply, increased phosphorus and high potassium. The post-harvest period in the years of research was characterized by drought above the norm.Results. It was established that insignificant residual reserves of soil moisture are concentrated in the soil layerof 0.5-0.6 m. Their reserve and precipitation are insufficient for obtaining seedlings and crop vegetation. The total water consumption of post-harvest millet crops is provided by 11.7-12.9 % with soil moisture, by 19.1-19.4 % with useful precipitation and by 67.7-68.9 % with irrigation. On average, over the years of the study, the irrigation rate is 1330 m3/ha, and the total water consumption, depending on the nutritional background, was 1936-1971 m3/ha. The application of mineral fertilizers and an increase in their rate is accompanied by an increase in total water consumption, but a decrease in the water consumption coefficient. Over the years, the value of the water consumption coefficient under the influence of weather conditions varies by 14.4-27.0 %. The application of foliar top dressing with Soil algae 5 l/ha at the end of the tillering phase is accompanied by a decrease in the water consumption coefficient by 23-90 m3/t, which is 3.3-10.5 %. The average daily evaporation during the cultivation of seed millet in the post-harvest period is 2.5-2.8 mm/day. Conclusions.The application of mineral fertilizers and post-harvest top dressing of seed millet contributes to economical water consumption. The main application of N45P30 and the application of crop top dressing with Soil algae 5 l/ha at the end of the tillering phase provides a water consumption coefficient of 691 m3/t. A further increase in the nutrient background is not accompanied by a significant decrease.
References
2. Вожегова Р. А., Рудік О. Л., Сергєєв Л. А. Проміжні посіви в концепціях формування інтенсивних систем землеробства. Таврійський науковий вісник. Херсон. 2020. Вип. 116. Ч.1. С 3-15. https://doi.org/10.32851/2226-0099.2020.116.1.1
3. Вплив сучасних кліматичних змін на водні ресурси та сільськогосподарське виробництво / М.І. Ромащенко та ін. Меліорація і водне господарство. 2020. № 2. С. 5-22. URL: https://doi.org/10.31073/mivg202001-235
4. Аверчев О. В. Особливості післяжнивної культури проса в умовах недостатнього вологозабезпечення. Таврійський науковий вісник. Херсон. 2010. Вип. 41. С 35-41.
5. Горлачова О. В., Горбачова С. М., Садовой О. О. Адаптивна здатність та стабільність генотипів проса до посухи в залежності від вмісту триптофану в зерні. Селекція і насінництво. 2013. Вип. 103. С. 88-94. http://nbuv.gov.ua/UJRN/selinas_2013_103_14.
6. Bandyopadhyay T., Muthamilarasan M., and Prasad M. Millets for next generation climate-smart agriculture. 2017. Front. Plant Sci. 8, 1266. doi: 10.3389/ fpls.2017.01266
7. David C. Nielsen, Merle F. Vigil. Water use and environmental parameters influence proso millet yield, Field Crops Research, Volume 212. 2017. Pages 34-44. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2017.06.025.
8. Екологічні основи управління водними ресурсами : навч. посіб. / А. І. Томільцева, та ін. Київ : Інститут екологічного управління та збалансованого природокористування. 2017. 200 с.
9. Борисенко В. В. Вплив густоти посіву та ширини міжрядь на водоспоживання різностиглих гібридів соняшника. Таврійський науковий вісник. 2020. № 111. С. 22-28. DOI https://doi.org/10.32851/2226-0099.2020.111.3
10. Ківер В. Х. Онопрієнко Д. М. Енергозаощадливі агротехнології у зрошуваному землеробстві. Розвиток Придніпровського регіону : агроекологічний аспект: монографія / за заг. ред. проф. А. С. Кобця. Дніпро : Ліра. 2021. С. 288-334. Режим доступу : https://dspace.dsau.dp.ua/handle/123456789/8036.
11. Optimizing Irrigation and Nitrogen Application to Enhance Millet Yield, Improve Water and Nitrogen Use Efficiency and Reduce Inorganic Nitrogen Accumulation in Northeast China / T. Nie et al. Plants. 2024 13(21), 3067. https://doi.org/10.3390/plants13213067
12. Христова Т. Є., Пюрко О. Є. Питання водного режиму рослин у працях вітчизняних фітофізіо- логів: історично-функціональний аспект. Вісник Дніпропетровського університету. Біологія, еколо- гія. 2007. 15 (1) С. 199-209 http://www.dnu.dp.ua/docs/visnik/fbem/program_5e54090173d53.pdf
13. Заєць С. О., Нетіс В. І. Водоспоживання зернових культур і сої залежно від умов вологозабезпеченості. Зрошуване землеробство. Херсон. Айлант. 2013. Вип. 59. С. 30-34
14. Фундират К. С. Водоспоживання тритикале озимого при формуванні насіннєвої продуктивності залежно від видів і норм добрив на зрошуваних землях Південного Степу України. Меліорація і водне господарство. 2019. № 1. С. 49-53. Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Mivg_2019_1_8.
15. The efficient use of radiation, water, and nitrogen uptake by low-nitrogen-tolerant broomcorn millet (Panicum miliaceum L.) increased grain yield in the Loess Plateau, China / Liu. Chunjuan et al. Agricultural and Forest Meteorology. Volumes 308-309, 2021. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2021.108616.
16. Гусев М. Г. Водоспоживання проміжними посівами кормових культур при вирощуванні трьох врожаїв за рік. Корми і кормовиробництво. 2004. Вип 53. С. 121-126.
17. By Josh Lofton et al. The Management of Double-Crop Corn System https://extension.okstate.edu/fact-sheets/the-management-of-double-crop-corn-system.html
18. Методика польових і лабораторних досліджень на зрошуваних землях. Р. А. Вожегова та ін. Херсон : Грінь Д. С. 2014. 286 с.
