Nawadnianie słonecznika

Słonecznik jest uprawiany w wielu częściach świata jako uprawa zasilana deszczem lub na suchych terenach. Za tolerancję na suszę odpowiada głęboki system korzeniowy rośliny, który może pobierać wodę na głębokości 1,5 metra od powierzchni gleby. Dzięki rozległemu (do 2 m = 6 stóp) i silnie rozgałęzionemu systemowi korzeni słonecznik może pobierać wodę i składniki odżywcze z głębszych warstw gleby, do których nie dociera większość innych upraw jednorocznych. Gdy w środowisku-glebie jest dużo wody, roślina może zużywać o 50,8-76,2 mm więcej wody w okresie wegetacji niż pszenica, ale mniej niż kukurydza i soja (1).

W ciągu całego sezonu wegetacyjnego słonecznik potrzebuje około 500-670 mm wody (7,1 mm dziennie) (Yawson i in., 2011,1). Jako uprawa na terenach suchych, słonecznik jest zależny od wody zmagazynowanej w glebie i opadów, aby zaspokoić te potrzeby. Jednak nawet jeśli całość wody pokrywają opady atmosferyczne, nieregularność zaopatrzenia w wodę w różnych fazach wzrostu roślin może powodować stres suszy, a w efekcie utratę plonów. Wzrost plonów był znakomity, gdy uprawa była uprawiana z nawadnianiem. Mówiąc dokładniej, nawadniane hybrydy słonecznika typu oleistego produkowały średnio o 92 kg nasion na hektar więcej niż na terenach suchych (1). Eksperymenty przeprowadzone przez naukowców i rolników potwierdzają ten pozytywny wpływ nawadniania słonecznika na wzrost plonów o 100 do 200% w przypadku nawadniania (2). Ten oczekiwany wzrost można łatwiej obliczyć, biorąc pod uwagę następującą zasadę. Słonecznik może wydobyć do 190 mm wody zmagazynowanej na głębokości 1,8 m (6 stóp). Na każde 25 mm wody zużytej powyżej tej wydajności rośliny plon wzrasta średnio o 168,13 kg z hektara (150 funtów/akr) (3).

Etapy wzrostu i wymagania wodne słonecznika

Wymagania upraw dotyczące terminu i ilości nawadniania zależą od odmiany, obsady roślin, warunków środowiskowych i profilu glebowego. Jak wspomniano wcześniej, niezbędne jest dostarczanie roślinom wystarczającej ilości wody wtedy, gdy najbardziej jej potrzebują. Ogólnie rzecz biorąc, opady deszczu lub nawadnianie są potrzebne co 14 dni, aby utrzymać wilgotność gleby na pożądanym poziomie i zmaksymalizować plony. Średnie dzienne zużycie wody wzrasta wraz ze wzrostem rośliny. Dokładniej, do wschodów roślin wynosi około 0,5-0,7 mm dziennie, osiągając 6-8 mm dziennie od rozwoju kłosów i kwitnienia do zapełnienia ziarna. Liczby te mogą się różnić w zależności od temperatury.

Najbardziej krytycznym okresem, aby uniknąć stresu wodnego, jest czas między kwitnieniem, a wypełnieniem niełupek. Niedobór wody na tych etapach może obniżyć plon i jakość oleju z nasion (Hussain i in., 2018). W zależności od regionu może być potrzebnych od zera do sześciu sesji irygacyjnych. Zasadniczo istnieją dwie do trzech opłacalnych aplikacji, które mogą zrównoważyć wzrost plonów i wydatki na podlewanie oraz pokryć potrzeby rośliny na krytycznych etapach inicjacji pąków, otwierania się kwiatów i napełniania nasion. W rezultacie pierwszy powinien zapewnić odpowiednią wilgotność podczas sadzenia, aby ułatwić zakładanie uprawy roślin i stymulować rozwój korzeni. Rolnik może potrzebować zastosowania drugiej sesji nawadniania, gdy pąk słonecznika osiągnie około 1,9-2,5 cm (0,75-1 cala) średnicy (stadia reprodukcyjne R5.9). Brak wystarczającej ilości wody w tej fazie może spowodować zmniejszenie plonów nawet o 50%. Jeśli temperatura jest wysoka i nie występują deszcze, może być potrzebnych jeszcze 1-2 zabiegów, jeden 20 dni po poprzednim i jeden w późnym wypełnieniu ziarna (4,2). Wreszcie, rośliny mogą odnieść sukces w optymalnym wykorzystaniu wody i maksymalnych plonach, jeśli ich potrzeby żywieniowe (N, P, K) zostaną również w wystarczającym stopniu pokryte.

Metody nawadniania stosowane w słoneczniku

Niestety wielu rolników błędnie interpretuje korzyści płynące z nawadniania słoneczników i wykorzystuje nadmierne ilości wody wybierając nawadnianie bruzdowe lub “dorzeczowe” (Ebrahimian i in., 2019). Jednak takie zastosowania wiązały się ze zwiększonym ryzykiem wylegania roślin. Wyleganie słonecznika można dalej podzielić na wyleganie na korzeniach i wyleganie na łodygach. Wyleganie korzeni występuje częściej w przypadku nadmiaru wody w glebie ze względu na duży ciężar główki i brak podparcia z powodu rozmiękczonej gleby w strefie korzeniowej (Sposaro i in., 2010). Inne systemy, takie jak nawadnianie kropelkowe lub nawadnianie za pomocą zraszaczy, ograniczają to ryzyko (Zou i in., 2020). Powszechną opcją jest użycie wielometrowego wysięgnika do nawadniania na bębnie z wężem. Stwierdzono również, że zaawansowane nawadnianie kropelkowe w uprawie słonecznika znacznie zwiększa wysokość roślin, średnicę łodygi, średnicę główki, masa liści z rośliny, masa główki z rośliny, masa nasion z główki, plon nasion i plon oleju (5).

Referencje

1. https://www.ag.ndsu.edu/publications/crops/sunflower-production-guide#section-1
2. https://www.ndsu.edu/agriculture/ag-hub/ag-topics/crop-production/crops/sunflowers/irrigated-sunflowers
3. https://www.ars.usda.gov/ARSUserFiles/30100000/1990-1999documents/342%201998%20Nielsen%20FS.pdf
4. https://sanangelo.tamu.edu/extension/agronomy/agronomy-publications/sunflower-production-guide/
5. https://www.academia.edu/19712095/Growth_productivity_and_water_use_of_sunflower_crop_under_drip_irrigation_system

Ebrahimian, E., Seyyedi, S.M., Bybordi, A., Damalas, C.A., 2019. Seed yield and oil quality of sunflower, safflower, and sesame under different levels of irrigation water availability. Agric. Water Manage. 218, 149–157.

Zou, H., Fan, J., Zhang, F., Xiang, Y., Wu, L., Yan, S., 2020. Optimization of drip irrigation and fertilization regimes for high grain yield, crop water productivity and economic benefits of spring maize of Northwest China. Agric. Water Manage 230, 105986.

Sposaro, M.M., Berry, P.M., Sterling, M., Hall, A.J., Chimenti, C.A., 2010. Modelling root and stem lodging in sunflower. Field Crops Res. 119, 125–134.

Yawson, D. O., Bonsu, M., Armah, F. A., & Afrifa, E. K. (2011). Water requirement of sunflower (Helianthus annuus L.) in a tropical humid-coastal savanna zone.

Hussain, M., Farooq, S., Hasan, W., Ul-Allah, S., Tanveer, M., Farooq, M., & Nawaz, A. (2018). Drought stress in sunflower: Physiological effects and its management through breeding and agronomic alternatives. Agricultural Water Management, 201, 152-166. doi: 10.1016/j.agwat.2018.01.028