06 ноября 2017г.
В соответствии с положениями Водной стратегии Российской Федерации одной из основных задач, определяющих направления развития водохозяйственного комплекса, является повышение рациональности использования водных ресурсов, снижение удельного объема водопотребления в технологических процессах предприятий, внедрение водосберегающих технологий [2,3, 9].
В этой связи совершенствование технологий орошения риса для условий Краснодарского края является актуальной задачей и требует разработки способов и методов полива, способствующих снижению оросительной нормы при сохранении и повышении урожайности культуры и валовых сборов зерна [4, 5, 7].
Ежегодно для нужд рисоводства Краснодарского края в среднем производится суммарная подача воды в объеме 2,6 млн. м3.
За последние пять лет наблюдается тенденция увеличения этого показателя с 2,5 млн. м3 воды в 2012 году до 2,7 млн. м3 в 2017 г. что связано с увеличением посевных площадей риса за указанный период (рис 1,2).
Цель и задачи исследований.
Целью исследований являлось установить параметры режимов орошения, обеспечивающие
оптимальные условия для возделывания риса, и сокращение оросительной нормы риса без снижения урожайности
культуры.
Для достижения поставленной цели
были
поставлены следующие задачи:
-
установить объемы подачи оросительной воды при укороченном
и комбинированном (с
прерывистым затоплением) режимах орошения;
-
изучить влияние прерывистого затопления в различные фазы вегетации риса на урожайность культуры и
элементы ее структуры;
-
уточнить параметры полива (нормы, сроки, продолжительность межимпульсного осушения) при
импульсной подаче воды.
Схема опыта,
материалы и методика исследований.
Опыт проводился в 2015-2016 гг. на рисовой оросительной системе ФГУП РПЗ «Красноармейский» (система ОП-1) на картах 14 и
15.
На экспериментальных чеках (карта 14, чек 1; карта 14, чек 2; карта 15, чек 2) осуществлялся
комбинированный (с прерывистым затоплением в различные межфазные периоды) режим орошения (рис.
3). Подача воды в эксперименте производилась чековыми водовыпусками.
Водовыпуски работали в дискретном режиме (открыт - закрыт). На момент открытия и закрытия затвора
водовыпуска
фиксировались показания уровней воды в оросителе и чеке, и определялся
гидравлический перепад между ними. По гидравлическому перепаду, по установленной зависимости пропускной способности сооружения от гидравлического перепада, определялся секундный расход воды на сооружении. В опытах фиксировалось время между открытием и закрытием затвора и определялся объем
воды, поданной в чек за такт работы сооружения. Оросительная норма определялась как сумма объемов
поданной
воды, деленная на площадь чека [7].
Для обеспечения измерений расходов подаваемой воды была произведена топосъёмка оптическим
нивелиром CST/bergner BOSCH SAL 24X с целью определения отметок чеков и
оголовков водовыпусков.
На экспериментальном чеке, после создания необходимого слоя воды, водовыпуск закрывали, а слой воды срабатывается без сброса.
На контрольном чеке осуществлялся традиционный укороченный режим орошения риса [3, 7]. Для определения расходов и объемов поданной воды во всех чеках были установлены водомерные рейки на
чековых водовыпусках и сооружениях в картовом оросителе. В опыте определяли время затопления чека, а
также время сработки слоя затопления.
В опыте использован
наиболее распространенный
на
территории Краснодарского края интенсивный сорт риса Рапан.
Предпосевная обработка почвы, внесение основного
минерального удобрения, подкормок
и гербицидов, посев риса, осуществление режима орошения (на контрольном чеке), уборка проводились в соответствии с общепринятой агротехникой [8]. С целью выполнения поставленных задач, в опыте проведены следующие учеты, наблюдения, измерения и отборы на трех площадках на каждом из чеков,
площадью 3 м2: учет густоты стояния растений риса в фазу полных всходов и перед уборкой; учет величины
урожая по вариантам исследований; структура урожая и ее биометрический анализ [1] (по отобранным модельным снопам); измерение влажности
почвы, после сработки слоя на чеке с импульсным орошением [6] влагомером Aquaterr М-300; учет засоренности посевов риса [6]; расчет расходов и объемов подаваемой в чеки
воды с помощью
прибора ИСП-1М.
Полученные результаты исследований были подвергнуты статистической обработке [1].
Результаты и обсуждение.
Исследования показали, что применение прерывистого режима орошения в различные межфазные
периоды вегетации риса при влажности почвы в конце каждого импульса не менее 85% ПВ не оказывает отрицательного влияния на рост, развитие и урожайность риса.
Таблица 1 – Урожайность зерна риса при
различных режимах орошения риса
Вариант режима орошения
|
Показатель
|
Площадь, га
|
Валовой сбор, т
|
Урожайность, т/га
|
Укороченное затопление
|
6,0
|
447,0
|
7,45
|
Прерывистое затопление в период
прорастание-кущение
|
5,2
|
395,7
|
7,61
|
Прерывистое затопление в период
трубкование-цветение
|
4,2
|
317,5
|
7,56
|
Прерывистое затопление в период
созревания
|
5,8
|
422,2
|
7,28
|
НСР05
|
|
|
5,23
|
Его средняя урожайность составила на контроле (укороченное затопление) 7,45 т/га, на импульсном
орошении в период прорастание - кущение – 7,61 т/га, в период трубкование - цветение – 7,56 т/га, а в период созревания – 7,28 т/га.
Биометрический анализ отобранных модельных снопов позволил сделать вывод, о том, что на 5 % уровне значимости создание прерывистого затопления в различные межфазные периоды вегетации риса не
оказало существенного влияния на элементы продуктивности растений риса. Высота растений оказалась
выше на контроле, а масса зерна с растения за исключением последнего варианта (прерывистое затопление в период созревания) на эксперименте, что обусловлено несколько
большей продуктивной кустистостью растений, а также повышенной густотой стояния растений вследствие лучшей их выживаемости при
прерывистом режиме орошения. Варьирование массы 1000 зерен и пустозерности носило разнонаправленный
характер и
не
зависело от изучаемых режимов орошения.
Согласно данным измерений и расчетов оросительная норма на контрольном чеке карте 15, чек 1
составила 18621,03 м3/га, при поддержании прерывистого режима орошения в период прорастание-кущение (карта 15, чек 2) – 16498,20 м3/га, при создании прерывистого режима орошения в период трубкование- цветение (карта 14, чек
2)
– 17671,37 м3/га.
Таблица 2 – Структура урожайности
риса сорта Рапан при различных режимах орошения
Вариант режима
орошения
|
Биоло- гичес-кий урожай, г/м2
|
Густота расте-ний,
шт./м2
|
Высота растений, см
|
К П К
|
Масса зерна, г
|
Масса
1000
зерен, г
|
Пусто- зер- ность,
%
|
с рас- тения
|
с гл. метел-ки
|
Постоянное
затопление
(контроль)
|
938,0
|
358
|
88,7
|
1,5
|
2,62
|
1,84
|
27,9
|
8,6
|
Прерывистое
затопление в период прорастание-
кущение
|
995,5
|
362
|
87,0
|
1,8
|
2,75
|
1,72
|
27,8
|
9,4
|
Прерывистое
затопление в период трубкование-
цветение
|
955,7
|
369
|
87,6
|
1,6
|
2,59
|
1,88
|
28,0
|
10,5
|
Прерывистое
затопление в период созревания
|
912,6
|
351
|
86,0
|
1,4
|
2,60
|
1,79
|
27,7
|
8,2
|
НСР05
|
–
|
24,8
|
8,35
|
0,43
|
0,372
|
0,214
|
1,82
|
–
|
При поддержании прерывистого режима орошения в период созревания риса (карта 14, чек 1)
оросительная норма составила 18341,71 м3/га.
Таким образом, переход на прерывистый режим орошения в периоды прорастание-кущение, трубкование-цветение и созревание риса позволил сократить оросительную норму на 2122,83, 949,66 и
279,32 м3/га, или на 11,4, 5,1, 1,5
% соответственно. Причем в указанные периоды вегетации влажность почвы не опускалась ниже 85 % ПВ. Если
предположить, что прерывистый режим орошения поддерживался
бы
на протяжении всего периода вегетации риса, то это бы привело к уменьшению оросительной нормы на 3351,81 м3/га, или на 18,0 %.
Согласно «Методике расчета затрат на оказание услуг по подаче воды на рисовые оросительные системы», разработанные Российским НИИ проблем мелиорации [9], стоимость поданной воды составляет
0,81
руб./м3. В этом случае экономический эффект от внедрения прерывистого затопления в зависимости от
времени
его применения составит 769 - 1719 руб./га.
Выводы.
Современное сельское хозяйство уже невозможно представить без новых технологий, причем в
орошении присутствие таких элементов минимально, что не позволяет хозяйствам наиболее полно реализовать потенциальную урожайность риса, все упирается подчас в недостаточную водообеспеченность или
невозможность поддерживать оптимальный
водный
режим.
Применение импульсного (прерывистого) орошения в различные межфазные периоды вегетации
риса (при возникновении перебоев с подачей оросительной воды в маловодные годы) позволяет получить
урожай риса без значительных его потерь.
Технологический режим прерывистого затопления – это решение проблем для рисосеющих
хозяйств, испытывающих дефицит оросительной воды в маловодные годы.
Список литературы
1. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов // М.: Колос, 1979. - 416 с.
2.
Коробка, А.Н. Система земледелия Краснодарского края на агроландшафтной основе / А.Н. Коробка, С.Ю. Орленко, Е.В. Алексеенко, Н.Н. Малышева и др. - Краснодар, 2015. - 352 с.
3.
Малышева, Н.Н. Аспекты развития отрасли рисоводства
/
Н.Н. Малышева, С.А.
Гаркуша // Сборник научных трудов по итогам IV международной научно-практической конференции «Новые тенденции развития сельскохозяйственных наук» - г. Ростов – на-Дону, 2017. – С.
18-21
4.
Малышева, Н.Н. Состояние и перспективы развития рынка риса в России / Н.Н. Малышева // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного
университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. – Краснодар: КубГАУ, 2016. - №08(122).
С. 431 - 447. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2016/08/pdf/31.pdf.
5. Малышева, Н.Н. Экономическая оценка эффективности выращивания риса в Краснодарском крае / Н.Н. Малышева, С.А. Тешева // Сборник материалов международной научно-практической конференции «Современные научные исследования: исторический опыт и инновации».- Краснодар, 2015. - С. 108-111.
6.
Попов, В.А. Водные ресурсы: состояние, проблемы и рациональное использование в рисовых
системах / В.А. Попов // мат. междун. науч. практ. конф. «Развитие инновационных процессов в
рисоводстве
- базовый принцип стабилизации отрасли». - Краснодар: ВНИИ риса, 2005. - С. 111-117.
7. Попов, В.А., Оросительная норма и
урожайность риса при прерывистом затоплении
посевов / В.А.
Попов, И.В. Алексеенко // Рисоводство, № 8,
2005. - С. 67-69.
8.
Попов, В.А., Водные и биологические аспекты устойчивого производства 1 млн. т кубанского риса / В.А. Попов, Н.В. Островский // Материалы 3-й Международной научно-практической конференции «Проблемы мелиорации земель и воспроизводства почвенного плодородия». - г. Краснодар: КубГАУ, 2010. - С. 184-186.
9.
Щедрин, В.Н., Комплекс мероприятий, направленных на сохранение и восстановление
почвенного плодородия при циклическом орошении сельскохозяйственных культур в Краснодарском крае (методические указания) / В.Н.Щедрин, Г.Т. Балакай, С.М. Васильев, Л.М.
Докучаева, Р.Е. Юркова, Т.П. Андреева, А.В. Акопян, Ю.А. Свистунов, С.В. Гаркуша, С.А. Шевель,
С.А.
Гаркуша, Н.Н. Малышева. -
Новочеркасск, 2015 г. - 76 с.