СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕЖИМОВ ОРОШЕНИЯ РИСА В УСЛОВИЯХ ДЕФИЦИТА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

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

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

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.