Введение к работе
Актуальность проблемы. Возделывание риса в Российской Федерации производится по технологиям, которые на протяжении двух десятков лет обеспечивают урожайность риса в среднем 3,9 т/га, а по Краснодарскому краю — 4,4 т/га. И с каждым годом требуется все больше капитальных вложений на I гектар рисовых полей для поддержания достигнутой урожайности.
Основными причинами этой тенденции можно считать: использование 8-польных севооборотов с 62,5% насыщением рисом, в которых выращивание риса по рису производится в течение 3-х и более лет; внесение на поля повышенных доз минеральных и органических удобрении, направленных па компенсацию потери плодородия почв; применение ядохимикатов для борьбы с сорной растительностью; исключение из севооборотов агромелиоративных полей и чистых паров; засоление и заболачивание почв.
Со строительств6м«..рисовых систем в Краснодарском крае произошло перераспределение стока реки Кубань, что привело к изменению водного и солевого режимов почв, а применение технологий возделывания риса с использованием ядохимикатов значительно ухудшило экологию Низовья Кубани. Снижение качества сбросных вод с рисовых систем отразилась на рыбных запасах Азово-Черноморского бассейна. Добыча ценных пород полупроходных рыб резко снизилась.
На фоне ввода в эксплуатацию технически совершенных оросительных систем, применения новых сортов риса, обеспечения хозяйств передовой технологией и современной техникой, в основных рисосеющих районах края (Калининском, Красноармейском, Славянском и Темргокском) площадь заболоченных и засоленных земель неуклонно растет и составляет 46,9 тыс. га, или 24% от их общей орошаемой площади.
Из этого следует, что для увеличения урожайности риса, сохранения рыбных запасов Азово-Черноморского бассейна, повышения плодородия и улучшения мелиоративного состояния почв рисовых полей необходимо разрабатывать новые технологии.
В этих условиях проблема разработки и использования на рисовых системах экологически чистых технологий становится актуальной. Одно из новых направлений выращивания риса — биотехнологии' мелиорации земель. Биотехнологии мелиорации земель — это направленное использование действия бионтов на среду с целью улучшения мелиоративного состояния почвы.
Предлагаемые биотехнологические приемы создают такие условия на рисовых системах, при которых повышается экологическая безопасность в местах возделывания риса. Это проявляется в полном отказе от использования пестицидов для уничтожения сорной растительности, снижении нагрузки на почву от применения больших доз органических, удобрений при повышении их качества. Дополнительно к повышению экологической безопасности прибавляется выращивание рыбы на засоленных н заболоченных почвах рисовых полей, где возделывание риса нерентабельно. Выращивание рыбы в чеках обеспечивает путем промывки снижение засоленности почв, вынос из почв токсичных продуктов распада химических веществ, увеличение в почве макроэлементов и гумуса. В результате и улучшается мелиоративное состояние почв рисовых полей.
Цель и задачи исследований. Цель — разработать научные основы биотехнологии мелиорации земель рисовых севооборотов, повысить эффективность использования водных и земельных ресурсов на рисовых системах Краснодарского края.
В задачи исследования входило: разработка рисо-рыбного севооборота (рисо-рыбпый севооборот — это рисовый севооборот с рыбным паром. Рыбным паром будем называть затопленное поле, на котором выращивается рыба); исследование режимов орошения, урожайности риса на почве после рыбного пара (РП) и агромелиоративного поля (АМП); исследование влияния предшественников на урожайность и качество зерна риса; исследование роста и развития растений риса на чеках после различных предшественников; исследование влияния РП и АМП на засоренность почв рисовых чеков; исследование эффективности подкормки риса жидким навозом на
фоне минеральных удобрений; исследование динамики содержания макроэлементов в почве после РП; исследование влияния РП на рассоление почв; исследования по выращиванию рыбопосадочного материала в рисовых чеках.
Объект исследований — рисовые гидромелиоративные системы Краснодарского края всех 3-х природно-климатических подзон возделывания риса.
Научная новизна работы:
— установлено, что при выращивании сеголеток карпа в
чеках рыбного пара улучшается мелиоративное состояние
почв, при этом происходит их рассоление в среднем па 30%;
установлено, что при разрыхлении сеголетками карпа верх
него слоя почвы на глубину до 12,5 см происходит накопле
ние в ней макроэлементов и гумуса; при плотности личинок
карпа 50 тыс. шт/га мелиоративный эффект наибольший, при
этом рыбопродуктивность чеков на естественной кормовой
базе получается максимальная (0,30—0,35 т/га); установлено,
что в почве рыбного пара снижается содержание хлор-иона;
доказано, что после рыбного пара водно-физические свойства
почв улучшаются, плотность почвы пахотного горизонта сни
жается с 1,30 до 1,14 г/см3; установлено, что при внесении
жидкого навоза в воду чека, выведенного под рыбный пар, в
почве происходит увеличение макроэлементов и гумуса; науч
но обоснована доза жидкого навоза, которая вносится в РП
дважды по 0,8 т/га в конце июня и середине июля;
— научно обоснована методика выращивания сеголеток карпа в рисовых чеках на естественной кормовой базе. При этом установлено, что при глубине в сбросных каналах и чеках соответственно 1,5—1,7 и 0,5—0,7 м, при зарыблении чеков на 2—3 день с начала момента их заливки и площади чеков от 3,5 до 5 га выживаемость сеголеток достигает 60%;
доказано, что в почве после рыбного пара содержание сорняков наименьшее, чем после АМП и чистого пара и научно обоснованы рациональные режимы орошения с точки зрения экономии водных ресурсов; установлено, что наиболее рациональными режимами орошения риса после рыбного пара являются режим укороченного затопления и прерывистого затопления;
установлено, что на полях с неудовлетворительным мелиоративным состоянием почв лучшим предшественником риса по сравнению с озимыми, чистым паром, АМП является рыб-
ный пар, после РП урожайность риса наибольшая и составляет 5,4 т/га;
доказано, что при заделке семян в почву РП на глубину 2 см выживаемость растений риса наибольшая;
обосновано место рыбного пара в 6-польном рисо-рыб-ном севообороте и доказана его эффективность;
установлено, что при подкормке риса жидким навозом дозой 5 т/га происходит улучшение качества зерна и повышение урожайности риса; доказано, что наибольший эффект подкормки риса жидким навозом достигается при предпосевном внесении минеральных удобрений в почву;
Практическая значимость работы заключается в научном обосновании основных направлений и путей решения проблемы биотехнологии мелиорации земель рисовых севооборотов, а именно:
создана биотехнология возделывания риса в составе 6-польного рисо-рыбиого севооборота с 50% насыщением рисом;
разработана технология выращивания рыбопосадочно-го материала в рисовых чеках;
разработана технология выращивания товарного карпа в рисовых чеках;
разработана конструкция рисовых чеков для выращивания рыбы и риса;
решен вопрос утилизации жидкого навоза молочнотоварных ферм в вегетационный период риса;
разработана технология промывки засоленных почв чеков;
разработан способ уничтожения болотной и злаковой сорной растительности на рисовых полях;
разработан способ повышения плодородия почв рисовых полей и сохранения окружающей среды обитания животных и растений.
Разработанные технологии рекомендуется применять на полях, где урожайность риса не превышает 3 т/га из-за сильной засоренности посевов сорной растительностью, засоленности и низкой водопроницаемости почвогрунтов. При использовании биотехнологии мелиорации земель урожайность риса на этих полях превышает 5 т/га.
Биотехнологии могут применяться не только на рисовых гидромелиоративных системах Краснодарского края, но и в других регионах, а также на системах, обладающих некоторы-
ми конструктивными особенностями, в частности с оборотным водоснабжением. При этом необходимо придавать особое внимание рыбопосадочному материалу, который наилучшим образом адаптирован на рисовых гидромелиоративных системах в рассматриваемом регионе.
Внедрение. Результаты научно-исследовательской работы внедрены на рисовых гидромелиоративных системах во всех 3-х природно-климатических подзонах Краснодарского края.
Биотехнологии были использованы для выращивания риса и рыбопосадочного материала в колхозах им. Ленина Красноармейского района, «Звезда» Абинского района, «За мир;> Севсрского района и А. О. «Черпосрковскос» Славянского района.
Чистый доход в ценах 1992 г., подтвержденный актами внедрения, составил: от выращивания риса по биотехнологии в составе рпсо-рыбного севооборота — 33,7 тыс. руб/га; от выращивания сеголеток карпа — 30 тыс. руб/га.
Биотехнологии выращивания риса и рыбопосадочного материала экспонировались в 1992 г. на выставке-ярмарке НИР во Всеросийском выставочном центре.
Апробация. Основные положения н результаты исследований по теме диссертации доложены на научно-технических конференциях Кубанского государственного аграрного университета и Московского гидромелиоративного института в 1988—1992 гг.
На защиту выносятся:
результаты разработок биотехнологии мелиорации земель рисо-рыбных севооборотов, в том числе: влияние гидро-бионтов на процесс рассоления и накопления макроэлементов в почвах РП; принципиально новый способ улучшения мелиоративного состояния почв, в котором решающее значение имеют качество и количество жидкого навоза и метод его внесения в РП; влияние РП на засоренность почвы сорняками и водно-физнческис свойства почв;
научные основы и результаты разработок 6-польных рисо-рыбных севооборотов с 50% насыщением рисом, в том числе: принципиально новые схемы рисо-рыбных севооборотов н место РП в них; влияние РП на урожайность и качество зерна; обоснование выбора рациональных режимов орошения риса на почвах после РП; принципиально новый способ подкормки риса жидким навозом и его влияние па урожайность и качество зерна риса;
— научные основы и результаты исследований выращивания рыбопосадочпого материала в рисовых чеках на естественной кормовой базе, в том числе: обоснование вида рыбопосадочпого материала и оптимальной плотности посадки личинок; особенности выращивания рыбопосадочпого материала, которые зависят от сроков зарыбления и облова, режима водоподачи па рисовые гидромелиоративные системы; принципиально новые режимы водоподачи и колебания уровней воды РП; конструкции рисовых чеков, приспособленных для выращивания рыбы и риса.
Публикации. Основные положения и содержание диссертации опубликованы в 15 печатных работах и одной монографии «Биотехнологии мелиорации земель рисовых севооборотов и экология Низовья Кубани» (1,5 п. л.). По теме диссертации получено 3 авторских свидетельства на изобретения: «Способ промывки засоленных почв рисовых чеков»; «Способ обработки парового рисового поля»; «Способ выращивания рыбопосадочпого материала па рисовых чеках».
Личный вклад автора. Результаты научных разработок изложены в работах автора, получены непосредственно на основе разработанной им программы и методики исследований.
Автору в изобретениях принадлежит идея и основные решающие приемы, направленные на улучшение мелиоративного состояния почв рисовых полей и получение рыбной продукции.
Во всех комплексных научных разработках по теме диссертации автор являлся научным руководителем и ответственным исполнителем.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 195 стр. машинописного текста и состоит из введения, 5 разделов, выводов, списка литературы и заключения. Список литературы включает 208 наименований.
