Содержание к диссертации
Введение
1 Особенности орошения риса, оценка природных и технических условий зоны проведения исследо вании (обзор литературы) 10
1.1. Краткая характеристика орошения и обводнения Сарпинской низменности 10
1.2. Биологические особенности риса и основные зоны его возделывания 13
1.3. Способы и режимы орошения риса, удобрения и защита посевов от сорной растительности 21
1.4. Производственно-технические показатели Райгородской (Светло-ярской) оросительно-обводнительной системы и оценка возмож ности использования её для рисосеяния 42
1.5. Обоснование направления исследований 48
2 Цель, задачи, условия и методика исследований... 56 Целевая направленность и вопросы, поставленные к изучению, схема опытов 56
2.1. Характеристика места и погодных условий в годы проведения исследований 61
2.2. Водно-физические и агрохимические свойства почв опытного участка 66
2.3. Агротехника на опытных посевах риса 69
2.4. Методика проведения исследований 71
3 Оценка адаптивности сортов риса для возделывания в условиях сарпинской низменности при периодических поливах 75
3.1. Краткая характеристика сортов и обоснование выбора их для включения в схему опытов 75
3.2. Оценка сортов по продолжительности вегетационного периода и гарантия их вызревания 78
3.3. Отзывчивость на удобрения 84
3.4. Сравнительная оценка сортов риса по продуктивности, устойчивости к сорнякам, болезням и вредителям 92
4. Обоснование водного режима почвы и доз внесения удобрений для получения планируемой урожайности риса 97
4.1. Динамика влажности и потребность в проведении поливов по вариантам водного режима почвы 97
4.2. Влияние водного режима почвы и доз внесения удобрений на урожайность риса 113
4.3. Сочетание управляемых факторов роста и развития для получения планируемой урожайности риса 116
4.4. Рост и развитие риса при различных уровнях урожайности 119
4.5. Динамика фотосинтетических показателей в связи с формируемым уровнем урожайности риса 129
5. Водопотребление периодически поливаемого риса 147
5.1. Суммарное водопотребление при разной урожайности риса 147
5.2. Влияние урожайности на динамику среднесуточного водопотреб-ления 156
5.3. Коэффициенты водопотребления и удельные затраты оросительной воды на формирования урожая риса 160
6. Экологическая безопасность, экономическая и энергетическая эффективность возделывания периодически поливаемого риса 164
6.1. Экологические преимущества орошения риса дождеванием по сравнению с традиционным 164
6.2. Экономическая и энергетическая эффективность возделывания риса при периодических поливах 165
Выводы 169
Предложения производству 173
Литература 174
Приложения 194
- Биологические особенности риса и основные зоны его возделывания
- Водно-физические и агрохимические свойства почв опытного участка
- Оценка сортов по продолжительности вегетационного периода и гарантия их вызревания
- Влияние водного режима почвы и доз внесения удобрений на урожайность риса
Введение к работе
Актуальность исследований. Рис является одним из древнейших окультуренных человеком злаком и основным продуктом питания более половины населения мира.
Потребление риса зависит от особенности национальной кухни и составляет от 5 (в странах Европы) до 200 кг (Юго-Восточная Азия) на душу населения в год. По оценке ФАО, в настоящее время в мире производится более 600 млн. тонн риса, а к 2030 году в связи с ростом населения планеты потребуется более 800 млн. тонн. В России рис занимает одно из лидирующее мест среди круп, потребляемых населением страны.
В рисоводческих хозяйствах России принят способ возделывания риса, основанный на продолжительном затоплении поверхности поля слоем воды. При техническом уровне современных рисовых оросительных систем фактические затраты воды на выращивание риса по такой технологии орошения значительно превосходят биологическую потребность растений в ней и достигают 20 - 25 тыс. м3 на 1 га. В тоже время за период вегетации в зависимости от почвенно-климатических условий и уровня урожайности с 1 га рисо-вого поля на суммарное водопотребление расходуется 6-8 тыс. м воды. Остальная часть её (13-16 тыс. м3 и более) расходуется на создание и поддержание слоя воды в чеках, фильтрацию, проточность и сброс. В связи с этим образующиеся большие объемы коллекторно-сбросных вод, отвод которых загрязняет водоприёмники, создают напряженнуюЗкологическую-обстанов-ку в районах традиционного рисосеяния.
Однако возможна и принципиально иная технология- возделывания риса, когда занятое им поле не затапливается слоем воды. Дефицит потребности риса в воде при такой технологии орошения восполняется за счет периодических поливов. В результате этого затраты оросительной воды на возделывание риса снижаются в 3 - 5 раз по сравнению с традиционной технологией, а суммарное водопотребление приближается к биологическому водопо- треблению растений. Этим и определилось избранное нами направление исследований, связанное с разработкой принципиально новой водосберегаю-щей, высокоэффективной и экологически безопасной технологии орошения риса проведением периодических поливов.
Исследования проводились в рамках выполнения научно-технической программы НИР Россельхозакадемии «Земледелие, мелиорация и лесное хозяйство» и Волгоградской областной целевой программы: «Разработка технологии выращивания риса с периодическими поливами на орошаемых землях Волгоградской области».
Целью научно-производственных исследований являлось обоснование параметров водного режима почвы в посевах периодически поливаемого риса, обеспечивающих получение планируемой урожайности на уровне 4 и 5 т/га зерна при сохранении почвенного плодородия и экономии оросительной воды. Достижение поставленной цели предусматривало поэтапное решение следующих задач: S установить закономерности формирования урожайности раннеспелых и среднеспелого сортов риса на уровне 4 и 5 т/га зерна при разных водных и пищевых режимах почвы. S выявить степень адаптации к жёстким природным условиям и периодическим поливам сорта риса, способных в условиях Сарпинской низменности формировать запланированную урожайность; S установить закономерности изменения влажности активного слоя почвы и обосновать допустимые пределы снижения её с учетом выхода на планируемую урожайность; S рекомендовать режимы орошения риса для поддержания рекомендованного водного режима почвы в разные по степени увлажнения осадками годы; S обосновать дозы внесения удобрений, обеспечивающие получение планируемых урожаев без снижения плодородия почвы; S установить объемы и закономерности потребления воды растениями по межфазным периодам и за период вегетации; S определить параметры характеристики фотосинтетической деятельности риса при разных уровнях планируемой урожайности; S дать эколого-экономическое и энергетическое обоснование сочетания факторов, обеспечивающих получение различных уровней урожайности риса.
Научная новизна полученных результатов исследований характеризуется обоснованием ааптивных к природным условиям Сарпинской низменности и периодическим поливам сортов риса разных групп спелости, способных формировать урожайность до 5 т/га зерна. Впервые для этой зоны и сортов разработана технология орошения риса без создания слоя воды, включающая обоснование водных и питательных режимов почвы, обеспечивающих получение 4 и 5 т/га зерна. Для каждого из рекомендуемых на получение различной урожайности водных режимов почвы обоснованы режимы орошения, согласованные с условиями увлажнения осадками и биологическими особенностями риса, динамикой суточного и интегрального водопотребле-ния, определены параметры фотосинтетической деятельности растений.
Практическая значимость результатов исследований состоит в том, что освоение рекомендуемой технологии орошения риса периодическими поливами на оросительных системах общего назначения обеспечивает экономию оросительной воды в 3 - 5 раз и более по сравнению с существующей. В связи с этим исключается необходимость повсеместного строительства интенсивного дренажа, улучшается общая экологическая обстановка на рисовых оросительных системах, отпадает необходимость строительства капиталоёмких специализированных рисовых оросительных систем.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований использовались при возделывании риса с периодическими поливами на Райгород-ской (Светлоярской) оросительно-обводнительной системе (2003-2005 гг.), полях крестьянско-фермерского хозяйства Булатова А.А., с. Нариман, Свет-лоярского района (2004-2005 г.), полях крестьянского хозяйства «Пионер» Городищенского района (2005 г.), СПК «Светлоярский» (2006 г.), агрофирмы «Инженер» (2006 г.) на общей площади более 36,0 га, разработке рекомендаций по адаптивной технологии возделывания маловодотребовательного риса при орошении дождеванием в Нижнем Поволжье (Волгоград - 2005 г.). Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались и получили положительную оценку на ежегодных годовых отчётах по НИР во ВНИИОЗ (2003-2005 гг.), Международной конференции ВНИИ риса «Устойчивое производство риса: настоящее и перспективы» (Краснодар, сентябрь 2006 г.), заседании научно технического совета при Комитете сельского хозяйства Администрации Волгоградской области по целевой программы «Разработка технологии выращивания риса с периодическими поливами на орошаемых землях Волгоградской области» (2004-2005 гг.), заседании круглого стола ВНИИОЗ по областной целевой программе «Разработка технологии выращивания риса с периодическими поливами на орошаемых землях Волгоградской области» (Волгоград, март 2006 г.), опубликованы в 5 научных работах, в том числе одна статья в рекомендованном ВАК РФ журнале «Мелиорация и водное хозяйство».
Основные положения, выносимые на защиту:
Возможность возделывания риса без затопления слоем воды на оросительных системах общего назначения при орошении периодическими поливами (на примере Райгородской оросительно-обводнительной системы);
Обоснование выбора маловодотребовательных, толерантных к отсутствию слоя воды сортов риса;
Отзывчивость периодически поливаемого риса на улучшение водного и питательного режимов почвы, сочетание регулируемых факторов для получения урожайности 4 и 5 т/га зерна
Режимы орошения риса для поддержания водного режима почвы, обеспечивающего получение планируемой урожайности в пределах 4-5 т/га зерна;
Суммарное и среднесуточное водопотребление при разных уровнях урожайности периодически поливаемого риса;
Экономическая и энергетическая эффективность возделывания риса при орошении периодическими поливами;
Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Она изложена на 222 страницах компьютерного текста и включает 18 рисунков, 40 таблиц, 29 приложений. Список использованной литературы содержит 238 наименований, в том числе 14 иностранных авторов.
Биологические особенности риса и основные зоны его возделывания
Рис относится к семейству злаков (Gramineae), группе рисовых (Oryzeae), роду Oryza L. Представители этой группы имеют одноцветковые колоски, зерновка у них свободная, с маленьким зародышем, крахмальные зерна сложные. Хромосомы маленькие, число их кратно 12. Первый зеленый лист без пластинки [93, 201].
Культурный рис (Oryza sativa L.) подразделяется на два подвида: индийский (indica) с длинными и тонкими зерновками (отношение длины к ширине 3 - 3,5:1) и японский (japonica) с короткими и широкими зерновками (1,4 - 2,9:1). Каждый подвид по ряду признаков делится на разновидности [172].
Во всех рисосеящих районах России наиболее распространены сорта Японского подвида. Но в некоторых районах встречаются и сорта, относящиеся к индийскому подвиду [92, 93, 172]. Корни риса мочковатые, при возделывании в условиях постоянного затопления имеют воздухоносную ткань (аэренхима). При периодическом орошении рис образует большое число корневых волосков [79, 172].
Стебель риса - полая соломина, как и у многих других злаков, разделенный утолщениями на междоузлия. К узлам стебля прикрепляются листья. Узлы окрашены в тот же цвет, что и соломина. Количество междоузлий является сортовой особенностью, раннеспелые сорта имеют меньше междоузлий, чем среднеспелые. Количество междоузлий тождественно количеству листьев. Некоторые позднеспелые среднеазиатские и закавказские сорта имеют до 15-18 междоузлий. Прочность стебля зависит от толщины стенок соломины [79].
Сорта риса с прочной соломиной и с невысоким стеблем обычно устойчивее против полегания, чем высокорослые и с длинным стеблем. Листья риса - узкие, длинные, линейные, ширина пластинки 0,8 - 2, длина 30-35 см. Верхний лист-флаг — несколько отличается от средних листьев. Пластинка его шире и короче, чем у всех других листьев нормально развитого растения [79, 172].
Лист риса имеет пластинку, влагалище, язычок и ушки. Влагалище, открытое полностью или частично, охватывает междоузлие стебля. У нижних листьев влагалища длиннее междоузлий, а у средних и верхних — короче их. У места перехода влагалища в пластинку листа на его внутренней стороне находится язычок - бесцветная удлиненная чешуйка, которая по мере роста расщепляется. Ушки, серповидной формы, с обеих сторон охватывают стебель. Окраска их такого же цвета, как и окраска узла стебля.
Соцветие у риса — метелка; по главной оси неправильными мутовками (по 1-3) расположены веточки. Заканчивается веточка несколькими колосками, имеющими линейно-ланцетовидные колосковые чешуи. В зависимости от сорта метелки бывают рыхлые или плотные - компактные, пониклые или прямостоячие. Озерненность метелки зависит от биологических особенностей сорта и условий его возделывания. Обе цветковые чешуи широкие, ребристые, плотно прилегают к зерну, в различной степени опушены и окрашены. У остистых форм внешняя цветковая чешуя несет ость. Колосковые чешуи и ости бывают самой разнообразной окраски - соломенно-желтой, черной или темно-фиолетовой [79].
В отличие от других хлебных злаков рис имеет 6 тычинок и пестиков с двумя перистыми рыльцами. Каждый пыльник содержит несколько сот пыльцевых зерен. Рис — самоопылитель, однако, возможно и перекрестное опыление. Оно происходит в большей или меньшей степени в основном под действием погодных условий и в результате сортовых особенностей. Завязь у риса несколько вытянутая, с одной семяпочкой [79].
У риса отмечают семь фаз вегетации: прорастание, всходы, кущение, трубкование, вымётывание, цветение и созревание. Каждая из фаз отличается морфологическими признаками и физиологическими особенностями, поэтому на протяжении вегетации растение относится к одному и тому же фактору внешней среды неодинаково [93, 172, 201].
Фаза всходов продолжается до появления 1-3 листьев у скороспелых и 1 - 4 листьев у среднеспелых сортов. На протяжении этой фазы образуются корни и в пазухах листьев закладываются почки будущих боковых побегов, а стебель удлиняется до 3 см. В этой фазе слой воды в чеках не должен покрывать листья риса. В условиях открытого листа происходит нормальное нако-пление питательных веществ в растениях в процессе фотосинтеза и оптимальное поступление из почвы минеральных элементов. Освещенность имеет важное значение в фазе всходов. Чем больше света получают молодые растения, тем мощнее всходы, тем сильнее разрастаются почки, тем больше образуется корней [80, 172].
Фаза кущения начинается с третьего листа у скороспелых и четвертого у среднеспелых сортов [93, 172]. Заканчивается она при появлении соответственно восьмого или девятого листьев. Активность кущения зависит от условий произрастания и, в первую очередь, от количества азотных удобрений, внесенных под рис. Приостанавливается кущение, когда конус нарастания побега начинает дифференцироваться.
Фаза трубкования начинается дифференциацией конуса нарастания, что бывает при появлении 8-9 листьев. Заканчивается она через неделю после выхода последнего листа. На протяжении этой фазы интенсивно разрастаются метелки и верхние междоузлия соломины, одновременно с этим выносятся из узла кущения верхние 3-4 листа [93, 172].
В фазу выметывание из влагалища верхнего листа появляется соцветие [172]. Фаза цветения у риса начинается одновременно с вымётыванием в момент выхода верхних колосков метелки из влагалища последнего листа. Заканчивается фаза цветением в нижней части метелки. К этому времени в верхних колосках наступает период молочной спелости зерна [93].
Цветет главная метелка на протяжении 5-7 дней, а все метелки куста -10- 12 дней [93, 172].
При раннем посеве риса, когда температура воздуха еще низкая, метелка формируется длительное время; на такой метелке закладывается много колосков. Ранние посевы всегда имеют относительно больше зерна, чем соломы. При поздних посевах в метелках образуется мало зерен. Следовательно, торможение вегетации в начале фазы трубкования положительно сказывается на образовании числа колосков и, в конечном счете, на величине урожая [73, 156, 181].
Фаза созревания следует за фазой цветения, она начинается молочной спелостью верхушечных колосков, затем переходит в восковую спелость, а заканчивается полной спелостью колосков основания метелки. Созревание происходит в той же последовательности, в какой идет цветение. Второй период спелости называется хрящеватым, третий - мучнистым и четвертый -полным [93]. Хрящевую и мучнистую спелость часто объединяют под названием восковой [188]. По мере налива зерна прямостоячая метелка большинства наших сортов поникает, что является одним из признаков распознания периода спелости [93].
Водно-физические и агрохимические свойства почв опытного участка
Почвенный покров Сарпинской низменности характеризуется чрезвычайной пестротой, комплексностью, состоящей из лугово-каштановых, темноцветных, зональных светло-каштановых и солонцеватых почв различных подтипов и видов солонцов (глубокостолбчатых, среднестолбчатых и корковых). Гранулометрический состав почв преимущественно тяжелосуглинистый [165]. Характеристика светло-каштановой почвы научно-производственного участка на Райгородской (Светлоярской) оросительно-обводнительной системе давалась по почвенному разрезу. Горизонт А - 0,0 - 0,23 м, бурый, комковатый, плотный, корни растений, влажный, не вскипает, тяжелосуглинистый, переход в горизонт В! постепенный; Горизонт Bi — 0,23 - 0,41 м, бурый, бесструктурный, очень плотный, слабые потеки коллоидов, свежий, тяжелосуглинистый, вскипание очагами, слабое, переход в В2 ясный; Горизонт В2— 0,41 - 0,67 м, светло-бурый, бесструктурный, очень плотный, мелкая белоглазка, потеки коллоидов, сухой, вскипание бурное, тяжелосуглинистый, переход в ВС заметный; Горизонт ВС- 0,67 - 1,02 м, светло-бурый, с коричневым, бесструктурный, плотный, белоглазка 50%, желтые (коричневые) потеки коллоидов, сухой, вскипание бурное, тяжелосуглинистый, переход по окраске в С ясный; ГоризонтС - 1,02 - 1,24 м сизо-бурый, бесструктурный, плотный, редкая белоглазка, прожилки &2Оз сухой, вскипание бурное, тяжелосуглинистый. Морфологическое описание и гранулометрические показатели почвы опытного участка позволяют отнести ее к светло-каштановой тяжелосуглинистой. Одним из основных агрофизических показателей при оценке сложения почв является плотность. В среднем для расчётных слоев почвогрунта 0,0 - 0,4 и 0,0 -0,6 м плотность в естественном сложении составляет соответственно 1,31 и 1,35 т/м3, а наименьшая влагоемкость - 25,2 и 23,8 % массы сухой почвы.
Показатели порозности изменяется в пределах от 43,7 до 49,1, плотность Реакция почвенного раствора (рН = 7,2 - 7,6) изменяется по профилю незначительно. Содержание гумуса низкое и резко снижается по глубине почвенного профиля. Обеспеченность почв опытного участка, согласно классификации В.И. Филина [204], минеральным азотом низкая, подвижным фосфором - средняя и обменным калием - высокая. В производственных опытах применялась агротехника, разработанная ВНИИ риса для культуры затопляемого риса и ВНИИОЗ для культуры с периодическими поливами на основе исследований и обобщения эксперимен- тальных данных, полученных в процессе изучения отдельных технологических операций в подзоне светло-каштановых почв Волго-Донского междуречья [165]. После уборки предшественника (зерновые - колосовые) проводилось лущение стерни в два следа лущильниками ЛДГ-10 на глубину 0,06 - 0,08 м с последующей через две недели зяблевой вспашкой поля на глубину 0,25 -0,27 м. Предпосевная обработка почвы начиналась в первой декаде апреля с покровного боронования средними зубовыми боронами в два следа. Минеральные удобрения, рассчитанные на получение планируемых урожаев риса, вносили РУМом по делянкам. Расчетные дозы фосфорных и калийных удобрений вносили согласно схеме опытов осенью под основную обработку почвы.
Азотные, 50% общей дозы, под зяблевую вспашку, а оставшееся количество равными дозами распределяли в виде подкормок в начале кущения и вымётывания метёлки (таблица 5). Предпосевную культивацию проводили на глубину заделки семян 0,05 - 0,06 м за 1 - 2 дня до посева. Посев назначали при устойчивом прогревании почвы на глубине заделки семян до 13С в 2003 г. - 30 апреля, 2004 и 2005 г. - 2 и 7 мая. Посев осуществляли сеялкой СТЗ-3,6 узкорядным способом в третьей и первых декадах апреля и мая согласно схеме опыта (рисунок 3). Норма высева - 5 млн. всхожих семян на один гектар. После выполнялось прикатывание почвы кольчатыми катками ЗКК-6. В уходе за посевами для предупреждения появления сорной растительности применяли почвенный гербицид «Стомп» в дозе внесения препарата 5 л/га сразу после посевного прикатывания без заделки в почву. Доза расхода рабочей жидкости 300 - 400 л/га. В борьбе с однодольными и двудольными сорняками применяли гербициды контактного действия Фацет КС (1,8 л/га препарата, смешанного с 200 - 300 л/га рабочей жидкости), Аура и Базагран М - (4 л/га препарата в 200 - 300 л/га рабочей жидкости). Обработка посевов риса гербицидами применительно к уничтожению просянки проводилась в фазе появления 3-4 листьев риса. Поливали рис согласно требованиям схемы опытов (рисунок 3) по водному режиму почвы дождеванием машиной ДДА-100 МА. Уборку урожая проводили в фазу полной спелости зерна прямым ком-байнированием комбайном Нива.
Оценка сортов по продолжительности вегетационного периода и гарантия их вызревания
Продолжительность вегетации растений риса - одно из главных требований, которое должно учитываться при выборе сортов. При их возделывании в различных по климатическим условиям зонах важно, чтобы сорт укладывался в безморозный период того или иного района рисосеяния [76, 158].
На продолжительность вегетации и продуктивность риса заметное влияние, оказывает длина светового дня, метеорологические условия и технология возделывания. Этим объясняется то положение, что одни и те же сорта риса, выращиваемые в различных районах, имеют различную продолжительность периода вегетации и продуктивность. В связи с этим одним из первостепенных параметров управления процессами формирования урожая является правильный выбор сорта по продолжительности периода вегетации растений [79, 93, 136, 163].
Различия в сроках наступления фаз развития риса в зависимости от изучаемых сортов в связи с их сортовыми особенностям стали проявляться в 2003 - с 10 июня, 2004 - с 15 и 2005 г. - с 13 июня в фазу кущения и составляли 1 день. Сроки наступления фазы трубкования на посевах раннеспелых сортов Волгоградский и Вираж отличались соответственно в 2003 - 25 и 27 июня, 2004 - 28 и 30 и 2005 г. - 27 и 28 июня, а среднеспелого сорта Раздольный позже на 2 - 3 дня (таблица 12). К восковой спелости зерна эти различия достигали по годам исследований в среднем 4-7 дней. Полная спелость зерна на посевах раннеспелого Волгоградский наступала на 4 - 5 дней раньше, чем сорта той же группы спелости Вираж. На посевах среднеспелого сорта Раздольный сроки наступления полной спелости зерна относительно раннеспелого сорта Волгоградский наступали на 8 - 10 дней позже.
Представленные в таблицах 12 — 14, результаты наших исследований показывают, что погодные условия оказывают влияние как на продолжительность отдельных межфазных периодов, так и на весь вегетационный период периодически поливаемого риса.
Разноспелые сорта во все годы исследований давали всходы одновременно, в один день. Продолжительность периода «всходы-кущение» имела небольшие различия в сроках периода растений к фазе кущения. На посевах раннеспелых сортов Волгоградский и Вираж по сравнению со среднеспелым сортом Раздольный, фаза кущения наступила на 1 - 2 дня раньше (таблица 13).
Из приведённых в таблице данных видно, что межфазный период «ку-щение-трубкование» из-за активизации нарастания вегетативной массы, уве-личения листовой поверхности, под влиянием генотипических особенностей сортов и длины светового дня по сравнению с предшествующими периодами увеличивается. Так, на посевах раннеспелого сорта Волгоградский этот межфазный период по годам исследований изменялся в пределах 13-15 дней, а идентичного по скороспелости сорта Вираж увеличивался до 14 - 16 дней. Наиболее продолжительным этот период, «кущение-трубкование», отмечался на посевах среднеспелого сорта Раздольный, составивший за три года исследований 15—17 дней. При поддержании влажности в активном (0,6 м) слое почвы не ниже 80% НВ для завершения вегетации периодически поливаемым посевам риса сорта Волгоградский потребовалось за годы исследований ПО -119 дней. Вегетационный период риса сорта Вираж длился 115 - 123 дня, среднеспелого сорта Раздольный был самым продолжительным по количеству дней, необходимых растениям для завершения вегетации, и за три года исследований изменялся в пределах 120-128 дней.
Разные по скороспелости сорта риса имели свои показатели потребности в тепле в разные межфазные периоды. Проявление генотипических особенностей у среднеспелого сорта Раздольный отмечено в межфазный период «всходы-кущение». Для завершения это периода ему потребовалось тепла в среднем на 21,6 С больше, чем представителям раннеспелой группы (таблица 14). В период «трубкование-вымётывание метелки» различия в сумме среднесуточных температур воздуха стали ещё более значительными. Такая закономерность продолжалась до полной спелости зерна. Так, для прохождения периода от трубкования до вымётывания метелки среднеспелому сорту Раздольный потребовалось тепла в среднем за три года исследований 698,5 С, а представителям раннеспелой группы спелости сортам Волгоградский и Вираж соответственно на 66,6 и 35,7 С меньше.
Наибольшая сумма температур воздуха для завершения цикла вегетации отмечена на посевах среднеспелого сорта риса Раздольный и в среднем за годы исследований составила 2637,5 с колебаниями 2626,0 - 2647,2 С. На посевах сорта Вираж, ранней группы спелости, за весь период вегетации, от посева до созревания, потребность в тепле составила 2538,4 с колебаниями 2523,8 — 2555,1 С. Наименьшая сумма среднесуточных температур воздуха за период вегетации потребовалась посевам сорта риса Волгоградский, той же группы спелости, и составила в среднем за три года опытов 2443,2 с колебаниями 2433,7 - 2456,9 С.
Из выше изложенного можно заключить, что возделывание изучаемых сортов риса разных групп спелости при периодических поливах на Райгород-ской оросительно-обводнительной системе возможно. Как видно из данных научно-производственных опытов для завершения периода вегетации этим сортам от посева до созревания зерна потребовалось 110 - 128 дней с суммой среднесуточных температур воздуха 2443,2 — 2637,5 С. Продолжительность безморозного периода на территории Сарпинской низменности в разные годы изменяется в пределах от 165 до 185 дней с суммой температур воздуха выше +15 С 2800 - 3200 С.
Влияние водного режима почвы и доз внесения удобрений на урожайность риса
Продуктивностью отдельного растения определяется общий урожай, а она зависит не только от длительности вегетационного периода и развития ассимиляционной поверхности, но и от складывающихся в течение вегетации условий произрастания. Продуктивность растений возрастает в условиях оптимального сочетания режимов водного и минерального питания, так как в соответствии с биологическими потребностями они имеют возможность из почвы использовать запасы влаги и питательных веществ. При орошении благодаря улучшению водного режима почвы создаются условия для наиболее эффективного использования удобрений. Взаимодействие этих факторов между собой благоприятно сказываются на активизации роста и развития растений. Поскольку в условиях орошения оптимизация минерального питания и водного режима почвы является наиболее доступной из совокупности управляемых факторов, оптимальное сочетание их позволяет реально повысить урожайность и сохранить плодородие почв.
Анализ опубликованного в литературе материала, а также результаты наших исследований, показали, что выбор предполивного порога влажности почвы на посевах риса, в каждом конкретном случае зависит от ряда обстоятельств. Наиболее важные из них это метеорологические условия, биологические особенности культуры и уровень планируемой урожайности, водно-физические свойства почвогрунта. По мнению многих ученых на посевах периодически поливаемого риса предполивной порог влажности почвы нужно поддерживать не ниже 70 - 80% НВ безотносительно к уровню планируемой урожайности и содержания доступных элементов питания в почве.
В наших исследованиях максимальная продуктивность посевов риса, была получена в варианте поддержания влажности почвы не ниже 80% НВ в слоях 0,4 и 0,6 м (таблица 24, рисунок 9). На делянках с внесением минеральных удобрений, рассчитанных на получение программируемого уровня урожайности 4 т/га, при таком водном режиме на посевах раннеспелого сорта
Волгоградский урожайность зерна составила 4,98 - 5,34 т/га. В условиях аналогичного режима орошения, но с постоянной глубиной увлажнения, то есть в варианте с назначением поливов при снижении предполивного порога влажности до 80% НВ в слое почвы 0,6 м, урожайность зерна на посевах раннеспелого сорта Волгоградский составила 3,91 - 4,28 т/га. На варианте с поддержанием дифференцированных режима орошения и слоя промачивания почвы (70-80-70% НВ и h = 0,4 и 0,6 м) продуктивность посевов сорта Волгоградский уменьшилась до 3,43 - 3,79 т/га.
Улучшение плодородия почвы посредством внесения более высокой дозы минеральных удобрений существенно повышало эффективность орошения (таблица 24, рисунок 9). В варианте с назначением поливов при влажности почвы 80% НВ в слоях 0,4 и 0,6 м урожайность зерна раннеспелого сорта Волгоградский повышалась при внесении удобрений, рассчитанных на получение урожайности 5 т/га на 0,89 - 0,88 т/га.
При увеличении влажности расчетного слоя (h = 0,6 м) почвы с одноимённым предполивным порогом разница в урожайности риса между вариантами с внесением удобрений составила на посевах раннеспелого сорта Волгоградский 0,87 - 0,97 т/га.
В варианте с дифференцированным предполивным порогом влажности и глубины промачивания почвы (70-80-70% НВ h = 0,4 и 0,6 м) внесение минеральных удобрений, рассчитанных на получение урожайности 5 т/га, способствовало повышению продуктивности риса в сравнении с вариантами, где фон питания был рассчитан получения 4 т/га. Внесение более высоких доз удобрений на посевах сорта Волгоградский сопровождалось увеличением урожайности на 0,83 — 0,81 т/га зерна.
Таким образом, из результатов наших исследований, приведенных в таблице 24 и на рисунке 9 видно, что продуктивность сорта Волгоградский в зависимости от обеспеченности растений питательными веществами в варианте с поддержанием предполивной влажности почвы не ниже 80% НВ и переменным слоем её увлажнения 0,4 и 0,6 м в среднем за годы исследований изменялась от 4,09 до 5,34 т/га, что на 0,5 - 1,7% больше, чем в варианте с поддержанием в течение всего вегетационного периода риса аналогичной влажности почвы 80% НВ в слое 0,6 м.
При поддержании дифференцированного режима влажности и слоя почвы (70-80-70% НВ и h = 0,4 и 0,6 м) продуктивность сорта Волгоградский в зависимости от фона питания составила в среднем 3,43 - 4,60 т/га. Это по сравнению с вариантом интенсивного режима орошения с аналогичной глубиной увлажнения (80% НВ и h = 0,4 и 0,6 м) меньше в среднем за три года исследований на 16,1 - 13,8%.
Причём, наибольшая урожайность риса была получена на посевах сорта Волгоградский в варианте поддержания влажности в расчётных слоях 0,4 и 0,6 м не ниже 80% НВ и внесении наибольшей дозы минерального удобрения (N109P62K75), которая составила в среднем за годы исследований 5,15 т/га. Математическая обработка данных по урожайности риса показала (приложение 7-9), что во все годы исследований прибавка зерна по всем изучаемым нами факторам (режим орошения и дозы удобрения) превышала значения наименьшего существенного различия.
