Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Агроэкологические особенности возделывания риса при периодических поливах
ГЛАВА II. Программа, методика и условия проведе ния исследований
2.1. Программа и методика постановки полевых экспериментов 29
2.2. Обеспеченность климатическими ресурсами в годы проведения исследований
2.3. Почвенно-мелиоративная характеристика опытного участка
ГЛАВА III. Результаты экспериментальных исследований по разработке технологии возделывания риса при орошении дождеванием в аридных условиях
3.1. Агроэкологическая оценка возделывания сортов риса 50
3.2. Влияние нормы высева на показатели фотосинтетической дея тельности и урожайность риса
3.3. Влияние вариантов водного режима почвы и доз внесения удобрений на формирование продукционного процесса риса
3.4. Влияние регулируемых факторов на урожайность риса 80
ГЛАВА IV. Режим орошения и водопотребление риса при поливах дождеванием
4.1. Режим орошения риса при дождевании. 82
4.2. Влияние водного режима почвы на суммарное водопотребление риса
ГЛАВА V. Рекомендации по технологии возделыва ния риса в аридных условиях калмыкии при поливе дождеванием
5.1. Технология возделывания риса 110
5.2. Экономическое и агроэнергетическое обоснование технологии возделывания риса при орошении дождеванием
Заключение 126
Предложения производству 128
Список литературы
- Обеспеченность климатическими ресурсами в годы проведения исследований
- Влияние нормы высева на показатели фотосинтетической дея тельности и урожайность риса
- Влияние регулируемых факторов на урожайность риса
- Влияние водного режима почвы на суммарное водопотребление риса
Введение к работе
Актуальность темы. Рис - высокоурожайная зерновая культура, которая имеет высокие потребительские и рыночные характеристики. Одним из важнейших факторов, определяющих величину урожая риса, является влага, которая не только удовлетворяет физиологические потребности растений, но и обусловливает экологическую среду культуры. Рисовые оросительные системы Калмыкии расположены в северной зоне российского промышленного рисосеяния. Площадь риса в настоящее время в регионе не превышает 5 тыс. га. Самые высокие показатели по площадям (8,1…8,3 тыс.га) и валовым сборам (26,3…28,7 тыс.т) были достигнуты в 1985…1990 гг., когда соблюдались научно-обоснованные технологии возделывания риса и обеспечивалось повышение плодородия почв.
К сожалению, за последние десятилетия площади посевов, валовые сборы и урожайность риса в Калмыкии значительно снизились. Причиной явилось не только сокращение финансирования, но и несовершенная кредитная политика, диспаритет цен между производимой сельскохозяйственной продукцией и затратами на агротехнические приемы возделывания риса. Еще одним сдерживающим фактором является наблюдающиеся в последние годы систематические перебои подачи оросительной воды, связанные с отсутствием финансовых средств на оплату электроэнергии и забор воды машинным способом из р. Волги. В связи с этим, не соблюдается оптимальный режим затопления риса, что сказывается на урожайности. Общий рост дефицита водных ресурсов, стоимости строительства новых рисовых инженерных систем существенно ограничивают увеличение посевных площадей под рисом. В то же время, обоснование целесообразности возделывания риса в условиях периодических поливов без затопления на действующих оросительных системах Республики Калмыкия позволит увеличить валовый сбор зерна при существенной экономии водных ресурсов.
Степень разработанности темы. Результаты теоретических исследований и накопленный практический опыт отечественных и зарубежных ученых свидетельствуют, что из-за дефицита водных ресурсов в ряде стран давно ставится
вопрос об уменьшении затрат воды при возделывании риса, путем перехода на укороченное или прерывистое затопление. Исследованиям агроэкологических особенностей выращивания риса без создания слоя воды посвящены многие работы таких ученых, как Е.Б. Величко, Б.Б. Шумаков, К.П. Шумакова, А.П. Джу-лай, С.С. Скворцов, П.А. Витте, С.Я. Розин, И.П. Кружилин, M.K. Bashar, R.K. Das, M.A. Islam, D.K. Mandal, P.L. Pingali, Е.Т. Вареница, В.Б. Жезмер, М.А. Ганиев, П.А. Рау, С.Н. Любушкин и др. Первые опыты по возделыванию мало-водопотребного риса в Калмыкии проводились в 1990…1991 гг. на опытном поле Калмыцкой опытно-мелиоративной станции, расположенной в зоне действия Сарпинской ООС, учеными ВНИИГиМ Б.Б. Шумаковым, В.Б. Жезмером и М.А. Ганиевым.
В настоящее время научные исследования по возделыванию суходольного риса проводятся в условиях Волгоградской области в зоне действия Райгород-ской оросительно-обводнительной системы под руководством академика РАН И.П. Кружилина. В результате исследований было выявлено, что среди суходольного и затопляемого риса имеется большая группа сортов, способных нормально произрастать и плодоносить как в условиях длительного затопления, так и на незатопляемой почве. Одним из препятствий широкого распространения суходольного риса в аридной зоне России являются технологические проблемы - отсутствие высокопродуктивных сортов, толерантных к водному дефициту и атмосферной засухе и обладающих повышенной устойчивостью к болезням, а также трудности борьбы с сорной растительностью. В связи с этим для аридных условиях Республики Калмыкия необходимо обоснование целесообразности и разработка технологии возделывания риса при орошении дождеванием, обеспечивающей получение гарантированного урожая зерна при значительной экономии водных ресурсов.
Целью исследований является разработка технологии возделывания риса без создания слоя воды на мелиоративных системах общего назначения на основе подбора адаптированных сортов, регулирования питательного и водного режимов и обеспечивающей получение 3,5…4,5 т/га зерна.
Для достижения поставленной цели программой исследований предусматривалось решение следующих основных задач:
выполнить анализ научных основ возделывания суходольного риса, наметить перспективные пути совершенствования агротехнологических приемов его возделывания в аридных условиях;
провести агроэкологическую оценку возможности возделывания суходольных сортов риса в аридных условиях Калмыкии;
изучить особенности формирования продукционного процесса и величины урожайности различных сортов риса при орошении дождеванием в зависимости от нормы высева и складывающихся погодных условий;
оценить влияние режимов орошения и различных доз минеральных удобрений на продуктивность риса;
определить закономерности водопотребления риса и формирования водного режима почв по фенологическим фазам развития риса при орошении дождеванием;
дать агроэнергетическую и экономическую оценку возделывания риса при орошении дождеванием в полевых севооборотах аридной зоны Калмыкии.
Научная новизна. Впервые на основании проведенных исследований для аридных условий Калмыкии теоретически обоснована и экспериментально доказана целесообразность возделывания риса без создания слоя воды на мелиоративных системах общего назначения. Установлены закономерности формирования продукционного процесса и урожайности различных сортов риса в зависимости от норм высева, режимов орошения и доз внесения минеральных удобрений. Выявлены закономерности водопотребления и формирования водного режима по фенологическим фазам развития риса при орошении дождеванием, позволяющие оптимизировать режим орошения на бурых полупустынных почвах. Разработана адаптивная технология возделывания риса при периодических поливах дождеванием, обеспечивающая, при регулировании минерального питания, урожайность зерна на уровне 3,5…4,5 т/га. Выполнены агро-энергетическая и экономическая оценки, доказывающие эффективность возделывания риса при орошении дождеванием в аридных условиях Калмыкии.
Теоретическая и практическая значимость работы. Диссертационная работа содержит теоретическое обоснование возможности возделывания сухо-5
дольного риса без создания слоя воды в аридных условиях Калмыкии на оросительных системах общего назначения на основе реализации мероприятий, направленных на эффективное использование водных ресурсов, генетического потенциала сортов, оптимизации структуры посевов и режима минерального питания.
На основании проведенных экспериментальных исследований разработаны адаптивные агротехнические приемы возделывания риса при орошении дождеванием, обеспечивающие на основе подбора сортов, норм посева, регулирования питательного и водного режимов получение 3,5…4,5 т/га зерна.
Методология и методика исследований. Исследования проводились на основе теоретических положений мелиоративной науки. В процессе работы использован системный подход, выполнен анализ литературных и фондовых материалов. Полевые и лабораторные экспериментальные исследования проведены по общепринятым методикам. Обработка экспериментальных результатов выполнена с применения методов математической статистики.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Технология возделывания риса без создания слоя воды на мелиоративных системах общего назначения, обеспечивающая получение 3,5…4,5 т/га зерна при регулировании питательного и водного режимов;
-
Закономерности водопотребления и формирования водного режима по фенологическим фазам развития риса при орошении дождеванием;
-
Закономерности влияния основных агротехнических приемов возделывания на рост, развитие и продуктивность различных сортов риса при поливах дождеванием в аридных условиях.
Достоверность результатов исследований подтверждается проведением большого объема полевых исследований, проведением экспериментов по общепринятым методикам, применением статистических методов при обработке полученных данных, а также проверкой полученных выводов в производственных условиях.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка и реализация результатов исследований по разработке технологии возделывания
риса при орошении дождеванием осуществлена в СПК ПЗ “Первомайский” Черноземельского района Республики Калмыкия на площади 5 га. Урожайность риса-сырца получена на уровне 2,7…3,5 т/га с индексом доходности вложенных затрат 1,98…2,07.
Апробация работы. Результаты экспериментальных исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на Международных научно-практических конференциях «Инновационные технологии в мелиорации» (Москва, 2011); «Инновационные технологии и экологическая безопасность в мелиорации» (Коломна, 2012); «Мелиорация и проблемы восстановления сельского хозяйства России»» (Москва, 2013); на Всероссийских и межрегиональных научно-практических конференциях: «Инновационный бизнес как основа модернизации региональной экономики» (Элиста, 2011); «Научное обеспечение агропромышленного комплекса молодыми учеными» (Ставрополь, 2015).
Личный вклад автора заключается в постановке задач исследований, в проведении теоретических изысканий, полевых и лабораторных экспериментальных работ в период с 2009 г по 2012 г, в статистической обработке, анализе и обобщении опытных данных.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 4 в изданиях, рекомендованных ВАК при Минобрнауки России; получен 1 Патент РФ на изобретения.
Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, и заключения, изложена на 168 страницах машинописного текста, в том числе основного текста 145 страниц, иллюстрирована 27 рисунками, содержит 33 таблицы и 17 приложений. Список литературы включает 196 источников, в том числе 12 зарубежных авторов.
Обеспеченность климатическими ресурсами в годы проведения исследований
На современном этапе развития мирового сельскохозяйственного производства рис остается наиболее продуктивным злаком планеты. Кроме того, выращивание данной культуры связано с агроэкологическими условиями, которые наиболее подвергаются регулированию биологическими факторами. В связи с чем, рис среди всех злаков имеет наибольшие перспективы увеличения своей продуктивности. Именно этим объясняется рост интереса к науке о рисе и рисоводству.
Рис играет заметную роль в современном продовольственном балансе России, где рисоводство ведется только на орошаемых землях. Первые посевы риса в Российской империи были проведены по велению императора Петра I, после Персидского похода. Причем начали возделывать его под названием сарацинское (или сорочинское) зерно в ботаническом саду близ г. Астрахани, а с середины ХVIII в. – на Кубани в плавнях Аушеда, где этим занимались казаки, возвращавшиеся с военной службы из Персии и привозившие этот злак с собой. До 1917 года корейцы занесли на Дальний Восток японские сорта риса. Из Приморья эти сорта были вывезены в 20-е годы прошлого столетия на Кубань и Дон. В этот же период первые посевы риса были проведены в Дагестане и Чечено-Ингушетии. В 30-гг. прошлого века экспериментальные посевы сортов риса, интродуцированных из Приморья, появились в Поволжье и Калмыкии.
На сегодняшний день Россия производит 390 тысяч тонн рисовой крупы, в том числе - 270 тысяч тонн первого сорта. Однако этого явно недостаточно. Ежегодная потребность страны в рисовой крупе, в количестве 700…750 тысяч тонн, требует увеличения в ближайшее время посевной площади под этой культурой до 210 тысяч гектаров, а в будущем - до 300 тысяч гектаров (Е.П. Алешин, Н.Е. Алешин, 1993; Е.М. Харитонов, 2001; П.И. Костылев, 2004; И.А. Глазунова, 2007; Г.Л. Зеленский, 2010).
Учеными Всероссийского НИИ риса выполнен анализ структуры рисового рынка в России за последние годы, который показал, что в общем количестве потребленного риса доля импортного уменьшилась до 30%, а экспортного, наоборот, увеличилась до 27%. В 2011 году в Россию было импортировано 173 тыс. тонн риса по средней цене 628 долл./т, а экспортировано 156,6 тыс. тонн по цене 554 долл./т. Важно отметить, что 39,3% от общего объема экспорта составляет нешелушенный рис, т.е. сырье для выработки крупы (Е.М. Харитонов, В.И. Госпадинова, Т.Л. Коротенко, 2012).
По прогнозу Института конъюнктуры аграрного рынка (ИКАР), в долгосрочной перспективе спрос на рисовую крупу будет расти. Увеличение предложения будет обусловлено ростом отечественного производства на фоне сокращения импортных поставок.
Недостающее количество рисовой крупы в нашей стране на сегодняшний день восполняется за счет импорта. По данным министерства сельского хозяйства Российской Федерации, объем ввоза риса в Россию значительно превышают показатели экспорта. В 2009…2014 году объем импорта риса был в 2,8 раза выше экспортных поставок. Основной объем поставок приходится на длинно-зерный рис - 84%.
Мировая тенденция последних лет к превышению потребления риса над его производством делает увеличение производства риса в РФ весьма актуальной задачей для обеспечения продовольственной безопасности страны.
Существуют десятки технологий выращивания риса (П.А. Витте, 1930; Г.Г. Гущин, 1938; М.И. Уклонская, М.А. Богародский, 1947; В.С. Веселый, 1952; А.П. Джулай, 1953; E. French, W. Gray, 1963; V.L. Hall, 1966; П.С. Еры-гин, 1968; Д.М. Ярмизин, А.Д. Обухов, 1970; Е.Б. Величко, К.П. Шумакова, 1972; Н.Б. Натальин, 1973; D.H. Grist, 1975; З.Ф. Тулякова, 1978; И.П. Кружи-лин, 1978; В.К. Багненко, Н.К. Дудаков, 1986; Г.В. Устименко, 1988; Е.П. Алешин, Н.Е. Алешин, 1993; В.Н. Шиловский, 2002; П.И. Костылев, 2004; А.Г. Ля-ховкин, 2005; С.Б. Адьяев, Э.Б. Дедова, 2007; Н.Р. Магомедов, Ф.М. Казимето-ва, Ш.М. Мажидов, А.А. Абдуллаев, 2009; А.Г. Рау, А.Т. Тлеуколов, Е.М. Ка-лыбекова, 2010; С.Н. Любушкин, 2010; В.В. Бородычев, А.В. Левина, Э.Б. Дедова, Е.Н. Очирова, 2011 и др.). Все они зависят от экосистемы, связанной с водным режимом. Международным институтом риса установлены 7 крупных групп рисовых экосистем, объединенных двумя классами: искусственное орошение (lowland rice), естественное орошение (upland rice).
Существует три основных типа рисоводства: проливное (поливное) рисоводство; суходольное рисоводство; лиманное рисоводство (Г.Г. Гущин, 1938; А.С. Кружилин, 1954; В.Г. Абраменко, 1957; D.H. Grist, 1975; Е.П. Алешин, 1993; А.Г. Ляховкин, 1977; А.Х. Шеуджен, Е.М. Харитонов, Т.Н. Бондарева, 2001).
Различие между этими типами состоит во влажностных характеристиках полей, на которых выращивают рис. Эти поля бывают трёх видов: - проливные поля или чеки, на которых рис выращивают при постоянном затоплении водой, пока урожай не созреет, а перед его собиранием воду спускают. На таких полях возделывают до 90 % мировой рисовой продукции. - суходольные поля, на которых рис выращивают без искусственной ирригации в областях с большим количеством осадков. Объемы урожая с таких полей ниже, чем на проливных полях. - лиманные поля, на которых рис выращивают в заливах рек или во время паводков. Такой способ возделывания риса является древнейшим, но малоэффективным. Его используют преимущественно в странах Юго-восточной Азии. Международным институтом риса установлена классификация условий выращивания данной культуры, включающая 18 систем.
Ирригационные системы, используемые только в дождливый сезон, занимают около 60 млн. га и представляют собой выровненные и обвалованные площадки (чеки), воду на которые подают из водоемов, затопляемых за счет дождей, а в случае избытка сбрасывают ее по дренажным каналам. Эти же каналы служат и оросителями, если дождей нет длительное время, но источник воды имеется. Такие системы - основные поставщики риса в Южной и Юго-Восточной Азии, а также в Латинской Америке (S. Yoshida, 1983).
Гораздо меньшую площадь занимают ирригированные системы ин женерного типа - около 9 млн. га, что составляет около 7% мировых посевных площадей, но на них производится не менее 20% зерна риса. Это системы выровненных и обвалованных чеков, сгруппированных в карты, с регулируемой подачей и сбросом воды по оросительным и сбросным каналам. Выращивать рис и другие культуры на них можно круглый год, если позволяют температурные условия. На таких системах выращивается рис в Австралии, СНГ, США, Японии и других странах. Все сорта риса дают наибольшую продуктивность именно на системах инженерного типа, так как на них возможно регулирование не только водного, но и питательного режимов растения. Для инженерных рисовых систем создаются сорта интенсивного типа. В настоящее время, на инженерных системах тропического рисосеяния, возделывают сорта, выведенные в Международном институте риса или созданные в других странах (А.Г. Ляховкин, 2005; Нгуу Ван Нгуен, 2007; Г.Л. Зеленский, 2010).
Влияние нормы высева на показатели фотосинтетической дея тельности и урожайность риса
Адаптационная технология возделывания сельскохозяйственных культур должна быть направлена на создание необходимой плотности посевов, достаточного развития растений, оптимального минерального питания растений на протяжении всей вегетации. Выполнение этих условий в значительной степени решаются посредством изучения таких агротехнических приемов как нормы и сроки посева, разработки системы применения удобрений, режимов орошения культуры. Создание оптимальной плотности стеблестоя на единице площади является решающим условием формирования высокой продуктивности посевов. Изреженные посевы приводят к снижению урожайности, а загущенные - к перерасходу семенного материала и повышению опасности полегания посевов. Плотность стеблестоя определяется количеством произрастающих растений на единице площади и их кустистостью.
Общеизвестно, что географическая изменчивость норм высева сельскохозяйственных культур, в первую очередь, зависит от климатических и почвенных условий. В северных увлажненных районах посевы более густые, в южных и, особенно юго-восточных районах страны – более редкие. В северных районах основными факторами, определяющими оптимальную норму посева, являются освещение и плодородие почвы, а в южных районах – влагообеспечен-ность посевов – чем меньше влаги в почве, тем менее густым должен быть посев. С этим и связано снижение нормы высева сельскохозяйственных культур при продвижении их с севера и северо-запада на юг и юго-восток.
Этот комплексный показатель позволяет судить о складывающихся условиях произрастания для культурных растений в агрофитоценозе и, в конечном итоге, оказывает существенное влияние на продуктивность посевов.
Урожайность сельскохозяйственных растений, по мнению А.А. Ничипо-ровича (1963), определяется, прежде всего, размерами и продуктивностью работы их фотосинтетического аппарата. Установлено, что создание густоты продуктивного стеблестоя является одним из резервов повышения продуктивности посевов риса в условиях Калмыкии (В.К. Багненко, Н.К. Дудаков, 1996, 1997 и др.).
Густота стояния растений риса в период полных всходов в наших опытах составила в среднем за три года по вариантам опыта от 243 до 305 штук на 1 м2. Причем наибольшая густота стояния растений наблюдалась у сорта Фишт при норме высева 6,5 млн. шт./га.
Как отмечают многие исследователи, рис способен обильно куститься, но высокие урожаи получают в основном за счет главного стебля и побегов первого порядка. В опытах, проведенных П.И. Костылевым в условиях Ростовской области установлено, что при продуктивной кустистости 5…8 побегов на растение метелки первого порядка образуют зерна 83…100%, последнего порядка – 36…60%, средние – 66…79% от массы метелок главных побегов. Следовательно, оптимальная продуктивная кустистость находится на уровне двух метелок. Также резко сокращается период созревания зерна, что позволяет избегать потерь урожая, неизбежных в асинхронных агроценозах.
В наших полевых опытах коэффициент продуктивной кустистости варьировал по вариантам опыта от 1,29 до 1,38. Наибольший коэффициент продуктивной кустистости отмечен у сорта Фишт при норме высева 6,0 млн. шт./га – 1,38, а у сорта Кубань-3 – 1,36 в варианте нормы высева 5,5 млн. шт./га. В период наибольших суточных приростов биомассы, сформировавшаяся площадь листовой поверхности может в 3…6 раз превышать площадь, занимаемую посевами.
Как отмечают многие исследователи, площадь листьев должна быстро вырастать до оптимальных размеров, а затем, в зависимости от длины вегетационного периода, сохраняться в активном состоянии на этом уровне и значительно уменьшаться или полностью отмирать к концу вегетации, отдавая пластические вещества в репродукционные органы (А.А. Ничипорович, 1961; П.И. Костылев, А.А. Парфенюк, В.И. Степовой, 2004). Анализ полученных в ходе наших исследований данных показал, что площадь листовой поверхности растений риса зависела от сорта, норм высева и периодов прохождения фенологических фаз развития растений (табл. 3.4). Так, площадь ассимиляционного аппарата, начиная с периода кущения, имеет тенденцию к активному росту, который продолжается до фенологической фазы “цветение”.
Максимальная площадь листьев у растений риса в среднем за годы исследований отмечена в период “выметывание-молочная спелость” в варианте с нормой высева 6,0 млн. шт./га у сорта Фишт – 33,6 тыс. м2/га, а у сорта Кубань-3 в варианте с нормой высева 5,5 млн. шт./га – 31,7 тыс. м2/га. В период “молочная спелость – восковая спелость” индекс листовой поверхности имеет тенденцию к снижению, причем во всех вариантах полевого опыта.
По данным П.И. Костылева (2004), для формирования высоких урожаев зерна риса (5,0…7,0 т/га) чистая продуктивность фотосинтеза должна составлять 5…7 г/м2 сутки, при оптимальной густоте стояния и площади листовой поверхности.
Согласно исследованиям Б.А. Рубина (1976), Т.Н. Дорошенко, В.С. Пети-бской (1980), чистая продуктивность не коррелирует с зерновой продуктивностью растений, так как общая продуктивность зависит не только от интенсивности фотосинтеза, но и от эффективности использования органических веществ, образующихся в процессе фотосинетеза.
В наших исследованиях чистая продуктивность фотосинтеза варьировала по вариантам опыта от 3,23 до 3,72 г/м2. При этом необходимо отметить, что наибольшая величина чистой продуктивности фотосинтеза получена у сорта Фишт в варианте с нормой высева 6,0 млн. шт./га (рис. 11).
Фотосинтетический потенциал растений может быть определен за любой период времени, например - за декадные, межфазные периоды или в целом за вегетационный период. Он представляет собой сумму величин площади листьев за каждые сутки периода.
Влияние регулируемых факторов на урожайность риса
В варианте режима орошения 80…85% НВ за прохождение этих фенологических фаз развития риса было проведено 10 вегетационных поливов общей нормой 5000 м3/га.
Как показали результаты исследований, в 2011 году режим орошения риса складывался следующим образом: в варианте поддержания предполивной влажности почвы на уровне 75…80% НВ было проведено 10 вегетационных поливов, оросительной нормой 5000 м3/га (рис. 19). При режиме орошения с поддержанием предполивной влажности почвы на уровне 80…85% НВ оросительная норма составила 6700 м3/га, количество проведенных вегетационных поливов – 14 (рис. 20).
За первый период развития растений риса “посев - всходы” в 2011 году выпало 74,1 мм атмосферных осадков. В связи с этим, в варианте с режимом орошения 75…80% НВ вегетационные поливы не назначались. В варианте поддержания предполивной влажности почвы на уровне 80…85% НВ в межфазный период развития растений риса “посев - всходы” был осуществлен один вегетационный полив нормой 400 м3/га. Предполивная влажность почвы 75…80% НВ поливная норма, м3/га; оросительная норма, м3/га; осадки, м3/га; влажность почвы, % НВ
Режим орошения риса и динамика влажности почвы в слое 0…0,7 м, 2011 год В период фенологических фаз развития растений риса “всходы - кущение” в первом варианте режима орошения было проведено 2 вегетационных полива общей нормой 1000 м3/га. В варианте поддержания предполивной влажности почвы на уровне 80…85% НВ – 2 вегетационных полива нормой по 400 м3/га и 1 полив нормой 500 м3/га.
Режим орошения по межфазным периодам развития растений риса “кущение - выметывание” и “выметывание – молочная спелость” в 2011 году сложился аналогичным с 2010 годом. Необходимо отметить, что за период прохождения этих фенологических фаз развития растений риса атмосферных осадков практически не выпадало.
В 2012 году за первый межфазный период развития растений риса “посев - всходы” в варианте поддержания предполивной влажности почвы 75…80% НВ был проведен один вегетационный полив нормой 400 м3/га (рис. 21). В варианте с режимом орошения 80…85% НВ – один полив нормой 300 м3/га и один вегетационный полив нормой 400 м3/га (рис. 22).
В межфазный период “всходы - кущение” по вариантам опыта были назначены и проведены 2 вегетационных полива, общей нормой 950 м3/га в варианте с режимом орошения 75…80% НВ, и 3 вегетационных полива общей нормой 1450 м3/га - в варианте поддержания предполивной влажности почвы на уровне 80…85% НВ,
Режим орошения растений риса в межфазный период развития растений “кущение - выметывание” в варианте поддержания предполивной влажности почвы 75…80% НВ формировался следующим образом: было проведено 5 вегетационных поливов общей нормой 2500 м3/га. В варианте с режимом орошения 80…85% НВ - 6 вегетационных поливов общей нормой 2700 м3/га.
В целом за весь вегетационный период развития растений риса в 2012 году в варианте с поддержанием влажности почвы на уровне 75…80% НВ было проведено 10 поливов оросительной нормой 4850 м3/га, а в варианте с поддержанием влажности почвы на уровне 80…85% НВ – 14 вегетационных поливов с оросительной нормой 6350 м3/га. Предполивная влажность почвы 75…80% НВ поливная норма, оросительная норма, м3/га; осадки, м3/га; влажность почвы, % НВ
Водопотребление сельскохозяйственной культуры зависит от множества факторов: климатических, почвенно-мелиоративных условий, продолжительности поливного периода и режима орошения, технической оснащенности и длительности эксплуатации системы и т.п.
Как известно, суммарное водопотребление или эвапотранспирация – это объем воды (м3/га или мм слоя воды), расходуемый сельскохозяйственным полем на транспирацию растениями и испарение с поверхности почвы. Количественно интенсивность суммарного водопотребления – функция от уровня влажности почвы, физиологических свойств растений, метеорологических условий и уровня агротехники.
В наших исследованиях в структуре водного баланса растений риса при поливе дождеванием учитывались атмосферные осадки, доступная для растений влага почвы и оросительная норма.
Анализ результатов наблюдений показал, что структура суммарного во-допотребления растениями риса главным образом, зависела от водного режима почвы и от напряженности метеорологических условий.
Так в вариантах с режимом орошения 75…80% НВ и 80…85% НВ наибольшая доля в структуре суммарного водопотребления за весь период вегетации риса приходится на оросительную норму - 65,1…84,3% (табл. 4.4-4.7, рис. 23-26). Доля атмосферных осадков за 2009…2012 годы составила 11,4…29,8% от общего суммарного водопотребления. При этом необходимо отметить, что наибольшее потребление растениями риса влаги за счет поступления атмосферных осадков было в 2009 году и составило по вариантам опыта 25,2…29,8% от суммарного водопотребления.
Наименьшее количество влаги в структуре суммарного водопотребления за счет атмосферных осадков наблюдалось в 2010 году, доля которых составила по вариантам режима орошения 11,4…13,7% (рис. 24).
Влияние водного режима почвы на суммарное водопотребление риса
В фазе кущения против однолетних двудольных сорняков вносят “амин-ную соль 2,4 Д”, “Базагран, 40%” или “Лонтрел, 30%”. Способ внесения гербицидов наземный при помощи тракторных опрыскивателей любых марок. Для осуществления процесса опрыскивания гербицидами готовится так называемая рабочая жидкость – расчетная на 1 га доза препарата растворяется в определенном количестве воды (200…600 л). Допустимая скорость ветра при данной операции – не более 4 м/с. В целях максимальной эффективности воздействия препаратов на сорняки обработку проводят гербицидами на посевах риса при температуре воздуха 18…26 0С;
Режим орошения риса при поливе дождеванием. Получение урожайности зерна риса на уровне 3,5…4,5 т/га в условиях пустынно-полупустынной зоны Калмыкии обеспечивается поддержанием предполивной влажности почвы на уровне 80…85% НВ и внесением азотно-фосфорных удобрений в дозе N120P90 кг/га д.в.
Полив проводится дождевальной машиной ДКШ-64 “Волжанка”. Режим орошения посевов риса зависит от влагообеспеченности, так, во влажный год для поддержания предполивной влажности почвы на уровне 75…80% НВ в посевах риса достаточно провести 9 вегетационных поливов с поливной нормой 500 м3/га. Для поддержания предполивной влажности почвы на уровне 80…85% НВ оросительная норма – 5800 м3/га. В сухие по влаго-обеспеченности годы необходимо 10…11 поливов с оросительной нормой 4850…5500 м3/га в варианте с предполивной влажностью 75…80% НВ и 14…15 поливов с оросительной нормой 6350…7100 м3/га – 80…85% НВ.
Уборка. Технология уборочных работ маловодопотребного риса не отличается от уборки других зерновых колосовых культур и может осуществляться как прямым комбайнированием, так и раздельным способом. Уборку зерна риса начинают в тот период, когда 85…90 % семян в метелках достигнет фазы полной спелости и влажность семян не превышает 15…16%;
С целью уменьшения потерь и травмирования зерна риса необходимо проводить обмолот дважды: первый - в мягком режиме (с уменьшенной частотой вращения барабанов первого и второго), которые для комбайнов СК-5, СК-6-П, СКД-5 должны составлять, соответственно, 450…580 и 610…720 об./мин., а также увеличенными зазорами на входе-выходе – 18…20 мм; для повторного обмолота комбайны настраивают на «жесткий» режим – частоту вращения барабанов увеличивают до 800…1250 об./мин., а зазоры уменьшают до 14…16 мм. Жалюзи решет открывают полностью, увеличивая при этом и обороты вентилятора очистки.
Оценку экономической эффективности технологии возделывания риса при орошении дождеванием в пустынно-полупустынной зоне Республики Калмыкия проводили в соответствии с методикой, разработанной во ВНИИГиМ -«Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации сельскохозяйственных земель (РД-АПК 3.00.01.003-03)» (Райнин, Панфёров, 2002).
При расчете экономической эффективности учитывали следующие показатели: - накопленный отток; - накопленный приток, показывающий стоимость полученной продук ции; - чистый доход (сальдо денежного потока), равный разности между при током и оттоком денежного потока; - индекс доходности затрат, характеризующий отдачу проекта на вло женные в него средства. Для получения величины такого показателя, как накопленный отток, была составлена типовая технологическая карта возделывания риса, в которой указаны все затраты, идущие на проведение агротехнических приемов. Статьи 118 затрат при возделывании риса включали основную и поверхностную обработку почвы; подготовку орошаемого участка к поливу, включающая выравнивание поверхности; затраты на минеральные удобрения, гербициды; приобретение посевного материала; затраты на уборку урожая зерна и соломы; затраты на полив. При составлении технологической карты возделывания риса использовали производственные данные СПК ПЗ «Первомайский» Черноземельского района Республики Калмыкия.
Величина накопленного денежного притока рассчитывалась с учетом полученного фактического урожая зерна риса в полевых экспериментах, при этом цена реализации одной тонны риса-сырца составляла 8000 рублей.
Результаты исследований показали, что наибольшая величина накопленного денежного оттока (16,84…17,02 тыс. рублей/га) получена в вариантах опыта при поддержании предполивной влажности почвы на уровне 80…85% НВ и внесении минеральных удобрений в дозе N120P90 кг/га действующего вещества (табл. 5.3). В вариантах возделывания риса при поддержании предпо-ливной влажности почвы на уровне 75…80% НВ статья затрат варьировала, в зависимости от фона минерального питания растений. Так в варианте на естественном фоне этот показатель составил 14,25 тыс. рублей /га у сорта Кубань-3 и 14,32 тыс. рублей/га у сорта Фишт, что на 0,89…0,90 тыс. рублей/га меньше, по сравнению с вариантом внесения минеральных удобрений в дозе N80P60 кг/га д.в. и на 1,68…1,79 тыс. рублей/га меньше варианта N120P90 кг/га д.в.
Наибольшая величина накопленного денежного притока получена в вариантах поддержания предполивной влажности почвы на уровне 80…85% НВ и внесении минеральных удобрений в дозе N120P90 кг/га д.в., которая составила по сорту Кубань-3 37,44 тыс. рублей/га, и по сорту Фишт – 39,92 тыс. рублей/га, что на 6,16…6,24 тыс. рублей/га больше, по сравнению с вариантом поддержания предполивной влажности почвы на уровне 75…80% НВ.
В варианте поддержания предполивной влажности почвы на уровне 75…80% НВ и внесении минеральных удобрений в дозе N120P90 кг/га д.в. накопленный денежный приток составил 31,20…33,76 тыс. рублей/га, что на 10,24…10,56 тыс. рублей/га больше по сравнению с контрольным вариантом (без внесения минеральных удобрений), и на 4,56…5,68 тыс. рублей/га больше варианта внесения доз удобрений N80P60 кг/га д.в.
Сальдо денежного потока в контрольном варианте (без внесения минеральных удобрений) с режимом орошения 75…80% НВ составляло 6,39…9,20 тыс. рублей/га, что на 3,60…3,68 тыс. рублей/га меньше варианта с режимом орошения 80…85% НВ.