Полив риса дождеванием

Размещено на http://allbest.ru

ПОЛИВ РИСА ДОЖДЕВАНИЕМ

К.А. Родин

А.Б. Невежина

Е.С. Воронцова

Актуальность. В мировой практике полива риса более распространенным способом является полив методом долгого затопления. Эта разработка в текущее время используется для выращивания более 160 миллионов гектаров риса, которая употребляет около 50% всей поливной воды либо 24-30% пресной воды во всем мире. Количественные нормы орошения риса по этому методу, составляют от 15000 до 25000 м³/га и более, что очень сильно превосходит водную биологическую потребность рисового агроценоза. Большая доля этого количества пропадает в итоге на фильтрацию, дренаж и боковой сток. Желание понизить издержки воды на полив риса обусловило направление наших изысканий, связанных с поиском новых способов сбережения пресной воды. Один из путей решения сбережения пресной воды видится в изыскании и отработке технологического процесса орошения риса методом орошения как обычных сельскохозяйственных культур. Объект. Водные и питательные режимы почвы на рисовых посевах аэробного сорта Волгоградский. Материалы и методы. Исследования проводились на рисовых посевах сорта Волгоградский в рамках двухфакторного полевого испытания на опытной площадке ФГБНУ ВНИИОЗ. Фактор первый: вегетативный полив осуществляли при влажности почвы перед поливом не ниже 70 % НВ в слое 0,6 м; поддерживать водный режим почвы в том же слое не менее 70-80-70 % НВ по схеме: в фенофазу от посева до кущения и от воскования до полной зрелости зерна не ниже 70 % НВ, а от кущения до воскового созревания - 80% НВ; водный режим в слое почвы (0,6 м) на протяжении всего цикла жизни риса удерживали поливами не ниже 80 % НВ. Фактор второй: дозы удобрений рассчитывали по методу В. И. Филина (1994) для получения плановой урожайности 4 (N₈₈P₅₀K₆₀), 5 (Ni₀₉P₆₂K₇₅) и 6 (Ni₃iP₇₄K₉₀) т/га зерна. Вариант без удобрений служил контролем. Результаты и выводы. Наибольшее общее водопотребление составило 6039 м3/га в варианте, где порог влажности почвы перед поливом поддерживался 80 % НВ. За счёт дифференцированной схемы орошения водопотребление риса снизилось до 5759 м3/га. При снижении влажности почвы перед поливом до 70 % НВ общее водопотребление дополнительно сократилось до 4996 м3/га. В варианте, где урожайность формировалась на уровне 3,87 т/га, а водный режим почвы был не ниже 70 % НВ (h=0,6 м) установлен наибольший коэффициент биологически полезного использования воды 1290,9 м³/т. Поддержание дифференцированного водного режима почвы по схеме 70-80-70 % НВ при урожайности риса 5,30 т/га, позволило снизить коэффициент биологически полезного использования воды 1086,6 м³/т. Поднятие уровня водного режима почвы до 80 % НВ в слое 0,6 м, способствовало снижению коэффициент биологически полезного использования воды1046,6 м³/т. Самые большие удельные затраты поданной на исследовательское поле воды на единицу урожая зафиксированы, где влажность почвенного покрова опускалась до 70 % НВ и составили 874,2 м³/т. Поддержание влажности почвы перед поливом не ниже 80% НВ позволило минимизировать использование воды растением на формирование одной тонны зерна до 779,9 м³ воды.

Ключевые слова: суммарное водопотребление риса, затраты оросительной воды, дозы удобрений, урожайность риса.

Введение

Рис характеризуется высокой биологической пластичностью и приспособляемостью, что позволяет выращивать его в мировом сельском хозяйстве при самых разнообразных климатических условиях и способах орошения, включая затопление, прерывистое орошение и суходольные условия [3].

В мировой практике полива риса все более распространенным способом является полив методом долгого затопления. Эта разработка в текущее время используется для выращивания более 160 миллионов гектаров риса, которая потребляет около 50 % всей поливной воды либо 24-30 % пресной воды во всем мире. Количественные нормы орошения риса по этому методу, составляют от 15 000 до 25 000 м³/га и более, что очень сильно превосходит водную биологическую потребность рисового агроценоза. Большая доля этого количества пропадает в итоге на фильтрацию, дренаж и боковой сток [1, 2, 4-12].

Желание понизить издержки воды на полив риса обусловило направление наших изысканий, связанных с поиском новых способов сбережения пресной воды. Один из путей решения сбережения пресной воды видится в изыскании и отработке технологического процесса орошения риса методом орошения как обычных сельскохозяйственных культур [3].

Целью данных исследований было обоснование параметров оптимизации водного режима почвы при поливе дождеванием посевов риса, способствующих получению плановой урожайности на уровне 4, 5 и 6 т/га зерна, при сохранении плодородия почвы и водосбережению.

Материалы и методы. Эксперимент проводили на рисовых посевах сорта Волгоградский в двухфакторном полевом опыте на экспериментальной площадке ФГБНУ ВНИИОЗ. Фактор первый: вегетативный полив осуществляется при влажности почвы перед поливом не ниже 70 % НВ в слое 0,6 м; поддерживается водный режим почвы в том же слое не ниже 70-80-70 % НВ по схеме: в фенофазу от посева до кущения и от воскования до полной зрелости зерна - не ниже 70 % НВ, а от кущения до воскового созревания - 80 % НВ; водный режим в слое почвы (0,6 м) на протяжении всего цикла жизни риса удерживали поливами не ниже 80 % НВ. Фактор второй: дозы удобрений рассчитывали по методу В.И. Филина (1994) для получения плановой урожайности 4 т/га (N₈₈P₅₀K₆₀), 5 т/га (N₁₀₉P₆₂K₇₅) и 6 т/га (N₁₃₁P₇₄K₉₀) зерна. Вариант без удобрений служил контролем.

Посев проводили сеялкой СН-16 при прогреве почвы до 14 °С. Рис поливали дождеванием. Влагу в почвенных горизонтах отслеживали отторированным прибором АКВАТЕРР Т-350. Норма, которой производился посев, составила 5 млн всхожих семян на 1 га. Полевые опыты сопровождались наблюдениями, записями и измерениями, выполненными в соответствии с требованиями общепринятой методики экспериментальных работ.

Результаты и обсуждение. Из данных рисунка 1 видно, что водопотребление периодически орошаемого риса увеличивалось с улучшением влагообеспеченности и составляло от 4996 до 6039 м³/га. Наибольшее общее водопотребление составило 6039 м³/га в варианте, где порог влажности почвы перед поливом поддерживался 80 % НВ. За счёт диффернцированной схемы орошения водопотребление риса снизилось до 5759 м³/га. При снижении влажности почвы перед поливом до 70 % НВ общее водопотребление дополнительно сократилось до 4996 м3/га.

Норма орошения в структуре общего потребления воды периодически поливаемого рисового поля, как и при продолжительном удержании слоя воды в чеках, является главным источником поступления влаги. Однако её доля в посевах риса снизилась до 67,7-74,5 % от общего расхода воды растениями (рисунок 2). Самая большая её доля, 74, 5 %, сформировалась, где порог влажности почвы перед поливом поддерживался не ниже 80 % НВ.

Самый низкий объём поливной воды, 67,7 %, был сформирован при водном режиме почвы не ниже 70 % НВ. Поддержание дифференцированного по фенофазам риса водного режима, способствовало получению в общей структуре потребления оросительной воды на уровне 72,1 %.

Рисунок 1 - Структура суммарного водопотребления риса при различных водных режимах почвы при дождевании, м³/га

Рисунок 2 - Процентное отношение в структуре суммарного водопотребления риса при различных водных режимах почвы при дождевании, %

Выпавшие за цикл жизни растений атмосферные осадки, также занимают значимую часть в структуре общего потребления воды. Чем жёстче водный режим, тем больше расход подаваемой на поле воды зависит от выпавшей суммы атмосферных осадков за цикл жизни растений. Так, при более жестком водном режиме почвы не ниже 70 % НВ, сумма выпавших осадков составила 27,2 %, а уже на более интенсивном (80 % НВ) - 23,6 %.

Количество неиспользованной влаги из почвы в общей структуре потребления воды рисом, поливаемым периодически, зависит от взятого водного режима и имеет обратные числовые значения в отношении к норме орошения. Самое большое значение неиспользованной влаги из почвы было при водном режиме почвы не ниже 70 % НВ и равнялась 5,0 %. Увеличение влажности почвы до 80 % НВ способствовало снижению неиспользованной влаги из почвы растениями до 1,8 % (рисунок 2).

Данные свидетельствуют о том, что при внесении дозы минеральных удобрений, рассчитанной на получение 5 т/га, при повышении предполивного порога влажности почвы растения риса сорта Волгоградский более качественно использовали поданную на поле оросительную воду для формирования единицы урожая (рисунок 3).

Рисунок 3 - Коэффициенты водопотребления и затраты оросительной воды при разных водных режимах почвы

В варианте получения урожайности 3,87 т/га при влажности почвы не ниже 70 % НВ установлен наибольший коэффициент водопотребления, равный 1290,9 м³/т. При поддержании дифференцированного водного режима почвы по схеме 70-80-70 % НВ при урожайности риса 5,30 т/га удельный расход воды составил 1086,6 м³/т. При увеличении влажности деятельного слоя почвы до 80 % НВ установлен наименьший коэффициент водопотребления 1046,6 м³/т.

Основным показателем, определяющим эффективность режима орошения любой сельскохозяйственной культуры, являются затраты поливной воды на формирование производственной товарной единицы. Численные значения затрат оросительной воды зависят от тех же факторов, что и значения коэффициента водопо- требления.

Полученные нами экспериментальные результаты показывают (рисунок 3), что затраты поливной воды в посевах Волгоградского сорта при дождевом поливе варьировали в зависимости от режима орошения и годовой влагообеспеченности. Максимальные затраты поливной воды на получение одной тонны продукции зафиксированы в варианте с поддержанием влажности почвы не ниже 70 % НВ и составили 874,2 м³/т. При увеличении влажности расчетного слоя почвы до 70-80-70 % НВ наблюдалось снижение количества поливной воды на тонну зерна, которое составило 783,0 м³/т.

В варианте поддержания влажности почвы перед поливом на уровне не менее 80 % НВ отводилось минимальное количество воды для полива на производство одной тонны продукции. Здесь для получения одной тонны рисового зерна на поле нужно было подать 779,9 м³ воды (рисунок 3).

Выводы. Наибольшее общее водопотребление составило 6039 м³/га в варианте, где порог влажности почвы перед поливом поддерживался 80 % НВ. За счёт дифференцированной схемы орошения водопотребление риса снизилось до 5759 м³/га. При снижении влажности почвы перед поливом до 70 % НВ общее водопотребление дополнительно сократилось до 4996 м3/га.

В варианте, где урожайность формировалась на уровне 3,87 т/га, а водный режим почвы был не ниже 70 % НВ (h=0,6 м), установлен наибольший коэффициент биологически полезного использования воды - 1290,9 м³/т. Поддержание дифференцированного водного режима почвы по схеме 70-80-70 % НВ при урожайности риса 5,30 т/га, позволило снизить коэффициент биологически полезного использования воды - 1086,6 м³/т. Поднятие уровня водного режима почвы до 80 % НВ в слое 0,6 м способствовало снижению коэффициент биологически полезного использования воды - 1046,6 м³/т.

Самые большие удельные затраты поданной на исследовательское поле воды на единицу урожая зафиксированы в варианте, при котором влажность почвенного покрова опускалась до 70 % НВ, и составили 874,2 м³/т. Поддержание влажности почвы перед поливом не ниже 80 % НВ позволило минимизировать использование воды растением на формирование одной тонны зерна до 779,9 м³ воды.

Библиографический список

1. Бородычев В.В., Дедова Э.Б., Шабанов Р.М. Технология возделывания риса на мелиоративных системах общего назначения при орошении дождеванием // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2017. № 1 (45). С. 20-29.

2. Влияние способов обработки почвы на засорённость и продуктивность озимой пшеницы / С. И. Воронов, В. В. Бородычёв, Ю. Н. Плескачёв, М. П. Басакин, К.В. Шиянов // Аграрная Россия. 2020. № 9. С. 3-7.

3. Кружилин И. П., Новиков А. Е., Дубенок Н. Н. Обоснование водного режима почвы и регламента поливов аэробного риса // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2021. № 1. С. 62-66.

4. Менее водозатратная и экологически предпочтительная технология орошения риса периодическими поливами / И. П. Кружилин [и др.] // Известия Нижневолжского агроунивер- ситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2019. № 2 (54). С. 49-55.

5. Плескачёв Ю.Н., Роменская О. Н. Влияние микробиологических удобрений азотовит и фосфатовит на продуктивность картофеля в Нижнем Поволжье // Аграрный научный журнал. 2018. № 1. С. 24-26.

6. Плескачев Ю.Н., Лукьяненко Е. А. Повышение продуктивности овощных культур за счет правильного применения листовых подкормок // Международный сельскохозяйственный журнал. 2019. № 5 (371). С. 22-26.

7. Приходько И. А., Сергеев А. Э. Разработка технологии возделывания риса на капельном орошении // International Agricultural Journal. 2021. Т. 64. № 4.

8. Родин К.А., Невежина А. Б., Нарушев В. Б. Влияние водного и пищевого режимов почвы на изменение корневой массы и урожайности риса при капельном орошении // Аграрный научный журнал. 2020. № 8. С. 38-41.

9. Хожанов Н. Н., Ескермесов Ж. Е., Хожанова Г. Н. Совершенствование технологии выращивания риса в Казахстане // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2020. № 2 (78). С. 70-75.

10. Mode of rice drip irrigation / I. P. Kruzhilin [et al.] // Journal of Engineering and Applied Sciences (ARPN). 2017. V. 12 (24). P. 7118-7123.

11. Solodunov A. A., Pshidatok S. K., Bandurin M. A. Monitoring of flooding of rice irrigation systems via laser scanning and digital imaging // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. The proceedings of the conference AgroCON-2019. 2019. Р. 012101.

12. Vladimirov S. A., Prikhodko I. A., Verbitsky A. Y. Justification of rice watering methods and crop cultures // Journal of Agriculture and Environment. 2019. № 1 (9). Р. 15.

Размещено на Allbest.ru