CC BY
49УДК 631.4
М.Н. Пошанов1, А. Отаров1-2, С.Н. Дуйсеков1, Н.В. Еланцева1, Ж.М. Сманов1,
А.И. Сулейменова1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДОВ ВОДЫ ПРИ ОРОШЕНИИ РИСА РАЗЛИЧНЫМИ СПОСОБАМИ ПОЛИВА (КАПЕЛЬНОМ И ОБЫЧНОМ СПОСОБЕ ОРОШЕНИЯ)
1Казахский научно-исследовательский институт почвоведения и агрохимии им. У.У.Успанова, 050060, г. Алматы, пр. Аль-Фараби, 75В, Казахстан, e-mail: maksat_90.okkz@mail.ru 2Научно-исследовательский центр экологии и окружающей среды ЦА (Алматы), 050060, г. Алматы, пр. Аль-Фараби, 75В, Казахстан Аннотация. Полученные в процессе исследования результаты показали возможность возделывания риса с использованием систем капельного орошения при значительном снижении оросительных норм. Основными условиями успешного освоения даннои инновационнои технологии орошения риса является наличие правильного выбранного сорта, при необходимости, системы защиты посевов от сорняков и сочетание оптимального водного режима почвы.
Ключевые слова: орошение риса, водньш режим, рис, расход оросительнои воды.
ВВЕДЕНИЕ
Рис - как продовольственная культура в мировоИ иерархии продуктов питания занимает особое место. Для более половины человечества он служит основным продуктом, потребляемым в пищу. Его выращивают в 120 странах мира на площади более 160 млн га.
Рис отличается высокои биологи-ческои пластичностью и адаптацион-нои способностью, что в мировом земледелии позволяет возделывать его в широком диапазоне климатических условии и способов полива, к которым относятся затопление, периодические поливы и суходольные условия.
Возникновение такои культуры связано со строительством первых ирригационных систем, которыми занято около 50 % всех рисовых площадеи и приходится 75 % мирового производства риса. Во всем мире около 80 миллионов гектаров риса выращивается на орошаемых площадях, которые потребляют в 2-3 раз больше воды, чем другие орошаемые культуры. Высо-коурожаиные раионы орошаемого риса имеются в Китае, Египте, Японии, Индонезии, Вьетнаме, России, Республике Корея и в долине реки Сенегал в Афри-
ке. Средняя урожаиность поливного риса составляет, в основном, между 40-100 ц/га [1].
Уже сеичас на значительнои части территории республики ощущается нехватка воды, ухудшается ее качество, нарушаются гидрологическии, биоло-гическии и солевои режимы и поэтому возникает необходимость совершенствования управления водными ресурсами с внедрением в водном хозяистве страны эффективных водосберегаю-щих технологии. Вполне вероятно, что водное хозяиство республики в бли-жаишие годы будет развиваться в условиях нехватки водных ресурсов.
В силу природных особенностеи -наличие мощного теплового фактора и источников оросительнои воды практически все основные массивы орошаемых почв юга республики расположены на древнедельтовых аллювиальных равнинах двух крупных рек Сырдарья и Или. Здесь испаряемость в 10-20 и более раз превышает количество атмосферных осадков, что вызвано продолжительным жарким и сухим летом. Эти регионы представляют замкнутую внутриматериковую область, не имеющую свободного стока в открытые океанические бассеины.
В мировой практике орошения наибольшее распространение получил способ полива риса продолжительным затоплением чеков слоем воды. Рис возделывается при орошении затоплением на площади более 100 млн га и потребляет более 50 % общего объема оросительнои воды, или 24-30 % запасов преснои воды в мире [2].
Исходя из вышеизложенного, ос-новнои целью исследования была разработка методов существеннои экономии преснои оросительнои воды на посевах риса. Для решения этои задачи были проведены экспериментальные работы по внедрению капельного орошения на посевах риса.
В производственных условиях оросительная норма при постоянном затоплении и проточностью находится в интервале от 15 до 30 тыс. м3/га [ 3 ].
Водные режимы для орошаемого риса разные. Самое большое распространение получило постоянное затопление чека слоем воды в течение всего жизненного цикла растении. В начале кущения, слои воды увеличивается до 0,05-0,07 м и поддерживают его на данном уровне пока рис не перестанет кустится. По окончанию кущения слои воды увеличивают до 0,12-0,15 м и держат его до полнои спелости зерна. В некоторых странах уровень поданнои на поле воды держат немного ниже. При многочисленном появлении в чеке просовидных сорняков (просянок), слои поливнои воды на 7-8 суток увеличивают до 0,20-0,25 м, это позволяет эффективно их уничтожать. Постоян-ныи слои затопления самыи распро-страненныи и простои, но у данного способа орошения есть недостатки, к которым можно отнести - большои расход поливнои воды, полегание растении риса, излечиваемость густоты посевов и увеличение периода вегетации [4, 5].
Кроме того, орошение риса затоплением сопровождается и другими не-
желательными последствиями как увеличение уровня грунтовых вод, которое является основнои причинои акти-визациии процесса вторичного засоления и заболачивания активного слоя почвы на рисовых и прилегающих к ним участках, создание напряженнои экологическои обстановки в раионах традиционного рисосеяния, ухудшение физико-химических своиств почвы и, как следствие, снижение ее плодородия. Создаваемые при затоплении в почве анаэробные условия, также негативно влияют и на ферментативную активность почвы [6, 7].
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
Экспериментальныи участок заложен в головнои части Акдалинского массива орошения Алматинскои области. Массив расположен на древнеи Ак-дала - Баканасскои дельте реки Или.
Для решения задачи разработки методов существеннои экономии прес-нои оросительнои воды (капельное орошение риса) был выбран экспери-ментальныи участок в головнои части древнеи дельты реки Или. Участок расположен рядом с Акдалинским почвенным стационаром Казахского НИИ почвоведения и агрохимии им. У.У. Успанова.
На Акдалинском массиве основным источником орошения является р. Или. Среднии многолетнии годовои расход р. Или составляет 472 м3/секунд [8]. Река Или принадлежит к смешанному (снежно - ледниково - дождевому и грунтовому) типу питания. Водозабор из р. Или осуществляется на две самостоятельные оросительные системы Тасмурунскую и Баканасскую. Межхо-зяиственная оросительная сеть Акда-линского массива представлена Тасму-рунским, переходящим в Акдалинскии, и Баканасским магистральными каналами. Водоподающая сеть представлена оросителями различного порядка открытого типа, проложенными в естественном грунте [9]. Водоотводящая
сеть межхозяиственнои части Акдалин-скои системы представлена двумя коллекторами - Главным сбросным и Объединительным. Дренажные воды непосредственно с рисовых полеи отводятся по картовым и групповым сбросам различного порядка.
На Акдалинском массиве орошения под рис были освоены в основном такыровидные почвы, имеющие различные степени засоления и осолонце-вания. Засоление этих почв имеет ре-ликтовыи характер, унаследованныи от былых гидроморфных стадии почвообразования.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Капельное орошение - это сравнительно новыи метод полива сельско-хозяиственных насаждении. Он характеризуется наличием постояннои рас-пределительнои сети под давлением, позволяющеи осуществлять непрерывные или частые поливы, точно соответствующие водопотреблению посевов. При капельном поливе увлажняется только ограниченная часть почвеннои поверхности, без поверхностного стока или фильтрации воды в глубинные слои почвы. Капельное орошение позволяет поддерживать влажность корне-обитаемого слоя во время всего вегетационного периода на оптимальном уровне без значительных ее колебании, характерных для всех других способов орошения.
Известно, что традиционно ис-пользуемыи способ орошение риса постоянным затоплением в период вегетации создает избыточное увлажнение, следовательно, способствует возникновению анаэробных условии, в результате чего почвы рисовых полеи временно заболачиваются. Однако болотныи процесс почвообразования, протекающии при затоплении риса, отличается от обычного болотного почвообразования своеи сезонностью.
Полив риса постоянным затоплением самыи распространенныи и про-
стой способ, но у данного способа орошения есть недостатки, к которым можно отнести - большой расход поливной воды, полегание растении риса, из-реживаемость густоты посевов и увеличение периода вегетации [10, 11]. При таком орошении расход поливнои воды на возделывание риса значительно превосходит биологическую потребность растении, а основная часть ее теряется на фильтрацию, сброс и боковои отток. Фильтрационные потери являются основнои расходнои статьеи из непродуктивных потерь на рисовых полях. В зависимости от типа почвы, потери воды на фильтрацию составляет от 1 до 30 мм в день, или 25-50 % общего объема поступающеи на поле оро-сительнои воды на тяжелых почвах и достигают 50-85 % на почвах легкого гранулометрического состава [12]. В производственных условиях оросительная норма при постоянном затоплении и проточностью находится в интервале от 15 до 30 тыс. м3/га.
До начала посева риса на экспериментальном участке определяли водно-физические и физические своиства почв. Объемную массу почв определяли прибором АМ-7, наименьшую влагоемкость - методом заливаемых площадок, влажность почвы определяли термостатно-весовым методом [13].
Уровень грунтовых вод определяли «хлопушкои» в специально монтированнои на участке наблю-дательнои скважине. На участке с капельным орошением риса поддерживали влажность почв равнои 80-100 % от величины предельно поле-вои (наименьшеи) влагоемкости. Влажность почвы поддерживали с помощью автоматизированнои системы полива (АСП) с функциеи регулировки подачи воды в зависимости от влажности почв и передачи данных пакетами GPRS (рисунок 1).
При капельном орошении объем воды измеряли с помощью вмонтированнои в систему капельного орошения водомерного счетчика. А при постоянном затоплении учет объема воды определили водосливом Чиполетти. Водослив - наиболее распространенные типы водомеров в эксплуатационнои гидрометрии.
Водослив Чиполетти трапецеидальныи водослив с вырезов по контуру равнобокои трапеции и наклоном боковых сторон 1/4 - наиболее распространенныи тип водослива.
Для правильнои работы такого водослива необходимо соблюдать следующие условия: порог водослива устанавливается горизонтально и нормально по направлению оси потока, а плоскость самого водослива -вертикально; толщина переливающего слоя - не больше 1/3 ширины порога;
Расход воды, протекающеи через водослив, определяется по формуле: Q= 1,86*ВНТи, где Q - расход воды, м3/сек;
В - ширина порога водослива, м; Н -толщина переливающегося слоя, м [14];
Результаты ежедневного учета расхода поливнои воды при капельном орошении и орошении способом постоянного затопления показали, что в среднем за три года за счет перевода полива на капельное орошение за веге-тационныи сезон было сэкономлено 17,6 тыс. м3 на 1 гектар или 60,7 % оро-сительнои воды (рисунок 2).
Полученные в процессе исследования результаты показали возможность возделывания риса использованием систем капельного орошения при значительном снижении оросительных норм. Основными условиями успешного освоения даннои инновационнои технологии орошения риса является наличие правильного выбранного сорта, при необходимости, системы защиты посевов от сорняков и сочетание оптимального водного режима почвы.
Рисунок 2
Отсюда следует что, полив ка-пельноИ системой экологически безопасен и эффективен с точки зрения отношения количества воды, усвоен-нои растениями и израсходованнои на полив.
Достаточно ощутимые прибавки получены на вариантах где в качестве
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Полученные в процессе исследовании результаты показали возможность возделывания риса с использованием систем капельного орошения при значительном снижении оросительных норм. Основными условиями успешно-
мульчи была использована полиэтиленовая пленка черного (17,3 %) и белого (11,1 %) цвета. А урожаи на варианте без мульчи оказался практически равным контрольному варианту, где использовался традиционныи способ орошения риса - постоянное затопление (таблица 1).
го освоения даннои инновационнои технологии орошения риса является наличие правильного выбранного сорта, при необходимости, системы защиты посевов от сорняков и сочетание оптимального водного режима почвы.
Расход оросительнои воды при орошении риса способом постоянного затопления и капельного орошения
Таблица 1 - Влияние способов капельного орошения и орошения постоянным затоплением на урожаиность различных сортов риса, 2016 г
Варианты Повторности Среднее Прибавка
1 2 3 ц/га %
Постоянное затопление 42,3 40,2 39,2 40,6
Капельное орошение Белая пленка 52,2 37,0 46,0 45,1 4,5 11,1
Черная пленка 51,2 40,5 51,0 47,6 7,0 17,3
Без пленки 40,3 40,6 42,9 41,3 0,7 1,7
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Алпатьев С.М. Поливные режимы при капельном орошении. Гидротехника и мелиорация. - 2001. - №3. - С. 40-44.
2 Джулаи А.П., Алешин Е.П., Величко Е.Б. Культура риса на Кубани. - Краснодар, 1980. - 202 с.
3 Шумакова К.П. Возделывание риса при периодических поливах / Б.А. Шумаков. - Ростов- на-Дону, 1954. - 28 с.
4 Маклин J.L. Раис альманах: источник книги для наиболее важных экономических Активность на Земле / J.L. Маклина, П.Т. Dawe, Б. Харди, Г.П. Hettel / Третье издание. Лос Ассоциация West Africe Раис развития, Кали (Колумбия): Между-народныи центр Тропического сельского хозяиства, Рим (Италия): Продовольственная и сельскохозяиственная Organization. - 2002. - 253 р.
5 Криволапов И.Е. Рис на Дальнем Востоке / И.Е. Криволапов. - Владивосток, 1971. - 240 с.
6 Кружилин И.П. Сорт риса с периодическими поливами на обычных оросительных системах / И.П. Кружилин, М.А. Ганиев, В.В. Мелихов и др. // Вестник АПК. - Волгоград, 2009. - № 7. - С. 14-15.
7 Акимцев В.В. Почвы Прикаспиискои низменности / В.В. Акимцев. - Ростов-на-Дону, 1957. - 492 с.
8 Дилярова К.Ш. Территориальная организация сельскохозяиственного производства в пустыннои зоне. - Алма-Ата, Наука КазССР, 1980. - 111 с.
9 Отчет о мелиоративном состоянии орошаемых земель Акдалинского массива орошения Балхашского раиона Алматинскои области за 2004 год, Же-тысуская гидрогеолого - мелиоративная экспедиция, Комитет по водным ресурсам, Министерства сельского хозяиства Республики Казахстан. - 2004. - С. 9-21.
10 Маклин J.L. Раис альманах: источник книги для наиболее важных экономических Активность на Земле / J.L. Маклина, П.Т. Dawe, Б. Харди, Г.П. Hettel / Третье издание. Лос Ассоциация West Africe Раис развития, Кали (Колумбия): Между-народныи центр Тропического сельского хозяиства, Рим (Италия): Продовольственная и сельскохозяиственная Organization. - 2002. - 253 р.
11 Криволапов И.Е. Рис на Дальнем Востоке/ И.Е. Криволапов. - Владивосток, 1971. - 240 с.
12 Fan R. Assessment of water resources in China / R. Fan, S.h. Ed. - Beijing: Hydro and Electricity Press, 1996. - P. 14-65.
13 Шумакова К.П. Возделывание риса при периодических поливах / Б.А. Шумаков. - Ростов на-Дону, 1954. - 28 с.
14 В.И. Алексеева. Справочник гидротехника. - Алма-ата: Каинар, 1966. - С. 211.
REFERENCES
1 Alpatyev S.M. Polivnye rezhimy pri kapelnom oroshenii. Gidrotekhnika i melio-ratsiya. - 2001. - №3. - S. 40-44.
2 Dzhulay A.P., Aleshin Ye.P., Velichko Ye.B. Kultura risa na Kubani. - Krasnodar, 1980. - 202 s.
3 Shumakova K.P. Vozdelyvaniye risa pri periodicheskikh polivakh / B.A. Shuma-kov. - Rostov- na-Donu, 1954. - 28 s.
4 Maklin J.L. Rays almanakh: istochnik knigi dlya naiboleye vazhnykh ekonomich-eskikh Aktivnost na Zemle / J.L. Maklina, P.T. Dawe, B. Khardi, G.P. Hettel / Tretye izdani-
ye. Los Assotsiatsiya West Africe Rays razvitiya, Kali (Kolumbiya): Mezhdunarodny tsentr Tropicheskogo selskogo khozyaystva, Rim (Italiya): Prodovolstvennaya i selskokhozyaystvennaya Organization. - 2002. - 253 r.
5 Krivolapov I.E. Ris na Dalnem Vostoke / I.E. Krivolapov - Vladivostok, 1971. - 240 s.
6 Kruzhilin I.P. Sort risa s periodicheskimi polivami na obychnykh orositelnykh sistemakh / I.P. Kruzhilin, M.A. Ganiyev, V.V. Melikhov i dr. // Vestnik APK. - Volgograd, 2009. - № 7. - S. 14-15.
7 Akimtsev V.V. Pochvy Prikaspyskoy nizmennosti / V.V. Akimtsev. - Rostov-na-Donu, 1957. - 492 s.
8 Dilyarova K.Sh. Territorialnaya organizatsiya selskokhozyaystvennogo proizvod-stva v pustynnoy zone. - Alma-Ata, Nauka KazSSR, 1980. - 111 s.
9 Otchet o meliorativnom sostoyanii oroshayemykh zemel Akdalinskogo massiva orosheniya Balkhashskogo rayona Almatinskoy oblasti za 2004 god, Zhetysuskaya gidro-geologo - meliorativnaya ekspeditsiya, Komitet po vodnym resursam, Ministerstva selskogo khozyaystva Respubliki Kazakhstan. - 2004. - S. 9-21.
10 Maklin J.L. Rays almanakh: istochnik knigi dlya naiboleye vazhnykh ekonomich-eskikh Aktivnost na Zemle / J.L. Maklina, P.T. Dawe, B. Khardi, G.P. Hettel / Tretye izdani-ye. Los Assotsiatsiya West Africe Rays razvitiya, Kali (Kolumbiya): Mezhdunarodny tsentr Tropicheskogo selskogo khozyaystva, Rim (Italiya): Prodovolstvennaya i selskokhozyaystvennaya Organization. - 2002. - 253 r.
11 Krivolapov I.E. Ris na Dalnem Vostoke/ I.E. Krivolapov - Vladivostok, 1971. - 240 s.
12 Fan R. Assessment of water resources in China / R. Fan, S.h. Ed. - Beijing: Hydro and Electricity Press, 1996. - P. 14-65.
13 Shumakova K.P. Vozdelyvaniye risa pri periodicheskikh polivakh / B.A. Shuma-kov. - Rostov na-Donu, 1954. - 28 s.
14 V.I. Alekseyeva. Spravochnik gidrotekhnika. - Alma-ata: Kaynar, 1966. - S. 211.
TYmH
М.Н. Пошанов1, А. Отаров12, С.Н. Дуйсеков1, Н.В. Еланцева1, Ж.М. Сманов1, А.И.
Сулейменова1
ОТР1ШКЕ CYFAPXAblH, ЭРТYРЛI ЭД1СТЕР1Н KОЛДAНУДAFЫ СУДЫН, ШЬ^ЫМЫН ЕСЕПТЕУ (ТАМШЫЛАТЫП CyAFAPy ЖЭНЕ БАСТЫРЫП cyFApy) 19.О. Оспанов атындагы К,азац топырацтану жэне агрохимия гылыми-зерттеу институты, 050060, Алматы ц., эл-Фараби дацгылы, 75В, К,азацстан,
e-mail: maksat_90.okkz@mail.ru 2Орталыц Азия экология жэне цоршаган орта гылыми-зерттеу орталыгы (Алматы), 050060, Алматы ц. эл-Фараби дацгылы, 75В, Цазацстан
Зерттеу барысында алынган нэтижелер суару нормаларын айтарлыщтай азайту ар;ылы курш^ тамшылатып суару жуйелерш ;олдану ар;ылы eсiру мумкшдшн кeрсеттi. КYрiш суарудыц осы йнновацйялы; технологйясын табысты дамытудыц негiзгi шарты - ;ажет болган жагдайда арамшептермен кYрес шаралары, ;оректендiру жYЙесiн жэне топырактыц оцтайлы су режймiн есептеудi дурыс тацдауга болатындыгын кeрсеттi.
TyuiMdi свздер: кyрiштi суару, су режиму курш, суаруга арналган су шыгыны.
SUMMARY
M.N. Poshanov1, A. Otarov1,2, S.N. Duisekov1, N.V. Elantseva1, Zh.M. Smanov1, A.I.
Suleimenova1
CALCULATION OF WATER FLOW IN USING VARIOUS METHODS OF RICE IRRIGATION
(DRIP IRRIGATION AND PRESSING) 1 Kazakh Research Institute of Soil Science and Agrochemistry after U.U. Uspanov, 050060, Almaty, 75 Val-Farabi avenue, Kazakhstan, e-mail:maksat_90.okkz@mail.ru 2 Research Center for Ecology and the Environment of Central Asia (Almaty), 050060, Al-Farabi avenue 75, Almaty, Kazakhstan The results obtained in the process of research have shown the possibility of cultivating rice using drip irrigation systems with a significant decrease in irrigation norms. The main conditions for the successful development of this innovative technology of rice irrigation is the availability of the correct variety, if necessary, the system of protection of crops from weeds and the calculation of the optimum water regime of the soil.
Key words: rice irrigation, water regime, rice, irrigation water consumption.
