ВОДОСБЕРЕГАЮЩИЕ  ПАРАМЕТРЫ  ТЕХНОЛОГИИ  ОРОШЕНИЯ  РИСА

Жумамуратова  Динара  Жусипбеккызы

Бекетов  Женис  Захман

студенты  3  курса,  кафедры  «Водное  хозяйство  и  землеустройство»  Кызылординского  государственного  университета  имени  КоркытАта,  Республика  Казахстан ,  г.  Кызылорда

Е- mail:  shbakhyt_67@list.ru

Шаянбекова  Бахытжан  Рахманбердиевна

научный  руководитель,  канд.  техн.  наук,  старший  преподаватель  Кызылординского  государственного  университета  имени  КоркытАта,  Республика  Казахстан,  г.  Кызылорда

Производство  риса  на  орошаемых  землях  Средней  Азии  и  Казахстана  является  традиционным  направлением  развития  аграрного  сектора.  Площадь  оросительных  систем,  построенных  в  бассейнах  рек  Амударьи,  Сырдарьи,  Илии  Каратал  превышает  300  тыс.  га.

Земля  в  Центральной  Азии,  в  том  числе  и  Юга  Казахстана  —  основное  средство  производства  продовольственных  продуктов  и  сырья  для  промышленности.  Поэтому  благополучие  народов,  государств  и  цивилизаций  всегда  связано  с  состоянием  и  эффективным  развитием  агропромышленного  комплекса  региона.  Эта  связь  определяет  бережное  отношение  к  воде,  а  вопросы  разработки  водосберегающих  технологий  возделывания  сельскохозяйственных  культур  на  орошаемых  землях  относятся  к  основным  проблемам  мелиорации  сельскохозяйственных  земель  и  растениеводства.В  связи  с  этим,  поиск  и  разработка  экологически  оптимальных  параметров  технологийвозделывания  сельскохозяйственных  культур  на  орошаемых  землях  юга  Казахстана,  где  в  настоящее  время  ощущается  дефицит  водных  ресурсов  является  актуальной  задачей  как  в  области  мелиорации,  так  и  растениеводства.

В  нынешнее  время  в  регионе  сложились  сложные  гидрогеологические  условия,  заметно  уменьшилась  водовмещающая  способность  почвогрунтов.  Состояние  коллекторно-дренажной  сети  не  позволяет  своевременно  и  качественно  отводить  избыточные  поверхностные  и  почвенные  воды  с  орошаемых  земель.  Рисовые  оросительные  системы  находятся  в  состоянии,  когда  они  не  могут  принять  без  ощутимого  вреда  большую  мелиоративную  нагрузку.  Поэтому,  задача  создания  на  оросительных  системах  благоприятной  экологической  обстановки  в  настоящее  время  предполагает  уменьшение  до  минимума  мелиоративной  нагрузки.

Все  это  объясняет  необходимость  исследований  режима  орошения  риса  в  сложившихся  тяжелых  почвенно-мелиоративных  условиях.  Изучение  процесса  фильтрации  воды  региона  позволит  установить  параметры  экологически  оптимального  режима  орошения  риса  Кызылординской  области.

Оптимизация  орошения  риса  в  нынешних  условиях  —  это  установление  рациональных  величин  фильтрационного  оттока  и  сбросов  воды  [3;  6;  8].  Определение  оптимальных  размеров  фильтрационного  оттока  на  рисовых  полях  становится  возможным  на  основе  зависимостей  урожайности  риса  от  фильтрационного  оттока  и  оросительной  нормы,  построенных  по  данным  полевых  исследований.

На  рисунке  1  представлена  зависимость  урожая  риса  от  оросительной  нормы,  полученная  по  результатам  экспериментальных  исследований  режимов  орошения  риса  в  низовье  реки  Сырдарьи  [2;  3;  4;  6;  7].  Большинство  точек  на  графике  лежат  выше  уровня  урожайности  45  ц/га,  средняя  оросительная  норма  для  них  составляет  17—24  тыс.  м³ /га.  На  правой  части  графика  более  или  менее  компактно  размещены  точки,  по  которым  урожайность  менее  35  ц/га,  здесь  средняя  оросительная  норма  составляет  29—30  тыс.  м³ /га.  Слева  на  графике  расположены  точки,  по  которым  урожайность  меньше  45  ц/га.  Осреднение  показателей  этих  точек  дает  урожайность  риса  40—41  ц/га  при  оросительной  норме  15—17  тыс.  м³ /га.  Таким  образом,  график  на  рисунке  по  данным  экспериментальных  исследований  вполне  согласуется  с  классической  схемой  зависимости  продуктивности  культур  от  оросительной  нормы  по  А.Н.  Костякову  [5].

На  то,  что  урожайность  затопляемого  риса  50-51  ц/га  представляет  реально  возможную  продуктивность  этой  культуры  в  рассматриваемом  регионе,  указывает  и  рисунок  2.  Исходя  из  этого,  оптимальные  значения  оросительных  норм  нетто  затопляемого  риса  —  19000—20000  м³ /га,  фильтрационного  оттока  —  7000—8000  м³ /га.

Рисунок  1.  Зависимость  урожая  риса  от  оросительной  нормы  (В.М.  Петрунинидр.,  1971;  А.Г.  Рау  1973;  Г.Р.  Серенко,  1975;  К.Д.  Длимбетов,  С.И.  Кошкаров,  1974;  Б.  Дандыбаев,  1982;  С.И.  Кошкаров,  А.А.  Сагаев,  1990;  А.А.  Джумабеков,  Ж.С.  Мустафаев,  Б.Р.  Шаянбекова,  1997;  С.И.  Кошкаров  Шонбаева  Г.А.,  Д.Ж.  Жумамуратова,  Ж.З.  Бекетов,  2012).

Рисунок  2.  Зависимость  урожайности  риса  от  фильтрационного  оттока  (В.М.  Петрунин  и  др.,  1971;  А.Г.  Рау,  1973;  С.И.  Кошкаров,  А.А.  Сагаев,  1990;  А.А.  Джумабеков,  Ж.С.  Мустафаев,  Б.Р.  Шаянбекова,  1997;  С.И.  Кошкаров,  Шонбаева  Г.А.,  Д.Ж.  Жумамуратова,  Ж.З.  Бекетов,  2012)

В  процессе  оптимизации  мелиоративного  режима  необходим  прогноз  урожайности  сельскохозяйственных  культур  в  зависимости  от  складывающегося  водно-солевого  режима.  Этот  прогноз  возможен  на  основе  следующего  выражения  [8]:

  (1)

где:  У_max  —  максимальная  для  данного  сорта  урожайность  сельскохозяйственных  культур  при  данном  уровне  обеспеченности  питательными  веществами  конкретной  почвы  при  оптимальной  для  растений  влажности; 

Ко  —  коэффициент,  учитывающий  возможность  снижения  урожайности  из-за  запаздывания  со  сроками  начала  полевых  работ  от  оптимальных  агротехнических  сроков. 

К_wі  —  коэффициент,  учитывающий  отклонения  влажности  активной  части  корнеобитаемого  слоя  почвы  (эта  часть  в  условиях  регулярного  орошения  расположена  в  поверхностных  слоях  почвы  и  составляет  примерно  0,5  от  полной  глубины  проникновения  корней)  от  оптимальной  для  растений  величины  в  фазу  развития  (і); 

К_ΔΙ  —  коэффициент,  учитывающий  неоптимальность  для  растений  глубины  уровня  грунтовых  вод  ΔΙ  при  близком  их  расположении; 

  —  коэффициент,  учитывающий  снижение  урожая  из-за  кратковременных  подъемов  уровня  грунтовых  вод  с  амплитудой  ; 

К_{s і}   —  коэффициент  снижения  урожая  из-за  присутствия  в  почве  токсичных  солей; 

К_sarі  —  коэффициент,  учитывающий  возможность  снижения  урожайности  из-за  осолонцевания  почвы; 

  —  удельный  вес  фазы  развития  растений  с  порядковым  номером  і.

Коэффициент  -  устанавливается  по  формуле  В.В.  Шабанова  [10]:

(2)

где:  =;

объемная  влажность  активного  корнеобитаемого  слоя  почвы  в  фазу  і; 

m  —  пористость; 

ВЗ  —  влажность  завядания  (0,2—0,25  m);    —  оптимальное  значение,  дающее    =  1; 

    —  параметр,  характеризующий  отзывчивость  растений  в  фазу  і  на  отклонение  влажности  почвы  от  оптимальной. 

,    (3)

где:  сумма  ФАР  и  биологически  активных  среднесуточных  температур  воздуха  (более  10°С)  за  период  вегетации  (начиная  с  оптимальной  даты  сева)  в  конкретном  году; 

  и  Т°  —  минимальные  суммы  ФАР  и  биологически  активных  температур,  необходимые  для  вызревания  растения; 

—  потерянные  суммы  ФАР  или  биологически  активных  температур  в  результате  запаздывания  со  сроком  сева.

В  дельтах  пустынной  зоны  почвообразование  протекает  на  карбонатном  фоне.  Высокое  содержание  карбонатов  —  характерная  черта  аллювиальных  отложений  в  аридных  областях.  Варьирование  карбонатов  по  профилю  почвы  многие  исследователи  связывают  с  механическим  составом:  с  утяжелением  механического  состава  грунтов  количество  карбонатов  возрастает  [1].

В  связи  с  этим  вероятность  осолонцевания  почв  при  орошении  земель  в  низовьях  Сырдарьи  практически  исключается  и  =  1,0.

Минимально  необходимые  суммы  биологически  активных  температур  для  маловодотребовательных  сортов  риса  установлены  Н.Я.  Шевченко  [9;  10;  11].  Согласно  данным  Н.Я.  Шевченко  здесь  имеет  место  значительный  запас  сумм  биологически  активных  температур,  на  основании  чего  можно  предположить,  что  К₀  =  1,0.

Расчеты,  выполненные  по  вышеприведенной  зависимости  показывают,  что  при  поддержании  влажности  почвы  на  уровне  0,7  НВ  и  залегании  уровня  грунтовых  вод  на  глубине  1,5—2,5  м  урожайность  маловодотребовательного  риса  не  превышает  15  ц/га  (рисунок  3). 

Поддержание  влажности  почвы  на  уровне  0,8  НВ  при  глубине  грунтовых  вод  1,5—2,0  м  обеспечивает  существенное  увеличение  урожая.  При  влажности  почвы  0,8—0,9  НВ  понижение  уровня  грунтовых  вод  ниже  2  м  не  сопровождается  заметным  повышением  урожая.  Снижение  влажности  почвогрунтов  на  полях  маловодотребовательного  риса  ниже  0,8  НВ  и  глубины  залегания  уровня  грунтовых  вод  ниже  1,5  м  вызывает  резкое  падение  урожайности  риса,  что  говорит  об  оптимальности  поддержания  1,5—2-х  метровый  зоны  аэрации  и  влажности  почвы  на  уровне  0,8  НВ.  При  этом  удовлетворяется  потребность  культуры  во  влаге  и  происходит  рассоление  в  корнеобитаемой  зоне  слабозасоленных  почв.  Сравнение  расчетных  значений,  по  которым  построены  кривые  (рисунок  3)  с  данными  полевых  исследований,  указывает  на  возможность  использования  зависимости  (1)  при  прогнозировании  урожайности  маловодотребовательного  риса.

Рисунок  3.  Урожайность  маловодотребовательного  риса  в  зависимости  от  режима  орошения  и  глубины  грунтовых  вод.  Обозначения  кривых:  1  —  при  поддержании  влажности  почв  0,9  НВ;  2  —  при  поддержании  влажности  почв  0,8  НВ;  3  —  при  поддержании  влажности  почв

С писок  литературы :

1.Боровский  В.М.,  Бикмухамедов  М.А.  и  др.  Почвы  Кзылординской  области.  Алма-Ата:  Наука,  1983.  —  304  с.

2.Дандыбаев  Б.  Рис  Приаралья.  //  Сельское  хозяйство  Узбекистана.  —  1991.  —  №  11.  —  С.  78—79.

3.Джумабеков  А.А.,  Мустафаев  Ж.С.,  Шаянбекова  Б.Р.  и  др.  Рекомендации  по  оптимизации  мелиоративного  режима  орошаемых  земель  на  рисовых  системах  Приаралья.  Тараз,  1997.  —  15  с.

4.Длимбетов  К.Д.,  Кошкаров  С.И.  Режим  орошения  риса  и  мелиоративное  состояние  рисовых  карт  на  засоленных  почвах.  //  Вестник  сельскохозяйственной  науки  Казахстана.  —  1995.  —  №  12.  —  С.  38—41.

5.Костяков  А.Н.  Избранные  труды,  т.  2.  М.:  Сельхозгиз,  1961.  —  743  с.

6.Кошкаров  С.И.,  Шонбаева  Г.А.  Отчет  о  НИР  «Разработка  экологически  оптимального  режима  орошения  риса  на  оросительных  системах  кызылординской  области»  //Фонды  Кызылординского  политехнического  института.  Кызылорда,  2012.  —  С.  40.

7.Петрунин  В.М.,  Сиргельбаев  К.,  Бутков  В.М.  Исследования  по  режиму  орошения  риса  на  засоленных  почвах  Кзыл-ординской  области  //  Труды  КазНИИВХ.  —  Т.  6,  —  вып.  3.М.,  —  1971.  —  С.  57—90.

8.Рау  А.Г.  Бессбросовая  технология  орошения  риса.  //  Программ а  малых  грантов  Глобального  экологического  фонда  (ПМГ  ГЭФ)  Республиканской  ассоциацией  сельскохозяйственных  кооперативов  «АгроСоюз  Казахстана».  2014  г.

9.Рау  П.А.  Режим  орошения  маловодотребовательного  риса  в  условиях  Казахстана:  Автореф.  дис.  канд.  с.-х.  наук.  Алма-Ата,  1995.  —  26  с.

10.Шабанов  В.В.  Количественные  методы  обоснования  необходимости  и  эффективности  управления  факторами  жизни  растений  при  комплексных  мелиорациях.  Дисс.  докт.  техн.  наук  в  форме  научного  доклада.  М.:  МГМИ,  1992.  —  41  с.

11.Шевченко  С.Я.  Влияние  температурных  условий  на  рост  и  развитие  суходольного  риса.  //  Труды  Одесского  гидрометеорологического  института.  Одесса,  —  1957.  —  Вып.  II.  —  С.  57—114.