Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Рационализация водно-солевого режима на рисовых чеках (На примере риссовхоза "Шоликор" Сырдарьинской области УзССР)

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Рационализация водно-солевого режима на рисовых чеках (На примере риссовхоза "Шоликор" Сырдарьинской области УзССР)"

Ташкентский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства (ТИИИМСХ)

На правах рукописи ЛБДУЛЛАЕВ Абдумутал Каххарович //?

УДК: 631.674.2:633.18.03 (576.11^

РАЦИОНАЛИЗАЦИЯ ВОДНО-СОЛЕВОГО РЕЖИМА НА РИСОВЫХ ЧЕКАХ

(На примере риссовхоза «Шоликор» Сырдарьинской области УзССР]

Специальность 06.01.02 — Мелиорация и орошаемое

земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент — 1991 г.

Работа выполнена на кафедре «Сельскохозяйственная мелиорация и ЭГМС» Ташкентского ордена Трудового Красного Знамени института инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства (ТИИИМСХ).

Научный руководитель — заслуженный деятель науки

УзССР, доктор технических наук, профессор РАХИМ-БАЕВ Ф. М.

Научный консультант — кандидат технических наук,

доцент БАРАЕВ Ф. А.

Официальные оппоненты:—заслуженный деятель науки

К КАСС Р, доктор сельскохозяйственных наук, профессор БЕСПАЛОВ Н. Ф.

— кандидат технических наук, доцент КАМБАРОВ Б. Ф."

Ведущая организация — Узгипроводхоз.

Защита состоится 1991 г. в часов

на заседании специализированного совета К 120.06.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук при Ташкентском ордена Трудового Красного Знамени институте инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства (ТИИИМСХ).

Адрес?'ТОЬООО',^г.-ТШшкещ^ГСП, ул. Кары Ниязова, 39,

^.^ЗгийимДгУ-с;^;^.:-;,,

С диссертацией. можнЪ^ ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан' ; у?.£ I /¿¿¡Л^_1991 г,

Ученый секретарь специализированного совета, к.т.н.,

доцент О. П. ТАТУР.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В республиках Средней Азии, в т.ч. в Узбекистане возрастаний дефицит водных ресурсов на фона расточительного их использовагаш в сельскохозяйственной сфере, существенно сдерживает дальнейшее развитие рисоводства и Даяа угрожает его существованию.

С 1970 года урожайность риса фактически стабилизировалась на 35-40 ц/га, а в ряде районов с 1984 года она снижается.

Последнее сопровождается заметши ухудшением почвенно-молио-ратиЕного состояния земель как рисовых, так и прилегящих массивов.

Мощность коллекторно-дрвнажной сети на рисовых массивах ко обеспечивает необходимого мелиоративного рекима; наблюдается высокое стояние минерализованных грунтовых вод, их смыкание со слоем води в чеках, выклинивание иа прилагающие массивы. Имеет место заболачивание и засоление почв. Следует отметить и то, что параметры дрен для рисовых чеков в пределах карт унифицированы, без их дифференциации по высотному положению чеков и связанному с ним неодинаковому по площади карт мелиоративному состоянию.

Недостаточное внимание уделяется вопросам разработки водо-сберегаюдих конструкций рисовых карт специально предназначенных для мелиоративно неблагополучных зеиель, практически не оказывающих отрицательного негативного влияния' т прилегающие земли.

Практикуются, строятся и эксплуатируются рисовые карты и чеки, разработанные зя пределами кастой республик»;,- это карты Кргзснспчрского тупа и в последнее время карты кубанского типа. Указанные карг*, иаг>пту с многими преа«ур!еетм\»и, все-таки разработаны га тсч^егьио пттрод'кот и гслигешго-малиоративнш усло-

ПИ I, ГПрЧ'.'Г1 ''^ " г'Ч'!!'" ^ЭГПл;.

. . С учетом изложенного, научные исследования, направленные на разработку водосберегегицих рисовых чеков и дифференцированных водно-мелиоративных режимов, весьма актуальны.

Цель исследований заключается в изучении и разработке рационального водно-мелиоративного режииа для рисовых чвков в условиях минерализованных грунтовых вод на землях первой и второй надпойменных террас среднего течения реки •Сырдарьи.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: '

1. Анализ сложивонхся природных и ночввнно-мелиоративных условия объекта исследований;

2. Сравнительный анализ наиболее известных конструкций рисовых карт.

3. Исследование водных балансов и мелиоративного режима на рисовых чеках карт Краснодарского типа, широкого фронта затопления я предлагаешь бессточных карт.

4. Разработка оптимального водного и мелиорлтивного рекимов

«

для объекта' исследований.

5. Программирование урожайности риса.

Методика исследований вкдвчает: сбор, изучение, обобщение, критический анализ исходных и фондовых материалов водохозяйственных и проектных организаций; патентный поиск конструкции рисовых чеков, разработанных в СССР, США, Англии, Франции, Японии, Китае, Испании, Австралии и др. странах.

Полевые опьггы на объекте исследовании по установлению водно-ызлиаративкого решшов проводились на основе методики ВНИИРиеа, УзВДИРиса, САНИШМ, ТШШСХ. Результаты полевых опытов обрабатывались на ЭВМ ЕС 1032. Расчеты технико-экономической эффективности предлагаемых »¡ерсприяти^ выполнялись в соответствии с методика-

• ми Ш и ВХ СССР, ВНШРиса.

Научная новизна работы:

I« Разработана новая конструкция рисового чека с водонепроницаемым экраном и регулируемой мощной дренажной сетью.

2, Разработана теорич оптимизации мелиоративного режима,ос- ; нованнйя на дифференциации рисовых чеков по иг высотному полоне- ' нто на картах.

3. Получена рациональные режима ороиешя дял рисовых чеков в зависимости от почвенно-мелиоративных условий.

.4. Разработана математическая модель и программа для ЭВМ по программировании урожайности риса.

Практическая ценность результатов исследований:

- предложена водосберегащая конструкция рисового чека с • водонепроницаемым экраном и регулируемой мощной дренажной сетьо,-позволяющая исютячтггЬ излишняя фильтрацию вода за пределами активного слоя почвы, а тагае поступление токсичных солей извне;

- предложены дифференцированные воддаэ и мелиоративные реки-мы рисовых чеков в условиях минерализованных грз«говых вод;

- разработаны математическая модель я программа для ЭЗ", позволяющие целенаправленно воздействовать на те или иные фак- • торы внешней среды с тем, чтобы обеспечить наиболее благоприятные условия для ряса и получения большего урояая.

Основные положения представляете к защите:

- новая конструкция водосберегакцего рисового чека с водо- ; непроницаемым экраном и регулируемой мощной дуенакной сетью;

- водно-мелиоратизные режимы, дифференцированные по внеотно-* му положения рисовых чеков;

- математическая модель и программа для оВЧ по nporpatrampona-ниго урожайности риса;

- математическая модель управления солевого режима воды на поверхности рисовых чеков.

Реализация результатов исследований, В 1990 году результаты исследований автора внедрены на площади 100 га в рисоводческом совхозе "Шоликор" СьвдарьинскоП области с экономическим эффектом ГВ,5 тыс.руб. к рекомендованы Госкоопсельхоэом УзССР к широкому применению с рисоводческих хозяйствах республики.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на конференциях профессорско-преподавательского состава ТШШСХ в 1986, 1987, 1968, 1989 и 1990 годах, на научно-практической конференции в г, Новочеркасске (1986г.), республиканской научно-практической конференции по проблеме комплексного использования и охраны водно-земельных ресурсов в бассейне Аральского моря (г. Ташкент, 1990г.) на заседаниях кафедры "Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации и эксплуатация гидромелиоративных систем", секции "Гидротехника и мелиорация" научно-тёхшческого совета ТИИИМСХ.

[¡ублйкйции: Но материала« диссертации опубликовано 4 работы, в том числе I рекомендация и I изобретение.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 282 стр. машинописного текста, состоит из введения, четырех глав,- эаключе- ' ния, списка использованной литературы из 175 наименований, приложений ( 17 табл. ) .В работе содержится 55 рисунков, 20 таблиц. По тече диссертации опубликованы'4 статьи, в том числе одно изобретение и одна рекомендация.

Содержание работ»

В введении обуслаэлиэаетсч актуальность темы диссертации, иель и задачи исследований, дается чаучнпч нопиш:а, сформулиро-

ваны основные эацшцаэмне положения, дана практическая-ценность . и степень апробации работы.

В первой главе дан анализ ггриродно-хозяйственных условий; подробно освещаются преимущества И недостатки, широко кспользуе-, мых в УзССР и в стране конструкций рисовых карт Краснодарского типа, широкого фронта затопления, Кубанских и закрытых. Дается описание нового водосберегающего рисового чека, предложенного автором совместно с Бараевым Ф.А. и Рахимбаевым 5.М. Приведены результаты полевых исследований водного и солевого балансов новой конструкции чека.

Обзор литературного материала (Бараев Ф.А., Ле Шам, Быков Г.Я., 1981-19БЗ гг.) по оценке мелиоративного состояния земель-рисового комплекса эбъзктз' исследований показал, что после первого года посевов риса здесь произошло значительное рассоление ночи за счет выноса подвижных форм хлора, сульфата и натрия. Наибольший вынос солей отмечается в слое 40-100 см. На второй год, в целом, интенсивность рассоления снизилась, содержание солей стабилизировалось. Однако, в весенний период перед посевом риса, количество солей в верхнем слое стало несколько большим, чем . осенью первого года.

Это явление весьма существенно влилег на прорастание и всхожесть семян риса. На прнлогатж'дх землях, занятых ллцерной, кукурузой, уровень грунтовых вод в вегетацию постоянно был не пито 1-1,5 м,, отче-плст рзэкий рост степени засоления почв и кп;< следствие низкая урожайность (например, лкшерин не болев 34 ц/га).

Анализ потазял, что высокая минерализация и близкое стояния грунтовых вод я^лпетоя счедст»иея не»¿фоктязности дрзнэгной сети, чпнаурно больии;: нсгг;ЮИ"вс:1;1те."ыг.г-: г>атр,тг йоды на вырткиват/п г:""л. Т •» .•.-•¿я 1*"тг<» ."ряснсдчр'зкэго'

типа но обеспечивает возглсжность целенаправленного управления водно-мелиоративным режимом на чеках, не препятствует отрицательному влиянию на прилегающие земли,"

Патентный поиск, проведенный автором по ряду стран (СССР, ■ США, Япония, Китай и т.д.). позволил разработать совместно с Бараевым Ф.А. и Раходбаевдо Ф,М. новую конструкции, которая позволяет обеспечить аффективное управление водно-мелиоратпвиш режимом, Конструкция прилагаемой карты иыаэт следующий вид (рис.1).

Новая конструкция представляет но себя карту-чек широкого фронта затоплеиия с улозгеннкм нэпосредственно под активный слой почвы, сплошного по площади, водонепроницаемым экраном. Каждая карта-чек обязательно имеет две параллельные нитки закрытой дрэ-наяной сети. Глубина заложения и расстояние м&гду дренами принимается из условий: а) поддержания уроънл грунтовых вод на глубинах не менее критической отметки в мзхшзгетационный период на рисовых полях, так и б вегитационный пр:! возделывании сопутстпув-цкх в севообороте культур; б) перед уборкой риса поле должно быть осущеко на глубину 0,5 и за на болеа чем 10-12 суток.

Водонепроницаемый экран по трассе драм заглубляется.так, чтобы дрены остались внутри изолированной им толщи почвогрунта. Каждая дрена н чековый ороситель в устьях обязательно имзют водо--выпуски п картовый коллектор.

Водонепроницаемый акран полностью изолирует активный слой почаы чека от ниже расположенных и прилегающих грунтов. В период, проведения полевых исследований материалов водонепроницаемого ок-рана была принята полиэтиленовая пленка, укладка которой совмещалась с кулксной планировкой поверхности чека.

Ввиду большой дороговизны такого экрана нами рекомендуется при широком внедретаи использовать разработани-*-'' по кафедре

±У

а.

г г

-

о -- - - — —--- и. д

^ ■ ---- ----: __

— — — -------- —; —. —

X X

X X

X *

У 7

Разрез А-/\

л.

--------

Рко. I. Конструкция предлагаемой рисовой

карты ' Условные обозначения:

1. Групповой распределитель

2. Картопнй ороситель

3. Дрены

4. ГклМГП!

Г), Зодовмпуски П '(СКИ

6. Коллектор

7. Зодовыпуск в коллектор В. Чек

"Физики" Т1ШЖЖ жидкую полимер-полимерия комяознционнуя смолу. Стоимость этой смолы вместе с устройством из неё экрана не превышает 100-150 р/га за вегетацию. Внесение кидкости под активный слой почвы может быть произведено одновременно со вспаикой земли. По трассе дрен жидкость вносить не следует, здесь на дно и откосы предварительно открытой траншеи предлагается укладка полимерной планки с выводом под активный слой.

Преимущества предлагаемой конструкции хоропо прослеживаются при сравнении водного н солевого балансов на поверхности чеков баз и с экраном.

Уравнения 'балансов имеет вид:

а) В - (И + Т ) - С = Д (I)

б) В +• Еп ч- Пп - (И + Т) - Бо - По - С =» Д (2)

Из анализа уравнений (I и 2) монно сделать весьма важные выводы.

1, Предлагаемая конструкция рисового чека обеспечивает возможность управления водным и солевым режимом благодаря трем эле*

ментам-водоподачи, сброса и дренажа; при отказе от сбросов остаются только два рычага управления-водоподачаи дренаж.

Причем регулироваше режимом работы дренака непосредственно подчинено только обеспеченно благоприятных условий в активной толще почвы и слое в'ода на поверхности конкретного чека.

2. АктианыП слой почвы и воды на поверхности рисовых чеков при отсутствии экранов испытывеет влияние как минимум восьми эле- • ментов, что практически делает управление Бодао-солевш реашмом значительно более сложным и даке не реальный. Дренак здесь помимо нашего желания вынужден работать не только на отвод избыточных объемов веды и солей из активной толщи почв конкретного чека, но

и с прилегающих земель. На случайно 'па базовую конструкция предлагаемого рисового чека принята корта-чек широкого фронта затопления. В целях выбора рисового чека, наиболее полно отвечающего требованиям благоприятных условий для развития риса и других сопутствующих в севообороте культур, нами был пропелел тщательный сравнительный критический гнализ наиболее известных, конструкций рисовых чеков карт Крэсноварского типа, чеков гсарт Кубанского типа, чеков карт-чекоп широкого фронта зэтопленич, чеков закрытых рисовых карт.

Анализ проводился по следующим направлениям:

- связь параметров рисовых чеков с уклонами поверхности, объемами планировочных робот и толщины срезаемого слоя почвы;

- влияние на КЗЙ протяженности грунтовых валиков, связь параметров чеков .с производительностью с/х работ, связь параметров . рисовых чеков с продолжительностью первоначального затопления, расходами вопн и эрозионными процессами в чеках.

- Автором совместно с Бараевым 8.А. на рис. 2 и 3 построены графики зависимости параметров рисовых чеков-карт Краснодарского типа и широкого фронта затопления от объемов планировочных работ, толщины срезки грунта и уклонов местности.

Для построения грг^иков были использовпнн прелпо^.онныо автором формулы:

а) лля случая, кони угол поворота длинной стороны чека ( X ), и направления горизонталей равен нуля ( «А- = 0°):

_ Wn - 6

2-/0s ZV U74

( Ii )

_ v/r. • Ь

ч-nf-Z V со

ч

;

£ ШЯ 1 п ^

■ В 1___1 * {

и

б.

Рио. 2 Расчетная схема распределения воды по чекам карт Краснодарского типа (ЮТ) и карт Широкого фронта затопления (КЧШ>) ' а - чеки КСГ

б)- №5-

Расходч водоподачи, л/с. Pnci3 Соотношение ширины и длины рисовых ( 6/<*£ )

чеков в зависимости от продолжительности первоначального затоплении. Условные обозначения: t-i - продолжительность затопления чека карты Краснодарского типа на участке, где 0 4 ф< azciçj • ils - то же, на участке crrcij < f < 90° ;

- часть площади чека карты Краснодарского типа,где « 1

СО ~ площадь чека карты Краснодарского типа

tK - среднее значение продолжительности затопление чеков

кар*' Краснодарского типа Ь - продолттатольнзсть затоплэнич карт-чс»са шимкого

£ргт\т>

. б) для случая, когда £ 0°

Г«* УМ. • I • I - VV»' I ■ ,

ПсР~ ¿ЧО'-Л Va)4-coli. > П'Р~ СаТГ > I4'

М4К

гда Кср - максимальный слой сразки грунта в чеке ;

К.ср - средняя глубина сразки грунта в чека ;

W« - объем планировочных работ (па срезке)/

Ь - ширина чека ;

Z - безразмерная функция от угла поворота ( )и коэффициента форм чека ( Л ), 1951 ;

Щ - площадь чека .

.МЛ*

Формулы (3,4 ) имеют оградачения-значение ricp не должно превышать максимально допустимув глубину срезки. На основании расчетов получено, что на чеках карт Краснодарского типа (ШСГ) при уклонах местности более 0,005 дано при площади чека ыонъша 2 га объемы планировочных работ превышают 600 мэ/га, а сразки 26 см. При уклонах 0,004-0,005 рекомендуется принимать площадь чека не более 2-3 га, при уклонах 0,003-0,004 нэ более 3-4 га и при уклонах менее 0,001 площадь чека может достигать 10 га.

На чеках карт широкого фронта <КЧ!НВ) положение значительно

лулшо, при уклонах 0,005 площадь чеков может быть не менее 7 га, при 0,004-0,005 соответственно 10 га, при уклонах 0,001 и менее

площадь чеков может быть более 16 га. Отсюда мотлэ заключить, что чеки КЧШ> более гибки в отношения уклонов поверхности и предпочтительна с точки зрения сохранения плодородия земли.

Важным преимуществом чекоз Ю1ШФ является возможность создания на них первоначального слоя затопления за не болёе чем 1-1,5 суток. Зго позволяет обеспечить быстрое равномерное увлажнение почвы, а следовательно одновременность получения всходов и последующего развития риса; благоприятный водный реяим для севооборотных культур (например лзцерш) без устройства какой-либо Ecnowoiv оль-ной временной сети оросителей или, привлечения поливной техники.

. ■ 'Георс гические исследования по сравнительной оценке времени первоначального затопления чеков ККТ и K.4UKS позволили азтору совместно, о Бараевым ФД. получить следующие зависимости: . .а)' ■ «а интервале (Рис.2&)(5)

б) •(> ^¿-агаф) на интервале агс1фр90о(Р^)(6)

где fci - время продолжительности добегания слоя воды на чеках К1ЯР по лучом, на интервале of o-wig f; o

ti - io же самое, но на интервале if < 90 ;

t_ - время продолжительности добегая слоя воды на чеках K4HJS.

13 общем виде отношения (5 и 6) можно записать так: ' Ом" f)] , (7)

где - £к - достаточно принять на интервале 0 < f ^ 90°

Результаты расчетов по вырпзседаяи (5,6,7) и данные полевых опытов имеют высокую сходимость.

Формулы (5,6,7) позволят1 не только сравнить время первоначального затопления чекоз, но и оптимизировать соотношение сторон чекоз и ^ ).

Из данных (^лс. 3) следует, что при » 0,1-0,3 чеки ККТ (л о гут быть затоплены в 2-3 раза быстрое чеков КЧШФ, но только на 5-15 % площади. В целом же продолжительность затопления чеков ККГ в 2-4 раза превышает чояи НЧШ'}.

К тем 5-15 % площади чеков К1СТ, о которых мы сказали вине, rose следует относиться скептически, поскольку эта плогцадь занимает участки непосредственно за водопыпуском в чеке. И здесь, кап показали напи опыты имерт место зрозионше процессы почв. На рис. (7,0) показаны построенные автором зависимости скоростей двшшдая воды по поверхности чеков ККТ и КЧ!Ш? от расходов водоподачи,удаленности от Еодогыпускоэ и типа лочо. Как видно, на чеках К5ГГ максимальные расходы ограничиваются опасностью водной эрозии непосредственно за водовыпуском в чеке. Поэтому следует принимать даже при глинистых грунтах максимальные расходы в чеке ШСГ на более 40-60 л/с.

Однако, при таких расходах че;с невозможно затопить за не белее чем 1-1,5 суток (Зайцев В.Б., Величко Е.Б., Скрипчпнская Л.В., Андрэашн iM.H., Попов В.A., Pay Т., Бараев Ф.к. и др.). Для того, чтобы затопить чек быстрее чем за 1-1,5 суток требуется подача на менее 50-60 л/с га или 150-360 л/с при площадях чеков 3-6 га. Пропуск таких расходов через ШСТ немыслим. Именно поэтому, для полива сопутствующих культур па чзках tCKT многие ученнэ предлагают устраивать временную сеть или использовать поливные машины.

На чеках КЧШФрасходы через водовыпуски вполне могут быть увеличены во требуемых для севооборотных культур без опасности возникновения эрозии. Таким образом, и с. этой позиции несомненно преимущества чеков КЧШ1> в качестве базовой конструкции в предлагаемом техническом режиме. Отметим, что обычные чеки КЧШФ -эффективны только на rfone мощной прснажной сети (Величко Е.Б., Шумаков Б.В., Бараев S.A.). Этот вывод нами учтен с должным вниманием.

Предлагаемая конструкция рисового чека с'водонепроницаемым экраном, а также с пополнительным устройством в ней щитовых сборно-разборных пластиковых щитов вместо грунтовых валиков, была построена на площади 0,5'га и прошла успешную апробацию.

Экономия поливной воды составила 23 % от оросительной нормы риса, прекратилось влияние последствий орошения риса на прилегающие земли, повысилось рассоляющее действие дренажа и эффективность использования удобрений. Урожайность риса на опытлом чеке оказа- . лась на 3,5 ц/га выше; чем на контрольном участке. Определение элементов водного баланса (испарение, гронспирация и фильтрация) осуществлялось при помощи сосудов-испарителей конструкций Зайцева В.Б. и ТИШМСХ.

Схемы наблюдений з'а испарением (И), тренсперации CT) и фильтрации (Г) приведены в табл. I и 2

Таблица I

Схема наблюдений за И, Т, F, в сосудах-испарителях Зайцева В.Б.

ff!-1 сосу-! Показания |Опреиеленио элементов возногоДОовторность Л02____,_j____!_бдданса____L__

1 И И, (I) I

2 IUF Т,(4_2), (3-1) 2

3 Üi-T F, (4.3), (2-1), 2

4 lUTfF Ш-T+F , (4 5

Таблица 2

Схема наблюдений за И, Т, Р в сосудах-испарителях ТИИ1ШСХ

сосу-! дов ! Показания. !Определение элементов водногоШовториость ! баланса !

I • И И, (I) I

2 * И+Т " Т, (2-1), (2-3), (5-4), 4

(5-6)

з • И И, (3) I

4 И+Р+Т И*Г+Т, (5), (2-3+6),(2-1+6),

¡иг

И+Р

(2-1+4)

Р, (4-3), (6-1), (4-1) 1!+Г, (6), (4)

Сосуды-испарители ТЙИЖ5СХ, по сравнению с конструкциям;! Зайцева В.Б., помимо сущэственного увеличения числа повторностеП определения элементов баланса, обеспечивает учет степсш влияния затененности водной поверхности и идентичность условий развития риса в сосудах и на поле.

В таблице 3 приведем результата исследования водного баланса на опытном а контрольном чеках.

Если на опитном рисовом чепе затрата води за поливной период составили 39-40 тыс. мэ/ га, то на бессточном чеке было израсходовано только 15-16 тыс. м3/га. Столь резкое снижение объемов воды является результатом полного отказа о? проточнссти, бокового и •вертикального оттока воды за пределы активного слоя почвы. Отвод ^ильтруицзй воды был возкоден только благодаря дрзнаяу.интенакз-!*ооть работы которого регулировалась аадвияками с устьях. Наряду

значительным сокращением нопроизэодэтолывгх затрат воды, на опытном чеке существенно изменились солевой и температурный режим почвы, поверхностных и грунтовых вод.

Температура воды на поверхности рисового бесгочного чека а

фазы кушения, трубкования и цветения составила 28-30°, что по оценке Еригина П.С. (1961г.) весьма благоприятно для риса. На контрольном поле температура воды на превышает 26-27°С. Минерализация воды на поверхности опытного чека была не выше 1,35 г/л, в то время как на контрольном чеке она составила в фазы трубкования и цветения 2,18-2,3 т/л. На бессточном (опытном) чеке минерализации грунтовой воды практически не отличалась от минерализации воды на поверхности земли.

На контроле минерализация грунтовой воды составила 2,1-2,2

г/л.

Во второй главе приведена результаты исследований по рационализации мелиоративного режима риса.

В частности установлено, что известная формула динамики минерализации воды на поверхности рисового чека (Кибальников C.B. 1985г.) т

L"<~ I+v + HA-í- * [y- /•<- Л9)

при чс, ¿A/h-u f равных нулю теряет определенность, поскольку,

трансформируется в выражение:

Г - 9" г ' Cm J. (С г* -Г - С™ ^ •

СЧ~ -5-— + --5-/ , • (10)

или Сч « Счо, что неверно/в выражении II вместо записано

л , так как при укёзанных выше условиях соленакопление происходит за счет расхода водоподачи на испарение/

На самом деле минерализация воды в чеке увеличивается по закону: _________ .... .......... ............... ................

С, = ' -+ с,.в ' (и)

при =0: Сч » Cijo и = V имеем:

Сч « Ст+ С„ ' (12)

Как видно из (II) погрешность выражения (9) равна величине ( »-¿-г ) ;

Помимо этой погрешности в выражении (9) не нашли место такие важные статьи солевого баланса, как приток солей на поверхность чека из грунтовых вод, приток солей за счет повторного использования коллекторно-дренажных вод на орошение. Отток солей за счет фильтрации принят весьма скрыто, его следовало дифференцировать по дренажному стоку, траисперации, подземному оттоку за пределы

территории.

Автором, совместно с Бараевым Ф.А. предложено минерализацию воды на поверхности чека в общем виде определять из выражения: г - - с.я + иа'сп - ..

v+m«+il+<u*<u.-<v.i)J ' (13)

Установлено, что в пределах пассивной зоны фильтрация фактической минерализации воды зависит от местоположения чеков, если нет' противофильтрационного экрана, относительно рельефа местности (верхних, средин, нижних). На чеках, расположенных выше по рельефу местности, мелиоративное состояние значительно лучте, чем на нижних чеках, поэтому и на последних более интенсивней должна быть смеиа слоя воды на поверхности земли.

Это означает, что мощность дрзнаяа на рисовых картах не может быть одинаковой на всех чеках, как это имеет место в современном проектировании и на действующих системах. По мере снижения средних абсолютных отметок земли чзков по отношению к самой высокой точке на площади рисовой карты, обязателен соответствующий рост мощности дренажной сети, либо учащение полных смен слоя воды на поверхности. Мы полагаем, что усилие мощности дренажа на нижних чеках следует связывать с величинами ц С«» . На чеках с экраном картина иная. Величины , равны нуля и С re ~ Сч.0' (14) имеет вид:

г - о.ХОЧДД- Н>0-См< J-T . ,тдч

Ьч - + 3 J 1 '

н следовательнЬ, солевой режим при Си , Cm, С*« Comt будет зависеть от соотношения подоподачи и водоотведения (через дренаж и сбросу).

Необходимость поверхностных сбросов автором совместно с Бараевым Ф.А. предлагается определять отношением:

лу = -- ; (15,

где Уд - требуемчя скорость смены воды на поверхности чека в заданные интервалы времени, м/сут;

У»э - дренажный модуль, обеспе'шваюдий параметры дрен экономически и физиологически целесообразными для риса, м/сут

Если aV-^ '/ , предусматривать сбросы не требуется, если л V<U, то сбросы необходимы через каждые

т~ У'^*''" *с<°) • „„„,

и ~ Л - В-С*.,.* » сут >

где С,™ - допустимая минерализация воды в чеке,г/л; А = С?. '(св + - сг.-н;'л

В » Гее- + чл + ч-„.;?.»-<>..);

- -0 , л/с-га, где - требуемый .дренаж-

ный модуль.

Для- установления \/А.3 - рекомендуется предварительно выявить " Уа " - скорость фильтрации, которая может быть получена при заданных: гидрогеологических параметрах, глубине заложения дрем, слое поды и высотном положении чеков, густоте посевов.

Автором совместно с Бараевым Ф.А. предложено значение для чека без экрана:

Ул--дГ7п_М*___--> «/с/т ;

для чека с экранов

Л*- ■ >;<■•( Н > Н,) ■ % ,

А ~ п ./> Т»

^х/Тн^нГГГТЗ-

где ^ - коэффициент влияния корневой системы риса на величину коэффициента фильтрации (Кф)

Установлено, что в фазу прорастания риса при минерализации грунтовых вод, например I г/л требуется значение Ч-д т или для вышерасположенных чеков равный 0,26 л/с га, средних 0,47 л/с. га, нижних 0,6 л/с.га. В остальных фазах вегетации * «0. Но это не означает, что следует Ч} Г принять равным нулю.

Физиологические особенности риса требуют поддержания некоторой величины фильтрации. Автором совместно с Бараевым* Ф.А. предложено ввести понятие фильтрационно-транспярационного отношения По результатам опытов установлено, что Х- должно быть для условий р/с "Шоликор" в пределах 1,5 - 1,8, т.е.

Яг* ;

Результаты опытов по рационализации режима орошения риса показали, что при отсутствии экранов, он зависит от особенностей мелиоративной обстановки на чеках выше, средне и нидерасположенных по рельефу местности. Оказалось, что на верхних чеках наиболее предпочтителен следующий реяим орошения: немедленно после посева семан риса на глубину I см чек затопляют слоем воды 5 см и прекращают водоподачу. Сработка слоя воды происходит только за счет нифильтрации и испарения. После появления всходов снова создают

слой 5 си и дэряат его в течение практически всей вегетации,сбросы не допускаются, В ночные часы фаз кутания и цветения водоподачу прекращают. На средних и нижних чеках неиболеэ предпочтителен вариант укороченного затопления с полными сменами води в зависимости от роста минерализации. На 'чеках с окраном, независимо от их кусочного положения, эффективен режим орошения, рекомендуемый для верхних чеков бэз экранов.

- В третьей глава приведены результаты исследования программирования урозайности риса в зависимости от степени влияния факторов внеяйей среды, в частности глубины и минерализации ГВ, минерализации оросительной воды, степени засоленности активного слоя почвы, температуры вода в чеках и проточности, дрвнированности территории, спланированности поля; плодородия я минерального пп-тения, филътрационти свойств цочв, засоренности чеков, сорта ряса и суммы эффективных температур, типа рекима орсэения, степей:; зодообоспоченности, коэффициента полезного действия оросительной сети, нутнсстн потока и протяженности дренаяа. Аля получения математической модели, объединяхщей все укаэеишв фактору, был собран и систематизирован обширный материал полевых исследований УзНИИРпса, СА1ШРИ, ТИИИМСХ, ТепСХИ, Союзхлопсн и др. Построены уногочислснные кривые зависимости урожайности ряса от факторов влияния.- Затем на оси on о формул Минчерлиха и котодоз математической статистики получена следующая модель:

У = УI ; «/гл ■ (16)

где у - прогнозируемая урожайность, ц/га;

Уmoi максимально возмогшая урояайность риса для данного сорте при наиболее благоприятных условиях внешай среды, ц/га; £

С - показатель 'фактороз внешней среды;

X - показатель полноты охвата факторов внешней среди от общего их количества возможных в данной модели ;

J3 - показатель водообеспеченности системы;

J- - коэффициент пропорциональности, которая равен ( X =1) при X « II, при X > II значения Х- " Д ,. » формула (16)

J.CXP V

справедлива при о < -С < а

Для получения модели разработана блок-схема и программа для расчетов ожидаемой урожайности на ЭВМ. Сравнение результатов расчетов и опытных данных показало их высокую сходимость. Ценность модели в том, что они позволяют планировать избирательное и целенаправленное воздействие на один или группу факторов,которые обеспечили бы существенную прибавку урожая, при минимуме капвложений. Любое хозяйство в^едя в ЭВМ все указанные выше факторы,может заблаговременно установить на какую урожайность оно мояет рассчитывать при сложившемся положении и на такие факторы нужно повлиять,чтобы они при минимальных затратах дали достаточно высокую урожайность риса.

В четвертой .главе приведено технико-экономическое обоснование 8ффективности предлагаемых технических решений. Экономический Ъффект от внедрения предложений автора составил 300 р/га при дополнительных капиталовложениях 1000 р/га, срок окупаемости не более б лет, а коэффициент эффективности 0,16. В целом, со всей площади внедрения 100,5 га в риссовхозе "Шоликор" получено 18,5 тыс. руб. дополнительного чистого дохода при оросительной норме риса 16 тыс. м3/га, что более чем в два раза меньше фактической. Экономический эффект подтвержден соответствующим актом.

Основные выводы и предложения

На основании проведенных исследований можно сделать следую- ■ щие выводы и предложения производству:

1. Основной причиной роста засоленности верхних слоев почв рисовых полей явились чрезмерные потери оросительной воды, недостаточная эффективность работы дренажных систем, представленных открытыми межчековыми дренами-сбросами глубиной 1,8-2 м и ыездре-ньем - 200 м и больше. Пассивния зона фильтрации рисовых карт занимала 60-70 % площади,, только 20-22. % было занято активной зоной фильтрации, на остальной площади господствовал режим характерный "пресной линзе".

2. На прилегающих к рисовым массивам землях, занятых сопут- . ствующими культурами, мелиоративное состояние ещё более неудовлет-. верительное. Средняя минерализация близких ГВ в период орошения превышает 2,0-3 г/л при максимуме 3,5-3,7 г/л.

3. Фактические оросительные нормы риса на неинженерных картах составляют 57000, полуинжзнерных - 4l)oG0, инженерных клртах Краснодарского типа 39000 м3/га. Удельные затраты воды соответст-

венно равны 1540, 1104, 916 мэ/ц, что свидетельствует о весьма неэффективном использовании водных ресурсов.

4. Восточная карта ТШИМСХ сбеспочиваот значительное уменьшение оросительной нормы риса, величина которой но превышает • 16 тис. мэ/га. Фильтрация ¡за пределы активного слоя почвы и подтопление нияелехащих и прилегающих массивов исключаются.

J, Ь. Бессточная карта ТИИШСХ обеспечиваот существенное удушение'солевого, температурного и водного режимов почп и ГВ. Так, температура воды на поверхности бессточного чека в фазы цветения и трубковаиия равна 28-30°С находится в оптимальных для риса пределах; на обычном чеке но превышает 26-27°С.

Минерализация воды на поверхности бессточного чека за период вегетации не превысила 1,35 г/л (на обычном чеке 2,18-2,3 г/л). В зоне корнэобитпния риса на бессточном чеке минерализация ГВ была равной минерализации воды на поверхности чека (на обычном чеке 2,1-2,2 г/л).

В результате, урожайность риса на бессточном чеко на 2-4 ц/га превысила урожайность обычного чека.

6. Сосуды-испарители Зайцева В.В. не -обеспечивает достаточной точности показаний при определении элементов водного баланса на чеках: во-первых, они не учитывают влияния на испарение степени затенения водной поверхности растениями; во-вторых, не обеспечивают идентичность воздействия солнечной радиации на почву, воду

и растения в сосудах и на поле; в-третьих, не учитывают степени уплотнения активного слоя почв корнями растаний. В связи с этим, для установления элементов водного баланса предложено применять сосуды-испарители ТИИИМСХ, свободны от недостатков, присущих указанным выше сосудам.

7. Установлена теоретическая зависимость солевого режима на поверхности рисовых чеков от водоподачи, сбросов,дренирования,расходов воды на испарение, боковой отток, транспирацию и фильтрацию. Применение данной зависимости позволяет целенаправленно регулировать солевой режим воды на рисовых чеках посредством:

а) изменения режима водоподачи и уровня воды в чеке;

б) изменения режима поверхности сброса и дренажного модуля;

в) комплекса управляющих действием всех указанных выше приемов

<якгвчрск*п минпралич.трп воды на поверхности чеков зави-

сит от высотного положения последних на нарте. На чеках, расположенных визе по рельефу, мелиоративное состояние значительно лучше, чем на нижних чеках. Мощность дренажа на рисовой карте должна быть дифференцирована по высотному положению чеков.

9. Режим дренирования рисовых чеков должен определяться из условия обеспечения скорости инфильтрации, необходимой рля нормального физиологического развития риса, которая характеризуется коэффициентом cL r/r » 1,7-1,8

10, Предложенная математическая модель программирования урожая риса с учетом климатических, почвенно-мелиоративных и агротехнических условий позволяет избирательно и целенаправленно воздействовать на одну ир группу факторов внешней-среды, которые обеспечили бы существенную прибавку продуктивности рисового поля при минимуме капитальных вложений.

П. Внедрение в производство предлагаемых мероприятий обеспечит хозяйствам дополнительный чистый доход 300 р/га при капитальных затратах но болев 1800 р/га и сроке их окупаемости до 6 лет.

Основное содержание диссертации опу бликовано в следующих работах:

1. Бараев S.A., Абдуллаев А.К. Рисовые оросительные системы

• для аридной зоны.-Ташкент,УзНИИНЕИ, 1966.3.4. ■ !

2. Бараев ®.А., Абдуллаев А.К,, Рахимбаев Ф.М, Рисовая оросительная система.- A.C.}? I3SI540 СССР, ЫКИ А 01 С 25/00

3. Бараев S.A., Рахимбаев Й.М., Абдуллаев, А.К. Рекомендации по оптимизации мелиоративных режимов к внедрению воросбе-регащих технологий орошения риса в УзССР.¡-Ташкент,19Э0,с,28

4. Бараев Зг.А., Абдуллаев А.К,*Водосберегащий рисовый чек.

. Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции. Проблемы комплексного использования и охрана воро-земельных ресурсов в бассейне Аральского моря.-Ташкент, (19-22 декабря 1990г.).