Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование техники и технологии .. сои в рисовых севооборотах Кубани

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование техники и технологии .. сои в рисовых севооборотах Кубани"

? I Ь О Д На правах рукописи

1 5 ЛЕЯ 1996

Демиденко Светлана Михайловна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИКИ И' ТЕХНОЛОГИИ ' ."1г СОИ В РИСОВЫХ СЕВООБОРОТАХ КУБАН.

Специальность: 06.01.02 - "Сельскохозяйственная мелиорация"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск - 1996

Работа выполнена на кафедре строительства и эксплуатации водохозяйственных объектов Краснодарского государственного аграрного университета (КГАУ).

Научный руководитель: кандидат технических наук,

доцент. Аракельян Л. В. Официальные оппоненты:доктор технических наук, профессор,академик МАЗП Гостицев Д.П. кандидат технических наук Бурдун A.A.

Ведущая организация - Кубаньводэкоплуатация

Защита состоится "S.8 " ноября 1996 г. в /О часов в ауди-. тории 236 на заседании диссертационного совета Д 120.76.01 Новочеркасской государственной мелиоративной академии

Адрес академии:' 346409, г.Новочеркасск, Ростовской-области, ул. Пушкинская,. 111 С диссертацией можно ознакомиться в научном отделе библиотеки Новочеркасской государственной мелиоративной академии.

Автореферат разослан октября 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,кандидат сельскохозяйственных наук, профессор, Заслуженный

мелиоратор РФ. Сенчуков Г.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из главных задач в аграрной политике остается повышение продовольственного потенциала и

• улучшение мелиоративного состояния почв . рисовых . оросительных систем (РОС).

Основной сопутствующей рису культурой является люцерна, ее мелиорирующая' роль общеизвестна. Однако как монокультура люцерна не решает проблему.кормового ■ белка/ -кроме того, ее экономически целесообразно выращивать не менее двух лет, а ри-совйе севообороты предусматривают и одногодичное использование

• полей. Для обеспечения роста- плодородия почв РОС рекомендуется ' 50% рисовый севооборот, при.этом освобождаются огромные площади для возделывания сопутствующих культур. Соя обогащает почву азотом и является наиболее продуктивной культурой с высокой энергетической и протеиновой питательностью. . После возделывания сои на РОС остается в почве до 100 кг азота на га, что. обеспечивает повышение урожайности последующих, культур в 1,5-2 раза. Кроме того, , при орошении, с увеличением ее продуктивности возрастает и мелиорирующая способность. Применение эффективных способов полива и научно-обоснованных режимов орошения сои в сочетании с высокими агротехническими приемами позволит обеспечить максимальный уролай зерна с единицы площади при рациональном использовании оросительной воды. Одним из прогрессивных и высокоэффективных способов полива сои в рисовых севооборотах является, кротово-внутрипочвенное орошение (КВПО), при котором достигаются высокие технико-экономические показатели и возможна автоматизация водораспределейия. Комплекс научно-исследовательских работ выполнялся в соответствии.с программой от ,31.08.88 г., утвержденной Минводхозом СССР и отделением растениеводства васхнил:. ,

Целью исследований является совершенствование техники и ■ технологии орошения сои как'сопутствующей культуры для восстановления плодородия почв на рисовых системах Кубани.

Для достижения цели решались.следующие задачи:

- усовершенствовать элементы техники и технологии различных способов полива сои,заключающиеся -ъ использовании конструкции универсального, рабочего органа для нарезки кротовых увлажнителей, щелей я форсированной подачи воды в оросители;

- обосновать' элементы технологии КВПО для условий рисовых систем; '

- научить влияние водного режжа почвы при различных спо- • собах полива на рост, развитие и продуктивность сои; -

- определить суммарное водопотреблёние сои при различных способах•полива;

- дать техника-экономическую- оценку различных способов орошения сои в рисовых севооборотах. '

Научная новизна. 'В результате исследований впервые для условий рисовых систем Кубани отработана, технология и установлены элементы техники- полива сои по кротовым увлажнителям . и напуском по щелям. Апробирована методика расчета кротовых увлажнителей. Обоснованы диаметры, расстояние, длина и способ нарезки кротовых увлажнителей. Разработаны технология и технические средства для нарезки кротовин. Усовершенствована, испытана и использована кассета сифойоВ-водовыпусков для подачи форсированных расходов Ц=140 д/с, позволяющая без затрат ручного труда перемешать и .устанавливать- ее в- любой точке рисовой системы. -

Практическая ценность. Выявлен и рекомендован производству эффективный способ полива сои в рисовых севооборотах' (кро-тово-внутрипочвенный), позволяющий повысить урожайность сои при рациональном использовании водных ресурсов и восстановить

почвенное.плодородие РОС. Разработаны рекомендации по технологии орошения сои в рисовых севооборотах. Результаты работы могут быть использованы проектными организациями и специалистами сельскохозяйственного.производства.

'Реализация и апробация работы. Основные, положения диссертации, и результаты исследований доложены на научно-практических , .конференциях : • в Новочеркасской инженерно-мелиоративной академии в 1996 г, в НПО "Ставмелиорация" в 1988-90 гг, в Кубанском государственном агроуниверситете в 1996г. Макет-КВП0 на РОС демонстрировался в 1989 г на ВДНХ СССР. Результаты исследований различных способов орошения сои в рисовых севооборотах внедрены в к-зе "Искра" Абинского района, в А/0 "Проточное", А/0 "Черноерковское", к-зе "Родина" и Кубанском ОМП Славянского района на общей площади более .1000 га с положительным экономическим эффектом. Рационализаторское предложение по глу-бокорыхлителю марки ГУН-4 внедрено на РОС Кубани.

Публикации. По результатам исследований составлены и опубликованы 7 научных статей.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству, списка использованной литературы из 173 наименований, в' том числе Ю зарубежных. Е работе, 140 страниц основного текста, включая . ?8 таблиц, ,32 рисунка и б " приложений. • '

Содержание'работы.

Во введении отмечается актуальность, научная новизна и практическая.ценность исследований, Определены цель и задачи настоящей работы.

В первой главе приводится современное состояние и анализ имеющихся отечественных и зарубежных литературных источников

. по обоснованию необходимости орошения сои в рисовых севооборотах, технике и технологии полива сои, внутрипочвенному орошению и сравнительной оценке различных' способов орошения " сои. Рядом авторов . (В.Б.Зайцев,19Б4; Е.Б.Величко, 1969; А.Л.Джу-лай,1975и др.) отмечено, что рисовые системы Кубани в основном расположены на землях, отличающихся тяжелым механическим' составом,-низкой водопроницаемостью, слабой естественной дренировали остью, заболоченностью и Слизким залеганием ГВ.

Авторами (Белоус А.Л., Заверюхин В.И., Колот В.Н.., Баранов В.Ф. и др.) обосновано возделывание.сои' в рисовых оевообо-ротах. Соя является хорошим мелиорантом й. оказывает положительное влияние на почвенное плодородие и продуктивность последующих культур. '.'•.' > .

В работах (Й.С.Григорова, Е.А.Ходякова, С.А.Горяинова и. . , др.) дана сравнительная оценка дождевания с КВПО. по экономическим показателям. Отмечено, что КВПО имеет существенные преимущества: увеличение, чистого 'дохода (на 47;7%)., ренгабельнос-!ги (на 110Х), производительности труда (на 138,6%); - . .

По результатам' исследований (Г.Н.Гасанова, Г.Н.Шахбазова и И.М.Алиева) установлено положительное влияние КВПО на плодо--родие почв.

Исследованиями В.И.Еобченко, В.Р.Ридигера,. Б.А.Шумакова, • М.С.Григорова, Д.П.Гостищева, Д.А.-Штокалова, Г.Ю.Цейнкина ■ А.А.Бурдуяа и других авторов убедительно доказаны преимущества внутрипочвенного орошения перед .традиционными способами.

Таким-образом, следует "отметить, что существуют различные мнения ученых по технике и технологии орошения с.-х. культур в рисовых.севооборотах. Поэтому вопросы, связанные с техникой и технологией'полива Ci-x. культур, в частности сои, требуют проведения дополнительных исследований и уточнений, • особенно' на РОС. ■ . ■ • -

Во второй главе рассматриваются почвенные, климатические, гидрогеологические условия, схема и методика проведения исследований. Полевые исследования были выполнены в 1988-1990 гг. на рисовой оросительной системе Кубанского ОМП. С 1991 г. по настоящее время в разных хозяйствах края проводится внедрение результатов исследований.. Опытные участки предусматривали проведение поливов дождеванием (ДКШ-64' "Волжанка", ДДН-100, ЭДМФ "Кубань") по щелям и кротовинам с форсированной подачей оросительной воды. Исследования выполнялись на посевах сои.

Почвы опытных участков относятся к.тяжелым, низководопроницаемым и среднеобеспеченным по содержанию фосфора и калия. Объемная масса в слое 0,6 м равна 1,36 г/см3, а наименьшая влагоемкость (НВ) .равнялась 28,2%. Грунтовые воды в течение вегетационного периода находились на глубине 0,В-2,4 м, минерализация их была в пределах от 3,0 до 5,0 т/л..

. Район проведения - исследований' характеризуется умеренно- теплым климатом и расположен в зоне неустойчивого увлажнения. Продолжительность безморозного периода 200-240 суток.-Зима мягкая,, малоснежная. Преобладающие ветры северо-восточного и восточного направления. Суховеи сравнительно редки. Среднее многолетнее количество осадков составляет 585 мм. Средняя годовая температура воздуха' +10,4°С, относительная влажность воздуха - 76%. Распределяются осадки по месяцам в течение года крайне неравномерно.. Годы проведения исследований были различными по погодным условиям: 1988-1989 гг. -' влажные, 1990 г -сухой.

Схема опытов предусматривала следующие варианты:

1) без орошения (контроль);

2) полив дождеванием ДКШ-64 "Волжанка'' при снижении влажности почвы в слое 0-60 см до 75% НВ;

. 3) полив по кротовым увлажнителям форсированными расхода-

ми при снижении влажности почвы в слое 0-60 см до 7.5% НВ;

4) полив напуском форсированными расходами на фоне щеле-вания, -при снизивнии влажности почвы в слое 0-60 см до 75% НВ.-

Повторность вариантов в опытах трехкратная. Общая площадь под опытом 20' га. • * - .

Исследования проводились по • общепринятым методикам; Б. А. Доспехова, Б.Б.Шумакова, М.С.Григорова, • Д.П.Гостшцева, . A.M.Алпатьева и др. Механический состав почв определялся по методике Н.А.Качинского, масса корневых остатков по методу Станкова.. • ■

■ Изучение гидравлических параметров КВПО .осуществлялось .на секциях, которые состояли из 5 кротовых увлажнителей. Контуры увлажнения почвы при поливе по кротовым увлажнителям■устанавливались посредством почвенных разрезов на глубину 0-60 см. Время добегания оросительной еоды до каждого створа фиксировалось при помощи шупа, - помещенного в пьезометре- и имеющего звуковое устройство, а также использовали секундомер. Наблюдения за.изменением напоров оросительной- воды в кротовых увлажнителях осуществляли через пьезометры при помощи щупов, аналогичной конструкции, но без звукового устройства. .

Расход воды в кротовый увлажнитель определялся в лаборз-торно-полевых условиях-с помощью- водомерной насадки ' круглого сечения, разработанной, в САНИИРИ М.В.Бутыриным, которую ставили в начале увлажнителя. '

-Качество поливов определялось .с помощью коэффициентов: эффективного полива, недостаточного полива и избыточного полива *

Fo6 = ГЭф + Енед + Ризб ; (1)

Наблюдения'за питательным'режимом почв проводились путем отбора почвенных образцов на каждом варианте опыта в трехкратной повторности,в начале, середине и конце вегетационного пе-

риода, и исследовали в АХЛ на содержание ЫРК.

Определение расстояния между кротовыми увлажнителями проводилось по методике Б.Б.Шумакова^ А.А.Алексашенко, Д.П.Гости-■ щева по формуле:

41ГО ' -0,5

В = 4И < ехр с - С Ш ~ ТО )] - 1> " ' (2)

, - <3 ' '

где В - расстояние между кротоЕьми увлажнителями, м;

' И ' - глубина заложения кротового увлажнителя, м; В - коэффициент диффузивности, м2/с; Ч - среднее удель.ное впитывание, мЗ/ч; / • . - наименьшая влагоемко'сть (НВ), X;

ТО - влагосодержание почвы перед поливом, Исследования работы кротоват'елей различных конструкций проводились в соответствии с ОСТ 70.2.16*73 '"Испытания сельскохозяйственной техники".

При обработке и анализе экспериментального материала использовались методы математической.статистики а также стандартные программы для персонального компьютера.

В третьей главе изложены результаты обследования мелиоративного состояния почв опытных участков, изучения элементов техники и технологии-полива сои в.рисовых севооборотах по кротовинам' и гидравлический, расчет кротовых увлажнителей.

Результаты обследования почв опытных участков позволили установить, что подпахотные горизонты почеы имеют сильное уплотнение '(плотность почвы в слое 0-60 см - 2,63 г/см3) и обладают низкой водопроницаемостью (коэффициент фильтрации -0,13-0,15 м/сут.). Наблюдения за динамикой уровня, грунтовых вод позволили отметить подъем уровня ГВ в летний период' и рев-кий спад осенью. По химическому составу ГВ характеризуются как среднеминерализованные.

Изначально почвы опытного участка в слое 0-60 см характеризовались как не засоленные -(содержание солей < 0,3%). Слой почвы 60-100 см характеризовался как слабозасоленный. .

Рисовые чеки, ограниченные по периметру с целью удержания слоя воды валиками, создают определенные трудности•при выполнении технологических операций по нарезке кротовых увлажнителей.

' Предложено производить нарезку кротовин на площадях под' пцсевами сои, перед посевом или сразу же после него, челночным способом без холостых проходов агрегата, что позволяет подавать оросительную воду с двух сторон (рис.1).

Перед проведением.исследований было подготовлено оборудование для устройства увлажнителей. Глубокорыхлитель ГУН-4 был . переоборудован под кротователь-щелерез навесной (КЩН-3) со сменным оборудованием, позволяющим производить нарезку не только кротовых увлажнителей, но и щелей'(либо то и другое одновременно), регулировать расстояния между кротовыми увлажнителями (щелями) от 1,5 м до 3,0 м, отличающийся от серийно вы-'пускаемых- простотой изготовления и высокой производительностью в условиях РОС (рис.2).

Конструкция также, предусматривала, применение и быстру|о смену уширителей одного диаметра на.другой (60,80 и .100 мм);, или замену его при потере. Кротователь агрегатировался с тракторами К-701, Т-130 и' Т-150. Рабочая, скорость агрегата при использовании трактора К-701 составляла 3,6 км/час. Производительность агрегата при нарезке кротовых увлажнителей через 1,5 м равнялась-6,9 га в смену.

Кроме того, для форсированной- подачи оросительной воды были изготовлены сифоны й 320 мм и проведена их тарировка с помощью гидрометрического лотка и рейки в зависимости от напора. При изменении напора от 30 см'до 75 см расход увеличивался

Схема выполнения' кротовнх увлакнигелаЛ при работе агрегата . о. модернизированным ГУН-1» -120-150-

1. ОрооительныЧ канал

2. ЗременныЛ ороситель

3. КроговыД увлажнитель

4. Направление движения агрегата

5. Кассета сифонов

6. Сбросной канал

Рис.1

Схема переоборудованного глубокорыхлителя ГУН-4 в кротоватеяь ■ щелврез навесной КЩ-Э

3.0

й 0.06-0.08-0.1

Рис. 2

от 63 л/с до 140 л/с. ••.'•'

• Совместно с институтом СтавНИИГиМ была, разработана, испытана и использована кассета сифонов-водовыпусков, позволяющая средствами малой механизации перемещать' и устанавливать ее в любой точке рисовой системы.

Для забора воды из -сбросных каналов было произведено переоборудование агрегата ППА-ЗОО.

- Установлена зависимость устойчивости кротовин от влажности почвы в момент их нарезки. Оптимальная влажность почвы, которая,' позволяет - налезать кротовые увлажнители, наиболее выра-' Ценными, находится в' пределах .70-80% от НВ. При более низкой влажности почвы кротовые.увлажнители менее, выражены имеют трещиноватые стенки и рваные щели, и в большей степени подвержены разрушению. При влажности почвы Солее 80% НВ на чеках рисовой системы работа трактора с кроговатедем затруднена из-за возни- • кающих пробуксовок.

' В условиях тяжелых почв РОС 80% кротовых увлажнителей сохраняют свою работоспособность до 18 месяцев (табл.1).

' _ """г--. ' Таблица 1

Изменение устойчивости кротовых увлажнителей с течением времени

1 Устойчивость кротовых увлажнителей в % '

Годы 6 месяцев "Л " | 12 месяцев I .18 месяцев

1988 | 1989 | '1990 | 92,4 90,7 94,2 1 87,6 I 84,3 1 79,4 . 80,3 . 78,5 81,9

Среднее за 3 г. | 92,5 1 | 83.8 80,2

В результате.исследований установлено, что до 18 месяцев эксплуатации дОХ кротовин сохраняют ' свою, работоспособность • Технология возделывания риса предусматривает сброс воды,с поверхности чека для получения всходов. Поверхность рисового поля имеет понижения,' в которых остается..вода, где скапливается рисовый комарик, - уничтожающий всходы риса до 80". В это время кротовые увлажнители служат дренами и ускоряют сброс воды с поверхности чеков, почва-быстрее и равномерно прогревается-, уничтожаются специфические вредители,.увеличивается,-коли-.чество и равномерность всходов. .

Анализ полученных данных исследований показывает, что наиболее ' приемлемым при КВПО является диаметр кротовин 80-100 мм. Бри таком диаметре распределение воды в'межкротовом пространстве и по'длине их примерно-одинаковое, 'происходит хорошее уплотнение стенок и в течёние■всего вегетационного периода увлажнители хорошо выполняют функцию полива и сброса воды. При исследовании тяжелых почв РОС Кубани нами опытным путем было выявлено, что. нй глубине 60-100 см влажность почеы за весь вегетационный период не опускалась ниже 90-100% от НВ. Это одна из особенностей почв РОС, которая объясняется близким залеганием грунтовых вод (УГВ 1,30 м) и тяжелым "механическим составом почвогрунтов (рис.3). Преобладание восходящего передвижения влаги при КВПО способствует - подъему' питательных веществ, промытых- в нижележащие горизонты в процессе возделывания риса. , Создается оптимальный водно-физический режим почв, который благоприятствует активизации микробиологических процессов и, тем самым, способствует накоплению-в корнеобитаемом слое почвы азота, усвоенного азотфиксирующими бактериями.

С целью установления оптимального расстояния между кротовыми - увлажнителями и их.технологической длины в условиях РОС исследовались кротовины длиной 120-150 м, определены контуры

увлажнения в межкроговом пространстве по всей длине и построены их графики (рис.4). При изучении контуров увлажнения было выявлено, что изолинии влажности 75Х- НВ и более располагаются в верхнем 30-ти см слое почвы.. Следует отметить, что о удалением 'от кротового увлажнителя' намечается тенденция понижения . оптимальной влажности за пределы корнеобитаемого слоя почвы. В связи с . этим, расстояние между осями кротовых увлажнителей "должно быть не более 1,5 м. ' Анализ распределения влажности по длине кротовины позволил установить технологическую длину кротового увлажнителя, которая в данных условиях должна быть' не более 150 м. "

В течение трех дет исследований кроме кротово-внутрипоч-венного орошения применялись следующие дождевальные машины: ДДА-100МА, ДДН-70, ДДН-100, ДКШ-64 "Волжанка" и ЭДШ> "Кубань".

В результате анализа показателей качества.полива необходимо. отметить,. что-наиболее эффективным был полив по кротовым увлажнителям - (табл.2)

.Таблица 2

Изменения коэффициентов эффективного, избыточного и недостаточного увлажнения при.различных способах полива •■

Коэффициенты Полив на-' пуском 1 I Полив по I кротовым I увлажнит. Полив ДДН-100 Полив ' ДКШ-64

Кэф . 0,30 Г 0,73 ' 0,64 0,61

Кнвд . 0,11 | 0,02 .0,12 0,08

Киаб 0,-59 | 0,25 1 0,24. ■ 0,31

Расчет элементов техники полива, поливных . норм, потерь воды иэ. каналов при их замачивании базируется на явлении пог-

,хема восходящих и нисходящих токов влаги при КЗПО в условиях РОС

с

90-1002 НВ УГВ

Рис. Э ■ '

Распределение контуров увлажнения между кротовыми увлажнителями по всей длине кротовины

Л__п_

40

45

45

0 20

I У' Разрез 1-1

жятштт&шхя

Разрез П-П

60 .40 20 0' 20 40 60 6 0 40 20 0 20 43 60 К\\\М Зона>НВ УУУ/Я Зонанв ■Зона ндцосгаточного узлаж.

Разрез Ш-Ш

яанмвэдвеааняемм

шттшшш&шш

Развез гу-гу

ШШйШЮЖ юйкзжядаюттааи ¡мшткиеяюмиада

Рис. 4

лощения воды почвой или грунтом. Количественную сторону, поглощения воды почвой.можно характеризовать коэффициентом поглощения. В наших исследованиях изучался слой почвы на глубине за-лсжения кротового увлажнителя, а именно 50-70 см от поверхности. Этот слой с ненарушенной структурой исследовался с .помощью,. прибора Нестерова с последующим построением кривых, характеризующих скорость'поглощения воды почвой (рис.5).

Характер изменения .скорости поглощения воды почвой на глубине заложения кротовых увлажнителей'

Экспериментальные точки располагались по кривой линии, определяя тем самым существующую гиперболическую связь между скоростью поглощения и временем. Расположенные таким образом точки были"аппроксимированы гиперболой вида: у = а + к/х. (3)

Нахождение параметров этой гиперболической зависимости позволило нам получить значение скорости, при которой наступа-

jri

í I

ет фильтрация , а также коэффициент поглощения для почв тяжелого механического состава низовий р. Кубани'.

• 0,723

V = ОД 23 + --(4)

. • t '

Гидравлический расчет кротовых увлажнителей рекомендуется выполнять по следующей методике: "

- расход кротового * увлажнителя определяется лаборатор-но-полевым методом и уточняется по формуле, В.И.Вобченко при

.напоре в'голове увлажнителя 0,4-0,5 м. По кривой впитывания и ■ фильтрации (рис-. 5) и математической зависимости (4) определяется расход впитывания и фильтрации; ■ '

' - расстояние между- кротовинами определяется по формуле (2) с возможной проверкой в лэбораторно-полевых опытах;

- кротовина нарезалась по короткой стороне чека челночным способом (рис.1), диаметр кротовины 80-100 мм;

- число кротовых увлажнителей■в чеке определяется по зависимости n=L/b;

- форсированный расход, соответствующий кривой впитывания устанавливается по формуле Сад = хкьлкр- Далее расход, подаваемый в ороситель "снижался в соответствии с кривой фильтрации Q=nq®kp, (рис.5);

- потери воды на впитывание из оросителя определяются по зависимости (4);

.-.продолжительность полива' состоит из двух периодов Ti+T2.

В наших условиях в соответствии с расчетной поливной нормой 1000 м3/га производительность составляет 5 га в смену.

Четвертая глава. Водный. режим почвы в каждом, конкретном году исследований складывался под влиянием- метеорологических условий, влагозапасов почвы и орошения.

В качестве основного критерия для установления сроков полива принимался порог влажности 75% HB в слое 0*бм, для поддержания которого в зависимости 'от метеорологических условий -конкретного,года потребовалось проведение- от одното до трех вегетационных поливов.

Минимальная оросительная норма сои на. зерно наблюдалась 1 при дождевании, она составила 900 м3/г'а и обеспечивалась проведением трех поливов, максимальная при однократном поливе напуском по щелям - 1700 м3/га, при КВПО оросительная норма составила 1000 м3/га. ' Водный режим почвы оказал влияние на рост, развитие и продуктивность сои. Наиболее высокие показатели отмечены при поливах по кротовым увлажнителям. В среднем по годам урожайность зерна сои составила соответственно при дождевании - 1,93 т/га, поливе по кротовинам - 2,02 т/га, напуском' по щелям - 1,59 т/га. Наиболее низкая урожаинчсть верна сои■ (1,28 т/га) получена на контроле без пЬлива (табл.3)'Внедрение результатов исследований в 1991-95 гг. позволило лолучить урожай зерна сои при поливах'по кротовым увлажнителям в среднем до 2,5 т/га. ..

Для установления связи "урожай-влажность почвы" по' стандартной программе на'персональном компьютере построена параболическая зависимость урожая зерна" сои - от- влажности почвы. '

Уравнение связи имеет,вид: U ■= 0.22W - 0.003W2-- 1,9, Полученную зависимость рекомендуется применять, при эксплуатации РОС.

Суммарное водопотребление сои рассчитывалось по методу водного баланса,, а также по-фэрмуде Д.А.Штойко. Для практических целей большое значение имеет' определение как суммарного водопогребления, так и расхода воды на 1 тонну зерна. Уставов- ■ лено, .что средние значения суммарного водопотребления сои 4840 и 49.50 м3/г.а отмечены при поливах дождеванием и по кротовинам.

Таблица 3

Урожайность сои в зависимости - от способа полива в рисовом севообороте

-1-:---:—:-1

Урожайность, т/га при влажности зерна

, ' . 14 %

Вариант полива

т

1988

1989

1990

среднее | прибавка в за' 3 года) т/га %

|Без'полива |Полив дождеванием ¡КВПО

|Полив напуском -|на фоне щелевания

1.25 1.82 1.91

1.78

1.29 1.93 1.97

1.57

1.3

2.05

2.18

1.44

1.28 1.93 2.02

1:59

_1_

| 0.65 |50,7 1 0.74 |57,8

1 I

| 0.31 |24,2

_:_I_:_

А . ¿.5< • 0.35 ¿./Я НСЕ0.02.4, \O.02 0.02 Наиболее высокие показатели суммарного водопотребления 5630 м3/га наблюдались при поливах напуском по щелям (табл.4).

. В-целом суммарное водопотребление сои изменялось.в зависимости -от оросительной нормы, а коэффициент водопотребления находился в прямой зависимости от урожая зерна и колебался от 2450 до 3540 м3/т. Наиболее продуктивно« использование влаги на 1 т зерна сои отмечено при КВПО и дождевании,, здесь коэффициент водопотребления составил соответственно 2450 и 2492 и3/т. В процессе исследований-было изучено влияние способов полива на солевой режим почвогрунтов, минерализацию и уровни стояния грунтовых' вод.

Установлено, что незначительное накопление солей (0,0081 по плотному остатку) в активном слое 'почвы наблюдалось на ва-

Таблица 4

Суммарное водолотребление сои на верно при различных способах полива

Вариант ■ Ислолъз. Осадки, 1 ' |Оросите- 1 |Суммзр- Урожай- 1. (Расход .

опыта из поч-. ы3/га . |льная - | ное. во- ность, • |влаги на

вы-про- , I норма, ' |допотр., т/га |1т про-

дукт, за- (ы3/га Iм3/га дукции,.

пас вла- I. ■ ' |м3/т

ги, м3/га 1 1 1 1

Без по- 1 . 1 1

лива 1310 2610 | ■ - | 3920 1,28, I. 3062

Полив 1

дождева- 1320 2610 I 900 | 4840 1,93 Г 2492

нием 1 1 '

• КБПО 1340 ■ 2610 1 . 1000 | 4950 . 2; 02 \ 2450

Полив

напуском .1320- ■ 2610 1 5.700 5630 1,59 I 3540

на фоне "

щелеван. ( I | 1 |

рианте без полива и при поливе дождеванием. На вариантах, где поливы проводились по кротовым увлажнителям и напуском-на фоне щелевания происходило незначительное уменьшение содержания солен.. Дальнейший анализ показал, что в течение вегетационного .периода происходит перераспределение ионов солей по всему профилю, при поливе по кротовинам.

В пятой главе дана сравнительная.оценка.способов полива сои на РОС и определены экономические показатели возделывания сои в рисовом севообороте.'

Различные поливные нормы- при разных способах полива создавали и соответствующий режим корнеобигаемого слоя почвы. При поливах по кротовинам происходиво увлажнение непосредственно этого слоя, улучшался.воздушный и температурный режимы почвы, обеспечивался более высокий уровень содержания ■ легкоподвижных соединений питательных эементов.. -

Полив напуском по щелям обеспечивал увлажнение корнеобигаемого слоя почвы,'но при этом наблюдалось увеличение расхода зросительной воды на единицу- продукции. При дождевании обильно увлажнялась поверхность почвы,'оросительная вода медленно .проникала вглубь и пополняла запасы-влаги-лишь в верхних слоях гочвы, с увеличением продолжительности полива начинался поверхностный сток. -

Применяемые способы йолива, создавая различные водно-воздушный и питательный режимы почвы,в-конечном итоге оказывали' зоответствующее влияние на урожай зерна сои. Наиболее благоприятные условия, .создаваемые для сои.при КВПО, -обеспечили и 5олее высокую ее продуктивность> Кроме этого отмечено наиболее рациональное использование оросительной воды при полйвах по кротовинам в сравнении с другими способами. • '

На основании затрат,- связанных, с проведением поливов сои,-определялась стоимость гектарополива, которая составила 6 .зависимости от способа-полива: при КВПО - 146. тыс.руб., при- дождевании - 203 тыо. руб.-, напуском по щелям - 195 гыс.руб. (табл.5) ■

Важным показателем эффективности применения.того или иного способа полива является его производительность. Производительность труда-на поливах-учитывалась с помощью хронометраж-шх"наблюдений и расчетов. Установлено, что при КВПО производительность составила 5 га в-смену, при'поливах напуском по целям - 2 га, при дождевании - 3,5 га. - -

. Экономические расчеты по определению эффективности возделывания сои на зерно'в,рисовых- севооборотах выполнены на основании технологических карт, при разработке которых использованы индексы-дефляторы цен на продукцию и энергоносители (табл.5)

• Таблица 5

Экономическая эффективность возделывания сои на-зерно при различных способах полива,- среднее, за 1988-1990 гг'.

. Вариант Уро- I - ■ 1 ■ I - 1 |При- ¡Зат- ¡В том|Себе- • Чис- Рен- 1 1 ¡Рас-

жай | бавка | раты | числе | стои- тый табе- ход

зерна|уро- |на 1 |на !мость доход, льн., |орос.

сои, |жая (га, ' (оро- 1про- тыс. чу и ¡воды

т/га |от ,|тыс. р|шение1|дукт |оро- | . |тыс.р|ции, |шения,| | |тыс. 1 т/га | . | ]р/т ! 1 1 ' 1 р/га |нз 1т |про-1 ДУВДч | мэ/т

Без полива 1,28 1 Г 1 1 | - |.377,6| - |295 154,2 ' 408 | -

Полив дождева- 1,93 10,65 1790,61609,01409- 6446 815 (466

нием 1 ' 1 1 Г .

КВПО 2,02 10,74 1604,01146,01299 6971 1154 1495

Полив напуском 1,59 |0,31.1568,91195,01358 5393 948 11069

на фоне щелев. | ! 1- 1 1 ' 1111- 1 1

Анализ показателей экономической эффективности возделывания сои на зерно в рисовых севооборота;-': при,разных способа;": полива позволил установить, что наибольшая прибавка урожая от орошения (0,74 т/га) получена при полива/, по кротовым увлаяши-телям, при наименьших затратах (146 тыс.руб.) на орошение. Себестоимость тонны верна при этом способе полива составила 299 тыс. руб. Расход ьросительнозг вод и - 495 м3/т. ,

Основные выводы и предложения производству

"1. Обследование существующего состояния плодородия почв на РОС указывает на резкое ухудшение их мелиоративного режима. ,и настоятельно требует поиска путей его улучшения.'

2. Установлено, что одним' из наиболее элективных способов восстановления -плодородия' почв РОС является использование в рисовых севооборотах' сои, применение которой обеспечивает улучшение, мелиоративного режима тючв и позволяет в условиях дефицита ресурсов повысить продуктивность последующих культур в 1,5-2,0 раза. . -

3.- Установлено, что . одним йз высокоэффективных способов полива сои. в рисовых севооборотах является кротово-внутрипоч-венный, при котором обеспечиваются высокие технике-экономические показатели и возможна автоматизация водораспределения.

'■ 4. Гидравлический расчет -кротовых увлажнителей позволил установить, что при технологической длине 150 м . и диаметре кротовин 80-100'мм, устойчивое увлажнение по длине кротовины обеспечивается при расходе 0,3-0,4 л/с,- напор-в начале, крото- . вого увлажнителя должен быть '40-50 см.

5. Для условий рисовых систем, ■ предложено производить нарезку кротовин челночным способом без холостых проходов агрегата, , глубокорыхлителем ГУН-4, переоборудованным под кротова-■тель-щелерез (ЩН-3) со сменным-оборудованием. Глубина нарезки 0,4-0,5 м, расстояние между кротовинами 1,5 м. Нарезку временных оросителей следует..производить по периметру чека'каналоко-пателем МК-17 на глубину-70 см.

6. В условиях тяжелых почв РОС установлено, что до 18 месяцев эксплуатации 80% кротовин сохраняют свои работоспособность . ■ .

7. Для форсированной подачи воды в оросители разработаны

и испытаны кассеты -сифонов-с диаметром 320 мм, позволяющие увеличить расход от 63 л/с до 140 л/с при .напорах от 0,3 до 0,75 м. - " .

8. Оросительная норма сои на зерно- составила при дождевании 900 ы3/га и обеспечивалась тремя поливами, при однократны;': поливах напуском по щелям - 1700 м3/га и КВПО - 1000,м3/га. -

9. Урожайность сои составила при поливах по кротовинам -2,02 т/га, . дождевании 1,33 г/га» напуском по щелям - ' 1,59 т/га.. Продуктивное использование влаги на 1 -т зерна сои отмечено при КВПО и дождевании, коэффициент водопотребления составил соответственно. 2450 и 2492 м3/т. При.поливах напуском по •щелям - 3540 мэ/т.

10. При КВПО наблюдалось уменьшение, содержания солей и в процессе вегетации сои перераспределение ионов солей по всему профилю.

■ 11. Оценка эффективности возделывания сой на зерно , при разных . способах полива позволила установить', что наибольшая прибавка урожая обеспечивалась при КВПО и составила 0,74 т/га, себестоимость равнялась 299 тыс. руб/т, что на 110 и 59тыс, руб/г ниже, чем при дождевании и напуском по щелям. Более высокий чистый доход и рентабельность- среди применяемых споробов полива наблюдались- при КВПО и составили соответственно 6971 тыс. руб. и 1154%. Расход оросительной, воды на 1 т зерна равнялся 495 ы3/г, что На 574 м3/т ниже в сравнении с поливом напуском по щелям.

12. В условиях РОС низовий р.Кубани для улучшения мелиоративного состояния почв -в рисовых севооборотах необходимо возделывать сою.

13. Результаты исследований рекомендуется использовать специалистам сельскохозяйственного производства при эксплуатации РОС.

Основные положения- диссертации опубликованы в работах:

1. Особенности орошения сопутствующих культур.в рисовом • севообороте и плодородие почв // Сб. НПО "Ставмелиорация", -Вопросы мелиорации орошаемых земель. .- Ставрополь, 1989. - С. 91 - 98 (в соавторстве). -

2. Соя в рисовом севообороте: Информационный сборник. -М., 1990, С.3-7., (в соавторстве).

3. Выращивание .основных сопутствующих рису культур при орошении дождеванием с применением малины "Кубань": Рекомендации. -Ставрополь, 1990. С.3-20.(в соавторстве).

4. Влияние поливов, сои на почвенное плодородие рисовых севооборотов: Информационный листок ЦНТИ.- - Краснодар, 1996. (в соавторстве)-.

5. Приспособление для инокуляции семян: Информационный листок ЦНТИ - Краснодар, 1996. (в соавторстве).