Особенности возделывания риса как перспективной культуры для Амурской области
Автор: Маканникова М.В., Лапшакова Л.А., Донцов П.А.
Журнал: Вестник Омского государственного аграрного университета @vestnik-omgau
Рубрика: Сельскохозяйственные науки
Статья в выпуске: 1 (25), 2017 года.
Бесплатный доступ
Рис играет важную роль в современном продовольственном балансе России. По посевным площадям, по урожайности, а также по валовому сбору среди всех зерновых культур он занимает лидирующие позиции. Цель исследований - разработка оптимальных водных режимов орошения риса, обеспечивающих эффективное его возделывание в условиях южной зоны Амурской области. При выполнении опытов использовались системные подходы и современные методы исследований. Представлены результаты исследований возделывания риса при разных режимах орошения с 2005 г. В условиях южной зоны Амурской области наряду с водными режимами 70, 80, 90% наименьшей влагоемкости были изучены дифференцированные режимы орошения риса, сочетающие в себе дифференцирование предполивных порогов влажности и глубины промачивания активного слоя почвы на уровне 0,4 и 0,6 м. Кроме того, были изучены разные режимы затопления рисового поля слоем воды (укороченное и прерывистое затопление), нормы высева семян, сроки сева, сорта риса. Дана характеристика метеорологических показателей на территории выполняемых исследований. Получение урожайности зерна риса более 4 т/га обеспечивается внесением минеральных удобрений в дозе N120P30K30 и нормой высева 5 млн всхожих семян. Оптимальные сроки сева были установлены с 20 по 25 мая. По результатам исследований проведение оптимизации режимов орошения риса в условиях дождевания посредством дифференцирования предполивных порогов влажности и глубин промачивания способствовало экономии оросительной воды, а также увеличению урожайности. При возделывании риса в условиях затопления было установлено, что оптимальным считается режим укороченного и прерывистого затопления IV типа.
Рис, водные режимы, дождевание, затопление, дозы удобрений, нормы высева, сорта
Короткий адрес: https://sciup.org/142199317
IDR: 142199317
Текст научной статьи Особенности возделывания риса как перспективной культуры для Амурской области
Рис – одна из основных и ценнейших на земном шаре зерновых культур пищевого назначения. Он занимает второе место после пшеницы по площади посева и по валовому сбору зерна. Рис играет важную роль в современном продовольственном балансе России. По посевным площадям, по урожайности, а также по валовому сбору среди всех зерновых культур он занимает лидирующие позиции. Возделывается в девяти регионах на площади 190–200 тыс. га [1].
Рисосеяние в Амурской области может внести существенный вклад в производство диетического зерна в районах с достаточными тепловыми ресурсами и солнечной инсоляцией, обеспеченных оросительной водой. В Амурской области наиболее пер-
спективно использование под рис заболоченных земель Зейско-Буреинской равнины и Архаринской низменности.
Начало рисосеяния на Дальнем Востоке связывают с 1918 г., когда корейские переселенцы сделали пробный посев риса в районе станции Гродеково и получили хороший результат. Первые опыты по возделыванию риса в Амурской области проводились на Амурской опытной сельскохозяйственной станции еще в 1929 г. Тогда для опытов использовались среднеспелые японские, корейские и китайские сорта риса. Опыты проводились в чеках, площадью от 5 до 20 м2. Рис высевался в так называемую «грязевую жижу», – перед посевом почва обильно насыщалась водой; вплоть до цветения рис поливался, а затем рос как суходольная культура. Однако такой способ не дал особых результатов. Ни китайские, ни корейские сорта риса вызревать не успевали. Лишь только сорта японской селекции успевали вызревать, хотя урожайность держалось на сравнительно низком уровне и не превышала 1,5 т/га. В этот же период имела место иная технология возделывания риса – рассадная, поливы продолжались фактически в течение всего периода вегетации, урожайность при этом была на порядок выше, в пределах 2,2 т/га, это оправдывало затраты на производство риса. После отселения корейцев с юга Приамурья возделывание риса по такой технологии прекратилось [2].
Перспективы развития рисосеяния в южных районах Амурской области связанны с положительной динамикой изменения климатических показателей, в частности температуры воздуха и количества осадков за вегетационный период риса.
Материалы и методы
Цель исследований – разработка оптимальных водных режимов орошения риса, обеспечивающих эффективное его возделывание в условиях южной зоны Амурской области.
Исследования по возделыванию риса проводятся с 2005 г. на опытном поле ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ (с. Грибское Благовещенского района Амурской области) и сопровождаются всеми необходимыми наблюдениями и учетами при соблюдении требований методик опытного дела [3]. Был изучен водный режим почв: предполивная влажность почвы 70, 80, 90%, 75–85% НВ (0,4 и 0,6 м); 80% НВ (0,4 и 0,6 м); 80% НВ (0,6 м) – дождевание, укороченное затопление, прерывистое затопление II типа и прерывистое затопление IY типа – затопление; дозы удобрений (контроль – без них; N 60 Р 30 ; N 90 P 30 K 15 ; N 120 Р 30 К 30 ), нормы высева семян (4 млн (контроль), 5 и 6 млн всхожих семян), сорта риса: суходольный (скороспелый сорт риса Волгоградский селекции ВНИИ орошаемого земледелия, высокоурожайный, устойчивый к резко континентальному климату) и районированные в Приморском крае сорта риса, относящиеся к скороспелым группам: круглозернистые – Дарий 23, Приозерный 61; длиннозернистые – Ханкайский 429, Ханкайский 52, Луговой, Рассвет и Каскад с высокими технологическими и кулинарными качествами и сроки сева: 10.05–15.05; 20.05–25.05; 30.05–04.06.
Почвы опытного участка лугово-бурые, по механическому составу тяжелосуглинистые, благодаря оструктуренности иллювиального горизонта имеют низкую плотность по всему горизонту. Плотность сложения в расчетных слоях (0,4 и 0,6 м) составила 1,27 и 1,33 т/м3, наименьшая влагоёмкость 23,17–22,50%, порозность – 50,42% и 49,18%. Содержание гумуса в пахотном слое почвы невысокое 3,25%, легкогидролизуемого азота – 0,8–5,8 мг/100 г, подвижного фосфора до 64 мг/кг, обменного калия 148 мг/кг.
Годы исследований существенно различались по величине и распределению атмосферных осадков, что позволило сделать оценку эффективности изучаемых режимов орошения.
Результаты и их обсуждения
Был выполнен анализ временного ряда среднегодовых температур за период с 1914 по 2015 г. по Благовещенской метеостанции. Выявлено, что среднегодовая температура воздуха повышается. Анализ температур воздуха за вегетационный период риса (май – сентябрь) также показывает динамику роста температур воздуха за исследуемый период.
На территории южной сельскохозяйственной зоны Амурской области за период май – сентябрь увлажнение недостаточное. Анализ осадков за данный период показывает незначительный рост количества осадков [4].
Так как в Амурской области рисосеяние еще не развито, но почвенно-климатические условия региона соответствуют биологическим особенностям риса и его можно возделывать в широких производственных масштабах, требуется разработка водосберегающих, высокоэффективных и экологически безопасных технологий орошения.
Установлено, что количество поливов менялось по годам наблюдений, зависело от принятого режима орошения, а также сорта [5–6].
Для поддержания влажности почвы на уровне 70% НВ в зависимости от метеу-словий 2005–2007 гг. потребовалось проведение 5–8 поливов с нормой 670 м3/га. Повышение предполивного порога влажности до 80% НВ сопровождалось увеличением числа поливов до 8–12 с поливной нормой 450 м3/га. Поддержание 90% НВ в расчетном слое почвы достигалось проведением 11–15 поливов с нормой 220 м3/га. В 2008 г. вся оросительная вода за вегетационный период была подана на поле за 8 поливов, в 2009 г. за 6 поливов и в 2010 г., за 10 поливов (табл. 1).
Таблица 1
Структура суммарного водопотребления растений риса за период с 2005 по 2010 г.
Предполивная влажность, % НВ |
Годы исследований |
Суммарное водопотребление (Е), м3/га |
Оросительная норма |
Приход влаги от осадков |
Использование запасов почвенной влаги |
|||
м3/га |
% от Е |
м3/га |
% от Е |
м3/га |
% от Е |
|||
70 |
2005 |
7585 |
5460 |
72,0 |
2050 |
27,0 |
75 |
1,0 |
2006 |
8680 |
3450 |
39,7 |
5110 |
58,9 |
120 |
1,4 |
|
2007 |
8635 |
5460 |
63,2 |
3070 |
35,6 |
105 |
1,2 |
|
среднее |
8300 |
4790 |
58,3 |
3410 |
40,5 |
100 |
1,2 |
|
80 |
2005 |
7640 |
5510 |
72,1 |
2050 |
26,8 |
80 |
1,1 |
2006 |
8945 |
3710 |
41,5 |
5110 |
57,1 |
125 |
1,4 |
|
2007 |
8900 |
5720 |
64,3 |
3070 |
34,5 |
110 |
1,2 |
|
2008 |
6885 |
4270 |
62,0 |
2415 |
35,1 |
200 |
2,9 |
|
2009 |
6179 |
2700 |
43,7 |
3325 |
53,8 |
154 |
2,5 |
|
2010 |
8587 |
4450 |
51,8 |
4962 |
57,7 |
125 |
1,4 |
|
среднее |
7856 |
4393 |
55,9 |
3488 |
44,1 |
132 |
||
90 |
2005 |
7931 |
5810 |
73,3 |
2050 |
25,8 |
71 |
0,9 |
2006 |
9199 |
3970 |
43,2 |
5110 |
55,5 |
119 |
1,3 |
|
2007 |
8760 |
5590 |
63,8 |
3070 |
35,0 |
100 |
1,2 |
|
среднее |
8630 |
5123 |
60,1 |
3410 |
38,8 |
96,7 |
1,1 |
Суммарное водопотребление орошаемого риса в разные по погодным условиям годы изменялось в интервале 6179–9199 м3/га. Наибольшее среднее за годы исследований значение отмечено в варианте с поддержанием влажности почвы не ниже 90% НВ и составило 8630 м3/га.
Для поддержания предполивного порога влажности на уровне 75–85% НВ (0,4 и 0,6 м) в 2011 г. на посевах сорта Ханкайский 429 потребовалось 8 поливов, в 2012 г.
7 поливов. В 2013 г. до фазы «кущение» поливы осуществлялись с поливной нормой 280 м3/га, с наступлением фазы «кущение» – 250 м3/га (табл. 2).
Таблица 2
Структура суммарного водопотребления риса при различных режимах орошения за период с 2011 по 2013 г.
Предполивная влажность, % НВ |
Год исследований |
Суммарное водо-потребление (Е), м3/га |
Оросительная норма |
Приход влаги от осадков |
Использование запасов почвенной влаги |
||||
м3/га % от Е |
м3/га |
% от Е |
м3/га |
% от Е |
|||||
75–85% НВ, 0,4 и 0,6 м |
Сорт Ханкайский 429 |
||||||||
2011 |
3750 |
2060 |
54,9 |
2410 |
64,3 |
–720 |
–19,2 |
||
2012 |
4830 |
1810 |
37,5 |
3520 |
72,9 |
–500 |
–10,4 |
||
2013 |
5598 |
560 |
10,0 |
5460 |
97,5 |
–422 |
–7,5 |
||
среднее |
4726 |
1476 |
31,3 |
3797 |
80,3 |
–547 |
–11,6 |
||
Сорт Рассвет |
|||||||||
2011 |
3010 |
1560 |
51,8 |
2170 |
72,1 |
–720 |
–23,9 |
||
2012 |
4180 |
1560 |
37,3 |
3120 |
74,6 |
–500 |
–11,9 |
||
2013 |
5198 |
530 |
10,2 |
5090 |
97,9 |
–422 |
–8,1 |
||
среднее |
4129 |
1216 |
29,4 |
3460 |
83,8 |
–547 |
–13,2 |
||
80% НВ, 0,4 и 0,6 м |
Сорт Ханкайский 429 |
||||||||
2011 |
3780 |
2160 |
57,1 |
2410 |
63,8 |
–790 |
–20,9 |
||
2012 |
5040 |
2160 |
42,8 |
3520 |
69,8 |
–640 |
–12,6 |
||
2013 |
5646 |
690 |
12,2 |
5460 |
96,7 |
–504 |
–8,9 |
||
среднее |
4822 |
1670 |
34,6 |
3797 |
78,7 |
–645 |
–13,3 |
||
Сорт Рассвет |
|||||||||
2011 |
3200 |
1820 |
56,9 |
2170 |
67,8 |
–790 |
–24,7 |
||
2012 |
4300 |
1820 |
42,3 |
3120 |
72,5 |
–640 |
–14,8 |
||
2013 |
5306 |
800 |
15,1 |
5010 |
94,4 |
–504 |
–9,5 |
||
среднее |
4269 |
1480 |
34,7 |
3434 |
80,4 |
–645 |
–15,1 |
||
80% НВ, 0,6 м |
Сорт Ханкайский 429 |
||||||||
2011 |
4420 |
2380 |
53,8 |
2410 |
54,5 |
–370 |
–8,3 |
||
2012 |
5780 |
2380 |
41,1 |
3630 |
62,8 |
–230 |
–3,9 |
||
2013 |
6190 |
680 |
11,0 |
5460 |
88,2 |
50 |
0,8 |
||
среднее |
5463 |
1813 |
33,2 |
3833 |
70,1 |
–183 |
–3,3 |
||
Сорт Рассвет |
|||||||||
2011 |
4010 |
2040 |
50,9 |
2340 |
58,3 |
–370 |
–9,2 |
||
2012 |
4930 |
2040 |
41,4 |
3120 |
63,2 |
–230 |
–4,6 |
||
2013 |
5820 |
680 |
11,7 |
5090 |
87,5 |
50 |
0,8 |
||
среднее |
4920 |
1587 |
32,3 |
3516 |
71,4 |
–183 |
–3,7 |
На режиме орошения 80% НВ (0,4 и 0,6 м) в 2011 и 2012 гг. потребовалось 7 поливов, в 2013 г. – 3 полива. До фазы «кущение» поливная норма составила 230 м3/га, с наступлением фазы «кущение» – 340 м3/га. На контрольном варианте 80% НВ (0,6 м) в 2011 и 2012 гг. потребовалось 7 поливов, в 2013 г. – 2 полива с поливной нормой 340 м3/га.
Суммарное водопотребление при дождевании зависело от метеорологических условий вегетационного периода в целом и режима орошения. Наибольшее значение во-допотребления отмечено в варианте влажности почвы 80% НВ в слое 0,6 м. Оно составило 5463 м3/га на посевах сорта Ханкайский 429 и 4920 м3/га на посевах сорта Рассвет. Наименьшее его значение было отмечено при поддержании предполивного порога влажности на уровне 75–85% НВ в слое 0,4 и 0,6 м. На посевах сорта Ханкайский 429 оно составило 4726 м3/га, на посевах сорта Рассвет – 4129 м3/га.
Доля осадков в формировании суммарного водопотребления риса составила: при 75–85% НВ (0,4 и 0,6 м) от 80,3 до 83,8%; при 80% НВ (0,4 и 0,6 м) от 78,7 до 80,4%; при 80% НВ (0,6 м) от 70,1 до 71,4%.
Водный баланс рисовой карты-чека представлен приходной и расходной статьями. В приходную часть входит оросительная норма, подаваемая для поддержания необходимого уровня воды в чеке, а также осадки. В расходную часть входят статьи баланса, расходуемые на поддержание слоя воды в чеке, транспирацию, испарение, фильтрацию, утечки, проточность, а также технологические сбросы.
В структуре водного баланса поливной карты-чека на долю транспирации и испарения приходится около 31% расходной части на режиме укороченного затопления на посевах сорта Ханкайский 429. На посевах сорта Рассвет на режиме прерывистого затопления транспирация и испарение были минимальными, составили 22% расходной части.
Воднобалансовые расчеты показали, что величина фильтрации составила 12–18% расходной части. Максимальный расход воды на проточность составил 4% расходной части на режиме укороченного затопления. За весь вегетационный период объем технологических сбросов менялся в интервале от 25 до 29% в среднем по годам исследований
На режиме укороченного затопления оросительная норма была минимальной и составила 9811 м3/га на посевах сорта Ханкайский 429 и 8758 м3/га на посевах сорта Рассвет. На режиме прерывистого затопления II типа оросительная норма была максимальной и составила 12534 м3/га (больше на 22% по сравнению с укороченным затоплением и на 6% по сравнению с прерывистым затоплением IV типа) на посевах сорта Ханкайский 429 и 11249 м3/га (на 22% больше по сравнению с режимом укороченного затопления и на 15% по сравнению с режимом прерывистого затопления IV типа) на посевах сорта Рассвет.
Изучение влияния норм высева семян на урожайность зерна риса показало, что максимальный урожай получен при норме 5 млн всхожих семян. С увеличением нормы высева семян происходило загущение посевов и, как следствие, снижение урожайности.
На посевах риса сорта Волгоградский при дождевании с режимом орошения 80% НВ, внесением минеральных удобрений N 120 Р 30 К 30 и нормой высева 5 млн всхожих семян урожайность составила 4,6 т/га.
В зависимости от почвенно-климатических и изучаемых факторов приморские сорта риса сформировали следующую урожайность зерна: Дарий 23 (3,52 т/га), Приозерный 61 (3,85 т/га), Рассвет (дождевание – 4,19 т/га, укороченного затопления – 5,4 т/га), Ханкайский 429 (дождевание – 4,38 т/га, прерывистого затопления IV типа – 5,6 т/га), Луговой (4,2 т/га) и Каскад (4,8 т/га при дождевании и 5,5 т/га при затоплении) [5–6]. Установлен оптимальный срок сева риса в условиях южной зоны Амурской области – с 20 по 25 мая.
Заключение
Доказана возможность возделывания риса на основе эффективного использования оросительной воды за счет оптимизации водного режима почвы. При дождевании в условиях южной сельскохозяйственной зоны Амурской области оптимальным считается дифференцированный режим орошения 75–85% НВ в активном слое почвы 0,4 и 0,6 м, а при затоплении режим прерывистого затопления IV типа на посевах сорта Ханкай-ский 429 и укороченного затопления на посевах сорта Рассвет. Получение урожайности зерна риса более 4 т/га обеспечивается внесением минеральных удобрений в дозе N 120 P 30 K 30 и нормой высева 5 млн всхожих семян. Также выявлены оптимальные сроки сева (20–25 мая).
M.V. Makannikova, L.A. Lapshakova, P.A. Dontsov
Far Eastern State University of Agriculture, Blagoveshchensk
Features rice cultivation as a promising crop for Amur region
Список литературы Особенности возделывания риса как перспективной культуры для Амурской области
- Криволапов И.Е. Рис на Дальнем Востоке/И.Е. Криволапов. -Владивосток: Дальневост. кн. изд-во, 1971. -315 с.
- Бородин И.В. Вызревание риса на Амуре в зависимости от способов полива/И.В. Бородин. -Владивосток: Дальгиз, 1933. -40 с.
- Методика гидромелиоративных исследований при орошении риса/под ред. В.Б. Зайцева; ВНИИ риса. -Краснодар, 1977. -109 с.
- Донцов П.А. Особенности климатических условий зоны возделывания риса в Амурской области/П.А. Донцов//Актуальные проблемы техносферной безопасности и природообустройства: матер. междунар. науч.-практ. конф. (12 февраля 2014 года, г. Благовещенск). -Благовещенск: ДальГАУ, 2014. -С. 164-167.
- Маканникова М.В. Режим орошения и водопотребление риса в условиях южной зоны Амурской области/М.В. Маканникова, Е.П. Боровой//Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование: сб. науч. трудов. -Волгоград: Изд-во ВолГАУ, 2013. -№ 1 (29). -С. 91-95.
- Маканникова М.В. Оптимизация режимов орошения риса в условиях Среднего Приамурья/М.В. Маканникова, Л.А. Лапшакова, П.А. Донцов//Научная жизнь. -М., 2016. -№ 5. -С. 69-76.