Способ возделывания риса при подземном капельном поливе под мульчирующей пленкой - RU2788534C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к рисоводству.

Известен способ выращивания растений (пат.SU №1079212 A01G 13.02, 19.03.1983), включающий расстилание над высаженными растениями полосы пленки (ширина полосы зависит от размера укрываемых растений и должна быть равна примерно тройной высоте растения), в пленке делаются крестообразные разрезы непосредственно над растениями, через разрезы надземная часть растений извлекается наружу. Затем на пленку между растениями раскладываются какие-либо тяжелые предметы (для прижимания пленки к почве и предотвращения ее перемещения при сильном ветре), после чего оба края пленки поднимаются вверх и скрепляются вместе над растениями. Получается укрытие типа туннеля, в котором почва изолирована от растений пленкой, являющейся одновременно мульчой.

Недостатками данного способа являются низкая эффективность возделывания культуры риса в связи с большой трудоемкостью производства, высокими финансовыми затратами, отсутствием орошения.

Известен способ возделывания хлопчатника под пленкой (агротехнология) (пат. RU №2637729, А01В 79.02, 05.06.2015), включающий расстилку пленки на почве, посев семян через отверстия, выполненные в пленке, в гнездо с одновременной заделкой краев пленки почвой, нарезку поливной борозды и мульчирование. В способе во время заделки краев пленки предотвращают ее механические прорези и засыпание землей, а мульчирование проводят после укладки семян непосредственно в гнездо с закрытием мульчей отверстий пленки, которую не снимают и убирают вместе с выращенным кустом хлопчатника.

Недостатками данного способа являются большие объемы планировочных и земляных работ для нарезки поливных борозд, большие расходы оросительной воды при орошении риса по бороздам, использование дренажных систем, в том числе дренажных насосов. Кроме того, возделывание растения с орошением по бороздам приводит к процессам слитизации, что в свою очередь приводит к потере структурности и деградации почв, а также снижению мелиоративного состояния почв, заболачиванию и рискам возникновения процессов вторичного засоления вследствие подъема уровня грунтовых вод. Для осуществления данного способа требуются большие финансовые затраты и трудовые ресурсы.

Известен способ выращивания риса рассадным способом на периодическом орошении, включающий технологию выращивания рассады риса в фитотроне в питательных горшочках, в качестве субстрата используют смесь из различных компонентов: высокоплодородной полевой земли, дерновой земли, перегноя, верхового торфа, крупнозерного песка с добавлением минеральных удобрений по количеству и соотношению с учетом потребности в азотном питании риса при начальном росте и развитии рассады риса и содержание гумуса в субстрате не ниже 40%, плотности меньше единицы, порозности 60-90%, содержание воздуха не ниже 10% с поддержанием оптимальной температуры при выращивании рассады риса в солнечную погоду днем поддерживают 20-24°С, в пасмурную - 16-18°С, ночью - 15-16°С, оптимальной предполивной влажности - на уровне 55-65%, относительной влажности воздуха - 60-70%, регулирование освещености с помощью люминесцентных ламп с выключением их на ночь, кроме того, рассаду в фазу 2-3 листьев 1 раз подкармливали азотно-фосфорными удобрения в растворенном виде, что соответствовало требованиям выращивания рассады риса и технологию выращивания риса на опытном поле: основную обработку почвы на глубину 0,20-0,25 м; рыхление на глубину 0,16-0,18 м; выравнивание поля; боронование на глубину 0,16-0,18 м; выращивание рассады риса; допосевное основное внесение минеральных удобрений в размере 25% от нормы ΝΡΚ, опрыскивание почвы гербицидом (против однолетних злаковых) вслед за рыхлением; опрыскивание биологически активным веществом за 2 дня до высадки рассады; высадка рассады в открытый грунт S чека 1,2 м² (длина 1,2 м, ширина - 1,0 м) растения расположены в 4 ряда, между рядами 20 см, между растениями 20 см; орошение по риса по технологии «прерывистого затопления», а именно одновременно с высадкой рассады подавали воду до затопления рассады на 5-7 см затем после полной приживаемости рассады при увлажнительных поливах для кратковременной аэрации верхнего слоя почвы воду подавали до затопления на 7-10 см до наступления фазы кущения и появления 8-10-го листа; внесение минеральных удобрений (прикорневая подкормка) в размере 50% от нормы Ν, 25% ΝΗ₄ΝO₃, 10% P₂O₅, 50% K₂SO₄ после полной приживаемости, фаза кущения и в период трубкования; обработка инсектицидами для профилактики (трипсы, пьявица, тля) в фазу кущение - выход в трубку; обработка фунгицидами для профилактики в фазу выхода в трубку; удаление сорной растительности вручную в течение вегетационного периода; уборка урожая (Л.П. Ионова, Н.Д. Смашевский, А.С. Бабакова Адаптация российских и иранских сортов риса при выращивании рассадным способом и периодическом орошении в условиях аридной зоны // Вестник Алтайского государственного аграрного университета №10 (156), 2017).

Недостатками данного способа являются высокая оросительная норма по сравнению с капельным поливом, высокая засоренность сорной растительностью рисовых чеков в виду отсутствия мульчирующей пленки, что снижает урожайность и качество получаемого зерна, требует дополнительных финансовых затрат и трудовых ресурсов для осуществления данного способа и является причиной высокой себестоимость и низкой рентабельности производства риса. Известный способ не может быть рекомендован для рисовых оросительных систем Краснодарского края из-за низкоплодородных тяжелых слитых черноземов Нижней Кубани. Выполняемое в известном способе основная обработка почвы на глубину 0,20-0,25 м на тяжелых слитых почвах рисовой оросительной системы будет не эффективной для фильтрации воды с рисовых чеков и создания оптимальных условий для окислительных процессов в осенне-весенний период. Осуществляемое в способе осенью рыхление на глубину 0,16-0,18 м также является недостаточным для предотвращения пересыхания почвы после глубокой вспашки и активизация дыхательной активности почвы. Описанная в способе технология выращивания рассады риса в фитотроне в питательных горшочках малоэффективна для почвенно-климатических условий Нижней Кубани и может привести как к низкой ее приживаемости после высаживания, так и массовой гибели рассады.

Известен способ возделывания риса на капельном орошении, включающий использование агротехники риса рекомендованной ВНИИ риса для затопляемого риса и ВНИИОЗ для возделывания риса на не насыщенной водой почве, обработку почвенными гербицидами после посева риса, опрыскивание гербицидами контактного действия в фазе 2-3 листьев для борьбы с однодольными и двудольными сорняками, систему орошения, состоящую из капельной линии, через которую осуществляется подача воды через капельницу расходом 1,8 л/час, и расстоянием между водовыпусками - 0,33 м, увлажнителями - 0,6 м; поддержание влажности почвы по следующим вариантам водного режима почвы: 1. поддержание влажности в активном (0,6 м) слое почвы не ниже 80% наименьшей влагоемкости в течение всего вегетационного периода риса, 2. то же, что и в 1 варианте до конца фазы кущения в слое 0,4 м, а от фазы трубкования до полной спелости зерна - 0,6 м, 3. водный режим почвы до начала восковой спелости зерна по 2 варианту, с последующим снижением в фазе начала восковой спелости предполивной влажности до 70% наименьшей влагоемкости, 4. водный режим почвы в слое 0,6 м регулировали по схеме: 70-80-70% от наименьшей влагоемкости (70% наименьшей влагоемкости от посева до начала кущения и от конца молочной до полной спелости зерна; 80% от наименьшей влагоемкости - от кущения до конца молочной спелости); внесение удобрений по 3 вариантам доз, рассчитанных на получение 5 (N₁₀₉ Р₆₂ K₇₅), 6 (N₁₃₁ Р₇₄ K₉₀) и 7 (N₁₅₇ Р₉₀ K₁₀₈) т с 1 га зерна (Η.Н. Дубенок, И.П. Кружилин, Η.М. Абду, М.А. Ганиев, К.А. Родин Продуктивность суходольного риса при капельном орошении // Известия ТСХА, выпуск 6, 2015 год с. 92-99.; И.П. Кружилин, М.А. Ганиев, К.А. Родин, А.Б. Невежина Обоснование предшественников и норм посева для получения планируемой урожайности риса при капельном орошении // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование, №4 (48), 2017, с. 77-84.)

Недостатками данного способа являются высокая засоренность рисовых чеков сорной растительностью в виду отсутствия мульчирующей пленки, низкая эффективность производства риса в условиях мелиоративно-водохозяйственного комплекса Нижней Кубани, что обусловлено различными почвенно-климатическими условиями возделывания риса в Волгоградской области и Краснодарском крае. В отличие от светло-каштановых почв ФГУП «Орошаемое», г. Волгограда на тяжелых слитых черноземах Нижней Кубани расстояние между водовыпусками - 0,33 м и между капельными лентами - 0,6 м будет слишком большим, чтобы обеспечить равномерное распределение увлажнительного контура на заданную глубину, что приведет к переувлажнению верхнего слоя и недоувлажнению нижней границы увлажняемого контура. Используемые в способе дозы внесения минеральных удобрений неэффективны на изначально низкоплодородных слитых черноземах Нижней Кубани.

Известны способы выращивания риса на капельном орошении под пластиковой пленкой (Method of drip irrigation under plastic film for rice cropping WO/2015/095989, A01G 22/22, 02.07.2015; Method of drip irrigation under plastic film for rice cropping CN 103733930, A01G 16/00, 23.04.2014 Method for rice cultivation via drip irrigation under plastic film IN 3119/MUMNP/2015, A01G 16/00, 03.06.2016; Method of drip irrigation under plastic film for rice cropping US 2016/0150745, A01G 25/02, 02.06.2016; Method of drip irrigation under plastic film for rice cropping PH 1/2015/502551, A01G 25/02, 22.02.2016), включающие выращивания риса под пластиковой пленкой посредством капельного орошения с нормой полива 10500-12000 m³/hm² в течение всего периода вегетации риса, повторность поливов 38-45 раз в течение всего периода вегетации риса, период полива - 3-4 дня, и 1-2 дня в сезон пикового водопотребления культуры; подготовку семян, подготовку почвы, включающую борьбу с сорняками посредством выполнения вспашки на глубину 15-20 cm, прикатывание почвы и опрыскиванием смешанными гербицидами перед посевом и через 15-25 дней после посадки, посев риса при этом плотность посевов составляет 33300-36000 holes/mu с предпочтением 33300 holes/mu или 30500-32600 holes/mu, с предпочтением 30500 holes/mu, при плотности 33300-36000 holes/mu ширина пленки составляет 215-225 cm, с предпочтением 220 cm, с шагом между водовыпусками от 9 до 10 cm, ширина посадки 235-245 cm, с предпочтением 240 cm, в качестве режима наилучшей конфигурации полива принимается под 1 пленкой, 3 трубки, 12 рядков: 13 cm + 24 cm + 13 cm + 20 cm + 13 cm + 24 cm + 13 cm + 20 cm + 13 cm + 24 cm + 13 cm + 50 cm, три капельные ленты равномерно распределены между 12 рядками риса, при плотность посевов 30500-32600 holes/mu и шириной пленки 155-165 cm, с шагом между водовыпусками от 9 до 10 cm, ширина посадки составляет 170-180 cm, принятая конфигурация полива под 1 пленкой, 2 трубки, 8 рядков: 12,5 cm + 26 cm + 12,5 cm + 26 cm + 12,5 cm + 26 cm + 12,5 cm + 47 cm, две капельные ленты равномерно распределены между 8 линиями риса; уход за посевами; внесение удобрений, а именно внесение навоза при вспашке полей поздней осенью нормой 15-20 t/hm² и диаммония фосфата один раз нормой 40-50 kg/hm² после чего выполняют глубокую вспашку, внесение растворимых органических удобрений нормой 120-150 kg/hm² и минеральных удобрений нормой чистого азота 330-345 kg/hm², с предпочтением нормы в 330 kg/hm², P₂O₅ - 150-160 kg/hm², K₂O 70-90 kg/hm², водорастворимого Si-удобрения 25-30 kg/hm², борного удобрения и цинкового удобрение 7 и 8 kg/hm² соответственно; борьбу с вредителями и другие этапы.

Недостатками данных способов являются недостаточно высокая эффективность производства риса, что обусловлено несоответствием почвенно-климатических условий и технико-технологическим возможностям возделывания риса в Китае и на землях мелиоративно-водохозяйственного комплекса Нижней Кубани, а, следовательно, и неэффективностью применения заявленных в изобретениях совокупности приемов и технологических операций, а также предлагаемых схем раскладки капельной ленты, посадки риса, норм посева риса, сроков и доз вносимых минеральных и органических удобрений, а также сроков обработки посевов.

Наиболее близким техническим решением к заявленному предложению является способ посева риса на капельном орошении под пластиковой пленкой, включающий выращивания риса под множеством пластиковых пленок для мульчирования посредством капельного орошения, включающий подготовку семян; подготовку почвы, включающую предотвращение распространения сорняков осуществляемую посредством обработки почвы перед посевом, опрыскивания смешанными гербицидами после посева и повторного опрыскивания смешанными гербицидами через 45-15-25 дней; посев в ряды; управление рассадой с использованием стимуляторов укоренения через систему капельного орошения от посадки до фазы кущения; управление орошением риса через систему капельного полива оросительной нормой 10500-12000 m³/hm² в течение всего вегетационного периода риса или осуществляемое по стадиям вегетации риса: от стадии всходов до стадии трилистника: при плохом увлажнении почвы после выращивания риса проведение полива 2-3 раза, общим объемом полива 900-1200 m³/hm², от стадии трилистника до начального периода фазы выхода в трубку: проведение полива 8-10 раз, общим объемом полива 2400-2700 m³/hm², с начального периода фазы выхода в трубку до этапа фаза выметывания: проведение полива 9-10 раз, общим объемом полива 2700-3000 m³/hm², от фазы выметывания до фазы цветения: проведение полива 5-6 раз, общим объемом полива 1200-1500 m³/hm², от фазы цветения до стадии созревания: проведение полива 14-16 раз, общим объемом полива 3300-3600 m³/hm² или путем капельного полива 38-45 раз в течение всего периода вегетации риса; управление внесением удобрений когда от посадки до созревания рассады риса растения удобряют чистым азотным удобрением в количестве 330-345 kg/hm² или при особых требованиях к управлению внесением различных удобрений используют следующую технологию: базовое удобрение: однократно равномерно вносят навоз под глубокую вспашку полей поздней осенью нормой 15-20 t/hm² и 40-50 kg/hm² диамония фосфата; удобрение для всходов: если почва засоленная, щелочная, имеет неравномерное плодородие, имеет недостаток питательных веществ, пятнистость и некоторые слабые саженцы то вносят 20-30 kg/hm² чистого азота, 25-30 kg/hm² P₂O₅, 10-15 kg/hm² K₂O и 3,5-4 kg/hm² цинковых удобрений капают вместе с водой 2-3 повторностями для стимулирования роста всходов; удобрение для фазы кущения: 110-120 kg/hm² чистого азота, 30-40 kg/hm² P₂O₅, 10-15 kg/hm² K₂O, 25-30 kg/hm² водорастворимого Si-удобрения, 7-8 kg/hm² борного удобрения и 3,5-4 kg/hm² цинкового удобрения вносят вместе с водой 3 раза; удобрение для начальной фазы выхода в трубку: 2-3 кратной повторностью вносят 110-120 kg/hm² чистого азота, P₂O₅ 35-40 kg/hm², K₂O 25-30 kg/hm² и 60-75 kg/hm² растворимого органического удобрения; удобрение для фазы колошения: 3-4 кратной повторностью вносят: от 50 до 60 kg/hm² чистого азота, P₂O₅ 30-40 kg/hm², K₂O 25-30 kg/hm² и 60-75 kg/hm² растворимого органического удобрения или применение общей системы удобрений за вегетацию риса состоящей и внесения 15-20 kg/hm² навоза, 120-150 kg/hm² растворимого органического удобрения, 300-330 kg/hm² чистого азота, 150-160 kg/hm² P₂O₅, 70-90 kg/hm² K₂O, 25-30 kg/hm² водорастворимого Si-удобрения, 7-8 kg/hm² борного удобрения и цинкового удобрения соответственно; при этом плотность посева составляет 33300-36000. holes/mu, ширина каждой пленки составляет 215-225 cm, а расстояние между водовыпусками капельной ленты составляет от 9 до 10 cm, размещение каждых двенадцати рядков риса под одной пленкой и использование трех капельных лент так, чтобы расстояния между соседними рядками были следующими: 13 cm, 24 cm, 13 cm, 20 cm, 13 cm, 24 cm, 13 cm, 20 cm, 13 cm, 24 cm, 13 cm и 50 cm соответственно, при этом три капельные ленты равномерно распределены между двенадцатью рядками риса или при плотности посевов 30500-32600 holes/mu, ширина каждой пленки составляет 155-165 cm, расстояние между водовыпусками капельной ленты составляет от 9 до 10 cm, с размещением восьми рядков риса под одной пленкой и использование двух капельных лент так, чтобы расстояния между соседними рядками были следующими: 12,5 cm, 26 cm, 12,5 cm, 26 cm, 12,5 cm, 26 cm, 12,5 cm и 47 cm, соответственно, при этом две капельные ленты равномерно распределены между восьми рядками риса. (Method of drip irrigation under plastic film for rice cropping) (пат. US №10278341, B2, 07.05.2019).

Недостатками данного способа являются неэффективность или/и невозможность реализации предлагаемых в способе совокупности приемов и технологических операций, а также их выполнение в заявленной последовательности в условиях мелиоративно-водохозяйственного комплекса Нижней Кубани, что обусловлено почвенно-климатическими условиями, сортовыми и технологическими возможностями рисосеющего комплекса Кубани. В частности рисосеющие районы КНР расположены в субтропическом и тропическом климате с суммой активных температур и солнечной активностью в вегетационный период значительно превышающие средние значения этих величин для рисосеющих районов Нижней Кубани. Физические и химические свойства вторично-карбонатных рисовых почв, преобладающих в рисосеющих районах Китая отличаются от лугово-черноземных, луговых, аллювиальных лугово-болотных (тяжелых слитых черноземов) почв мелиоративно-водохозяйственного комплекса Нижней Кубани, большинство из которых с началом использования под рисосеяние теряют благоприятные физические свойства и становятся деградированными, слитыми, вязкими, оглеенными образованиями. Применение корневых стимуляторов не эффективно при возделывании рассадного риса в связи с выращиванием рассады риса на защищенном грунте. Орошение риса через

систему капельного полива оросительной нормой 10500-12000 m³/hm² в течение всего вегетационного периода риса или осуществляемое по стадиям вегетации риса с заданными оросительными нормами, сроками и количеством поливов не могут быть реализованы в природно-климатических условиях и почвах Нижней Кубани.

Техническим результатом изобретения является повышение урожайности, улучшение мелиоративного состояния почв и биометрических показателей культуры риса, снижение оросительной нормы, трудоемкости и себестоимости производства риса.

Технический результат достигается тем, что в известном способе возделывания риса, включающем выращивание риса на капельном орошении под пластиковой пленкой, подготовку семян, почвы и рассады, управление орошением риса через систему капельного полива и внесением удобрений, согласно изобретению рис возделывают на землях рисового ирригированного фонда при подземном капельном орошении под пластиковой и/или биоразлагаемой перфорированной пленкой, предварительно в первый год возделывания риса осенью, после уборки предшественника, однократно производят нарезку и восстановление периферийных чековых канавок глубиной 0,4-0,6 м, выравнивают поверхности чеков, осуществляют основную обработку почвы на глубину 0,25-0,30 м, очистку оросительных и сбросных каналов, подсыпку чековых валиков до проектных отметок, глубокое рыхление на глубину 0,2 м, дискование с заделкой органических удобрений на глубину 0,10-0,12 м нормой внесения 40-50 т на 1 га навоза или зеленого удобрения, после чего весной первого года осуществления способа выполняют боронование зубовыми боронами в два следа на глубину 0,08 м, затем выполняют укладку основной магистрали и подземных шлангов и/или лент капельного полива на глубину не выше середины корневой системы культур рисового севооборота и глубины обработки почвы, при этом шаг между водовыпусками подземного шланга и/или ленты капельного полива равен 33 см, с диаметром и толщиной стенок капельного шланга и/или ленты - 16 мм и 1,2 мм соответственно, причем водовылив капельного шланга и/или ленты в л/ч на 1 м принимается из условия обеспечения требуемой влажности в заданном слое почвы для культур рисового севооборота, при этом расстояние между капельными шлангами и/или лентами равно 24 см, далее выполняют ежегодный весенне-осенний технологический цикл работ, включающий: выравнивание и прикатывание поверхности почвы; подготовку семян риса, включающую их протравливание против семенной инфекции и однократную предпосевную обработку их регулятором роста, а предпосадочный полив перед посадкой рассады риса осуществляют нормой обеспечивающей влажность почвы 90% от наименьшей влагоемкости в слое 0,6 м и обрабатывают поверхность почвы почвенными гербицидами, далее на поверхность почвы укладывают перфорированную мульчирующую пленку между полосами которой выполняют технологические проезды и проходы, которые покрывают нетканым геосинтетическим материалом, при этом ширина полос перфорированной мульчирующей пленки и расстояние между ее полосами зависит от технических характеристик техники используемой для возделывания риса и сопутствующих культур рисового севооборота; при этом соблюдается условие увлажнения почвы в корнеобитаемом слое одним подземным капельным шлангом и/или лентой двух рядов перфораций на мульчирующей пленке, в которую высаживают рассаду риса, причем диаметр перфорации равен диаметру торфяного горшочка с питательным субстратом, в котором выращивают от 1 до 3 растений риса при этом расстояние между перфорациями в рядке и между соседними рядами составляет по 6 см; далее осуществляют высадку рассады риса в перфорацию мульчирующей пленки в фазу 6-7 листьев с зеленой окраской, хорошо развитой корневой системой и не зараженной вредителями и болезнями, которую за 1-2 дня до высадки в открытый грунт опрыскивают биологически активными веществами, затем после высаживания рассады риса выполняют ее полив через систему подземного капельного орошения в течение всего вегетационного периода периодичностью и нормой полива зависящей от соблюдения условия обеспечения постоянной влажности почвы 80% от наименьшей влагоемкости в слое 0,4 м, затем вносят минеральные удобрения в количестве 25% от полной нормы минеральных удобрений двумя равными нормами N₂₅P₁₀K_7,5 в кг д.в./га в фазу 8-9 листов после полной приживаемости и в фазу кущения методом фертигации через систему подземного капельного орошения, далее проводят обработку растений риса пестицидами в фазу кущения, биологически активными веществами в конце фазы кущения до начала выхода в трубку; двукратно фунгицидами в фазу выхода в трубку и повторно через 20-25 дней, инсектицидами в вегетационный период при превышении вредителями экономического порога вредоносности; после созревания осуществляют уборку риса; предпосадочный полив перед посадкой сопутствующих культур рисового севооборота через систему подземного капельного орошения с одновременным внесением минеральных удобрений, посадка рассады и/или посев сопутствующих культур рисового севооборота с последующей обработкой их пестицидами, фунгицидами и инсектицидами, причем полив культур рисового севооборота осуществляют через систему подземного капельного орошения в течение вегетационного периода; затем после созревания сопутствующих культур рисового севооборота выполняют их уборку, вслед за которой с поверхности почвы собирают мульчирующую перфорированную пленку, причем в случае использования биоразлагаемой мульчирующей пленки ее оставляют на с поверхности почвы, далее осуществляют лущение в два следа на глубину 0,06-0,08 м, после чего ежегодный весенне-осенний технологический цикл работ повторяют.

Новизна заявляемого изобретения обусловлена пионерной в РФ технологией по возделыванию риса на землях рисового ирригированного фонда при подземном капельном орошении под пластиковой и/или биоразлагаемой перфорированной пленкой, внедрение которой позволяет повысить урожайность риса и качество получаемого зерна путем создания оптимальных условий для вегетации культуры риса; улучшить мелиоративное состояние почв, гранулометрический состав почвы, а также биометрические показатели культуры риса в результате перехода на незатопляемую технологию возделывания риса; снизить оросительные нормы, трудоемкость и себестоимость производства риса за счет снижения количества необходимых технологических операций, уменьшения доз вносимых макро и микроэлементов, снижения суффозии и выноса питательных веществ из почвы; повысить рентабельность благодаря сокращению оросительной нормы и снижению нормы внесения органических и минеральных удобрений.

Использования земель ирригационного фонда для возделывания риса на подземном капельном орошении под пластиковой и/или биоразлагаемой перфорированной пленкой позволяет восстановить плодородие почв рисовых чеков, снизить себестоимость получаемой продукции культур рисового севооборота, использовать принципиально новые рисовые севообороты с включением в них бахчевых и овощных культур, повысить рентабельность и качество продукции рисовых севооборотов, снизить потребность в оросительной воде, улучшить экологическую ситуацию на рисовой оросительной системе.

Использование подземного капельного полива позволяет: повысить рентабельность производства риса за счет сокращения оросительной нормы; снизить себестоимость производства риса путем сокращения технологических операций и доз вносимых макро и микроэлементов из-за уменьшения суффозии и выноса питательных веществ из почвы в сравнении с традиционной технологией затоплением рисовых чеков; выполнять обработку в любое удобное/необходимое время, при этом почва увлажнена только в корневой зоне, что не мешает выполнению требуемых агроприемов, в том числе уборке урожая; улучшить мелиоративное состояние почвы вследствие отсутствия на чеке слоя воды; снизить дозы внесения удобрений за счет применения фертигации; исключить необходимость планировок рисовых чеков, чем значительно снижается трудоемкость производства риса.

Нарезку и восстановление периферийных чековых канавок выполняют для улучшения фильтрации атмосферных осадков в осенне-весенний период, активизации восстановительных процессов в почве и скорейшего просыхания почвы весной для выполнения технологических агроприемов, при этом оптимальная глубина чековых канавок составляет 0,4-0,6 м, которая обеспечивает необходимые и достаточные условия для оптимизации водно-воздушного режима похотного горизонта.

Выравнивание поверхности чеков выполняют, чтобы исключить локальные понижения на поверхности чеков (особенно на «низких» чеках), улучшить фильтрацию воды с поверхности чеков, минимизировать вероятность развития процессов слитизации и деградации почвы, обеспечить прохождение техники.

Основную обработку почвы выполняют для борьбы с сорной растительностью, активизации окислительно-восстановительных процессов в почве, защиты почвы от эрозионных процессов, улучшения почвенной структуры, при этом оптимальной глубиной вспашки для почвенных условий Нижней Кубани является 0,25-0,3 м, которая является достаточной для разрушения плужной подошвы и обеспечения наилучшей фильтрации воды с поверхности чеков.

Очистку оросительных и сбросных каналов, подсыпку чековых валиков до проектных отметок выполняют для борьбы с сорной растительностью, улучшению фильтрации излишков влаги из пахотного горизонта рисовых чеков, улучшения отвода дренажных вод с рисовой оросительной системы в водоприемники.

Глубокое рыхление, которое в почвенных условиях Нижней Кубани выполняют после основной обработки почвы, на глубину 0,2 м осуществляют для: борьбы с сорной растительностью путем уничтожения молодых входов и корней сорняков, находящихся на поверхности почвы после выполнения вспашки почвы, предотвращения пересыхания почвы, создания благоприятных условий беспрепятственного отвода излишней влаги в нижние слои почвы, активизация дыхательной активности почвы.

Дискование почвы, которое, в почвенных условиях Нижней Кубани, выполняют поздней осенью на глубину 0,10-0,12 м и совмещают с заделкой органических удобрений выполняют для борьбы с молодыми всходами сорняков, создания благоприятных мелиоративных условий весной, повышения агроресурсного потенциала почвы и накопления питательных резервов для культур рисового севооборота, их хорошей приживаемости и выживаемости.

Весенние боронование зубовыми боронами, которое, в почвенных условиях Нижней Кубани, осуществляют ранней весной на глубину 0,08 м для крошения, рыхления, перемешивания и выравнивания поверхности почвы, повреждения и уничтожения проростков и всходов сорняков, уничтожения поверхностной почвенной корки и активизация дыхательной активности почвы.

Покрытие нетканым геосинтетическим материалом технологических проездов и проходов необходимо для предотвращения прорастания в них сорной растительности и создания возможности движения по ним сельскохозяйственной техники в любую погоду без переуплотнения почвы и формирования колеи.

Ежегодные весенние работы по выравниванию поверхности почвы выполняют для ее планировки и недопущения формирования на мульчирующей пленке после ее укладки «блюдец», которые провоцируют рост сорной растительности, скопление атмосферных осадков и процессы разрушения мульчирующей пленки.

Прикатывание поверхности почвы выполняют для: увеличения пропускной способности и контакта семян с грунтом, что после посева риса усиливает доступ влаги к семенам и в результате чего всходы появляются быстрее; создания благоприятных условий для более качественного, равномерного посева; предотвращения оседания земли и проваливания семян после посева; создания благоприятных условий для успешного прорастания и повышения всхожести семян; снижения испарений и высушивания почвы; увеличения качества обработки почвы, в случае когда земля была вспахана плохо или при высокой влажности после чего на поверхности осталось много комков и глыб.

Применение подземного капельного орошения позволяет с наилучшей эффективностью обеспечить распределение требуемой влажности в корнеобитаемом слое за счет того, что капельный шланг или лента находится на уровне центра корневой системы. Использование капельных лент с шагом между водовыпусками - 33 см позволяет с оптимальной эффективностью формировать зоны увлажнения на тяжелых слитых черноземах мелиоративно-водохозяйственного комплекса Нижней Кубани, а подземные шланги и/или ленты капельного полива, расположенны на расстоянии 24 см друг от друга, диаметром 16 мм с наилучшей равномерностью и эффективностью обеспечат в течение вегетационного периода риса влажность почвы 80% от наименьшей влагоемкости в слое 0,6 м, что является необходимым и достаточным условием для нормальной вегетации риса, а также создания требуемой предпосевной влажности в заданном слое почвы. Толщина стенок капельного шланга в 1,2 мм обусловлено необходимостью его эффективной работы в течение 8-ми летнего периода в тяжелых слитых черноземах, в том числе с применением фертигации.

Укладка подземных шлангов и/или лент капельного полива на глубину не выше середины корневой системы культур рисового севооборота и не выше глубины обработки почвы является обязательным и достаточным условием для формирования оптимальной зоны увлажнения прикорневого слоя почвы и обеспечения заданной влажности почвы, а также позволяет минимализировать оросительную норму и дозы вносимых удобрений, достичь максимальной эффективности по доступности воды и удобрений растениям рисового севооборота.

Схема укладки подземного капельного шланга и/или ленты производится с соблюдением условия внутрипочвенного орошения одним подземным капельным шлангом и/или лентой двух рядов перфораций на мульчирующей пленке, чем достигается максимальная эффективность распределения зон увлажнения в корневой зоне и способствует минимизации расхода оросительной воды требуемой для поддержания оптимальной влажности не только для культуры риса, но и сопутствующих для культур рисового севооборота.

Обработка поверхности почвы почвенными гербицидами перед ее укрытием перфорированной мульчирующей пленкой позволяет создать на ней, так называемый почвенный экран, при достижении которого всходы сорняков погибают, а сельскохозяйственные культуры продолжают расти, также это позволяет сохранить целостность пленки от порывов ее сорняками.

Использование пластиковой и/или биоразлагаемой перфорированной пленки позволяет: сократить оросительную норму за счет снижения потерь на испарение с поверхности почвы; нивелировать суточную амплитуду температуры пахотного горизонта почвы, а также ускорить сроки прогревания почвы, а, следовательно, и срок высадки рассады риса, что также увеличит вегетационный период для сопутствующих культур рисового севооборота; улучшить развитие корневой системы возделываемых замульчированных культур за счет образования большого количества придаточных корней; предотвратить попадание возбудителей болезней из почвы на растение при поливе и/или атмосферных осадках; снизить засоренность посевов сорной растительностью и сократить за счет этого дозы гербицидов; исключить появление почвенной корки, что обеспечивает нормальный рост и развитие растения; активизировать развитие червей и микроорганизмов; сохранить лучший товарный вид плодов сопутствующих культур рисового севооборота из-за отсутствия их контакта с землей.

Использование мульчирующей пленки с перфорацией позволяет упростить процесс высадки рассады риса и культур рисового севооборота, то есть уменьшить количество технологических агроприемов. Используемый диаметр перфорации равный 6 см, а также с расстоянием между ними в рядке и между соседними рядками по 6 см обеспечит наилучшие условия для роста, как риса, так и сопутствующих культур рисового севооборота.

Использование биоразлагаемой мульчирующей пленки позволяет возделывать озимые посевы овощей: моркови, свеклы, лука, чеснока, пастернака, петрушки, щавеля, шпината, укропа, а измельченная и запаханная в пахотный слой биоразлагаемая пленка в результате разложения ее колониями бактерий увеличит численность микроорганизмов и червей, тем самым улучшит почвенную структуру и мелиоративное состояние пахотного горизонта почвы.

Использование рассады риса позволяет ускорить сроки уборки риса, и тем самым увеличит вегетационный период для сопутствующих культур рисового севооборота, при этом почвенно-климатические условия выращивания рассады должны максимально соответствовать условиям Нижней Кубани, в связи с этим рассаду рекомендуется выращивать в питательных горшочках, в субстрате компоненты которого: высокоплодородная полевая земля, дерновая земля, перегной, верховой торф, крупнозернистый песок должны быть взяты в таком соотношении, чтобы содержание гумуса в субстрате было не ниже 60%, плотностью субстрата - 0,8-1,0 г/см³, порозность - 80-90%, содержание воздуха - не ниже 15-20% с добавлением в субстрат до посадки семян риса микроэлементов в размере 75% от полной нормы N₂₀₀P₈₀K₆₀ в кг д.в./га и одной подкормки азотными удобрениями в фазу 2-3 листов нормой N₄₀ в кг д.в./га, поддержание в период выращивания рассады температурного режима: днем 24-26°С, в пасмурную погоду - 20-22°С, ночью - 18-20°С, оптимальной предполивной влажности субстрата на уровне 80% от наименьшей влагоемкости, относительной влажности воздуха - 70-80% и освещенности: первые трое суток время досветки 24 часа, после третьих суток - не менее 12-14 часов в зависимости от светового дня и погодных условий.

Выращивание рассады риса в количестве от 1 до 3 растений в одном питательном горшочке диаметром 6 см позволяет, не травмируя растения риса высаживать его в перфорацию мульчирующей пленки, минимизировать стресс растения при пересадке, повысить выживаемость и урожайность риса.

Высаживание до 3 растений риса в одну перфорацию мульчирующей пленки обеспечит прирост получаемого урожая в среднем в 2,5 раза с 1 м без негативных изменений в биометрических характеристиках растений риса.

Использование фертигации позволяет с наибольшей эффективностью вносить пестициды и/или подкормки для растений через родземный капельный полив, одновременно с осуществлением орошения (полива), что позволяет минимизировать нерациональное использование препаратов, снизить дозы удобрений и себестоимость производства продукции рисового севооборота.

Лущение выполняют на глубину 0,06-0,08 м для рыхления и перемешивания почвы, сохранения почвенной влаги, заделки в почву пожнивных остатков, защиты от вредителей, возбудителей болезней культурных растений, и семян сорняков, при этом на поверхности почвы образуется мелкокомковатый слой, который уменьшает испарение влаги и способствует увяданию и гибели сорной растительности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена технологическая схема одной захватки при возделывании риса и сопутствующих культур рисового севооборота на подземном капельном орошении с укладкой подземного капельного шланга и/или ленты на глубину 0,18 м под мульчирующую пленку, в том числе биоразлагаемую; на фиг. 2 изображен фрагмент левой части технологической схемы одной захватки при возделывании риса и сопутствующих культур рисового севооборота на капельном орошении с укладкой подземного капельного шланга и/или ленты на глубину 0,18 м под мульчирующую пленку, в том числе биоразлагаемую; на фиг. 3 то же, разрез А-А; на фиг. 4 изображен фрагмент центральной части технологической схемы одной захватки при возделывании риса и сопутствующих культур рисового севооборота на капельном орошении с укладкой подземного капельного шланга и/или ленты на глубину 0,18 м под мульчирующую пленку, в том числе биоразлагаемую; на фиг. 5 то же, разрез Б-Б.

На чертежах размеры элементы технологической схемы одной захватки указаны в сантиметрах.

Технологическая схема одной захватки при возделывании риса содержит: 1 - подземный капельный шланг и/или лента; 2 - технологический проход; 3 - круглая перфорация в мульчирующей пленке под посадку культуры; 4 - мульчирующая пленка; 5 - технологический проезд; 6 - водовыпуски (фиг. 6).

Способ возделывания риса осуществляют следующим образом

Осенью в первый год осуществления способа возделывания риса на землях рисового ирригированного фонда при подземном капельном орошении под полиэтиленовой и/или биоразлагаемой мульчирующей перфорированной пленкой 4, предварительно, после уборки предшественника, однократно производят:

- нарезку и восстановление периферийных чековых канавок глубиной 0,4-0,6 м;

- выравнивание поверхности чеков;

- основную обработку почвы на глубину 0,25-0,30 м;

- очистку оросительных и сбросных каналов;

- подсыпку чековых валиков до проектных отметок;

- глубокое рыхление на глубину 0,2 м;

- дискование с заделкой органических удобрений на глубину 0,10-0,12 м нормой внесения 40-50 т на 1 га навоза или зеленого удобрения.

Весной первого года осуществления способа выполняют:

- боронование зубовыми боронами в два следа на глубину 0,08 м,

- укладку основной магистрали и подземных шлангов и/или лент 1 капельного полива на глубину не выше середины корневой системы культур рисового севооборота и глубины обработки почвы, при этом шаг между водовыпусками 6 подземного шланга и/или ленты 1 капельного полива равен 33 см, с диаметром и толщиной стенок капельного шланга и/или ленты 1 равным 16 мм и 1,2 мм соответственно, причем водовылив капельного шланга и/или ленты 1 в л/ч на 1 м принимается из условия обеспечения требуемой влажности в заданном слое почвы для культур рисового севооборота, при этом расстояние между капельными шлангами и/или лентами 1 равно 24 см.

Далее выполняют ежегодный весенне-осенний технологический цикл работ, включающий:

- выравнивание поверхности почвы;

- прикатывание поверхности почвы;

- подготовку семян риса, включающую их протравливание против семенной инфекции и однократную предпосевную обработку их регулятором роста;

- предпосадочный полив перед посадкой рассады риса нормой обеспечивающей влажность почвы 90% от наименьшей влагоемкости в слое 0,6 м;

- обработку поверхности почвы почвенными гербицидами;

- укладку на поверхность почвы перфорированной мульчирующей пленки 4 между полосами которой выполняют технологические проезды 5 и проходы 2, которые покрывают нетканым геосинтетическим материалом, при этом ширина полос перфорированной мульчирующей пленки 4 и расстояние между ее полосами зависит от технических характеристик техники используемой для возделывания риса и сопутствующих культур рисового севооборота, при этом соблюдается условие увлажнения почвы в корнеобитаемом слое одним подземным капельным шлангом и/или лентой 1 двух рядов перфораций 3 на мульчирующей пленке 4, в которую высаживают рассаду риса, причем диаметр перфорации 3 равен диаметру торфяного горшочка с питательным субстратом, в котором выращивают от 1 до 3 растений риса при этом расстояние между перфорациями 3 в рядке и между соседними рядами составляет по 6 см;

- обработку биологически активными веществами рассады риса за 1-2 дня до ее высадки в открытый грунт;

- высадку рассады риса в перфорацию 3 мульчирующей пленки 4 в фазу 6-7 листьев с зеленой окраской, хорошо развитой корневой системой и не зараженной вредителями и болезнями;

- полив рассады риса после ее высаживания в перфорацию 3 через систему подземного капельного орошения в течение всего вегетационного периода периодичностью и нормой полива зависящей от соблюдения условия обеспечения постоянной влажности почвы 80% от наименьшей влагоемкости в слое 0,4 м;

- внесение минеральных удобрений в количестве 25% от полной нормы минеральных удобрений двумя равными нормами Ν₂₅Ρ₁₀Κ_7,5 в кг д.в./га в фазу 8-9 листов после полной приживаемости и в фазу кущения методом фертигации через систему подземного капельного орошения;

- обработку растений риса пестицидами в фазу кущения;

- обработку растений риса биологически активными веществами в конце фазы кущения до начала выхода в трубку;

- обработку растений риса двукратно фунгицидами в фазу выхода в трубку и повторно через 20-25 дней;

- обработку растений риса инсектицидами в вегетационный период при превышении вредителями экономического порога вредоносности;

- уборку риса;

- предпосадочный полив перед посадкой сопутствующих культур рисового севооборота через систему подземного капельного орошения с одновременным внесением минеральных удобрений;

- посадка рассады и/или посев сопутствующих культур рисового севооборота с последующей обработкой их пестицидами, фунгицидами и инсектицидами;

- полив культур рисового севооборота через систему подземного капельного орошения в течение вегетационного периода;

- уборку сопутствующих культур рисового севооборота после их созревания;

- уборку мульчирующей перфорированной пленки 4 и капельной ленты 1, причем в случае использования биоразлагаемой мульчирующей пленки ее ос тавляют на поверхности почвы;

- лущение в два следа на глубину 0,06-0,08 м.

Затем ежегодный весенне-осенний технологический цикл работ повторяют.

Пример осуществления способа возделывания риса

Испытания способа возделывания риса проводилось в Краснодарском крае в ООО «Черноерковское» Славянского района (2-е отделение) на рисовом чеке (далее «опытное поле») площадью 4,5 га каждый.

В хозяйстве используется схема инженерного рисового участка Краснодарского типа.

Возделываемой культурой риса являлся - сорт Рапан.

Предшественник в первый год осуществления способа - рис.

На опытном поле с 2016 по 2019 г.применялся следующий севооборот:

- 2016 г.: рис (рассада) + бахча (рассада);

- 2017 г.: рис (рассада) + нут (семенной);

- 2018 г.: рис (рассада) + томаты (рассада);

- 2019 г.: рис (рассада) + яровая вика (семенная).

Способ возделывания риса на чеках рисовой оросительной системе при подземном капельном орошении под полиэтиленовой и/или биоразлагаемой мульчирующей перфорированной пленкой включал в себя перечень технологических операций представленных в таблице 1.

В результате апробации способа возделывания риса на чеках рисовой оросительной системы при подземном капельном орошении под полиэтиленовой и/или биоразлагаемой мульчирующей перфорированной пленкой удалось доказать эффективность не только возделывания риса (таблица 2), но и культур рисового севооборота (таблица 3).

Использование заявленного способа возделывания риса позволило улучшить мелиоративное состояние почв (таблица 4).

В результате возделывания риса на подземном капельном орошении под полиэтиленовой и мульчирующей перфорированной пленкой на землях ирригационного фонда была доказана эффективность разработанной нами технологии возделывания риса. Разработанная технология является более экологически безопасной системой земледелия при возделывании риса, чем традиционно применяемые в рисосеющем секторе России.

Предлагаемая технология снижает антропогенную нагрузку и улучшает эколого-мелиоративную ситуацию на рисовой оросительной системе. Из-за отсутствия смыкания грунтовых вод с оросительными водами не только остановлен процесс выноса минеральных, органических и средств химической обработки растений в нижележащие слои, но и их дальнейшее перемещение в водоприемник (реки, озера, лиманы), что благотворно сказывается на окружающей среде и здоровье человека.

Основными показателями эффективности заявленного способа являются: среднее по годам снижение оросительной нормы в 5 раз относительно традиционной технологии возделывания риса затоплением; улучшение мелиоративного состояния почв с «удовлетворительно» в 2016 году на «хорошо» в 2019 году; снижение трудоемкости на 34%; повышение урожайности в среднем на 14% и качества получаемого зерна; снижение себестоимости производства риса в среднем на 24%; уменьшение доз вносимых макро и микроэлементов в среднем на 30%; повышение рентабельности на 26%.

Реферат

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к выращиванию риса. Способ включает выращивание риса на капельном орошении под пластиковой пленкой, подготовку семян, почвы и рассады, управление орошением риса через систему капельного полива и внесением удобрений. Рис возделывают на землях рисового ирригированного фонда при подземном капельном орошении под пластиковой и/или биоразлагаемой перфорированной пленкой. Предварительно в первый год возделывания риса осенью, после уборки предшественника, однократно производят нарезку и восстановление периферийных чековых канавок глубиной 0,4-0,6 м, выравнивают поверхности чеков, осуществляют основную обработку почвы на глубину 0,25-0,30 м, очистку оросительных и сбросных каналов, подсыпку чековых валиков до проектных отметок, глубокое рыхление на глубину 0,2 м, дискование с заделкой органических удобрений на глубину 0,10-0,12 м с нормой внесения 40-50 т на 1 га навоза или зеленого удобрения. Весной первого года осуществления способа выполняют боронование зубовыми боронами в два следа на глубину 0,08 м, затем выполняют укладку основной магистрали и подземных шлангов и/или лент капельного полива на глубину не выше середины корневой системы культур рисового севооборота и глубины обработки почвы. Шаг между водовыпусками подземного шланга и/или ленты капельного полива равен 33 см, с диаметром и толщиной стенок капельного шланга и/или ленты - 16 мм и 1,2 мм соответственно. Водовылив капельного шланга и/или ленты в л/ч на 1 м принимается из условия обеспечения требуемой влажности в заданном слое почвы для культур рисового севооборота, при этом расстояние между капельными шлангами и/или лентами равно 24 см. Далее выполняют ежегодный весенне-осенний технологический цикл работ, включающий: выравнивание и прикатывание поверхности почвы; подготовку семян риса, включающую их протравливание против семенной инфекции и однократную предпосевную обработку их регулятором роста. Предпосадочный полив перед посадкой рассады риса осуществляют нормой, обеспечивающей влажность почвы 90% от наименьшей влагоемкости в слое 0,6 м. Поверхность почвы обрабатывают почвенными гербицидами. На поверхность почвы укладывают перфорированную мульчирующую пленку, между полосами которой выполняют технологические проезды и проходы, которые покрывают нетканым геосинтетическим материалом, при этом ширина полос перфорированной мульчирующей пленки и расстояние между ее полосами зависят от технических характеристик техники, используемой для возделывания риса и сопутствующих культур рисового севооборота; при этом соблюдается условие увлажнения почвы в корнеобитаемом слое одним подземным капельным шлангом и/или лентой двух рядов перфораций на мульчирующей пленке, в которую высаживают рассаду риса, причем диаметр перфорации равен диаметру торфяного горшочка с питательным субстратом, в котором выращивают от 1 до 3 растений риса, при этом расстояние между перфорациями в рядке и между соседними рядами составляет по 6 см; далее осуществляют высадку рассады риса в перфорацию мульчирующей пленки в фазу 6-7 листьев с зеленой окраской, хорошо развитой корневой системой и не зараженной вредителями и болезнями, которую за 1-2 дня до высадки в открытый грунт опрыскивают биологически активными веществами. После высаживания рассады риса выполняют ее полив через систему подземного капельного орошения в течение всего вегетационного периода периодичностью и нормой полива, зависящими от соблюдения условия обеспечения постоянной влажности почвы 80% от наименьшей влагоемкости в слое 0,4 м, затем вносят минеральные удобрения в количестве 25% от полной нормы минеральных удобрений двумя равными нормами N₂₅P₁₀K_7,5 в кг д.в./га в фазу 8-9 листьев после полной приживаемости и в фазу кущения методом фертигации через систему подземного капельного орошения, далее проводят обработку растений риса пестицидами в фазу кущения, биологически активными веществами в конце фазы кущения до начала выхода в трубку; двукратно фунгицидами в фазу выхода в трубку и повторно через 20-25 дней, инсектицидами в вегетационный период при превышении вредителями экономического порога вредоносности. После созревания осуществляют уборку риса; предпосадочный полив перед посадкой сопутствующих культур рисового севооборота через систему подземного капельного орошения с одновременным внесением минеральных удобрений, посадку рассады и/или посев сопутствующих культур рисового севооборота с последующей обработкой их пестицидами, фунгицидами и инсектицидами, причем полив культур рисового севооборота осуществляют через систему подземного капельного орошения в течение вегетационного периода; затем после созревания сопутствующих культур рисового севооборота выполняют их уборку, вслед за которой с поверхности почвы собирают мульчирующую перфорированную пленку, причем в случае использования биоразлагаемой мульчирующей пленки ее оставляют на поверхности почвы, далее осуществляют лущение в два следа на глубину 0,06-0,08 м, после чего ежегодный весенне-осенний технологический цикл работ повторяют. Способ обеспечивает повышение урожайности, улучшение мелиоративного состояния почв и биометрических показателей культуры риса, снижение оросительной нормы и трудоемкости производства риса. 6 ил., 4 табл.

Формула