ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ НА РИСОВЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ В КЫЗЫЛОРДИНСКОЙ ОБЛАСТИ

Умирзаков С.И. ¹, Максименко В.П.², Кирейчева Л.В.³ , Будикова К.М.⁴  

¹ORCID: 0000-0003-1658-7400, Доктор технических наук, Казахский научно-исследовательский институт рисоводства имени И.Жахаева, ²ORCID: 0000-0001-6715-896X,  Доктор сельскохозяйственных наук,  Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова, ³Доктор технических наук, Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова, ⁴ORCID: 0000-0001-7100-2773, Кызылординский государственный университет имени Коркыт Ата

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ НА РИСОВЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ В КЫЗЫЛОРДИНСКОЙ ОБЛАСТИ

 Аннотация

В статье проанализированы состояние использования орошаемых земель, потребность в оросительной воде и рассмотрены пути повышения использования водных ресурсов на рисовых системах за счет комплексного использования земельных ресурсов, базирующегося на обоснованных севооборотах, технологии регулирования водного режима и поддержания плодородия почв. Поэтому для развития рисоводства важны внедрение водо-ресурсосберегающих технологии возделывания культур рисового севооборота, усиление контроля за использованием водных ресурсов.

Ключевые слова: водные ресурсы, оросительные системы, рис, дефицит испаряемости, гидротермические условия.

  Umirzakov S.I.¹ , Maksimenko V.P.² , Kireycheva L.V.³, Budikova K.M.⁴

 ¹ORCID: 0000-0003-1658-7400,  PhD in Engineering, Kazakh Research Institute of Rice named after I.Zhahaeva,  ²ORCID: 0000-0001-6715-896X, PhD in Agriculture, All-Russian Research Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation named after A.N.Kostyakova, ³PhD in Engineering, All-Russian Research Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation named after A.N.Kostyakova, ⁴ORCID: 0000-0001-7100-2773, Kyzylorda State University named after Korkyt Ata

WATER EFFICIENCY RESOURCES RICE IRRIGATION SYSTEM IN KYZYLORDA REGION

 Abstract

The article analyzes the state of the use of irrigated land, the need for irrigation water and consider ways to improve the use of water resources in rice systems through integrated use of land resources, based on sound crop rotation, control technology of water treatment and maintenance of soil fertility. Therefore, for the development of rice production are important introduction of water-resource-saving technologies of cultivation of crops of rice crop rotation, increasing control over the use of water resources.

Keywords: water resources, irrigation, rice, evapotranspiration deficit, hydrothermal conditions.

Решение вопросов водосбережения, а точнее эффективного использования водных ресурсов, в природно-хозяйственных условиях Кызылординской области задача довольно сложная, поэтому она была и остается актуальной. Ее решение необходимо увязывать, с одной стороны, получением устойчивых урожаев, а с другой многоцелевого использования воды на рисовых системах.

В области имеется 231,4 тыс.га орошаемых земель, из них инженерно – подготовленные 178,1 тыс.га. Инженерно-подготовленные земли сосредоточены на таких крупных массивах орошения, как Тогускенский 28,283 тыс.га, Жанакоргано-Шиелийский 25,801 тыс.га, Кызылординский Левобережный и Правобережный массивы 103,469 тыс.га и Казалинский 21,415 тыс.га. В 2014 году было использовано 143,205 тыс. га [1].

Анализ многолетних данных (37 лет) показал, что эффективность использования водных ресурсов в регионе на недостаточно высоком уровне и это связано, в первую очередь, с отсутствием оперативного мониторинга основного гидротермического показателя, характеризующего потребность в компенсации дефицита водопотребления сельскохозяйственными культурами в зависимости от формирующихся условий конкретного года.

В основу анализа гидротермических условий за гидрологические годы положена методика Н.Н. Иванова (1955), уточненная Л.А. Молчановым (1955), в результате которого было установлено, что в целом по региону годовой дефицит испаряемости может изменяться в широком диапазоне величин: от 6720 до 15580 м³/га. [2,3]. О континентальности гидротермического режима на территории региона свидетельствует и тот факт, что дефицит испаряемости в основном формируется за апрель – сентябрь месяцы сохраняя годовую тенденцию, соответственно 6400 и 14150 м³/га. Таким образом, в условиях Кызылординской области без орошения не представляется возможным вести богарное земледелие, то есть, в конечном итоге, может быть речь идти только об орошаемом земледелии.

Учитывая, что сделать прогноз потребностей в оросительной воде на конкретный год еще методически недостаточно разработан, примем вероятностную характеристику дефицитов испаряемости, по данным которой можно проектировать параметры системы и элементы технологии регулирования водного режима на полях рисовой и других системах орошаемого земледелия. Вероятностную характеристику дефицитов испаряемости выполним по методике А.Г. Алексеева (1960), учитывающей асимметричность рядов распределения [4]. Результаты анализа по рядам распределения за гидрологический год (X-IX), за холодный период года (X-III) и вегетационный период (IV-IX месяцы) представлены на рисунке 1.

Рис. 1 - Вероятностное распределение дефицитов испаряемости по м/с Кызылорда (37 лет) за гидрологический год (1), холодный (2) и вегетационный (3) периоды

Графическое представление вероятностных распределений дефицитов испаряемости по м/с Кызылорда позволяет с заданной обеспеченностью рекогносцировочно определять потребность в оросительной воде на проектный год и свидетельствуют о широком диапазоне колебания дефицитов испаряемости, которые с целью экономного расходования на орошение сельскохозяйственных культур необходимо учитывать при эксплуатации оросительных систем.

Если ориентироваться на 95 % обеспеченность дефицита испаряемости при ведении орошаемого земледелия, то потребность в оросительной воде для сельскохозяйственных культур, кроме риса, должна составить порядка 10000 м³/га. Учитывая, что в связи с засоленностью почв и использования воды с минерализацией до 2 г/л, для обеспечения поддержания необходимого солевого режима на участках под рисом, применяется технология периодических сбросов минерализованной воды с чеков, потребность в воде для риса должна быть увеличена в 3-4 раза, то есть доведена до 30…40 тыс. м³/га.

Например, в регионе существует необходимость создания кормовой базы для животноводства. В этом случае часть земли на рисовой системе должна быть отведена под бобовые или другие кормовые культуры, водный режим под которыми можно осуществлять периодическими поливами и наиболее полно использовать остаточные запасы влаги после риса [5]. Учитывая, что с каждым годом проблема обеспечения кормами сельскохозяйственных животных обостряется и ее решение в условиях аридного климата возможно только путем увеличения площадей орошаемого земледелия, позволяющего создавать условия для устойчивого производства высокобелковых кормов из бобовых культур и, прежде всего, люцерны. В условиях Кызылординской области вполне реально применение повторных посевов и пожнивных. Поэтому, с целью повышения эффективности использования водных ресурсов, на рисовых системах должны быть комплексные севообороты, обоснованные как с экономических, так и экологических позиций. Последние должны быть ориентированы на экономное расходование водных ресурсов, поддержание устойчивого плодородия почв.

По данным С.Б. Кененбаева (2012) низкий уровень урожайности риса связан с недостаточными объемами применения минеральных и органических удобрений, слабое применение сидеральных культур и других источников органических веществ; неблагоприятная фитопатологическая обстановка в рисовых севооборотах, связанная с нарушением агротехники возделывания сельскохозяйственных культур и недостаточными объемами применения малотоксичных пестицидов нового поколения, индукторов устойчивости к вредным организмам [6].

Не менее важное, наряду с повышением продуктивности, внимание уделяется повышению устойчивости к экологическим стрессам, маловодопотреблению, скороспелости новых сортов. Селекция на солеустойчивость, холодостойкость актуальна практически во всех рисосеющих странах мира. В связи с неуклонно возрастающим дефицитом поливной воды все актуальнее  становится проблема маловодопотребления  «засухоустойчивости». Решение проблемы дефицита гидроресурсов напрямую связано с реализацией скороспелых,  маловодопотребляемых сортов и гибридов риса.

Важным фактором  повышения  плодородия бедных засоленных рисовых почв является органическое вещество, поэтому многие исследователи рекомендуют использование отходов рисоводства, в первую очередь соломы, для повышения содержания органики в почвах.

В то же время зарубежными исследователями в меньшей мере проявляется интерес к севообороту, как средству повышения плодородия почвы и получению экологически чистой продукции. В основном распространена классическая монокультура риса, а  севообороты используют на сильнозасоренных полях для борьбы с сорняками риса [7].

Опыт предыдущих лет и опыт возделывания люцерны в рисовых севооборотах в Калмыкии свидетельствует о том, что люцерна на рисовой системе должна занимать не менее 30 % и культивироваться не только с целью борьбы с сорняками, но и как культура-мелиорант, обеспечивающая повышение плодородие почв на рисовых системах Проведенными исследованиями в Калмыкии показано, что люцерна в течение двух лет накапливает 20…25 т/га корневых остатков, богатых белками, являясь основным источником положительного баланса и синтеза в ней органического вещества [8]. В первый год перепашки корни люцерны разлагаются на 60…70 %, на второй – полностью, что способствует накоплению в почве питательных элементов, особенно азота, улучшению структуры и других водно-физических свойств почвы. Кроме этого люцерна является надежным средством в борьбе с засолением. Эффект рассоления обеспечивается за счет разложения мощной корневой системы культуры и образованием ходов с хорошей проницаемостью, по которым вымываемые соли поступают в грунтовые воды. Пронизывая корнями всю толщу почвы до грунтовых вод, люцерна способствует понижению уровня грунтовых вод на 0,3…0,5 м, а формирование плотного травостоя заглушает развитие сорняков, выполняя функцию хорошего сороочистителя  В условиях Калмыкии урожайность различных сортов риса по предшественнику (люцерны) на 29…31 %  была выше, чем в севообороте рис по рису [8].

Вместе с тем, рисовый севооборот не следует рассматривать как постоянную застывшую схему с неизменным набором и порядком чередования культур. Осваиваемые севообороты должны быть сравнительно гибкой формой интенсивного использования ирригированных рисовых земель. В зависимости от специализации, конкретных почвенно-климатических и мелиоративных условий в разных зонах рисосеяния могут вводиться различные севообороты – как по составу культур и порядку их чередования, так и по продолжительности ротации.

Одним из резервов увеличения урожайности риса является повышение эффективности внесения минеральных удобрений. В 2011 году на один гектар посевов риса было внесено в среднем 158,4 кг д.в. минеральных удобрений. За последние 15 лет – это наивысший показатель. Однако в 80-е и вначале 90-х годов прошлого века на гектар вносили в среднем 330-350,00 кг д.в. минеральных удобрений, а в 1985 году – 399 кг д.в. [9].

Важной проблемой для региона является необходимость расширения разнообразия возделываемых культур, пользующихся спросом на рынке, что позволит не только рационально использовать оросительную воду для устойчивого развития региона, но и поднять уровень жизни местного населения.

Повышение конкурентоспособности риса казахстанского производства является залогом развития рисоводства в стране и окажет благоприятный импульс развитию социально-экономического благополучия рисосеющих регионов.

Выводы:

Повышение эффективности использования водных ресурсов на рисовых системах Кызылординской области может быть обеспечено за счет:

- комплексного использования земельных ресурсов в пределах системы, базирующегося на обоснованных севооборотах, включающих, кроме риса, кормовые, фитомелиоративные, пропашные, зерновые яровые и озимые культуры, обеспечивающие повышение продуктивности основной культуры, поддержание фитосанитарного уровня и плодородия почв, на использованных землях, снижение засоленности земель и затрат воды на единицу растениеводческого продукта (например, на кормовую единицу);

- подбора и размножения новых сортов риса и нетрадиционных культур, толерантных к достаточно высокому засолению почв, минерализованной поливной воде (до 2 г/л) и жесткому гидротермическому режиму в регионе.

 

Литература

1. Годовой отчет по водопользованию за 2014 год. Кызылординский филиал Республиканского государственного предприятия «Казводхоз», Кызылорда, 2015. - С. 7-10.
2. Иванов Н.Н. Мировая карта испаряемости – Л.: Гидрометеоиздат, 1955. - 40 с.
3. Молчанов, Л. А. Новая карта испаряемости на территории Средней Азии / Метеорология и гидрология в Узбекистане. - Ташкент: АН Узбекской ССР, 1955. – С. 35-39.
4. Алексеев Г.А. Графоаналитические способы определения и приведения к длительному периоду наблюдений параметров кривых распределения// - Труды ГГИ, вып. 73 «Вопросы формирования и методики расчетов стока»: - Л.: Гидрометеоиздат, 1960. - С. 90-140.
5. Дедова, Э. Б. Развитие мелиоративной науки в Республике Калмыкия [текст] / Э. Б. Дедова, М. А. Сазанов // Мелиорация и водное хозяйство. – 2014. – № 5-6. – С. 15 – 19.
6. Кененбаев С.Б. Состояние и перспективы научного сопровождения производства риса В Казахстане [текст] С. Б. Кененбаев // Научно-инновационные основы развития рисоводства в Казахстане и странах зарубежья: материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию Казахского научно-исследовательского института рисоводства имени И. Жахаева. – Кызылорда: «Издательский дом Акмешит», 2012.- С. 8 - 12.
7. Максименко, В.П. Химическая мелиорация почв с использованием композитного агрохимиката на углеродной структуре [текст] / В.П. Максименко, С. Ю. Деев, С.А. Меньшикова // Агрохимический вестник. – 2009. - № 4. - С. 30 - 31.
8. Кониева, Г.Н. Технология возделывания люцерны в рисовых севооборотах Калмыкии [текст] / Г. Н. Кониева, Б. Б. Эрднеева // Мелиорация и проблемы восстановления сельского хозяйства в России: Материалы международной научно—практической конференции «Костяковские чтения» 20-21 марта 2013 года. – М.: ВНИИА, 2013. -С. 55 – 58.
9. Дедова Э.Б. Сорго как культура – фитомелиорант на рисовых системах Калмыкии [текст] / Э. Б. Дедова, В. А. Сазанова, М. А. Сазанов // Инновационные технологии в мелиорации: материалы международной научно-практической конференции «Костяковские чтения», 13 апреля 2011 года. – М.: Изд. ВНИИА, 2011. –С. 51 – 54.

References

1. Godovoi otchet po vodopolzovaniyu za 2014 god. Kizilordinskii filial Respublikanskogo gosudarstvennogo predpriyatiya «Kazvodhoz», Kizilorda, 2015. - S. 7-10.
2. Ivanov N.N. Mirovaya karta isparyamosti - L. Gidrometeoizdate, 1955. - 40 s.
3. Molchanov_ L. A. Novaya karta isparyaemosti na territorii Sred_nei Azii / Meteorologiya i gidrologiya v Uzbekistane. – Tashkent- AN Uzbekskoi SSR- 1955. – S. 35-39.
4. Alekseev G.A. Grafoanaliticheskie sposobi opredeleniya i prive_deniya k dlitelnomu periodu nablyudenii parametrov krivih raspredeleniya// - Trudi GGI_ vip. 73 «Voprosi formirovaniya i metodiki raschetov stoka»- L.- Gidrometeoizdat_ 1960 - S. 90-140.
5. Dedova_ E. B. Razvitie meliorativnoi nauki v Respublike Kalmikiya [tekst] / E. B. Dedova_ M. A. Sazanov // Melioraciya i vodnoe hozyaistvo. – 2014. – № 5-6. – S. 15 – 19.
6. Kenenbaev S.B. Sostoyanie i perspektivi nauchnogo soprovojdeniya proizvodstva risa V Kazahstane [tekst] S. B. Kenenbaev // Nauchno_innovacionnie osnovi razvitiya risovodstva v Kazahstane i stranah zarubejya_ materiali Mejdunarodnoi nauchno_prakticheskoi konferencii_ posvyaschennoi 80-letiyu Kazahskogo nauchno_issledovatelskogo instituta risovodstva imeni I. Jahaeva. – Kizilorda - «Izdatelskii dom Akmeshit»- 2012.- S. 8 - 12.
7. Maksimenko V.P. Himicheskaya melioraciya pochv s ispolzovaniem kompozitnogo agrohimikata na uglerodnoi strukture [tekst] / V.P. Maksimenko, S.Y. Deev, S.A. Menshikova // Agrohimicheskii vestnik. – 2009. № 4. - S. 30 - 31.
8. Konieva_ G.N. Tehnologiya vozdelivaniya lyucerni v risovih sevooborotah Kalmikii [tekst] / G.N. Konieva, B.B. Erdneeva // Melioraciya i problemi vosstanovleniya selskogo hozyaistva v Rossii_ Materiali mejdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferencii «Kostyakovskie chteniya» 20_21 marta 2013 goda. – M., VNIIA, 2013. - S. 55 – 58.
9. Dedova E.B. Sorgo kak kultura – fitomeliorant na risovih sistemah Kalmikii [tekst] / E. B. Dedova, V. A. Sazanova, M. A. Sazanov // Innovacionnie tehnologii v melioracii_ materiali mejdunarodnoi nauchno_prakticheskoi konferencii «Kostyakovskie chteniya» - 13 aprelya 2011 goda. – M., Izd. VNIIA- 2011.  – S. 51 – 54.