Агротехнологические особенности возделывания различных сортов риса в условиях Сарпинской низменности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Агротехнологические особенности возделывания различных сортов риса в условиях Сарпинской низменности

Общая характеристика работы

Актуальность исследований. Рисовые оросительные системы Калмыкии, размещённые в Сарпинской низменности являются самой северной зоной товарного рисосеяния в Российской Федерации. Площадь риса в настоящее время превышает 5 тыс. га. До 90-х годов прошлого столетия на этих землях производилось 23,8…25,7 тыс. тонн риса (при посевной площади - 7,2…8,1 тыс. га и средней урожайности 3,5…4,0 т/га), что практически обеспечивало республику этим ценным продуктом питания. Однако, за последние десятилетия площади посевов, валовые сборы и урожайность риса в Калмыкии значительно снизились.

Причинами этого являются дефицит финансовых и материальных ресурсов, диспаритет цен между производимой сельскохозяйственной продукцией и стоимостью техники, ГСМ, средств химизации. Анализ сортовой культуры риса в республике Калмыкия показал, что на протяжении десятилетий наблюдается моносортное возделывание культуры. Это привело к тому, что даже в самые благоприятные годы урожайность риса не превышала 3 т/га. В связи с этим, одним из основных направлений повышения эффективности рисоводства является совершенствование агротехнических приемов возделывания риса на основе подбора новых экологически пластичных сортов, адаптированных к агроландшафтным районам Сарпинской низменности, водосберегающих режимов орошения, способов и норм высева. Решение этих вопросов позволит повысить продуктивность риса в условиях Сарпинской низменности с обеспечением урожая зерна на уровне 4,5…5,5 т/га при экономии водных ресурсов на 20…30%.

Целью исследований является повышение продуктивности риса до 5,0…6,0 т/га на основе подбора экологически пластичных сортов риса для различных агроландшафтных районов Сарпинской низменности и совершенствование основных элементов их возделывания в направлении экономии природных и материально-технических ресурсов.

Программой исследований предусматривалось решение следующих основных задач:

- проанализировать научно-литературный материал по практическому опыту возделывания риса, наметить перспективные пути совершенствования технологических приемов, обеспечивающих повышение продуктивности посева при рациональном использовании природных и хозяйственных ресурсов;

- провести агроэкологическое испытание и подбор сортов риса для агроландшафтных районов Сарпинской низменности;

- изучить закономерности продукционного процесса и урожайность различных сортов риса в зависимости от почвенно-мелиоративных и метеорологических условий;

- выявить влияние сочетания режимов орошения, способов и норм посева на урожайность риса;

-определить экономическую и энергетическую эффективность усовершенствованной технологии возделывания риса.

Объект и предмет исследований. Объектом исследований являются рисовые мелиоративные системы и культура рис. Предмет исследований различные по скороспелости сорта риса (Кубань-3, Боярин, Вираж, Серпантин, Привольный, Раздольный, Гарант, Командор, Новатор, Контакт, Фонтан, Изумруд).

Научная новизна. Впервые для агроландшафтных районов Сарпинской низменности (степной и лиманной части) выявлены адаптированные сорта риса, обеспечивающие формирование урожайности зерна на уровне 4,5…5,5 т/га. Установлены закономерности влияния термического фактора на продукционный процесс риса и его продуктивность. Разработаны усовершенствованные элементы агротехнических приемов возделывания риса, обеспечивающие высокую продуктивность зерна при экономии водных ресурсов.

Основные положения, выносимые на защиту:

* особенности роста, развития и продуктивности различных сортов риса в зависимости от почвенно-мелиоративных и термических условий;

* водосберегающий режим орошения и показатели водопотребление риса;

* усовершенствованная технология возделывания риса для условий Сарпинской низменности, обеспечивающая продуктивность зерна на уровне 4,5…5,5 т/га и экономию природных и материально-технических ресурсов.

Личный вклад автора: постановка цели и задач исследования; разработка программы, выбор методик, закладка и проведение полевых опытов; анализ и обобщение их результатов; поиск и аппроксимация математических взаимосвязей; обработка и анализ метеоданных; подготовка выводов и предложений производству; внедрение результатов исследований в сельскохозяйственное производство.

Практическая значимость работы. Применение адаптированных для агроландшафтных районов сортов риса, разработанных рациональных режимов орошения, способов и норм посева обеспечивают получение до 4,5…5,5 т/га зерна и экономию оросительной воды на 20…30%.

Достоверность результатов исследований. Степень обоснованности результатов исследований подтверждается многолетним периодом исследований, корректностью принятых методик постановки опытов, большой базой полученного экспериментального материала, широким использованием методов вариационной статистики.

Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований усовершенствованной технологии возделывания риса в ФГУП «Харада» Октябрьского района Республики Калмыкия на площади 50 га, подтвердила возможности получения зерна на уровне 4,5…5,5 т/га, при которой чистый доход составил 18,5…21,2 тыс. руб./га.

Апробация работы. Основные результаты исследований и положения диссертационной работы докладывались на Международных научно-практических конференциях: «Современные проблемы мелиорации и водного хозяйства» (Москва, 2009), «Новые идеи и решения молодых исследователей в развитии АПК» (Волгоград, 2009); научно-практической конференции, посвященной 85-летию аграрной науки Калмыкии «Актуальные проблемы сельскохозяйственного производства» (Элиста, 2010), «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий» (Рязань, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 1 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 179 стр. компьютерного текста, в том числе основного текста 153 страниц, 40 таблиц, 14 рисунков. Список литературы включает 234 наименований, в т. ч. 10 иностранных источников.

Содержание работы

рис урожайность мелиоративный агроэкологический

Во введение показана актуальность проблемы, цель и задачи исследований, обозначена научная новизна полученных результатов, их достоверность и практическая значимость, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе “Современное состояние и проблемы рисосеяния в условиях Сарпинской низменности” рассмотрены теоретические вопросы и практический опыт возделывания риса в различных природно-климатических зонах страны, отражены экологические проблемы рисовых агроландшафтов, показано состояние и развитие рисосеяния на территории Республики Калмыкия. Анализ литературных источников показал, что вопросами изучения факторов, влияющих на продуктивность риса, занимались многие ученые (Б.А. Неунылов, В.Б. Зайцев, Е.П. Алешин, Натальин Н.Б., З.Ф. Тулякова, Б.Б. Шумаков, Е.М. Харитонов, И.П. Кружилин, В.К. Багненко, П.И. Костылев, А.Ч. Шеуджен, Г.Л. Зеленский, Н.К. Дудаков и др.). Вопросы конструирования рисовых мелиоративных агроландшафтов, оптимизации их структуры и экологически безопасного функционирования изложены в работах ведущих ученых Н.И. Парфеновой, Н.М. Решеткиной, Л.В. Кирейчевой, В.В. Бородычева, С.Д. Исаевой, Г.А. Романенко, А.В. Чамышева, В.Ф. Шащенко, Э.Б. Дедовой, М.А. Сазанова, С.Б. Адьяева, К.М. Авакян, Т.Ф. Бочко и др. Анализ сортовой структуры риса в Республике Калмыкия показал, что на протяжении десятилетий (1983…2010 гг.) наблюдается моносортное возделывание культуры (Кубань-3), который в 90-х годах занимал практически всю посевную площадь. Это привело к тому, что даже в самые благоприятные годы производственная урожайность риса не превышала 3 т/га. В результате систематизация литературного и патентного анализов научных материалов по практическому опыту возделывания риса, сформулирована рабочая гипотеза и разработана программа исследований, включающая подбор и агроэкологическое испытание сортов риса для агроландшафтных районов Сарпинской низменности, разработку водосберегающего режима орошения риса с учетом его фенологических фаз роста и развития.

Во второй главе “Характеристика почвенно-климатических условий и методика проведения исследований” приведена характеристика почвенно-климатических условий опытных участков, дана схема постановки и проведения полевых экспериментов, изложена методика исследований. Экспериментальные исследования по агроэкологическому испытанию различных сортов риса, разработке дифференцированных режимов орошения и экономической эффективности возделывания риса проводились в 2007…2010 гг. на территории ФГУП «Харада» Россельхозакадемии Октябрьского района Республики Калмыкия, расположенной в зоне деятельности Сарпинской ООС. В соответствии с программой исследований и решения поставленных задач были заложены и проведены три полевых опыта.

Опыт 1. Агроэкологическое испытание и подбор сортов риса для различных гидрогеологических условий. Полевой эксперимент предусматривал подбор и изучение влияния агроландшафтных районов Сарпинской низменности (фактор А) на продукционный процесс и урожайность риса разных групп скороспелости (фактор В). Среднеспелые сорта Кубань-3 (st), Боярин, Вираж, Серпантин, Привольный, Раздольный, Гарант, Командор; раннеспелые - Новатор (st), Контакт, Фонтан, Изумруд. Расположение вариантов систематическое. Повторность опыта четырехкратная. Размер делянок 60 м², общей площадью 0,57 га.

Почвы опытного участка - бурые полупустынные средне- и тяжелосуглинистые, характеризуются щелочной реакцией среды (рН = 8…8,4), плотностью сложения пахотного слоя 1,28…1,30 т/м³, низким содержанием гумуса (в слое 0…0,4 м) - 1,15…1,26% и азота - 42,7…63,5 мг/кг; повышенным содержанием подвижного фосфора (85,6…94,1 мг/кг) и высоким обменным калием (485…510 мг/кг). Емкость поглощения почвы невысокая, в пахотном слое на долю поглощенного натрия приходится 8,1%, а в подпахотном - 7,9…8,7%. Содержание и состав воднорастворимых солей характеризуется незначительной вариабельностью: в слое почвы 0…0,4 м - 0,197…0,214%, в метровом - 0,131…0,140%.

Основной фон почвенного покрова лиманных понижений северной и центральной части Сарпинской низменности образуют лугово-каштановые, средне- и тяжелосуглинистые с прослоями шоколадных глин в комплексе с солонцами от 35 до 50%, которые характеризуются значительной для данных условий мощностью органогенного горизонта (до 50 см). Содержание гумуса и азота на 20…25% больше, чем в степных почвах. Уровень залегания грунтовых вод - на уровне 0,9…1,2 м при высокой минерализации вод - 20 и более г/л. По содержанию водорастворимых солей большая часть лугово-каштановых почв отнесена к слабозасоленным (0,292%) солей в слое почвы 0…0,4 м, в метровой толще - 0,317%, и только на глубине 1,5 м содержание их достигает 0,55% от массы почвы.

Опыт 2. Влияние режима затопления, способов и норм посева на продуктивность риса. Объектом исследований являлись рисовый агроценоз и различные по скороспелости сорта риса (среднеспелый - Боярин и раннеспелый - Контакт). Расположение вариантов в трехфакторном опыте систематическое, повторность трехкратная. Схема опытов по фактору А (режим орошения) включала варианты: А₁ - режим постоянного затопления (контроль), А₂ - режим укороченного затопления; А₃ - режим переменного затопления; способ посева (фактор В) предусматривал следующие варианты - разбросной, узкорядный, рядовой. Изучение норм высева семян риса (фактор С) проводилось по схеме с вариантами: 5,5 млн. шт./га; 6,5 млн. шт./га; 7,5 млн. шт./га.

Опыт 3. Проведение эколого-мелиоративной оценки состояния рисовых оросительных систем Сарпинской низменности. При проведении анализа и оценки компонентов рисовых агроландшафтов были проведены камеральные и полевые исследования, использованы Фондовые материалы почвенно-аналитической лаборатории за 1983…2009 гг. КФ ГНУ ВНИИГиМ, Материалы мелиоративных кадастров по Республике Калмыкия за 1981…2009 гг.

Полевые исследования были проведены в соответствии с требованиями «Методики полевого опыта» (Б.А. Доспехов, 1985), «Методики полевого опыта в условиях орошения» (ВНИИОЗ, 1983), «Методики биоэнергетической оценки эффективности технологий в орошаемом земледелии» (ВАСХНИЛ, 1989). Математическая обработка данных проводилась методами корреляционного, регрессионного, дисперсионного анализа по методике Б.А. Доспехова (1985), с помощью программы STATISTICA 6.0 и процессора электронных таблиц Microsoft Excel XP. В полевых опытах проводились фенологические наблюдения за фазами развития различных сортов риса, учет густоты стояния растений, определения элементов структуры урожая по методике Госсортосети (1995). Основные агрохимические показатели почвы определялись в пахотном и подпахотном слое. Содержание гумуса определялось по И.В. Тюрину, общий азот - по Корнфильду, нитратный азот - колориметрическим методом, аммонийный азот - методом кислотной вытяжки - ГОСТ 26951-86, подвижный фосфор и калий - по Б.П. Мачигину - ГОСТ 26205-91. При определении водно-физических свойств почвы гранулометрический состав изучался по методике Н.А. Качинского, плотность твердой фазы - пикнометрическим способом, плотность сложения почвы - методом режущего кольца, а наименьшая влагоемкость (НВ) - методом заливаемых площадок. Воднобалансовые расчеты для рисовых чеков проводились по методике ВНИИ риса (1979).

В третьей главе “Агробиологические особенности роста и развития различных сортов риса в условиях Сарпинской низменности” приведены результаты экспериментальных исследований формирования продуктивности риса в зависимости от термических ресурсов. В период проведения наших исследований по теплообеспеченности годы характеризовались следующим образом (рис.1): самыми теплыми оказались 2007 и 2010 годы - ?t ? 15⁰С составила соответственно 3422 и 3498⁰С; 2008 и 2009 годы были средними ?t ? 15⁰С - соответственно 2996 и 3106⁰С.

Зависимость урожайности риса от теплообеспеченности периода вегетации оценивается с коэффициентом 0,81 и выше. Так, высокая урожайность риса по всем вариантам опыта получена в самые теплые годы - 2007 и 2010 гг. соответственно 4,98 и 5,38 т/га.

Рис. 1. Зависимость урожайности зерна от теплообеспеченности вегетационного периода

Температура воздуха в середине и конце периода вегетации риса в 2007 году превышала среднюю многолетнюю величину соответственно на 2,57⁰С и 1,3⁰С. В 2010 году средняя температура за вегетацию риса была выше на 1,87 ⁰С по сравнению со средними многолетними данными и ниже на 2,31…2,38⁰С, чем в 2008 и 2009 гг. Продолжительность вегетационного периода у среднеспелых сортов риса за годы исследований составляла 111…123 дня, при этом отмечено, что в степном агроландшафтном районе созревание наступает на 2…3 дня раньше, чем в лиманном. Это объясняется тем, что лиманный агроландшафтный район характеризуется более сложными почвенно-мелиоративными условиями.

Основными структурными компонентами урожая зерна риса являются высота растений, число и масса зерен с метелки, длина метелки, масса 1000 зерен (табл. 1).

Динамика формирование показателей продуктивности риса показала, что максимальная высота растений по годам исследований наблюдалась у стандартного сорта Кубань-3 - 100,5…105,2 см. Самые низкорослые оказались растения сорта Вираж 71,6…74,9 см. Установлена линейная регрессионная связь продуктивности с высотой растений риса, при этом коэффициент корреляции по сортам варьирует от 0,45 до 0,86.

Таблица 1. Элементы структуры урожая различных по скороспелости сортов риса в условиях Сарпинской низменности, среднее за 2007…2010 гг.

Масса 1000 зерен в степном районе варьировала у среднеспелых сортов от 23,11 до 29,88 г, у раннеспелых от 20,08 до 29,31 г. В лиманной части масса 1000 зерен варьировала у среднеспелых сортов в пределах 20,03…28,51 г, в раннеспелой группе - 19,31…26,23 г. Максимальное значение массы 1000 зерен сортов наблюдалось в 2010 году, так из среднеспелых у сортов отличился сорт Боярин - 29,88 г, выращенном в степном районе. Среди раннеспелых сортов высокий показатель массы 1000 зерен имел сорт Контакт 29,31 г. при этом коэффициент корреляции по сортам варьирует от 0,53 до 0,94. Отмечено, что зависимость урожайности зерна от массы 1000 зерен у среднеспелых Командор и Привольный характеризуется средней степенью корреляционной сходимости, на что указывает коэффициент корреляции соответственно R = 0,53 и 0,57. Выявлена линейная зависимость урожая риса от числа зерен с метелки, которая характеризуется высокой степенью корреляционной сходимости, на что указывает коэффициент корреляции R = 0,85…0,92.

Длина главной метелки подвержена больше гибридологической изменчивости, чем модификационной или экологической. Полукарликовые сорта, как правило, имеют метелки средней и короткой длины. Нами установлена линейная регрессионная связь урожайности риса с длиной метелки, при этом коэффициент корреляции по годам исследований варьирует от 0,71 до 0,96. Длина метелки в наших образцах варьировала в степном агроландшафтном районе среди среднеспелых сортов от 12,5 до 18,1 см., среди раннеспелых от 12,5 до 18,4 см. В лиманном районе у среднеспелых групп длина метелки колебалась в пределах 13,0…17,5 см., у раннеспелых 11,9..18,0 см. Максимальная длина метелки в опыте получена на степном агроландшафте в 2010 году у среднеспелого сорта Кубань и у раннеспелого сорта Фонтан18,4 см.

Наибольшая масса зерна с главной метелки отмечена у среднеспелого сорта Боярин - 3,16…3,63 г, что на 0,36…0,51 г больше по сравнению со стандартным сортом Кубань-3. Наименьший показатель массы зерна с главной метелки по годам исследований в этом районе отмечен у сорта Серпантин - 2,23 г, что ниже стандарта на 1,04 г. У сорта Привольный изменчивость массы метелки колеблется от 2,63 г до 3.57 г. В среднем вес зерен у сорта Привольный составлял 3,02 г, что выше стандарта на 0,25 г. У раннеспелых сортов масса зерна с метелки варьировала по вариантам опыта от 1,42 до 3,58 г. Наиболее высокий этот показатель отмечен у сорта Контакт 2,76…3,11. Необходимо отметить, что наблюдается зависимость массы зерна с метелки от метеорологических условий, так практически у всех сортов лучшие значения этого показателя отмечены в 2010 году. Зависимость урожайности риса от массы зерна с метелки, характеризуется высокой степенью корреляционной сходимости, на что указывают коэффициенты корреляции R = 0,84…0,97.

Продуктивность среднеспелых сортов риса в степном агроландшафтном районе варьировала по годам исследований от 3,38 до 6,20 т/га, в лиманной части - от 2,34 до 5,91 т/га (табл. 2).

Таблица 2. Урожайность различных по скороспелости сортов риса в зависимости от агроландшафтных районов Сарпинской низменности, т/га

У раннеспелых сортов варьирование по вариантам опыта составляет от 2,24 до 5,79 т/га. При этом самые высокие показатели отмечены в 2010 году, что связано с хорошей теплообеспеченностью вегетационного периода. Низкая урожайность зерна сформировалась в 2008 году - 2,24..4,39 т/га у раннеспелых сортов, 2,34…4,78 т/га у среднеспелых сортов.

Оценку экологической пластичность сортов оценивали через индекс интенсивности: где, - среднее значение урожайности всех сортов на всех экологических фонах испытания; - средние значения урожайности сорта на оптимальном (степная часть) и лимитирующем (лиманная часть) фонах (табл.3). Данные продуктивности изучаемых сортов обрабатывали методом двухфакторного анализа, при этом средняя урожайность по всем сортам в опыте () составила 4,21 т/га.

Таблица 3. Оценка экологической пластичности сортов риса

Достоверность отклонения сорта рассчитывали по индексу интенсивности от усредненного показателя продуктивности сортов - НСР_и = 7,84%. Классификацию сортов по степени интенсивности или отзывчивости на оптимальный фон проводили по следующей градации: к интенсивным или высокопластичным относятся сорта Вираж, Серпантин, Фонтан и Изумруд, имеющие - И_сорта > И_ср.+НСР_и (> 28,26%); к полуинтенсивным - сорта Боярин, Раздольный, Гарант и Командор с - И _сорта варьирующем в пределах 12,58…28,26%; в группу экстенсивных или слабопластичных сортов (И _сорта < 12,58%) вошли Кубань, Привольный, Новатор и Контакт. Таким образом, выявленные сорта с широкой экологической адаптацией экстенсивного типа могут рекомендоваться для возделывания в лиманной части Сарпинской низменности, а на более благоприятном экологическом фоне - сорта интенсивного и полуинтенсивного типа

В четвертой главе “Влияние различных режимов орошения, способов и норм посева на продуктивность риса” рассмотрены три режима затопления, применяемых при возделывание риса: постоянное (контроль); укороченное; переменное. Приведены результаты экспериментальных исследований по сочетанию режимов орошения, способов и норм посева на продуктивность риса. Анализ полученных данных свидетельствует, что наибольшая урожайность риса сортов Боярин (5,72 т/га) и Контакт (5,41 т/га) обеспечивается при переменном режиме орошения, возделываемым рядовым способом с нормой высева 5,5 млн. шт./га (табл. 4).

Исследованиями выявлено, что оросительная норма под культуру затопляемого риса зависит от режима орошения и биологических особенностей сорта. При режиме постоянного затопления риса на бурых полупустынных почвах среднеспелого сорта Боярин по предшественнику рис оросительная норма составила 21433 м³/га, у раннеспелого сорта Контакт меньше на 1753 м³/га; при режиме укороченного затопления величина оросительной нормы соответственно - 18750 и 18105 м³/га; при переменном водном режиме риса - соответственно по сортам - 17865 и 17305 м³/га.

Водный баланс рисового чека представлен приходной и расходной частями (табл. 5). В приходной части водного баланса учитывали оросительную норму и количество выпавших осадков за вегетационный период риса. Расходная часть водного баланса состоит из шести статьей - влагонасыщение почвогрунта, фильтрация, транспирация растений, испарение с поверхности рисовых чеков, поддержание слоя воды в чеке, проточность и сброс. Наши полевые исследования проводились в звене севооборота рис-рис. Поэтому расчетные значения объемов воды, расходуемых на влагонасыщение толщи почвы, имеющей средний и тяжелый гранулометрический состав составили 1500 м³/га или 7,1…12,5% от общего водопотребления культуры. Изучение динамики водопотребления и структуры водного баланса посевов риса показало их зависимость от применяемого режима затопления, фенологических фаз развития растений.

Таблица 4. Влияние режимов затопления, способов и норм посева на урожайность риса (среднее 2007…2010 г.г.)

Основную часть расхода воды при возделывании риса составляют испарение и транспирация (суммарное водопотребление) от 8098 до 8945 м³/га или 40,0…43,5% суммы всех статей расхода. Влагонасыщение толщи почвы, имеющей средний и тяжелый гранулометрический состав составила 1500 м³/га или 7,1…12,5% от общего водопотребления культуры, величина фильтрации -2340…3670 м³/га. Как показали водобалансовые расчеты, невязка по вариантам опыта составила 1,7…3,0%, что говорит о достоверности результатов. Среднесуточный расход воды при возделывании риса зависел как от типа водного режима, так и от скороспелости сорта. Так у среднеспелого сорта Боярин наибольший среднесуточный расход воды за вегетационный период отмечен при режиме укороченного затопления 40,8…44,7 м³/га, что на 2,7…5,3 м³/га больше, чем на варианте режима постоянного затопления и на - 6,3…9,7 м³/га по сравнению с вариантом переменного затопления. У раннеспелого сорта Контакт среднесуточный расход воды за вегетацию варьировал от 32,1…45,0 м³/га. Таким образом, при переменном затоплении риса формируется оросительная норма на уровне 17865 м³/га (среднеспелый сорт Боярин) и 17305 м³/га (раннеспелый сорт Контакт), что соответственно на 2683 м³/га и 1575 м³/га меньше, чем при орошении постоянным затоплением. Если сравнивать переменный тип водного режима с постоянным, то уменьшение оросительной нормы составляет 2375…3568 м³/га или на 12,1…16,7%. Данная технология позволяет за счет более рационального расходования воды в начальный период затопления (4800 м³/га) и на завершающем этапе вегетации риса экономить оросительную воду.

В пятой главе “Экономическая и энергетическая эффективность возделывания риса в условиях Сарпинской низменности” рассмотрены усовершенствованные элементы технологии возделывания риса (адаптированные сорта для агроланшафтных районов, режим орошения, способы и нормы посева). Дана экономическая и агроэнергетическая оценка эффективности возделывания риса. Результаты экономической оценки технологии возделывания риса в условиях Сарпинской низменности показали, что наименьшие затраты при возделывании риса 18,39…18,97 тыс. руб./га, сложились на варианте режима переменного затопления. При возделывании риса по укороченному типу затопления затраты возрастали в среднем на 180…470 руб./га, а в сравнении с контролем разница составляет 1000…1210 руб./га. Наибольшие затраты на контрольном варианте объясняются тем, что во-первых, на полив расходуется 3936…4286,6 руб./га, тогда как при переменном режиме - 3462…3573 руб./га; во-вторых, большая норма высева семян - 7,5…8,5 млн.шт./га (при укороченном и переменном затоплении - 5,5…6,5 млн.шт./га).

Таблица 5. Водные балансы риса в зависимости от режимов орошения (среднее 2007…2010 гг.)

Накопленный приток рассчитывали с учетом цены реализации одной тонны зерна риса -8,0 тыс. рублей. Так, у среднеспелого сорта Боярин накопленный отток в среднем по вариантам опыта составил 43,82 тыс. руб./га, у сорта Контакт - 42,10 тыс. руб./га. Сальдо денежного потока на контрольном варианте составляло 21,20…21,95 тыс. руб./га, а индекс доходности вложенных затрат - 2,08…2,10. Наибольшей величиной индекса доходности вложенных затрат 2,35…2,41 характеризовался вариант, при возделывании риса режимом переменного затопления. Дисконтированный чистый доход в зависимости от режима затопления культуры у среднеспелого сорта Боярин варьировал от 2,66 до 4,85 тыс. рублей, или от 12,12 до 22,01%; у раннеспелого сорта Контакт - от 2,18 до 3,69 тыс. рублей или от 10,28 до 17,40%.

Агроэнергетическая оценка изучаемых приемов возделывания риса подтверждает сделанные выводы по экономической эффективности Установлено, что возделывание риса в условиях Сарпинской низменности по технологии переменного затопления способствует увеличению продуктивности, при этом энергозатраты возрастают на 1,39…2,26 ГДж/га по отношению к контрольному варианту, соответственно и биоэнергетический коэффициент, отражающий отношение полученной с урожаем энергии к затраченной составляет 2,56…2,57. Наибольшее количество энергии, накапливаемой с урожаем, было у среднеспелого сорта Боярин на варианте режима переменного затопления и достигало 98,36 ГДж/га.

Выводы

1. Сарпинская низменности относится к северным районом не только отечественного, но и мирового рисосеяния, однако территория располагает богатейшими тепловыми и радиационными ресурсами: продолжительность дней с температурой выше 15⁰С 128…153, сумма среднесуточных температур воздуха выше 15⁰С - 3000…3500⁰С, фотосинтетически активная радиация - 47,2 ккал/см², что вполне согласуется с биологической потребностью ране - и среднеспелых сортов риса для формирования высоких урожаев зерна.

2. Для конкретного агроландшафтного района Сарпинской низменности выделены наиболее адаптированные сорта риса. Так, с широкой экологической адаптацией (И _сорта < 12,58%) выявлены для возделывания, как в степном, так и в лиманном агроландшафтном районах следующие сорта риса: Кубань - 3, Привольный, Новатор, Контакт. Сорта риса Боярин, Раздольный и Командор (И _сорта 12,58…28,26%) хорошо зарекомендовали себя в степном агроландшафтном районе.

3. Выявлена линейная корреляционная зависимость продуктивности риса от теплообеспеченности вегетационного периода (коэффициент корреляции 0,81 и выше), так высокая урожайность риса в среднем по всем вариантам опыта получена в самые теплые годы - 2007 (?t ? 15⁰С 3422) и 2010 ((?t ? 15⁰С 3498) соответственно 4,98 и 5,38 т/га. В средние по теплообеспеченности 2008 г и 2009 г(?t ? 15⁰С - соответственно 2996 и 3106) получено 4,09 и 4,65 т/га зерна риса.

4. Основные элементы структуры урожая различных сортов риса имели некоторое превосходство в степном агроландшафтном районе Сарпинской низменности, так максимальная высота растений по годам исследований наблюдалась у стандартного сорта Кубань-3 - 100,5…105,2 см., низкорослыми оказались растения сорта Вираж 71,6…74,9 см; масса 1000 зерен в степном районе варьировал у среднеспелых сортов от 23,11 до 29,88 г, у раннеспелых от 20,08 до 29,31 г, в лиманной части этот показатель составил у среднеспелых сортов 20,03…28,51 г, в раннеспелой группе - 19,31…26,23 г. Наибольшая масса зерна с метелки отмечена у среднеспелого сорта Боярин - 3,16…3,63 г, что на 0,36…0,51 г больше по сравнению со стандартным сортом Кубань-3.

5. Установлены линейные регрессионные связи урожайности различных по скороспелости сортов риса с ее элементами структуры: высокой и средней степенью корреляционной сходимости характеризуется масса зерна с главной метелки (r = 0,84…0,97), длина метелки (r = 0,71…0,96), высота растений (r = 0,44…0,86) и масса 1000 зерен (r = 0,53…0,94).

6. Продуктивность среднеспелых сортов риса в степном агроландшафтном районе варьировала по годам исследований от 3,38 до 6,20 т/га, в лиманной части - от 2,34 до 5,91 т/га. Наибольшая урожайность формировалась у сортов Боярин и Привольный по степному агроландшафтному району (5,54 т/га и 5,42 т/га), что соответственно на 5,92% и 3,63% превышала урожайность сорта Кубань 3 (st). По лиманному агроландшафтному району у этих сортов урожайность составляла 4,98 т/га и 4,93 т/га. Наименее продуктивными оказался сорт Гарант 3,91 т/га (степной) и 3,03 т/га (лиманной) что ниже стандарта соответственно на 1,32 т/га и 2,2 т/га.

7. Урожайность зерна риса у раннеспелых сортов по вариантам опыта составляла от 2,24 до 5,79 т/га, при этом самые высокие показатели отмечены в 2010 году, что связано с хорошей теплообеспеченностью вегетационного периода. Высокая продуктивность сформирована у сорта Контакт 4,39…5,79 т/га (степной) и 3,87…5,08 т/га (лиманный), превышение от стандартного сорта Новатор составляло 10,7…13,5%.

8. Исследованиями выявлено, что оросительная норма под культуру затопляемого риса зависит от режима орошения и биологических особенностей сорта. При режиме постоянного затопления риса на бурых полупустынных почвах среднеспелого сорта Боярин по предшественнику рис оросительная норма составила 21433 м³/га, у раннеспелого сорта Контакт меньше на 1753 м³/га; при режиме укороченного затопления величина оросительной нормы соответственно - 18750 и 18105 м³/га; при переменном водном режиме риса - соответственно по сортам - 17865 и 17305 м³/га.

9. Изучение динамики водопотребления и структуры водного баланса посевов риса показало их зависимость от применяемого режима затопления, фенологических фаз развития растений. Основную часть расхода воды при возделывании риса составляют испарение и транспирация (суммарное водопотребление) от 8098 до 8945 м³/га или 40,0…43,5% суммы всех статей расхода. Влагонасыщение толщи почвы, имеющей средний и тяжелый гранулометрический состав составила 1500 м³/га или 7,1…12,5% от общего водопотребления культуры, величина фильтрации - 2340…3670 м³/га.

10. Среднесуточный расход воды при возделывании риса зависел как от типа водного режима, так и от скороспелости сорта. Так у среднеспелого сорта Боярин наибольший среднесуточный расход воды за вегетационный период отмечен при режиме укороченного затопления 40,8…44,7 м³/га, что на 2,7…5,3 м³/га больше, чем на варианте режима постоянного затопления и на - 6,3…9,7 м³/га по сравнению с вариантом переменного затопления. У раннеспелого сорта Контакт среднесуточный расход воды за вегетацию варьировал от 32,1…45,0 м³/га.

11. Экономически целесообразно производство риса в условиях Сарпинской низменности при режиме укороченного и переменного затопления. Наибольшей величиной индекса доходности вложенных затрат 2,35…2,41 характеризовался вариант, при возделывании риса режимом переменного затопления. Дисконтированный чистый доход в зависимости от режима затопления культуры у среднеспелого сорта Боярин варьировал от 2,66 до 4,85 тыс. рублей, или от 12,12 до 22,01%; у раннеспелого сорта Контакт - от 2,18 до 3,69 тыс. рублей или от 10,28 до 17,40%

12. Энергетическая оценка эффективности возделывания риса показала, что количество энергии, накапливаемой с урожаем 5,16…5,72 т/га составляет 88,74…98,36 ГДж/га, при коэффициенте энергетической эффективности - 2,48…2,56.

Предложения производству

1. Для возделывания риса в условиях степного агроландшафтного района Сарпинской низменности рекомендуются возделывать среднеспелые сорта - Кубань-3, Боярин и Раздольный; в лиманном агроландшафтном районе - Кубань-3 и Привольный. Раннеспелые сорта риса - Новатор, Контакт являются экологически пластичными, поэтому возможно их возделывать как в степенной, так и лиманной части.

2. В связи с возрастающим дефицитом водных ресурсов и увеличением цен на энергоносители целесообразно производство зерна риса при переменном типе затопления, с учетом почвенных условий и фаз развития растений. После проведения посева рисовый чек затапливают слоем воды 10…12 см. Через 3…5 дней после прорастания семян оросительную воду сбрасывают. Когда шильца всходов четко просматриваются в рядках, осуществляют повторное затопление слоем 12…13 см и поддерживают до фазы кущения. Затем на 20…25 дней (до конца трубкования) слой воды повышают до 20…22 см. В фазу выметывания растений риса слой воды снижают до нуля на 4…5 дней. Далее путем форсированной подачей слой воды в чеке доводится до уровня 10…12 см на 5 - 6 дней, затем воду сбрасывают. После этого проводится очередная импульсная подача воды с уровнем 5…6 см. Последняя водоподача осуществляется в фазе восковой спелости зерна, с таким расчетом, чтобы к фазе полной спелости зерна наблюдался полный сход воды с поверхности чека.

Список опубликованных работ

1. Бородычев, В.В. Эколого-энергетическая эффективность рисовых агроландшафтов Сарпинской низменности / В.В. Бородычев, А.В. Левина, Э.Б. Дедова, Е.Н. Очирова // Плодородие. - 2011. - № 2. - С. 21-23 (п.л. - 0,43, авторских - 0,15).

2. Дедова, Э.Б. Агроэкологическое сортоиспытание риса в условиях Сарпинской низменности / Э.Б Дедова, Е.Н. Очирова, С.Н. Чимидов // Международная научно-практическая конференция: ВНИИГиМ. - 2009. - С. 51-53 (п.л. - 0,30, авторских - 0,15).

3. Система рисоводства Республики Калмыкия: Рекомендации / Под общ. ред. Б.М. Кизяева. - Элиста: Изд-во АОР НПП «Джангар». - 2009. - 167 с (п.л. - 9,99, авторских - 0,7).

4. Очирова, Е.Н. Сравнительная оценка качественных показателей сортов риса в условиях Калмыкии / Е.Н. Очирова, Э.Б. Дедова // «Новые идеи и решения молодых исследователей в развитии АПК» Международная научно-практическая конференция. - Волгоград, 2009. - С. 97-98 (п.л. - 0,25, авторских - 0,15).

5. Дедова, Э.Б. Оценка экологической пластичности сортов риса в условиях Калмыкии / Э.Б. Дедова, Е.Н. Очирова // «Актуальные проблемы сельскохозяйственного производства». Материалы научно-практической конференции, посвященной 85-летию аграрной науки Калмыкии. - Элиста, 2010. - С. 142-144 (п.л. - 0,31, авторских - 0,15).

6. Дедова, Э.Б. Оценка энергетической эффективности сортов риса разной устойчивости к засолению / Э.Б. Дедова, Г.Н. Кониева, Е.Н. Очирова // «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий». Сб.науч. тр. - Рязань, 2010. - вып. 4. - С. 358-362 (п.л. - 0,45, авторских - 0,17).

Размещено на Allbest.ru