способ мелиорации почвы рисовой оросительной системы к посеву риса

Формула изобретения

Способ мелиорации почвы рисовой оросительной системы к посеву риса, включающий осеннюю зяблевую вспашку почвы, ремонтно-мелиоративные работы в межвегетационный период, весеннюю предпосевную обработку почвы, отличающийся тем, что после вспашки зяби по предшественникам определяют агромелиоративное состояние рисовой оросительной системы, которое оценивают по критериям: «хорошее», «удовлетворительное» или «неудовлетворительное»; затем в зависимости от фактического агромелиоративного состояния рисовой оросительной системы последовательно осуществляют требуемые технологические операции, для «хорошего»: осеннюю безотвальную обработку чеков, восстановление и очистку от пожнивных остатков и грунта водовыпусков; бесперебойную работу насосных станций при превышении уровня воды в сбросных каналах, выборочное восстановление профиля внутричековых каналов, предпосевную эксплуатационную планировку плоскости чеков, выравнивание микрорельефа поверхности чеков путем малования, устройство сети водоотводных борозд по поверхности чека; для «удовлетворительного»: после уборки риса или севооборотных культур планировку плоскости чеков до получения отметок ±50 мм, восстановление профиля внутричековых каналов, устройство кротового дренажа перед осенней вспашкой, безотвальную обработку почвы, ремонтируют и переустанавливают в чеках гидротехнические водовпускные и водовыпускные сооружения, восстанавливают каналы в местах оползания откосов и очистку русел каналов водоподающей и водоотводящей сети от тростника и другой болотной растительности, предпосевную эксплуатационную планировку плоскости чеков и выравнивание микрорельефа поверхности чека путем малования, устройство сети водоотводных борозд по поверхности чека; для «неудовлетворительного»: планировку плоскости чеков до получения отметок ±50 мм по всей плоскости, восстановление периферийного внутричекового дренажа, включающего восстановление периферийных чековых каналов, устройство кротового дренажа, очистку оросительных и сбросных каналов до проектных отметок и восстановление их пропускной способности, ремонт и переустановку водовпускных и водовыпускных сооружений и затворов водоподающей и водосбросной сети в соответствии с уровнем плоскости чеков, безотвальное рыхление почвы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к подготовке почвы к посеву риса.

Известен способ обработки почвы на рисовых полях (Рекомендации по возделыванию риса в Краснодарском крае./ Под ред. Е.П.Алешина. ВНИИ риса. Краснодар, 1980 г., стр.29-33), согласно которому зяблевая вспашка почвы проводится вслед за уборкой риса корпусными или дисковыми плугами. Глубина вспашки зависит от почвенных условий, засоренности полей и видового состава сорняков. Так поля, достаточно окультуренные и чистые от сорняков, пашут на глубину 20-22 см, засоренные болотной растительностью - несколько глубже залегания основной массы корневищ и клубней, которые у рогоза и частухи размещаются на глубине 10-12 см, у клубнекамыша - 12-14 см, а у тростника - 25 см и более. Вывернутые на поверхность пашни клубни и корневища сорняков в течение осеннего и зимне-весеннего периодов промораживаются, иссушаются и значительная часть их теряет жизнеспособность.

Предпосевную обработку под рис следует начинать по мере созревания почвы. На участках с повышенной влажностью, уплотнившейся и заплывшей почвой, для быстрого, просыхания и хорошего рыхления пахотного слоя следует как можно раньше и не позже конца 1-й декады апреля провести одно или двукратное чизелевание на глубину 16-18 см культиваторами-рыхлителями с долотообразными лапами.

При необходимости выполняется перепашка зяби. В первую очередь ее надо проводить на полях, в сильной степени засоренных тростником, клубнекамышом и другой болотной растительностью. Проводят ее корпусными лущильниками на глубину 12-14 см при засорении клубнекамышом и несколько глубже - при засорении тростником. Перепашкой хорошо уничтожаются уже появившиеся на поверхности проростки сорняков (конец 2-й -3-я декада апреля). В этом случае повторные всходы их до посева риса могут не появиться.

Наиболее эффективна перепашка за 5-6 дней до затопления поля;

после нее травмированные корневища тростника из-за нарушения воздухообмена загнивают и погибают. Образовавшиеся после перепашки комья измельчают тяжелой дисковой бороной в сцепке с зубовыми боронами «зигзаг» за 2-4 прохода агрегата.

На участках, где почва засолена, перепашку следует делать безотвально, а для лучшего уничтожения сорняков требуется провести дополнительное рыхление чизелькультиваторами со стрельчатыми лапами. Перед посевом риса на таких полях необходимо провести щелевание или кротование на глубину 50-60 см с междреньем 90 см, что будет способствовать вымыванию солей в нижние горизонты и хорошей просушке почвы перед уборкой риса.

В комплекс предпосевной обработки входит эксплуатационная планировка. Проводится она за 3-5 дней до посева грейдерами Д-241М и Д-20БМА или длинно-базовыми планировщиками ПА-3, П-2,8, П-4. От ее качества во многом зависит урожай риса.

После выравнивания поля вносят минеральные удобрения, которые заделывают в слой почвы 0-10 см дисковыми боронами или лущильниками в агрегате с зубовыми боронами.

Заключительной операцией является выравнивание образовавшихся после дискования гребней, измельчение больших (крупнее 25 мм) комьев в верхнем (0-5 см) слое и прикатывание почвы. Для осуществления этого применяют всевозможные движки и рамы-волокуши в агрегате с гладкими или ребристыми катками.

На сравнительно чистых от болотных сорняков полях перепашку зяби можно не делать. Схема работ здесь должна быть следующей: за 3-5 дней до посева поле планируют грейдерами или длиннобазовым планировщиком, вносят минеральные удобрения с заделкой их в слой почвы 0-10 см дисковой бороной, лущильником или фрезой, выравнивают поверхность почвы движкой и прикатывают.

При раннем апрельском посеве почва должна быть вспахана в первую очередь и спланирована с осени.

При позднем подъеме зяби почва на рисовом поле просыхает недостаточно хорошо, что затрудняет работу грейдера или планировщика. Вспашку следует проводить на глубину 20-22 см, а вслед за ней выравнивать почву грейдером или длиннобазовым планировщиком.

На реконструированных рисовых системах основную обработку проводят после капитальной планировки поверхности чеков. На полях, чистых от сорняков, для раннего посева риса достаточно провести осеннюю безотвальную обработку на глубину 14-16 см.

Весеннюю обработку на таких участках нужно выполнять с учетом необходимости сохранения в почве влаги (раннее боронование или дискование). Поэтому предпосевная обработка зяби под этот способ посева должна совмещаться с заделкой удобрений. Они вносятся не ранее чем за 2-3 дня до посева, после чего, если почва рыхлая, для их заделки используют зубовые бороны. На участках с уплотнившейся и заплывшей почвой можно применять культиваторы, лущильники или дисковые бороны в агрегате с зубовыми.

Недостатками указанного способа являются высокая энергоемкость и трудоемкость выполняемых технологических операций, высокая антропогенная нагрузка на поверхности рисового чека, выполнение комплекса технологических операций без учета мелиоративного состояния почвы.

Известен способ обработки почвы на рисовых полях (Организационно-технологический проект производства риса по интенсивной технологии./ Под ред. А.П.Калинина, В.П.Пузырева. Росагропромиздат. Москва, 1988 г., стр.7-12), принятый за прототип, согласно которому перед вспашкой зяби по предшественникам (занятый пар, оборот пласта люцерны, рис) вносят органические удобрения (полуперепревший навоз) в дозе 30-40 т/га, при отсутствии навоза - предварительно измельченную солому, равномерно распределяя ее по поверхности чека (5-6 т/га).

На лугово-черноземных почвах оптимальной считается вспашка с оборотом пласта на глубину до 20 см. Поля, расположенные на торфяных почвах, пашут на глубину 20-22 см. На солончаковых почвах нужна безотвальная обработка на глубину не более 20-22 см. На солонцеватых светло-каштановых почвах применяют мелкую зяблевую обработку на глубину 12-14 см.

Поля, засоренные болотной растительностью, осенью пашут несколько глубже уровня залегания основной массы клубней и корневищ, который у рогоза и частухи составляет 10-12 см, у клубнекамыша - 12-14 см, у тростника - 25 см и более.

Способ движения пахотных агрегатов - готовый с чередованием загонов всвал и вразвал. При этом применяют следующие способы вспашки:

- загонный почековый - всвал или вразвал, начиная с середины чека;

- двухзагонный беспетлевой - вразвал, начиная с правой стороны загона, а затем с левой - до того, пока трактор может делать беспетлевые повороты; оставшиеся полосы допахивают при общих проходах агрегата;

- картовый - всвал или вразвал. Направление движения агрегатов такое же, как и при загонной почековой вспашке. Поворотные полосы распахивают вкруговую с грибовидными поворотами на углах карты.

При подготовке чека отбивают поворотные полосы шириной 6-12 м вдоль всех его сторон. При разбивке чека ширина каждого загона должна быть не менее 50 м. При картовой вспашке ширина загона не менее 100 м.

Контрольную борозду делают глубиной 10-12 см. Она обеспечивает лучшую заглубляемость плуга в начале гона и предотвращает образование огрехов на краях загонов. Разравнивают свальные гребни и заделывают развальные борозды после вспашки чеков и карт в целом.

Осенью обязательно выполняется выравнивание зяби под ранний посев риса с глубокой заделкой семян. Выравнивают поля при нивелирном контроле. Одновременно очищают или нарезают периферийные чековые канавки.

При сильном уплотнении или «замазывании» почвы после выравнивания ее рыхлят или дискуют на глубину до 10 см чизель-культиваторами.

Ремонтно-мелиоративные работы в осенне-зимний период организуют по двум вариантам.

Вариант 1. Планировочные работы после дискования или перед вспашкой

Периферийные чековые канавки, откосы валиков, дороги и части рисового поля, прилегающего к периферийной канавке, очищают от грунта и мусора.

Вариант 2. Осеннее выравнивание зяби под ранний посев риса с глубокой заделкой семян

Недостатками указанного способа являются его использование без учета корреляционной связи с мелиоративным состоянием каждого элемента рисовой оросительной системы: чека, подводящей и отводящей сетей транспортной системы, нерациональное использование энергетических, материальных и трудовых ресурсов затрат при выполнении агромелиоративных мероприятий в межвегетационный период.

Техническим результатом изобретения является экономия энергетических затрат и снижение трудоемкости выполняемых агромелиоративных мероприятий, повышение качества обработки почвы и планировки чеков, увеличение урожайности, снижение себестоимости производимого зерна, улучшение экологической ситуации на рисовой оросительной системе.

Технический результат достигается тем, что в известном способе мелиорации почвы рисовой оросительной системы к посеву риса, включающем осеннюю зяблевую вспашку почвы, ремонтно-мелиоративные работы в межвегетационный период, весеннюю предпосевную обработку почвы, согласно изобретению после вспашки зяби по предшественникам определяют агромелиоративное состояние рисовой оросительной системы, которое оценивают по критериям: «хорошее», «удовлетворительное» или «неудовлетворительное», затем, в зависимости от фактического агромелиоративного состояния рисовой оросительной системы, последовательно осуществляют требуемые технологические операции, для «хорошего» - осеннюю безотвальную обработку чеков, восстановление и очистку от пожнивных остатков и грунта водовыпусков; бесперебойную работу насосных станций при превышении уровня воды в сбросных каналах, выборочное восстановление профиля внутричековых каналов, предпосевную эксплуатационную планировку плоскости чеков, выравнивание микрорельефа поверхности чеков путем малования, устройство сети водоотводных борозд по поверхности чека; для «удовлетворительного» - после уборки риса или севооборотных культур планировку плоскости чеков до получения отметок ±50 мм, восстанавление профиля внутричековых каналов, устройство кротового дренажа перед осенней вспашкой, безотвальную обработку почвы, ремонтируют и переустанавливают в чеках гидротехнические водовпускные и водовыпускные сооружения, восстанавливают каналы в местах сползания откосов и очистку русел каналов водоподающей и водоотводящей сетей от тростника и другой болотной растительности, предпосевную эксплуатационную планировку плоскости чеков и выравнивание микрорельефа поверхности чека путем малования, устройство сети водоотводных борозд по поверхности чека; для «неудовлетворительного» - планировку плоскости чеков до получения отметок ±50 мм по всей плоскости, восстановление периферийного внутричекового дренажа, включающего восстановление периферийных чековых каналов, устройство кротового дренажа, очистку оросительных и сбросных каналов до проектных отметок и восстановление их пропускной способности, ремонт и переустановку водовпускных и водовыпускных сооружений и затворов водоподающей и водосбросной сетей в соответствии с уровнем плоскости чеков, безотвальное рыхление почвы.

Новизна заявляемого изобретения обусловлена в адаптивном подходе к проведению комплекса технологических операций на рисовых чеках в межвегетационный период, который заключается в выделении трех ситуаций (вариантов) агромелиоративного состояния почвы на существующих и вновь восстановленных рисовых оросительных системах (РОС): первая ситуация - агромелиоративное состояние почвы «хорошее», которое характеризуется: 1) наличием на поверхности чека незначительных понижений и возвышений с отметками более ±50 мм на площади, не превышающей 5% от всей площади чека; 2) нарушением в отдельных местах профиля периферийных чековых каналов; 3) переувлажнением пахотного слоя почвы при большом количестве атмосферных осадков в межполивной период; 4) недостатком влаги в корнеобитаемом слое почвы в засушливые годы на чеках, отведенных под посев люцерны и переувлажнением - в дождливые периоды; вторая ситуация - агромелиоративное состояние почвы «удовлетворительное», которое характеризуется: 1) ухудшением качества спланированной поверхности чеков, на которых превышение отметок ±50 мм на 6-24% площади; 2) затрудненной подачей и сбросом оросительной воды; 3) затрудненным управлением водным режимом в период вегетации риса; 4) превышением оросительных норм риса не более чем на 10-15% от расчетных; 5) возможностью переувлажнения и подтопления пахотного слоя почвы в межвегетационный период; 6) иссушением или переувлажнением верхнего (0,10 м) слоя почвы на чеках, отведенных под возделывание севооборотных культур; третья ситуация - агромелиоративное состояние почв «неудовлетворительное», которое характеризуется: 1) значительным искажением спланированной поверхности чека (чеков), а также наличием отметок вертикальной планировки, превышающих агротехнически допустимые ±50 мм на площади более 25%; 2) уменьшением гидромодуля затопления чека при выращивании риса до 30 л/с на 1 га и меньше; 3) превышением оросительной нормы за счет потерь, более чем на 10-12% от расчетной для данного типа РОС; 4) повышением уровня грунтовых вод в межполивной период на глубину менее 1,3 м от поверхности почвы; 5) переувлажнением и подтоплением верхнего (пахотного) слоя почвы в межполивной период, а также при проведении уборочных работ, предпосевных обработок почвы и посеве риса; 6) затрудненным управлением слоем воды при орошении риса в период вегетации; 7) стабильным снижением урожайности риса при соблюдении требований технологии возделывания, включая уровень минерального питания, на 15-20% от оптимальных значений; 8) невозможностью возделывания других, кроме риса, севооборотных культур на РОС, ввиду подтопления и переувлажнения чеков.

Оценка агромелиоративного состояния почвы по трем ситуациям перед проведением агромелиоративных работ в межвегетационный период позволяет разрабатывать оптимально-адаптивные комплексы технологических операций, снизить энергоемкость и трудоемкость выполняемых агромелиоративных мероприятий, повысить качество обработки почвы и урожайность риса, уменьшить себестоимость производимого зерна, улучшить экологическую ситуацию на рисовой оросительной системе.

Для реализации приемов оптимально-адаптивной технологической системы улучшения агромелиоративного состояния почвы выделены объекты воздействия: для ситуации «хорошо»: 1) при наличии понижений или возвышений: плоскости чеков в предпосевной период; 2) при отдельных нарушениях профиля чековых каналов: периферийный чековый дренаж; 3) при переувлажнении пахотного слоя почвы: верхний горизонт до 0,3 м; водоотводящая сеть; 4) при дефиците влаги в корнеобитаемом слое в засушливые годы на чеках, отведенных под многолетние травы и другие сельскохозяйственные культуры: периферийный чековый дренаж; кротовый дренаж; водоподводящая сеть; при переувлажнении - водоотводящая сеть; кротовый дренаж; для ситуации «удовлетворительно»: 1) при незначительном искажении поверхности чеков: плоскости рисовых чеков после уборки риса или севооборотных культур; 2) при затрудненных водоподаче и водосбросе оросительной воды в период вегетации риса, превышении оросительных норм, затруднениях при регулировании водного режима: плоскости рисовых чеков; периферийный чековый дренаж, водовпускные и водовыпускные сооружения; русла водоподводящих и водоотводящих каналов, насосные станции; 3) при переувлажнении и подтоплении пахотного горизонта в межвегетационный период: плоскости чеков, периферийный чековый дренаж, водоотводящая (сбросная) сеть; 4) при иссушении или переувлажнении верхнего (0,10 м) слоя почвы в чеках, отведенных под возделывание севооборотных культур: периферийный чековый дренаж, водовпусные и водовыпускные сооружения, водоподводящая и водоотводящая сеть; для ситуации «неудовлетворительно»: 1) при значительном искажении поверхности чека: плоскости чеков; верхний слой почвогрунтов до 0,2 м; 2) при низком гидромодуле затопления: периферийный чековый дренаж; водопропускные сооружения (затворы); русла водоподающей сети; уровень воды в водоподающей сети; 3) при превышении оросительных норм: плоскости рисовых чеков; водовпуски, водовыпуски; 4) при повышенном уровне грунтовых вод: периферийный чековый дренаж; водовыпуски; сбросная сеть; насосные станции; 5) при переувлажнении и подтоплении пахотного слоя: периферийный чековый дренаж; плоскости рисовых чеков; почвогрунты рисовых чеков глубины до 0,4 м; 6) при затрудненном управлении режимом орошения: плоскости рисовых чеков; водопропускные сооружения; русла водоподающей сети; периферийный чековый дренаж.

Выполнение оптимально-технологических комплексов агромелиоративных приемов на РОС, в соответствии со сложившейся на момент их выполнения агромелиоративной ситуацией по рекомендуемому перечню технологических приемов, позволит снизить энергоемкость и трудоемкость выполняемых технологических операций за счет уменьшения проводимых технологических приемов, улучшить эколого-экономическую ситуацию путем снижения антропогенной нагрузки на почву и уменьшить себестоимость риса.

Способ осуществляют следующим образом.

Способ мелиорации почвы рисовой оросительной системы к посеву риса включает осеннюю зяблевую вспашку почвы, ремонтно-мелиоративные работы в межвегетационный период, весеннюю предпосевную обработку почвы. Осенью, после уборки риса или предшествующей культуры, на рисовом поле выполняется оценка агромелиоративного состояния почвы, определяется, к какой агромелиоративной ситуации относится рисовое поле: «хорошее», «удовлетворительное», «неудовлетворительное»; после чего с учетом соответствующих мелиоративному состоянию объектов воздействия разрабатывается и выполняется оптимально-адаптивный комплекс технологических операций.

Пример осуществления способа

Испытание способа мелиорации почвы рисовой оросительной системы к посеву риса проводилось в ЗАО «Черноерковское» Славянского района.

Осенью, после уборки риса, была выполнена оценка агромелиоративного состояния рисовых полей и выбрано для апробации способа три поля с различными агромелиоративными характеристиками (таблица 1).

Таблица 1
Характеристики агромелиоративного состояния почв рисовых полей в ЗАО «Черноерковское» Славянского района
Мелиоративная характеристика опытного поля	Поле 1	Поле 2	Поле 3
Предшественник	рис	рис	рис
Превышение отметок ±50 мм на площади, %	37	18	3
Гидромодуль затопления чека при выращивании риса, л/с на 1 га	28	40	46
Превышена оросительная норма за счет потерь, %	12	6	4
Уровень грунтовых вод в межполивной период, м	1,1	1,8	2.5
Переувлажнен и подтоплен верхний (пахотный) слой почвы в межполивной период, а также при проведении уборочных работ, предпосевных обработок почвы и посеве риса	На всей площади поля	Периодически подтопляем и переувлажнен	Периодически переувлажнен
Управление слоем воды при орошении риса в период вегетации	Затруднено	Затруднено	Не затруднено
Снижение урожайности риса при соблюдении требований технологии возделывания, включая уровень минерального питания, %	16	4	3
Возделывание других, кроме риса, севооборотных культур на РОС, ввиду подтопления и переувлажнения чеков	Невозможно	Возможно	Возможно
Оценка мелиоративного состояния опытных полей	Неудовлетворительное	Удовлетворительное	Хорошее

На каждом поле в межвегетационный период выполнены оптимально-адаптивные комплексы технологических операций (таблицы 2-4).

В результате применения данного способа мелиорации почвы рисовой оросительной системы к посеву риса в ЗАО «Черноерковское» Славянского района была получена 15% прибавка урожая риса на опытном поле 1, 9% на поле 2 и 5% на поле 3. Себестоимость производимого зерна риса снизилась на 7%. Снижение энергоемкости и трудоемкости выполняемых агромелиоративных мероприятий составила 25%.

Таблица 5 - Характеристики мелиоративного состояния почв рисовых полей в ЗАО «Черноерковское» Славянского района после выполнения оптимально-адаптивного комплекса технологических операций
Мелиоративная характеристика опытного поля	Поле 1	Поле 2	Поле 3
1	2	3	4
Предшественник	рис	рис	рис
Превышение отметок ±50 мм на площади, %	0	0	0
Гидромодуль затопления чека при выращивании риса, л/с на 1 га	40	45	46
Превышена оросительная норма за счет потерь, %	3	2	0
Уровень грунтовых вод в межполивной период, м	2,0	2,2	2,5
Переувлажнен и подтоплен верхний (пахотный) слой почвы в межполивной период, а также при проведении уборочных работ, предпосевных обработок почвы и посеве риса	Периодически переувлажнен	Периодически переувлажнен	Не подтопляется и не переувлажняется
Управление слоем воды при орошении риса в период вегетации	Не затруднено	Не затруднено	Не затруднено
Снижение урожайности риса при соблюдении требований технологии возделывания, включая уровень минерального питания, %	0	0	0
Возделывание других, кроме риса, севооборотных культур на РОС, ввиду подтопления и переувлажнения чеков	Возможно	Возможно	Возможно
Оценка мелиоративного состояния опытных полей	Хорошее	Хорошее	Хорошее

На всех опытных полях наблюдалось улучшение экологической ситуации (таблица 5): степень выравненности полей составила не более ±50 мм, обеспеченность гидролизуемым азотом увеличилась на 4-6%, подвижным калием на 5-6% и подвижным фосфором 7-9%. Получена 15% прибавка урожая риса.