Водный баланс рисового поля

Заболачивание и засоление орошаемых земель происходит главным образом в результате применения завышенных оросительных норм, принятых без учета особенностей водопотребления и формирования водного баланса территории в конкретных условиях.

Оросительная норма риса зависит от многих факторов: продолжительности вегетации принятых сортов риса, климатических и почвенно-гидрогеологических условий, от планировки рисовых чеков, четкой работы оросительной и сбросной сети, а также от технического уровня эксплуатации оросительной системы. В значительной степени оросительная норма зависит от выбора правильного водного режима для данных конкретных условий.

Оросительная норма риса колеблется в больших пределах - от 13 до 28 тыс. м³/га, а в производственных условиях при (Неправильном водопользовании достигает 30-40 тыс. м³/га и более. Складывается она из суммы поэтапных поливных норм. Для этого весь оросительный период разбивается на отдельные этапы с соответствующими им поливными шумами и сроками полива. Сроки и нормы полива для условий обычной весны в Ростовской области показаны в таблице 20.

Таблица 20. Нормы и сроки полива риса в Ростовской области

Оросительный период составляет 110 дней с момента затопления первого гектара.

При проведении борьбы с просянками агротехническим способом, то есть с помощью слоя воды, в третьем этапе вместо просушки чеков предусматривается повышение слоя воды с доведением его до 25 - 30 сантиметров.

Водный баланс подсчитывается по этапам полива либо принимается по опытным данным.

В приходную часть его входят поливная норма и осадки за данный промежуток времени с учетом коэффициента их использования.

Расходную часть составляют: насыщение почвогрунта зоны аэрации до полной влагоемкости; испарение с водной поверхности и транспирация растениями; фильтрация в глубь почвогрунта и фильтрационный отток в водоотводящую сеть; поверхностный сброс.

Сбросы воды бывают единовременные и постоянные. К первым относятся сбросы в период обработки гербицидами, перед кущением (для создания минимального слоя), при просушке чеков в целях борьбы с водорослями, щитневым рачком и другими вредителями.

К единовременным относятся также непроизводительные сбросы из-за прорывов воды через откосы каналов и валиков, высоких горизонтов воды, за счет утечки через водовы-пуски и т. д. Ликвидация этих потерь во многом зависит от рисовода и может быть достигнута правильной эксплуатацией рисовой оросительной системы.

К постоянным сбросам относится проточность воды в чеках.

Подсчитав поэтапно водный баланс, получим значение поливных норм расхода воды (гидромодулей и модулей стока). Графики гидромодуля подачи воды (рис. 10) дают полное представление о распределении оросительной нормы риса во времени за полисной период.

Модуль стока определяется для расчета дренажно-сбросной и коллекторной сетей, а также для установления расчетных расходов насосных станций, если таковые предусмотрены для перекачки сбросных вод.

Водный баланс рисового поля в разных условиях характеризуется данными таблицы 21.

Таблица 21. Усредненные водные балансы рисового поля на засоленных землях Северного Кавказа при различных водных режимах, тыс. м³/га (по данным З. Ф. Туляковой, Г. Г. Полякова, П. М. Чухрай, Н. Я. Виноградной)

Рис. 10. График гидромодуля

Основную часть расхода воды при (возделывании риса с полной сменой воды в течение 3 - 4 раз составляют испарение и транспирация (суммарное водопотребление) от 8000 до 8930 м³/га, или 43 - 55 процентов суммы всех статей расхода.

При постоянной же проточности основную часть расходной статьи составляют непроизводительные затраты воды на сброс - от 10 до 12 тыс. м³/га, или от 42 до 53 процентов.

Следовательно, величина оросительной нормы определяется не потребностью риса в воде, а особенностями почвогрунтов, качеством эксплуатации рисовых систем и величиной проточности. Так, для Ростовской области она составляет 17 - 23 тыс. м³/га.

Проведенные исследования показывают, что проточность большей частью не способствует повышению урожая.

На основе изучения водного баланса рисового участка представляется возможным выявить фактически полезные расходы воды растениями для формирования урожая, определить непроизводительные потери, влияние грунтовых вод на оросительную норму и в конечном итоге водопотребление риса.

Водопотребление - это количество воды, израсходованное растением на транспирацию. За вегетационный период растения риса расходуют на транспирацию 3700 - 5000 м³/га. 1В начале развития риса (до кущения) суточный расход воды на транспирацию небольшой - от 5 до 9 м³/га, с нарастанием листовой поверхности он увеличивается и при выходе в трубку составляет 40 - 50 м³/га. Максимальный расход воды на транспирацию в период колошения - 70 - 100 м³/га, при наливе зерна - 60 - 80 м³/га.

Расход воды на транспирацию за период вегетации незначительно отличается от расхода на испарение с водной поверхности и составляет 47 - 53 процента от суммарного водопотребления.

Определение размеров суммарного расхода воды на транспирацию и испарение с водной поверхности поля за период вегетации риса по фазам его развития имеет большое практическое значение при проектировании и эксплуатации рисовых систем.

Величина суммарного расхода воды на Северном Кавказе колеблется от 7500 до 10000 м³/га.

Фактическое суммарное водопотребление риса, полученное нами в результате определения методом испарителей в условиях Ростовской области на протяжении 14 лет, составило 7,5 - 9 тыс. м³/га.

Расход воды рисовым полем на транспирацию и испарение неодинаков в различные периоды вегетадии и полностью зависит от фаз развития риса (рис. 11). Расход воды на испарение в первый период развития риса значительно превышает расход на транспирацию, в дальнейшем наоборот: расход на транспирацию превышает расход на испарение.

В условиях более засушливого климата величина суммарного водопотребления выше.

Рис. 11. График водопотребления риса

Результаты воднобалансовых исследований показали, что применяемые в рисосеющих хозяйствах оросительные нормы могут быть снижены без ущерба более чем на 10 - 15 процентов за счет:

1. Применения дифференцированных режимов орошения риса.

2. Упорядочения водопользования.

3. Создания подпоров на дренажно-сбросных каналах на незаселенных землях.

4. Проведения противофильтрационных мероприятий на распределительных каналах, которые сложены из фильтрующих грунтов.

5. Прикатывания поверхности рисовых чеков перед затоплением, либо кольматирования. Данные мероприятия, как показали опыты В. Н. Лаптева, уменьшают фильтрацию более чем в два раза.

Осуществление мероприятий по борьбе с фильтрацией уже построенных и эксплуатируемых рисовых систем требует много времени и значительных капитальных затрат. Наиболее верный путь в этом случае - использование дренажно-сбросных вод для вторичной, а где это возможно, и третичной подачи ее на орошение риса и сопутствующих ему культур. Тем более, что такой опыт на площади 15 тыс. гектаров уже имеется на Кубани.