Способы и техника полива

Полив сопутствующих культур в условиях рисовых систем имеет свою специфику. Проводится он по горизонтальной плоскости и при поливе, подобно рису, затоплением равномерное увлажнение почвы не всегда возможно из-за недостаточной спланированности поверхности чека. Учитывая безуклонную поверхность чека и большой их размер (4 - 6 га), а также малую пропускную способность водовыпуска из оросителя в чек, поливать травы и другие сельскохозяйственные культуры малыми нормами не представляется возможным. В результате фактические поливные нормы в несколько раз превышают расчетные, что приводит к подъему грунтовых вод, продолжительному застою воды в микропонижениях чека и, как следствие, к вымоканию растений.

В зависимости от температурных условий и величины слоя воды (5 - 20 см) допустимая продолжительность затопления люцерны первого года жизни составляет от 20 до 35 часов причем, чем меньше слой, тем продолжительнее затопление. Затопление люцерны на солонцовых почвах Пролетарского массива свыше двух суток приводит к значительной гибели (30 - 50%) посевов.

При проектировании рисовых систем не учитывалась специфика полива сопутствующих культур внутри рисовых чеков, поэтому водовыпуски в чек, несмотря на значительные расходы оросителей (от 150 до 400 л/с), приняты с (малой пропускной способностью (30 - 40 л/с). При таком расходе, чтобы вылить поливную норму 1000 - 1200ч м³/га, чек площадью в 1 гектар нужно затапливать более суток,

На современных рисовых системах с большими чеками (3 - 6 га) или картами-чеками (10 - 20 га) для орошения сопутствующих культур следует применять большие расходы воды, которые значительно повышают производительность полива при сохранении его качества.

В производственных условиях люцерну или другие культуры сплошного сева часто поливают дождеванием. В этом случае временные оросители нарезают вдоль карты. При этом обязательным условием является минимальная террасность чеков или вообще отсутствие таковой. В противном случае для подачи воды во временный ороситель приходится нарезать дополнительные выводные борозды в каждом чеке или через один. Этот способ, наряду с дороговизной, не лишен и других недостатков. Прежде всего нарушается целостность всех поперечных валиков при нарезке временных оросителей и, во-вторых, полив данным способом должен проводиться в течение всего периода вегетации (рис. 16).

Рис. 16. Полив дождеванием ДДА-100М вдоль карты: 1 - водовыпуск в сброс; 2 - водовыпуск из оросителя; 3 - поперечный валик; 4 - выводные борозды; 5 - временные оросители, 6 - сбросная борозда; 7 - ороситель; 8 - сброс

Полив дождевальной машиной ДДА-100М хорошо согласуется с картами-чеками широкого фронта затопления при ширине их 100 - 120 метров. Дождевание может применяться только на незаселенных или уже промытых почвах с близким уровнем (0,7 - 1 м) пресных или слабоминерализованных (2 - 3 г/л) грунтовых вод. При поливе малыми нормами (300 - 400 м³/га) на засоленных почвах при расположении минерализованных грунтовых вод на глубине 1 - 1,5 метра накапливаются соли в верхней толще. В подобных случаях ракомендуется создавать промывной режим. Полив дождеванием хорошо проводить на почвах, скорость впитывания которых превышает интенсивность дождя. В противном случае дождевание будет идти с образованием луж в микропонижениях. Полив дождеванием наиболее приемлем при посеве люцерны в первый год для получения дружных всходов, укоренения и формирования высокого урожая первого укоса. При поливе затоплением, особенно на солонцовых почвах, образуется толстая корка, что препятствует получению всходов.

В дальнейшем целесообразнее поливать люцерну затоплением, это наиболее производительный и дешевый способ в данных условиях.

Удобнее всего сочетать полив дождеванием с поливом напуском по широким полосам или затоплением по участкам полива, используя комбинированный способ (рис. 17). Комбинированная схема полива применяется в годы с сухой весной в степных районах рисосеяния, когда влажность в верхнем слое почвы не обеспечивает образования дружных всходов.

Рис. 17. Полив ДДА-100М при комбинированной схеме полива: 1 - ороситель; 2 - сброс; 3 - поперечный валик; 4 - выводная борозда; 5 - сифоны; 6 - дорога; 7 - сбросная борозда; 8 - стоянка ДДА-100М; 9 - переезд

В год посева люцерны поливы до 1-го укоса производятся дождеванием, все последующие - напуском но широким полосам или по участкам полива. Полив дождеванием осуществляется установками ДДН-45, ДДН-70 и ДДА-100М из временных оросителей.

Временные оросители нарезаются КЗУ-0,3 (рис. 18) или КЗУ-0,5 перпендикулярно картавому оросителю при поливе дальноструйными аппаратами ДДН-45 и ДДН-70 через 80 метров, короткоструйными аппаратами ДДА-100М - через 120 метров. Вода во временные оросители подается металлическими передвижными и переносными сифонами (рис. 19). Переход машин из чека в чек осуществляется через переезды, сделанные бульдозером на поперечных валиках в конце чека со стороны сбросного канала. Излишки воды отводятся через временную однобортную сбросную борозду в конце чека, соединенную с водовыпуском в сброс.

Рис. 18. Нарезка временных оросителей с помощью КЗУ-0,3 или КЗУ-0,5

Рис. 19. Металлический Переносной сифон конструкции ЮжНИИГиМа

Как только люцерна начнет отрастать после снятия первого укоса, перед очередным поливом нарезают полосы. В зависимости от типов дождевальных установок полосы нарезают через 30 - 60 метров. Валики устраивают с помощью КЗУ-0,3 (рис. 20) до посева или после первого укоса. Временные оросители, нарезанные в чеке, используются как валики.

Рис. 20. Устройство валиков с помощью КЗУ-0,3 или КЗУ-0,5

Комбинированная схема полива вполне удовлетворяет биологические требования люцерны (табл. 27).

Таблица 27. Урожай люцерны 1-го года жизни при комбинированной схеме полива Цимлянский рисосовхоз (по данным Н. Кобец, 1971 г.)

Удельный расход воды зависит от водопроницаемости и влажности почвы, а также ширины полосы и расхода воды в оросителе. Вполне понятно, что чем больше водопроницаемость, тем большей должна быть удельная струя и наоборот (табл. 28). В то же время с увеличением поливной струи уменьшается фактическая поливная норма и увеличивается производительность поливальщика.

Таблица 28. Удельный расход воды в полосы в зависимости от расхода оросителя и ширины полосы, л/сек, на 1 пог. м

Основным достоинством полива по широким полосам является возможность распределения мощной струи воды на сравнительно узком фронте.

Если получены хорошие всходы люцерны за счет естественных запасов влаги в почве, поливы целесообразно проводить только по широким полосам (рис 21).

Рис. 21. Схема полива по широким полосам: 1 - ороситель; 2 - сброс; 3 - валик; 4 - выводная борозда; 5 - сифоны; 6 - дорога; 7 - сбросная борозда, 8 - щит

Исследования, проведенные ЮжНИИГиМом на Пролетарской рисовой системе, показали, что при поливе по широким полосам процент вымочек незначительный - 1,5 - 2 при высокой степени политости (97 - 99%).

В наших опытах поливы люцерны проводились после каждого укоса и в зависимости от влажности почвы.

Влажность метрового слоя почвы на посевах люцерны (при наличии глубокого дренажа от 2 до 3 м в течение всего периода вегетации была ниже 70 процентов полевой влагоемкости, а когда не выпадали осадки - опускалась до 60 процентов. При такой низкой влажности на солонцовых почвах урожай люцерны со второго укоса составлял 14 центнеров с гектара и с четвертого укоса - 4 центнера. В то же время при одном послеукосном поливе по широким полосам урожай со второго укоса составлял 26 - 30 центнеров с гектара, а с четвертого - от 19 6 до 21,3 центнера.

Таким образом, прибавка урожая при одном послеукосном поливе составила от 12 до 16 центнеров с гектара.

Обычно ширина полосы выбирается с учетом площади чека и его спланированности, расхода воды в оросителе и применяемых средств механизации посева и уборки.

Мы считаем, что оптимальной является полоса шириной 20 метров. При поливе по безуклонным полосам внутри чека оптимальным удельным расходом на тяжелых солонцовых почвах следует считать 5 - 8 л/сек. Примерно аналогичные результаты получены и при поливе по полосам на рисовых системах Кубани, где оптимальной оказалась струя 6 - 7 л/сек, лог. м. (Р. Кутц, 1972 г.).

В зависимости от ширины полосы и удельного расхода воды одновременно включают 1 - 2 или 3 сифона. Передвижные сифонные установки или насосные установки типа НПР-200, СНЧ 75/40, СНП 150/5 и другие устанавливают на поперечном валике чека, а вдоль оросителя нарезают выводную борозду.

С помощью переносного щита поливальщик поочередно, начиная с конца борозды, включает под полив 1 - 2 полосы. После полива всех полос в чеке трактор переезжает вперед по сухому чеку на следующий валик.

Расход воды, пропускаемой переносными металлическими сифонами диаметром 200 - 300 миллиметров, можно учесть, пользуясь таблицей 29.

Таблица 29. Расход воды, пропускаемой сифонами, л/сек

Следует заметить, что стандартные размеры сифонов не всегда согласуются с профилем оросительных каналов и требуют ручной подгонки при посадке их на дамбу. Другим недостатком их является переноска вручную и зарядка. В этом отношении правильно решили в совхозе имени 50-летия СССР Ростовской области, где установку сифонов, передвижение и зарядку их механизировали с помощью трактора (рис. 22).

Рис. 22. Передвижная сифонная установка на тракторе

В условиях рисового севооборота наиболее простым и экономичным способом полива сопутствующих культур является полив затоплением или точнее напуском по чекам. В зависимости от расхода воды в оросителе полив проводится как по, всему чеку, так и по участкам внутри его (рис. 23).

Рис. 23. Полив напуском по чекам или участкам полива: 1 - ороситель; 2 - сброс; 3 - валик; 4 - выводная борозда; 5 - сифоны; 6 - дорога; 7 - сбросная борозда; 8 - щит; 9 - временные валики

Напуском по чекам можно поливать все культуры сплошного сева - озимую пшеницу, ячмень, люцерну первого года жизни после первого укоса.

Полив напуском по чекам требует сосредоточенного расхода воды и в зависимости от водопроницаемости почв, планировки и других условий колеблется от 40 до 60 л/сек на гектар. Это вызывается необходимостью полива сельскохозяйственных культур в пределах допустимой продолжительности затопления, обуславливаемой биологическими факторами. На рисовых системах Краснодарского края удельная поливная струя при поливе затоплением тоже не должна быть меньше 40 - 50 л/сек.

Удельный расход воды на метр ширины чека при поливе напуском значительно меньше, чем при поливе по полосам, так как в этом случае в чеке нет водооборота.

При поливе напуском по чекам следует устанавливать водооборот на оросителях (табл. 30).

Таблица 30. Водооборот на оросителях

Для лучшего распределения воды по чеку вдоль оросителя нарезается однобортная выводная борозда. Такая же борозда нарезается в конце чека паралелльно сбросному каналу. Она соединяется с водовыпуском в сброс и предназначается для своевременного отвода излишней воды во время полива.

Прибавка от одного послеукосного полива напуском по чекам площадью 3,5 - 4 гектара в наших опытах на солонцовых почвах Пролетарского массива составила от 11 до 13 центнеров с гектара, а напуском по 2 - 3 участкам полива внутри чека - от 14 до 15 центнеров. В последнем случае участки полива заключены между поперечными валиками чека и временными оросителями. Площадь участка зависит от применяемого дождевального агрегата.

Подача сосредоточенного расхода воды в чек может быть осуществлена с помощью: переносных или передвижных сифонов конструкции ЮжНИИГиМа, передвижных насосных установок СНП-250/15, НПР-200 и других, передвижного поливного агрегата ППА-165 и поливной установки ППУ-500 конструкции ЮжНИИГиМа.

Разработанная ЮжНИИГиМом передвижная поливная установка ППУ-500 обеспечивает забор воды из оросительных и дренажно-сбросных каналов, что очень важно для повторного использования сбросных вод с рисовых полей при поливе сопутствующих культур. Быстрое затопление чека площадью в 4 гектара за 1,5 - 2 часа предохраняет повторные культуры от вымокания.

Полив чека площадью 3,5 - 4 гектара агрегатом ППА-165 с забором воды из дренажно-сбросной сети с учетом раскладки и сборки поливного трубопровода осуществляется за 7 - 7,5 часа. Глубина промачивания слоя почвы не превышает 45 - 50 сантиметров.

Для более быстрого и равномерного распределения воды по площади чека В. Б. Зайцев, Р. П. Кутц (ВНИИРис, 1972 г.) рационализировали конструкцию поливного трубопровода ППА-165, сделав водовыпуски через 10 метров. Перед посевом покровной культуры через 30 метров нарезаются борозды-ложбины глубиною 25 - 30 сантиметров, которые засевают. В дополнение к ним перед поливом через 20 метров нарезают фрезерные борозды конструкции В. Ф. Чурикова. Борозды имеют прямоугольный профиль шириной 16 - 18 и глубиной 25 - 30 сантиметров. Производительность полива ППА-165 с учетом нарезки внутричековой сети 4,1 гектара за смену.

Было бы неправильно думать, что при поливе напуском по чекам с подачей форсированного расхода воды отсутствуют вымочки. Хотя при форсированном расходе (50 л/сек га) вымочек значительно меньше, чем при поливе через существующие водовыпуски из оросителя в чек, все-таки они имеются и находятся в прямой зависимости от планировки чека, в особенности на солонцовых почвах, где вода в микропонижениях застаивается по двое суток и более. В результате растения вымокают, а глубина промачивания активного слоя почвы при норме 1000 - 1200 м³/га не превышает 50 сантиметров. А. Ф. Кадыков (ЮжНИИГиМ, 1970 г.) усовершенствовал кротователь с пассивными органами и щелерез с учетом работы их тяжелых почвенных условиях рисовых полей (рис. 24). С применением кротования и щелевания под рисом и сопутствующими культурами улучшается воздушный и водно-солевой режим почв. При поливе по щелеванной и кротованной поверхности чека быстро впитывается поливная вода, увеличивается площадь соприкосновения поверхности почвы с водой, равномернее промачивается весь слой почвы, не требуется сброса воды с чека.

Рис. 24. Навесной кротователь-щелерез (КЩ-2) конструкции ЮжНИИГиМа

В наших опытах щелевание и кротование проводилось с помощью навесного кротователя-щелереза КЩ-2 конструкции ЮжНИИГиМа. Глубина нарезки кротовин и щелей - 60 сантиметров, ширина щелей - 5 - 6 сантиметров, диаметр кротовин - 8 сантиметров. Щели и кротодрены нарезались перпендикулярно оросителю на расстоянии 100 сантиметров одна от другой. Нарезка щелей производится один раз в сезон (табл. 31) - весной перед лосевом либо после первого укоса люцерны.

Таблица 31. Элементы техники полива и урожай люцерны в Цимлянском рисосовхозе, при расходе воды 50 л/сек на 1 га (по данным Ю. Маркова, 1971 г.)

Из таблицы видно, что фактическая оросительная норма на 30 процентов выше расчетной в вариантах опыта с кротэванием и щелеванием почвы, при этом глубина промачивания составила 78 - 81 сантиметр, то есть почти в два раза больше по сравнению с обычной обработкой почвы. Превышение же поливной фактической нормы над расчетной в опытах при обычных поливах также составило 20 - 25 процентов. Необходимо отметить, что если поливная норма в первых двух вариантах полностью впиталась в почву, то в третьем и четвертом вариантах опыта часть воды была сброшена с чека. Кроме того, на этих вариантах наблюдаются вымочки посевов и значительно ниже процент политости.

Таким образом, полив затоплением чеков на фоне кротования или щелевания их является перспективным способом, особенно в условиях засоленных почв тяжелого механического состава.

Аналогичные исследования полива люцерны по щелеванной поверхности чека проводились Южгипроводхозом (А. В. Перцев, 1970 г.). По посеву люцерны на рисовом чеке на расстоянии одного метра одна от другой нарезались щели глубиной 35 - 40 сантиметров при ширине по верху 5 - 7 сантиметров. Нарезка щелей производилась щелерезом БЩН-2 конструкции ЮжНИИГиМа с реконструированными рабочими органами. Отвалы щелереза срезаны, а стойки отбиты так, что они принимают форму черенкового ножа (табл. 32). Щелевание люцерны проводится весной и после укосов перед поливами.

Таблица 32. Урожай люцерны при поливе по щелям (рисосовхоз 'Суховский', по данным А. В. Перцева, 1970 г.)

Допосевное щелевание почвы на посевах люцерны на малопродуктивных засоленных землях юга Украины обеспечивает прибавку урожая в пределах от 5 до 8 центнеров с гектара.

В Казахстане практикуется полив люцерны по засеваемым проходимым ложбинам, которые нарезаются перед посевом грейдером глубиною 15 сантиметров, с откосами 1:4 через каждые 50 метров. По данным Н. С. Горюнова, В. Г. Быкова (1971 г.), при таком поливе фактические поливные нормы снижаются примерно на 25 процентов и значительно облегчается сброс излишков воды. Следует заметить, что порог сбросного сооружения в этом случае должен быть на 15 сантиметров ниже отметки чека (рис. 25).

Рис. 25. Схемы полива люцерны (по данным Горюнова): а - полив затоплением с помощью ложбин; б - полив по засеваемым бороздам; 1 - картовый ороситель; 2 - валики чека; 3 - дорога; 4 - картовый сброс; 5 - однобортная борозда; 6 - ложбины; 7 - направление полива

В Казахстане и Астраханской области до сих пор применяется полив люцерны по засеваемым бороздам внутри чека. Нарезают их обычно поперек посева через 70 сантиметров глубиною 12 - 15 сантиметров. По периметру чека вместо временного оросителя нарезается однобортная канавка. Посредине чека, перпендикулярно направлению борозд, - лобжина без дамбочек глубиною 15 сантиметров с откосами 1:4. Вода расходом 50 - 60 л/сек на гектар по однобортной канавке и ложбине подается в борозды со всех сторон.

Таким образом, существующие каналы и сооружения рисовых систем рассчитанные на полив риса, вполне удовлетворяют требованиям сопутствующих культур без всякой реконструкции, за исключением сооружений водовыпусков из оросителя в чек. Последние рассчитаны на расход воды 8 - 12 л/сек на гектар и не могут пропустить форсированный 'расход в чек из расчета удельной струи 40 - 60 л/сек. Поэтому и приходится при подаче больших расходов пользоваться сифонами, насосными установками и поливными машинами.

При подаче воды насосными установками для полива сопутствующих культур целесообразно использовать сбросные воды с рисовых полей. В условиях незасоленных почвогрунтов данный вопрос решается просто: в проектах необходимо предусмотреть подпорные сооружения на дренажно-сбросной сети. Для использования сбросных вод на засоленных землях иногда потребуется разбавление их оросительной водой.

Рисовые каналы не рассчитаны на одновременный полив сопутствующих культур и первоначальное затопление риса или затопление риса после обработки гербицидами. Поэтому планом водопользования необходимо предусматривать поливы сопутствующих культур до затопления риса и в период (поддержания слоя воды на рисовом поле.

Из всех существующих способов полива сопутствующие рису культур на засоленных землях бесспорно (Преимущество поверхностных поливов на фоне щелевания, которые позволяют одновременно производить и промывку почвы.

Полив дождеванием эффективен на незасоленных землях с близким уровнем пресных грунтовых вод (0,7 - 1 м), где требуются небольшие поливные нормы (300 - 400 м³/га), а также в случае засушливой весны для получения входов и урожая люцерны первого укоса. В дальнейшем производится поверхностный полив.

Вопросы техники полива сопутствующих культур нельзя считать решенными. Они требуют дальнейшей разработки. В настоящее время взят курс на прогрессивные и более совершенные рисовые системы закрытого и полузакрытого типа, которые не исключают поверхностных поливов, открывают возможности к максимальной автоматизации техники полива, обеспечивают необходимый диапазон расходов, подаваемых в чек.

Внедрение прогрессивных систем в рисосеянии должно идти одновременно по пути совершенствования рисовой карты, на базе передовых способов и техники полива, максимальной автоматизации, подачи и распределения воды.