Научный журнал
Научное обозрение. Технические науки
ISSN 2500-0799
ПИ №ФС77-57440

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕЛИОРАТИВНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕВООБОРОТНЫХ КУЛЬТУР С РИСОМ

Владимиров С.А. 1 Терещенко С.И. 1 Кошелик Ж.А. 1
1 ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина»
Проектирование мелиоративных систем всегда являлось одним из главных факторов обеспечения стабильности рисоводства. Рис считается одним из самых ценных и полезных продуктов, которым питается треть населения нашей планеты. Рис – это лидер по урожайности среди многих зерновых культур и занимает второе место на планете по посевным площадям. Выращивается затопляемый рис в основном в пойменных землях. Рис хорошо адаптируется и уживается в различных почвенно-климатических условиях и может плодородить на землях различного рельефа. Одним из немаловажных факторов малого плодородия рисового производства является недостаток конструктивной составляющей рисовых систем и отсутствие правильного соблюдения всех технологических параметров при возделывании риса в севообороте. Немаловажной и довольно весомой проблемой получения качественного урожая риса без снижения агроресурсного потенциала рисовых полей, а также правильного применения в оборот всех продуктов рисового производства основывается на общем учете факторов и параметров, которые создают высокие показатели плодородия риса. Обзор конструкций сети рисовых систем основных рисосеющих зон показывает их разрозненность, нехватку отраслевого нормирования и единого подхода в решении вопросов орошении риса. В статье был проведен общий обзор оросительных конструкций риса, рассмотрены общие методы и принципы проектирования, а также выполнен анализ и проведен общий сбор опыта проектирования мелиорации рисовых систем.
экология
рисовые оросительные системы проектирование
реконструкция
севооборот
поливная техника
1. Амелин В.П., Владимиров С.А. Методологические аспекты перевода отрасли рисоводства в статус экологически безопасного и устойчивого производства // Научн. журнал Труды КубГАУ. 2010. Вып. 4 (25). С. 152–156.
2. Владимиров С.А., Хатхоху Е.И., Чебанова Е.Ф. Севообороты для экологического рисоводства // Науч. журнал Труды КубГАУ. 2017. Вып. 6 (69). С. 290–297.
3. Приходько И.А., Скорченко Ю.В. Влияние культуры риса на мелиоративное состояние почв рисовой оросительной системы // Науч. журнал Труды КубГАУ. 2011. Вып. 28. С. 181–184.
4. Амелин В.П., Владимиров С.А. Методика расчета эффективности использования земель рисового ирригированного фонда // Научный журнал Труды КубГАУ. 2009. Вып. 4 (19). С. 227–230.
5. Прус Д.В., Хатхоху Е.И. К вопросу о необходимости реконструкции рисовых оросительных систем Кубани // Вестник научно-технического творчества молодежи Кубанского ГАУ. В 4 т. / сост. А.Я. Барчукова, Я.К. Тосунов; под ред. А.И. Трубилина, отв. ред. А.Г. Кощаев. Краснодар: КубГАУ, 2016. Т. 2. Вып. 1. С. 37–41.
6. Головин М.А., Крылова Н.Н. Усовершенствование конструкций рисовых оросительных систем // Научный журнал «Эпомен». 2018. № 16. С. 45–49.
7. Чеботарев М.И., Приходько И.А. Инновационный комплекс технологических операций для повышения мелиоративного состояния почв рисовой оросительной системы // Науч. журнал Труды КубГАУ. 2011. Вып. 28. С. 169–172.
8. Гартвих О.А., Крылова Н.Н., Хатхоху Е.И. Способ орошения риса в системе севооборота // Научный журнал «Эпомен». 2018. № 13. С. 108–112.
9. Хатхоху Е.И., Ткаченко В.Т. Применение современной оросительной техники // Итоги научно-исследовательской работы за 2015 год: сб. ст. по материалам 71-й научно-практической конференции преподавателей / отв. за вып. А.Г. Кощаев. Краснодар: КубГАУ, 2016. С. 164–165.
10. Владимиров С.А. Критерии продуктивного использования земельных ресурсов и устойчивости агроландшафтов // Земельные и водные ресурсы: мониторинг эколого-экономического состояния и модели управления: материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 10-летию Института землеустройства, кадастров и мелиорации (23–25 апреля 2015 г.). Улан-Удэ: Изд-во БГСХА им. В.Р. Филиппова, 2015. С. 187–191.
11. Побелат Д.А., Кулаков М.В., Чебанова Е.Ф. Назначение Краснодарского водохранилища // Экология речных ландшафтов: сб. ст. по материалам II Междунар. конф. / отв. за вып. Н.Н. Мамась. Краснодар: КубГАУ, 2018. С. 184–187.

На нынешнем этапе формирования мелиорации очень важен подход к оценке эффективной работы мелиоративных систем. На первый план выходят такие факторы, как экологическая безопасность, ресурсосбережение, энергоэффективность всех ресурсов [1–3].

Для того чтобы орошение было наиболее рациональным и целесообразным, необходимо в первую очередь осуществить анализ участка мелиорации и определиться с целью, которая и определит характер работ. Все необходимые сведения вместе с целями заказчика позволят создать качественный проект мелиорации, на основе которого будут производиться дальнейшие работы [1–3].

Цель исследования: проведение обобщающей аналитики на основе собранной информации из различных источников, разбор собранной информации о проектировании рисовых оросительных систем, на основе многолетнего опыта. Изучение статистики и изучение факторов, влияющих на увеличение орошения риса. На основе полученных данных – внедрение новых предложений о более совершенной и более продуктивной конструкции рисовых оросительных систем, выполненной согласно всем требованиям по орошению риса.

Материалы и методы исследования

Совершенствование уже имеющихся и внедрение новых улучшенных конструкций рисовых оросительных систем, в нынешнее время и на перспективу, должны основываться на принципе оптимизации с учетом нехватки на все виды ресурсов. Для этого потребуется спектр научных материалов и проверка предлагаемых решений в различных условиях.

Проводимый анализ российских и зарубежных литературных источников говорит, что контроль над водораспределением является одним из основополагающих вопросов продуктивной работы мелиоративной системы [3, 4].

Данная проблема является сложной, так как гидромелиоративная система – это сложный природно-технический объект, расположенный на больших территориях с большим количеством воздействующих факторов и контролируемых параметров. И для оптимального использования водных ресурсов необходим конструктивный подход, имеющий систему различных усовершенствованных научных и технических мероприятий, дающих оптимальные в нынешних условиях контроль и фиксирование единых ресурсов [3, 4].

Полный учет водного режима агроландшафтов в диапазоне, превышающем допустимое значение в использовании водно-энергетических ресурсов и экологической безопасности, целесообразна организация системы управления орошением, которая на основе полученной достоверной информации даст возможность уравновесить поступающее управление системой, позволит оптимизировать уровень получения качественного урожая и будет отвечать всем требованиям охраны окружающей среды.

Методы моделирования и информационные системы находят все более широкое применение в практике мелиорации. Главным инструментом его являются расчеты количества и параметров оценивания водного баланса агроценозов и взаимная работа между его конструктивными элементами, гарантирующая прогноз достоверной информации для упрощенного решения задач по составлению кратковременных планов полива и контроля водных составляющих при орошении.

Отечественный и зарубежный опыт указывает на существующие проблемы в современной мелиорации. Современные компьютерные технологии и модели ПК планирования оросительных систем, предлагаемое к внедрению качественное управление, от чего зависит множество различных показателей современной вычислительной техники. Объективная информация требует достоверных деталей исследования о непостоянности выпадения осадков, динамичного изменения плодородия почв, испарения, их особенностях и влагообмене [3, 4].

Проектирование и разработка системы земледелия

Проектирование и внедрение системы земледелия для конкретного сельскохозяйственного предприятия следует осуществлять поэтапно, придерживаясь определенного порядка:

– Выявить факторы, лимитирующие жизнь с/х культур.

– Оценить возможность и способы избегания плохих условий жизни растений, исходя из известных лимитирующих факторов (улучшение водного режима и корректировка состава почвы и пр.).

– На основании биологической составляющей с/х культур и направленности, особенностями почв, климатическими составляющими и др. оснований предопределить методологические действия для обработки почвы.

– Анализ имеющихся ресурсов и их составляющая планируемых поступлений, позволит улучшить качество урожайности.

– Проведение количественной оценки прогноза состояния почвенного плодородия.

– Создать конструктивную схему всех звеньев проектируемой системы земледелия.

– На основе общих экономических условий, имеющимися материально-техническими и трудовыми ресурсами, по каждому севообороту, культуре, полю, участку разработать конкретные мероприятия для реализации всех звеньев проектируемой системы земледелия [4, 5].

При проектировании мелиорации севообороты должны быть:

– прямолинейными, с учетом существующих и проектируемых линейных сооружений;

– прямоугольной формы.

Малые несоответствия нормативам возможны при условиях сложного рельефа местности и примыкания к естественным границам водных объектов.

Расчет и проектирование элементов мелиоративной системы осуществляется в соответствии с действующими нормативными документами, устанавливающими правила и порядок их проектирования [4–6].

Мелиорация или оросительная система риса:

– источник орошения (река или водохранилище);

– головной водозабор, который может быть самотечный или машинный;

– постоянные каналы оросительной и водоотводной сети [4–6].

Зоны природы, где уклон обычно не больше пяти сотых, обычно это лесные полосы продуваемой конструкции в ширину пятнадцать метров. Основные лесозащитные насаждения базируются на девяносто градусов по расположению не менее вредного ветрового потока на расстоянии 6–25 м. Для того чтобы лесные полосы имели более полезное назначение и не давали проходить поверхностному стоку, основные лесные полосы надо планировать напротив склона, то есть горизонтально поверхности. В случае несоблюдения вышесказанного предусматривается небольшое отхождение основного полезащитного леса (полос) от направления вредоносного ветра до тридцати градусов (в редких случаях – до сорока пяти), а от направления уклона поверхности – 1–1,5. Для повышения продуктивности работы лесных полос на поверхностный сток, нужно сажать невысокие кустарники, не более 1 м высотой и не более 1–2 рядов, при несоблюдении могут произойти измения в конструкции полосы, что приведет к ухудшению действия. Вспомогательные полосы, размещенные через 1–2 км, можно оставить без изменения [7].

При выращивании риса применяют спец. севообороты. Рисовые поля могут составлять от 5 до 9 шт. Создавая благоприятные условия для рисовых культур, мы получаем доброкачественный и большой урожай. Для этих целей делают промежутки перед выводом полей под рисовые культуры [7].

Территориальная зона рассеяния делится на карты или севообороты, которые делятся на оросительные и сбросные каналы (рис. 1) [8, 9].

vlad1.tif

Рис. 1. Схема инженерного рисового участка краснодарского типа

vlad2.tif

Рис. 2. Схема карт-чеков с широким фронтом затопления и сброса

Каналы располагают по линии наибольшего уклона. Делятся на чеки, поля, поперечным способом приобретая форму трапеции. На рисовых системах Кубани, чтобы равномерно распределялось затопление и так же равномерно происходила сушка чека, по периметру делают однобортные канавки глубиной двадцать сантиметров от нормального начала чека [8, 9].

Источник питает каждый чек, в виде исключения возможен пуск воды через несколько чеков, но не более двух [8, 9].

Чек и его площадь возможна от 1 до 6 га. В карты-чеки вода подается по всему фронту путем переполнения оросителя-сброса. Этот прием более совершенен. Затопление и сброс в условиях карты-чека происходят значительно быстрее, чем в обычных картах (рис. 2).

Картовые оросительные и сбросные каналы краснодарского типа могут быть одностороннего и двустороннего командования [10, 11].

При расположении оросителя рядом со сбросом (1 схема) значительно увеличивается фильтрация из оросителя (рис. 3), пресные фильтрационные воды отводятся в сброс, минуя засоленные почвогрунты рисового поля [10, 11].

vlad3.tif

Рис. 3. Поперечный разрез рисовой карты при одностороннем командовании каналов: I – зона промывки (активной фильтрации); II – застойная зона; III – зона заболачивания и засоления; 1 – фронт продвижения промывных вод; 2 – ороситель одностороннего командования; 3 – дренажно-сбросной канал

Схема 2, когда все каналы имеют двустороннее командование, является наиболее рациональной [10, 11].

Выводы

1. Проведя оценку эффективной работы мелиоративных систем на основе отечественного и зарубежного опыта, можно сделать вывод, что правильное планирование проектирования систем, а также правильное и умное компьютизирование всей системы мелиорации даст качественный и нужный результат при эксплуатации системы.

2. Создавая единообразную мелиоративную систему рисосеяния, мы получаем экономию оросительной воды и улучшение работы конструктивных элементов системы.

3. Создавая благоприятные условия для рисовых культур, мы получаем доброкачественный и большой урожай.


Библиографическая ссылка

Владимиров С.А., Терещенко С.И., Кошелик Ж.А. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕЛИОРАТИВНЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕВООБОРОТНЫХ КУЛЬТУР С РИСОМ // Научное обозрение. Технические науки. – 2019. – № 2. – С. 5-9;
URL: https://science-engineering.ru/ru/article/view?id=1234 (дата обращения: 18.10.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074