RU2816171C1

RU2816171C1 - Rice irrigation method

Info

Publication number: RU2816171C1
Application number: RU2023116142A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Приходько; Михаил Александрович Бандурин; Артем Юрьевич Вербицкий
Filing date: 2023-06-19
Publication date: 2024-03-26

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: method consists in using a distribution pipeline, distribution wells, a discharge header, irrigation pipelines combined with drainage and discharge pipelines, water outlet structures combined with discharge structures. A crop rotary distributor, a district discharge, trapezoidal-shaped ridges, a last-order distributor, drainage-moistening drains with diameter of 50 mm and outflow of 10 l/h per 1 running meter are built and closed field sprinklers, to which drainage-moistening drains laid in parallel at distance of 0.7 m from each other and located to them with slope of 0.0003 to depth of 0.05 m are connected perpendicularly. A closed field sprinkler is connected perpendicular to the local discharge and the last-order distributor through distribution wells, which is laid with slope of 0.003 to the local discharge at depth of 1 m and with diameter of 560 mm. On rice paddy fields parallel at distance of 0.4 m from each other there formed are ridges of trapezoidal shape with laying of sides from 1:1 to 1:0.85, width at base of 0.3 m and height of 0.25 m, laid with drying and moistening drains with possibility of coincidence of their axes of symmetry, inter-ridge gaps are covered with filtering geotextile, and a plastic and/or biodegradable mulching film is laid on the ridges. Moistening of the root layer of soil in range of 65% to 100% of the minimum moisture capacity during the vegetation period is carried out by supplying water from the crop rotation distributor to the last order distributor, then to a closed field sprinkler-discharge and to drainage-moistening drains. Drainage of root layer of soil to values not exceeding 65 % of minimum moisture capacity in non-vegetation period is carried out by collection and removal of excess surface and ground water through drainage-moistening drains into closed field sprinkler-discharge, then to the local discharge, then to the group collector. Switching of closed field sprinkler-discharge from drainage function to moistening function is carried out in distribution wells, which are located at the intersection of the closed filed sprinkler-discharge with the last order distributor and the local discharge.

EFFECT: saving of irrigation water, reduction of operational works, improvement of ameliorative state of rice soils and increase of rice yield, by increasing the coefficient of land use, using resource-saving technologies of rice cultivation and creating a favourable water-air mode in the root layer of soil, improvement of ecological safety of rice irrigation systems due to reduction of volumes of contaminants carried out from the rice irrigation system through drainage and discharge waters into the water intake.

1 cl, 4 dwg, 4 tbl

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к возделыванию риса.The invention relates to agriculture, in particular to the cultivation of rice.

Известен способ орошения риса на рисовой оросительной системе «Краснодарская» (А.Д. Гумбаров, А.С. Луговой, А.В. Сербинов, «Оросительные рисовые системы». - М.: Колос, 1994, с. 39, 41). Система имеет участковые распределительные, участковые сбросные каналы, поливные участки, состоящие из чеков, и типовые гидротехнические сооружения на каналах и дорогах.There is a known method of irrigating rice using the Krasnodar rice irrigation system (A.D. Gumbarov, A.S. Lugovoi, A.V. Serbinov, “Irrigation rice systems.” - M.: Kolos, 1994, pp. 39, 41) . The system has local distribution channels, local discharge canals, irrigation areas consisting of checks, and standard hydraulic structures on canals and roads.

Недостатками этого способа являются высокая оросительная норма, низкий коэффициент земельного использования, требуются большие материальные и трудовые ресурсы на эксплуатацию системы, трудоемкость и сложность распределения воды и поддержания слоя воды в чеках; поперечные валики снижают производительность труда при проведении сельхозработ; затрудняют переезд сельскохозяйственных машин из чека в чек; осушение карты происходит неравномерно.The disadvantages of this method are a high irrigation rate, a low coefficient of land use, large material and labor resources are required to operate the system, labor intensity and difficulty in distributing water and maintaining a layer of water in checks; transverse rollers reduce labor productivity during agricultural work; make it difficult to move agricultural machines from check to check; The card drains unevenly.

Известна рисовая оросительная система (РОС), включающая закрытые оросительные и сбросные каналы, размещенные в одной траншее и устройства для подачи воды в чеки и сброса (SU 385561, A01g 25/06, E02b 13/00).A known rice irrigation system (RIS), including closed irrigation and discharge channels located in one trench and devices for supplying water to checks and discharge (SU 385561, A01g 25/06, E02b 13/00).

Недостатками этого способа являются большая оросительная норма, сложность строительства и эксплуатации рисовой оросительной системы; трудоемкость и сложность распределения воды и поддержания слоя воды в чеках, негативное экологическое воздействие на биологические системы расположенных на территории рисовых оросительных систем и граничащих с ними территорий.The disadvantages of this method are the high irrigation rate, the complexity of constructing and operating a rice irrigation system; the labor intensity and complexity of distributing water and maintaining a layer of water in the checks, the negative environmental impact on the biological systems of rice irrigation systems located on the territory and the territories bordering them.

Известна рисовая оросительная система, включающая чековые осушительно-увлажнительные каналы с противофильтрационным покрытием, сопряженные патрубками с каналами водоподводящей и отводящей сети с уложенным ниже противофильтрационного покрытия чекового канала подстилающим фильтрующим слоем, сопряженным с каналом вертикальными перфорированными патрубками, заполненными фильтрующим материалом, при этом на поверхности чеков выполнены щеле-дрены, заполненные фильтрующим материалом и соединенные с чековым каналом, и каналы водоподводящей и отводящей сетей оборудованы впускными и выпускными патрубками с гидроавтоматами уровня, сообщенными с чековыми каналами (SU 1410914 A01G 25/00).A known rice irrigation system includes check drainage-moistening channels with an anti-filtration coating, coupled with branch pipes to the channels of the water supply and outlet networks with an underlying filter layer laid below the check channel's anti-filtration coating, connected to the channel by vertical perforated pipes filled with filter material, while on the surface of the checks slotted drains are made, filled with filter material and connected to the check channel, and the channels of the water supply and discharge networks are equipped with inlet and outlet pipes with hydraulic level automatics connected to the check channels (SU 1410914 A01G 25/00).

Недостатками этого способа являются трудоемкость строительства и эксплуатации рисовой оросительной системы; сложность распределения воды и поддержания слоя воды в чеках, высокая оросительная норма, низкий коэффициент земельного использования, негативное экологическое воздействие на биологические системы расположенных на территории рисовых оросительных систем и граничащих с ними территорий.The disadvantages of this method are the labor intensity of construction and operation of a rice irrigation system; the difficulty of distributing water and maintaining a layer of water in checks, high irrigation norms, low coefficient of land use, negative environmental impact on the biological systems of rice irrigation systems located on the territory and adjacent territories.

Известна рисовая оросительная система, включающая поливные карты, разделенные на чеки и закрытый дренаж выполненный в виде каскада дрен, проложенных под плоскостями чеков с выходом каждой устья каждой дрены в ороситель смежного нижележащего по каскаду чека (SU 1331452, A01G 25/00).A rice irrigation system is known, including irrigation maps divided into checks and closed drainage made in the form of a cascade of drains laid under the planes of the checks with the outlet of each mouth of each drain into the irrigator of the adjacent underlying check in the cascade (SU 1331452, A01G 25/00).

Недостатками этого способа являются сложность строительства и эксплуатации рисовой оросительной системы; трудоемкость и сложность распределения воды и поддержания слоя воды в чеках, негативное экологическое воздействие на биологические системы расположенных на территории рисовых оросительных систем и граничащих с ними территорий.The disadvantages of this method are the complexity of constructing and operating a rice irrigation system; the labor intensity and complexity of distributing water and maintaining a layer of water in the checks, the negative environmental impact on the biological systems of rice irrigation systems located on the territory and the territories bordering them.

Известна рисовая оросительная система, включающая использование распределительного трубопровода, распределительных колодцев, сбросного коллектора, оросительных трубопроводов, совмещенные с дренажными и сбросными трубопроводами, водовыпускных сооружений совмещенные со сбросными сооружениями (SU 1099897, A01G 25/00 - прототип).A rice irrigation system is known, including the use of a distribution pipeline, distribution wells, a discharge collector, irrigation pipelines combined with drainage and discharge pipelines, water outlet structures combined with discharge structures (SU 1099897, A01G 25/00 - prototype).

Недостатками этого способа являются трудоемкость и дороговизна строительства рисовой оросительной системы, а также сложность ее эксплуатации; неравномерность увлажнения почвенного профиля и его осушение, негативное экологическое воздействие на биологические системы расположенных на территории рисовых оросительных систем и граничащих с ними территорий.The disadvantages of this method are the labor intensity and high cost of constructing a rice irrigation system, as well as the complexity of its operation; uneven moistening of the soil profile and its drainage, negative environmental impact on the biological systems of rice irrigation systems located on the territory and the territories bordering them.

Техническим результатом изобретения является экономия оросительной воды, снижение эксплуатационных работ и улучшение мелиоративного состояния рисовых почв путем повышения коэффициента земельного использования, использования ресурсосберегающих технологии возделывания риса и создания благоприятного водно-воздушного режима в корнеобитаемом слое почвы, повышение экологической безопасности рисовых оросительных систем через сокращение объемов загрязняющих веществ, выносимых с рисовой оросительной системы через дренажно-сбросные воды в водоприемник.The technical result of the invention is saving irrigation water, reducing operational work and improving the reclamation state of rice soils by increasing the coefficient of land use, using resource-saving technologies for cultivating rice and creating a favorable water-air regime in the root layer of the soil, increasing the environmental safety of rice irrigation systems by reducing the volume of pollutants substances carried out from the rice irrigation system through drainage and waste water into the receiving water.

Технический результат достигается тем, что способ орошения риса, включающий использование распределительного трубопровода, распределительных колодцев, сбросного коллектора, оросительных трубопроводов, совмещенные с дренажными и сбросными трубопроводами, водовыпускных сооружений совмещенные со сбросными сооружениями, согласно изобретению строят севооборотный распределитель, участковый сброс, гряды трапецеидальной формы, распределитель последнего порядка, осушительно-увлажнительные дрены диаметром 50 мм и выливом 10 л/ч на 1 п. м, и закрытые картовые оросители-сбросы, к которым перпендикулярно подключают параллельно уложенные на расстояние 0,7 м друг от друга и расположенные к ним с уклоном 0,0003 на глубину 0,05 м осушительно-увлажнительные дрены, перпендикулярно участковому сбросу и распределителю последнего порядка через распределительные колодцы подключают закрытый картовый ороситель-сброс, который укладывают с уклоном 0,003 к участковому сбросу на глубину 1 м и диаметром 560 мм, и на рисовых чеках параллельно на расстоянии 0,4 м друг от друга формируют гряды трапецеидальной формы с заложение сторон от 1:1 до 1:0,85, шириной в основании 0,3 м и высотой 0,25 м, укладываемые с осушительно-увлажнительными дренами с возможностью совпадения их осей симметрии, межгрядовое промежутки покрывают фильтрующим геотекстилем, а на гряды укладывают пластиковую и/или биоразлагаемую мульчирующую пленку, при этом увлажнение корнеобитаемого слоя почвы в интервале от 65% до 100% от наименьшей влагоемкости в вегетационный период осуществляют путем подачи воды из севооборотного распределителя в распределитель последнего порядка, далее в закрытый картовый ороситель-сброс и в осушительно-увлажнительные дрены, а осушение корнеобитаемого слоя почвы до значений, не превышающих 65% от наименьшей влагоемкости в межвегетационный период осуществляют путем сбора и удаление через осушительно-увлажнительные дрены избыточной поверхностной и грунтовой воды в закрытый картовый ороситель-сброс, затем в участковый сброс, далее в групповой коллектор, причем переключение закрытого картового оросителя-сброса с осушительной функции на увлажнительную осуществляют в распределительных колодцах, которые располагают на пересечении закрытого картового оросителя-сброса с распределителем последнего порядка и участковым сбросом.The technical result is achieved by the fact that the method of irrigation of rice, including the use of a distribution pipeline, distribution wells, a discharge collector, irrigation pipelines combined with drainage and discharge pipelines, water outlet structures combined with discharge structures, according to the invention, build a crop rotation distributor, area discharge, trapezoidal ridges , a distributor of the last order, drainage-moistening drains with a diameter of 50 mm and an outflow of 10 l/h per 1 running meter, and closed map sprinklers-discharges, to which they are perpendicularly connected in parallel laid at a distance of 0.7 m from each other and located to them with a slope of 0.0003 to a depth of 0.05 m, drainage-moistening drains, perpendicular to the local discharge and the last order distributor through distribution wells, connect a closed card irrigation-discharge, which is laid with a slope of 0.003 to the local discharge to a depth of 1 m and with a diameter of 560 mm, and on rice paddies, trapezoidal ridges are formed in parallel at a distance of 0.4 m from each other with a side ratio from 1:1 to 1:0.85, a width at the base of 0.3 m and a height of 0.25 m, laid with drainage moisturizing drains with the possibility of their symmetry axes coinciding, the spaces between the ridges are covered with filtering geotextiles, and plastic and/or biodegradable mulch film is laid on the ridges, while moistening the root layer of soil in the range from 65% to 100% of the lowest moisture capacity during the growing season is carried out by feeding water from the crop rotation distributor to the last order distributor, then into the closed card irrigation-discharge and into the drainage-moistening drains, and the drainage of the root layer of soil to values not exceeding 65% of the minimum moisture capacity during the non-growing season is carried out by collecting and removing through drainage-moistening drains drainage of excess surface and groundwater into a closed drainage drain, then into a local discharge, then into a group collector, and the switching of a closed drainage drain from a drainage function to a humidifying one is carried out in distribution wells, which are located at the intersection of a closed drainage drain with last order distributor and local discharge.

Новизна заявляемого изобретения заключается в повышении эффективности использования рисовых оросительных систем, снижении трудоемкости эксплуатационных работ и ресурсоемкости технологии возделывания риса, повышение экологической безопасности на рисовой оросительной системе.The novelty of the claimed invention lies in increasing the efficiency of using rice irrigation systems, reducing the labor intensity of operational work and the resource intensity of rice cultivation technology, and increasing environmental safety in the rice irrigation system.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 - изображен участок закрытой рисовой осушительно-увлажнительной системы для реализации заявляемого способа орошения риса; на фиг. 2 - тоже, разрез 1-1; на фиг. 3 - тоже, разрез 2-2; на фиг. 4 тоже, разрез 3-3.The essence of the invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 - shows a section of a closed rice drainage-humidification system for implementing the proposed method of rice irrigation; in fig. 2 - also, section 1-1; in fig. 3 - also, section 2-2; in fig. 4 too, cut 3-3.

Участок закрытой рисовой осушительно-увлажнительной системы для реализации заявляемого способа орошения риса содержит элементы под следующими позициями:The section of the closed rice drainage-humidification system for implementing the proposed method of rice irrigation contains elements under the following positions:

1 - закрытый картовый ороситель-сброс;1 - closed card sprinkler-discharge;

2 - осушительно-увлажнительные дрены;2 - drying-moistening drains;

3 - севооборотный распределитель;3 - crop rotation distributor;

4 - положение уровня депрессионной кривой в вегетационный период;4 - position of the depression curve level during the growing season;

5 - положение уровня депрессионной кривой в межвегетационный период;5 - position of the level of the depression curve during the non-growing season;

6 - лесополоса;6 - forest belt;

7 - полевая дорога;7 - field road;

8 - межгрядовые промежутки покрытые фильтрующим геотекстилем;8 - interridge spaces covered with filtering geotextiles;

9 - водоотводная канавка вдоль дорог;9 - drainage ditch along the roads;

10 - участковый сброс;10 - local discharge;

11 - распределитель последнего порядка;11 - last order distributor;

12 - устье коллектора;12 - collector mouth;

13 - распределительный колодец;13 - distribution well;

14 - групповой коллектор;14 - group collector;

15 - гряда;15 - ridge;

16 - уровень воды в межвегетационный период;16 - water level during the non-growing season;

17 - уровень воды вегетационный период;17 - water level during the growing season;

18 - поливная карта;18 - irrigation map;

19 - поле севооборота;19 - crop rotation field;

20 - рисовый чек;20 - rice check;

21- пластиковая и/или биоразлагаемая мульчирующая пленка.21- plastic and/or biodegradable mulch film.

Способ орошения риса осуществляют следующим образом.The method of irrigating rice is as follows.

В первый год осуществления способа после уборки риса и/или сопутствующих культур рисового севооборота на карте Краснодарского типа выполняется ее реконструкция. На рисовых чеках 20 перпендикулярно закрытому картовому оросителю-сбросу 2 с уклоном 0,0003 на глубину 0,05 м подключают осушительно-увлажнительные дрены 1 диаметром 50 мм и выливом 10 л/ч на 1 п. м, которые укладывают параллельно на расстояние 0,7 м друг от друга, при этом перпендикулярно участковому сбросу 10 и распределителю последнего порядка 11 подключают через распределительные колодцы 13 закрытый картовый ороситель-сброс 1, который укладывают с уклоном 0,003 к участковому сбросу 10 на глубину 1 м и диаметром 560 мм, далее на рисовых чеках 20 параллельно на расстоянии 0,4 м друг от друга формируют гряды 15 трапецеидальной формы с заложение сторон от 1:1 до 1:0,85, шириной в основании 0,3 м и высотой 0,25 м, при этом оси симметрии гряд 15 и осушительно-увлажнительных дрен 2 совпадают, затем межгрядовое промежутки 8 покрывают фильтрующим геотекстилем, а на гряды 15 укладывают пластиковую и/или биоразлагаемую мульчирующую пленку 21.In the first year of implementation of the method, after harvesting rice and/or accompanying crops of rice crop rotation, its reconstruction is carried out on the Krasnodar type map. On rice paddies 20, perpendicular to the closed card irrigation-discharge 2 with a slope of 0.0003 to a depth of 0.05 m, drainage-moistening drains 1 with a diameter of 50 mm and an outflow of 10 l/h per 1 linear meter are connected, which are laid parallel at a distance of 0, 7 m from each other, while perpendicular to the sectional discharge 10 and the distributor of the last order 11, a closed card irrigation-discharge 1 is connected through distribution wells 13, which is laid with a slope of 0.003 to the sectional discharge 10 to a depth of 1 m and with a diameter of 560 mm, then on rice in checks 20, in parallel at a distance of 0.4 m from each other, ridges 15 of a trapezoidal shape are formed with a side ratio from 1:1 to 1:0.85, a width at the base of 0.3 m and a height of 0.25 m, with the axis of symmetry of the ridges 15 and drainage-moistening drains 2 coincide, then the inter-ridge spaces 8 are covered with filtering geotextiles, and plastic and/or biodegradable mulching film 21 is laid on the beds 15.

В последующие годы осуществления способа на осушительно-увлажнительной системе в межвегетационный период распределительные колодцы 13 переключают на режим осушения, причем влажность корнеобитаемого слоя почвы в течении всего периода не должна превышать 65% от наименьшей влагоемкости, что достигается путем сбора и удаления через осушительно-увлажнительные дрены 2 избыточной поверхностной и грунтовой воды в закрытый картовый ороситель-сброс 1, который располагают перпендикулярно с уклоном 0,003 к участковому сбросу 10 и далее через групповой коллектор 14 в водоприемник.In subsequent years of implementation of the method on a drainage-humidification system during the non-growing season, the distribution wells 13 are switched to the drainage mode, and the moisture content of the root-inhabited soil layer during the entire period should not exceed 65% of the minimum moisture capacity, which is achieved by collection and removal through drainage-humidification drains 2 excess surface and ground water into a closed card irrigation-discharge 1, which is located perpendicularly with a slope of 0.003 to the site discharge 10 and then through the group collector 14 to the water intake.

В вегетационный период распределительные колодцы 13 переключают на режим увлажнения корнеобитаемого слоя почвы и поддерживают влажность в нем в интервале от 65% до 100% от наименьшей влагоемкости путем подачи воды из севооборотного распределителя 3 в распределитель последнего порядка 11, далее в закрытый картовый ороситель-сброс 1 и затем в осушительно-увлажнительные дрены 2.During the growing season, the distribution wells 13 switch to the mode of moistening the root layer of the soil and maintain the humidity in it in the range from 65% to 100% of the lowest moisture capacity by supplying water from the crop rotation distributor 3 to the last order distributor 11, then to the closed card irrigation-discharge 1 and then into the drying-humidifying drains 2.

Способ орошения риса позволяет повысить коэффициент земельного использования и снизить трудоемкость эксплуатационных работ.The method of irrigating rice makes it possible to increase the coefficient of land use and reduce the labor intensity of operational work.

Использование подземного капельного полива позволяет: повысить рентабельность производства риса за счет повышения коэффициента земельного использования, снижения расходов на ремонт и эксплуатацию каналов оросительной и водоотводной сети за счет сокращения их протяженности, а также арматуры и сооружений на ней (водовыпуски из оросителя в чек, водовыпуски из чека в сброс, водовыпуски в участковый распределитель, трубчатые переезды и т.д.), сокращения оросительной нормы; снизить себестоимость производства риса путем сокращения технологических операций и доз вносимых макро и микроэлементов из-за уменьшения суффозии и выноса питательных веществ из почвы в сравнении с традиционной технологией затоплением рисовых чеков; выполнять обработку в любое удобное/необходимое время, при этом почва увлажнена только в корневой зоне, что не мешает выполнению требуемых агроприемов, в том числе уборке урожая; улучшить мелиоративное состояние почвы вследствие отсутствия на чеке слоя воды; снизить дозы внесения удобрений за счет применения фертигации; исключить необходимость планировок рисовых чеков, чем значительно снизить трудоемкость производства риса.The use of underground drip irrigation allows you to: increase the profitability of rice production by increasing the coefficient of land use, reducing the cost of repair and operation of canals of the irrigation and drainage network by reducing their length, as well as fittings and structures on it (water outlets from the sprinkler to the check, water outlets from checks into the discharge, water outlets into the local distributor, tubular crossings, etc.), reductions in irrigation rates; reduce the cost of rice production by reducing technological operations and doses of introduced macro and microelements due to a decrease in suffusion and removal of nutrients from the soil in comparison with the traditional technology of flooding rice paddies; carry out processing at any convenient/necessary time, while the soil is moistened only in the root zone, which does not interfere with the implementation of the required agricultural practices, including harvesting; improve the reclamation condition of the soil due to the absence of a layer of water on the check; reduce the dose of fertilizers through the use of fertigation; eliminate the need for planning rice paddies, thereby significantly reducing the labor intensity of rice production.

Применение подземного капельного орошения с соблюдением условия что осушительно-увлажнительные дрены находится на одной оси с грядами позволяет с наилучшей эффективностью обеспечить требуемые параметры влажности в корнеобитаемом слое и ее равномерность.The use of underground drip irrigation, subject to the condition that the drainage-moistening drains are on the same axis with the ridges, allows for the best efficiency to ensure the required humidity parameters in the root layer and its uniformity.

Использование гряд позволяет раньше производить посев и/или высадку рассады риса, а также увеличивает вегетационный период для сопутствующих культур рисового севооборота, что обусловлено более ранним прогреванием почвы в грядах, также в грядах создаются более благоприятные условия для протекания окислительно-восстановительных процессов и развития микроорганизмов, что, в свою очередь, благоприятно сказывается на мелиоративном состоянии почвы и развитии культур рисового севооборота. Формирование гряд предотвращает возникновение в них процессов оглеения, заболачивания и вторичного засоления, а также способствует более быстрому просыханию почвы весной, особенно на низких чеках, что позволяет ускорить сроки весенней обработки почвы. Трапецеидальная форма гряд с заложение сторон от 1:1 до 1:0,85 имеет наилучшую, устойчивую к обрушению геометрию, которая наиболее оптимальна для рисовых почв.The use of ridges allows earlier sowing and/or planting of rice seedlings, and also increases the growing season for accompanying crops of rice crop rotation, which is due to earlier warming of the soil in the ridges; also, more favorable conditions are created in the ridges for the occurrence of redox processes and the development of microorganisms, which, in turn, has a beneficial effect on the soil reclamation condition and the development of rice crop rotation crops. The formation of ridges prevents the occurrence of processes of gleyization, waterlogging and secondary salinization in them, and also contributes to faster drying of the soil in the spring, especially on low fields, which allows accelerating the timing of spring tillage. The trapezoidal shape of the beds with a side ratio from 1:1 to 1:0.85 has the best collapse-resistant geometry, which is most optimal for rice soils.

Высота и ширина по основанию гряды должна быть не менее 25 см и 30 см соответственно, что обусловлено биологической особенностью корневой системы риса и создает наиболее благоприятные условия для развития корневой системой риса.The height and width at the base of the ridge should be at least 25 cm and 30 cm, respectively, which is due to the biological characteristics of the rice root system and creates the most favorable conditions for the development of the rice root system.

Ширина межгрядовых технологических дорожек равная 40 см является необходимой и достаточной для выполнения работ по уходу за растениями в вегетационный период и осуществления механизированных и ручных работ в межвегетационный период.The width of inter-ridge technological paths equal to 40 cm is necessary and sufficient to carry out work on caring for plants during the growing season and to carry out mechanized and manual work during the non-growing season.

Покрытие межгрядовых промежутков фильтрующим геотекстилем необходимо для предотвращения прорастания в них сорной растительности и создания возможности движения по ним сельскохозяйственной техники в любую погоду без переуплотнения почвы и формирования колеи.Covering inter-ridge spaces with filtering geotextiles is necessary to prevent the germination of weeds in them and to allow agricultural machinery to move along them in any weather without over-compacting the soil and forming ruts.

Использование пластиковой и/или биоразлагаемой мульчирующей пленки, в том числе перфорированной позволяет: сократить оросительную норму за счет снижения потерь на испарение с поверхности почвы; нивелировать суточную амплитуду температуры пахотного горизонта почвы, а также ускорить сроки прогревания почвы, а, следовательно, и срок высадки рассады и/или посева риса, что также увеличивает вегетационный период для сопутствующих культур рисового севооборота; улучшить развитие корневой системы возделываемых замульчированных культур за счет образования большого количества придаточных корней; предотвратить попадание возбудителей болезней из почвы на растение при поливе и/или атмосферных осадках; снизить засоренность посевов сорной растительностью и сократить за счет этого дозы гербицидов; исключить появление почвенной корки, что обеспечивает нормальный рост и развитие растения; активизировать развитие червей и микроорганизмов; сохранить лучший товарный вид плодов сопутствующих культур рисового севооборота из-за отсутствия их контакта с землей.The use of plastic and/or biodegradable mulch film, including perforated film, allows you to: reduce the irrigation rate by reducing evaporation losses from the soil surface; level the daily temperature amplitude of the arable soil horizon, as well as accelerate the time of soil warming, and, consequently, the time of planting seedlings and/or sowing rice, which also increases the growing season for accompanying crops of rice crop rotation; improve the development of the root system of cultivated mulched crops due to the formation of a large number of adventitious roots; prevent the entry of pathogens from the soil onto the plant during watering and/or precipitation; reduce the infestation of crops with weeds and thereby reduce the dose of herbicides; eliminate the appearance of soil crust, which ensures normal growth and development of the plant; activate the development of worms and microorganisms; preserve the best presentation of the fruits of accompanying crops of rice crop rotation due to the lack of their contact with the ground.

Использование дрен с комбинированными осушительно-увлажнительными функциями обеспечивает возможность не только поддерживать требуемую влажность корнеобитаемого слоя почвы в вегетационный период риса, но и обеспечивает сбор и удаление избыточной поверхностной и грунтовой воды с целью понижения уровня грунтовых вод и создания оптимальных условий водно-воздушного режимов почвы в межвегетационный период.The use of drains with combined drying-moistening functions makes it possible not only to maintain the required moisture content of the root-inhabited soil layer during the rice growing season, but also ensures the collection and removal of excess surface and ground water in order to lower the groundwater level and create optimal conditions for the water-air regimes of the soil in inter-vegetation period.

Рекомендуемый диаметр осушительно-увлажнительных дрен определен опытным путем и составляет 50 мм и является наиболее эффективным для обеспечения требуемых значений увлажнения (осушения) корнеобитаемого слоя почвы, а также равномерности распределения увлажнения в нем.The recommended diameter of drying-moistening drains was determined empirically and is 50 mm and is the most effective for ensuring the required values of moistening (draining) of the root layer of soil, as well as the uniform distribution of moisture in it.

Увлажнение корнеобитаемого слоя почвы в интервале от 65% до 100% от наименьшей влагоемкости в вегетационный период обусловлено необходимостью обеспечения оптимальной влажностью как культуры риса, так и сопутствующих культур рисового севооборота, в том числе создание оптимальных условий водно-воздушного режимов почвы на паровых полях севооборота.Moistening the root layer of soil in the range from 65% to 100% of the minimum moisture capacity during the growing season is due to the need to provide optimal moisture to both the rice crop and accompanying crops of the rice crop rotation, including the creation of optimal conditions for the water-air regime of the soil in the fallow fields of the crop rotation.

Осушение корнеобитаемого слоя почвы до значений, не превышающих 65% от наименьшей влагоемкости в межвегетационный период, является необходимым и достаточным условием для создания оптимальных условий водно-воздушного режимов почвы, что обеспечивает сохранение мелиоративного состояния почв и возможность выполнения агротехнологических мероприятий на рисовых чеках.Draining the root-inhabited soil layer to values not exceeding 65% of the minimum moisture capacity during the non-growing season is a necessary and sufficient condition for creating optimal conditions for the water-air regimes of the soil, which ensures the preservation of the reclamation state of the soil and the possibility of carrying out agrotechnological measures in rice paddies.

Использование закрытого картового оросителя-сброса позволяет увеличить коэффициент земельного использования и снизить объем ежегодных эксплуатационных работ.The use of a closed map irrigation-discharge system makes it possible to increase the coefficient of land use and reduce the volume of annual operational work.

Осушительно-увлажнительные дрены укладываются перпендикулярно распределительному трубопроводу, параллельно друг от друга, что обусловлено плоским рельефом местности рисового чека.Drainage and humidification drains are laid perpendicular to the distribution pipeline, parallel to each other, which is due to the flat topography of the rice paddies.

Рекомендуемое расстояние между осушительно-увлажнительными дренами определено опытным путем и составляет 0,7 м, которое создает наиболее оптимальные условия водно-воздушного режимов в корнеобитаемом слое почвы в вегетационный и межвегетационный периоды.The recommended distance between drying-moistening drains was determined experimentally and is 0.7 m, which creates the most optimal conditions for water-air regimes in the root layer of soil during the growing season and inter-vegetation periods.

Осушительно-увлажнительные дрены укладываются на глубину 0,05 м в пахотный горизонт рисового чека, при этом оси симметрии гряд и осушительно-увлажнительных дрен совпадают, что обеспечивает требуемую и достаточную для корневой системы риса высоту гряд равную 0,3 м, а также способствует поддержанию требуемой влажности на поверхности чека для обеспечения благоприятных условий проведения ручной и механизированной обработки посевов.Drainage-moistening drains are laid to a depth of 0.05 m in the arable horizon of the rice paddy, while the symmetry axes of the ridges and the drainage-moistening drains coincide, which ensures the height of the ridges required and sufficient for the root system of rice equal to 0.3 m, and also helps maintain the required humidity on the surface of the check to ensure favorable conditions for manual and mechanized processing of crops.

Минимальная высота засыпки закрытого картового оросителя-сброса, выполненного из полиэтиленовых труб регламентирована минимально допустимой высотой засыпки, определяемая по условиям прочности материала труб при перемещении над трубой строительных или сельскохозяйственных машин и должна составлять не менее 1 м.The minimum backfill height for a closed card sprinkler-discharge made of polyethylene pipes is regulated by the minimum permissible backfill height, determined by the strength conditions of the pipe material when moving construction or agricultural machines over the pipe and must be at least 1 m.

Диаметр закрытого картового оросителя-сброса, принимаемый 560 мм принят из расчета вылива через осушительно-увлажнительные дрены не менее 10 л/ч на 1 п. м., а также сбора и удаление из корнеобитаемого слоя чека избыточной поверхностной и грунтовой воды, при этом уклон 0,003 к участковому сбросу является достаточным для оптимального осушения почвы и создания благоприятных незаиляющих условий его работы.The diameter of the closed card irrigation-discharge, assumed to be 560 mm, is taken from the calculation of the outflow through the drainage-moistening drains of at least 10 l/h per 1 linear meter, as well as the collection and removal of excess surface and ground water from the root layer of the check, while the slope 0.003 to the local discharge is sufficient for optimal drainage of the soil and the creation of favorable non-silting conditions for its operation.

Осушительно-увлажнительные дрены укладываются поперек рисового чека в направлении к закрытому картовому оросителю-сбросу с уклоном 0,0003, который является минимально допустимым уклоном для различных типов закрытых дрен при плоском рельефе.Drainage and moistening drains are laid across the rice paddock towards a closed drainage drain with a slope of 0.0003, which is the minimum acceptable slope for various types of closed drains on flat terrain.

Повышение экологической безопасности на рисовой оросительной системе обусловлено сокращением доз вносимых пестицидов и гербицидов, а также количества обработки растений, экономия оросительной воды за счет использования подземного капельного полива, снижение антропогенной нагрузки вследствие сокращения агро-технологических мероприятий при возделывании риса и культур рисового севооборота.The increase in environmental safety in the rice irrigation system is due to a reduction in the doses of applied pesticides and herbicides, as well as the amount of plant treatment, saving irrigation water through the use of underground drip irrigation, and a reduction in anthropogenic load due to a reduction in agro-technological measures when cultivating rice and rice crop rotation crops.

Конкретный пример осуществления способа орошения рисаA specific example of the implementation of a method for irrigating rice

Испытания способа орошения риса проводилось в КФХ «Головин Константин Викторович» Краснодарского края, Калининского района, станицы Старовеличковская. Реконструкция выполнялась на карте Краснодарского типа в границах трех севооборотных полей, образующих севооборотный участок площадью 108 га.Testing of the rice irrigation method was carried out in the peasant farm "Golovin Konstantin Viktorovich" of the Krasnodar Territory, Kalininsky district, Starovelichkovskaya village. The reconstruction was carried out on a Krasnodar type map within the boundaries of three crop rotation fields, forming a crop rotation plot with an area of 108 hectares.

В первый год осуществления способа на рисовой оросительной системе после уборки риса и сопутствующих культур рисового севооборота выполнена реконструкция карты Краснодарского типа в границах трех севооборотных полей, которая включала: строительство по верхней границе севооборотного поля и далее перпендикулярно друг другу через одно севооборотное поле участковых сбросов; строительство по нижней границе севооборотного поля и далее перпендикулярно друг другу через одно севооборотное поле распределителей последнего порядка.In the first year of implementation of the method on a rice irrigation system, after harvesting rice and accompanying crops of rice crop rotation, a reconstruction of the Krasnodar type map was carried out within the boundaries of three crop rotation fields, which included: construction along the upper border of the crop rotation field and then perpendicular to each other through one crop rotation field of local discharges; construction along the lower border of the crop rotation field and then perpendicular to each other through one crop rotation field of last-order distributors.

Затем осуществляют строительство вдоль длиной стороны рисового чека четырех закрытых картовых оросителей-сбросов длиной 900 м из полиэтиленовых труб марки ПЭ 100 (PN 6,3), диаметром 560 мм к которому перпендикулярно под уклоном 0,0003 протяженностью 197 м, на расстояние 0,7 м друг от друга на глубине 0,3 м укладывают и подсоединяют к нему осушительно-увлажнительные дрены диаметром 50 мм, вылив которых составляет 10 л/ч на 1 п. м.Then, along the length of the side of the rice paddock, four closed card irrigation-discharges with a length of 900 m are constructed from polyethylene pipes of grade PE 100 (PN 6.3), with a diameter of 560 mm to which perpendicular to a slope of 0.0003 with a length of 197 m, at a distance of 0.7 m from each other at a depth of 0.3 m, drainage and humidification drains with a diameter of 50 mm are laid and connected to it, the flow of which is 10 l/h per 1 running meter.

После этого выполняют устройство распределительных колодцев на пересечениях закрытого картового оросителя-сброса с распределителем последнего порядка, которые выполняют функцию водовыпуска из оросителя в чек и закрытого картового оросителя-сброса с участковым сбросом, которые выполняют функцию водовыпуска из чека в сброс.After this, the installation of distribution wells is carried out at the intersections of a closed kart irrigation-discharge with a last-order distributor, which perform the function of water outlet from the irrigator to the check and a closed quarry-dump with a sectional discharge, which perform the function of a water outlet from the check to the discharge.

Далее формируют гряды путем выполнения технологических дорожек шириной по дну 0,4 м в виде трапецеидальной выемки глубиной 0,25 м, с заложение откосов от 1:1 до 1:0,85, которые покрывают фильтрующим геотекстилем, причем оси симметрии гряд и осушительно-увлажнительных дрен совпадают.Next, the ridges are formed by making technological paths along the bottom 0.4 m wide in the form of a trapezoidal excavation 0.25 m deep, with slopes from 1:1 to 1:0.85, which are covered with filtering geotextiles, the axes of symmetry of the ridges and drainage humidifying drains coincide.

После чего выполняют укрытие гряд полиэтиленовой перфорированной мульчирующей пленкой (54 га) полиэтиленовой биоразлагаемой мульчирующей пленкой (54 га) с закреплением (придавливанием) краев пленки фильтрующим геотекстилем.After that, the beds are covered with polyethylene perforated mulch film (54 hectares) and biodegradable polyethylene mulch film (54 hectares) with the edges of the film secured (pressed) with filtering geotextiles.

На следующий и в последующие годы осуществления способа на осушительно-увлажнительной системе в межвегетационный период распределительные колодцы переключают на режим осушения, при котором влажность корнеобитаемого слоя почвы в течении всего периода поддерживают не выше 65% от наименьшей влагоемкости, что осуществляют путем сбора и удаления через осушительно-увлажнительные дрены избыточной поверхностной и грунтовой воды в закрытый картовый ороситель-сброс, который располагают перпендикулярно с уклоном 0,003 к участковому сбросу и далее через групповой коллектор в водоприемник. В вегетационный период распределительные колодцы переключают на режим увлажнения корнеобитаемого слоя почвы и поддерживают влажность в нем в интервале от 65% до 100% от наименьшей влагоемкости путем подачи воды из севооборотного распределителя в распределитель последнего порядка, далее в закрытый картовый ороситель-сброс и затем в осушительно-увлажнительные дрены.In the next and subsequent years of implementation of the method on a drainage-humidification system during the non-growing season, the distribution wells are switched to the drainage mode, in which the moisture content of the root-inhabited soil layer throughout the entire period is maintained no higher than 65% of the lowest moisture capacity, which is carried out by collecting and removing through drainage - humidification drains of excess surface and ground water into a closed card irrigation drain, which is located perpendicularly with a slope of 0.003 to the site discharge and then through a group collector to the water intake. During the growing season, distribution wells are switched to the mode of moistening the root layer of soil and maintain the humidity in it in the range from 65% to 100% of the lowest moisture capacity by supplying water from the crop rotation distributor to the last order distributor, then to the closed card irrigation-discharge and then to the drainage - humidifying drains.

Для поддержания оптимальной влажности в корнеобитаемом слое почвы были заложены и изучены следующие варианты соотношения диаметра и расстояния между осушительно-увлажнительными дренами (таблица 1): 25 мм-0,5 м; 25 мм-0,7 м; 25 мм-1,0 м; 25 мм-1,5 м; 50 мм-0,5 м; 50 мм-0,7 м; 50 мм-1,0 м; 50 мм-1,5 м; 75 мм-0,5 м; 75 мм-0,7 м; 75 мм-1,0 м; 75 мм-1,5 м. To maintain optimal moisture in the root layer of the soil, the following options for the ratio of diameter and distance between drainage-moisture drains were laid and studied (Table 1): 25 mm-0.5 m; 25mm-0.7m; 25mm-1.0m; 25 mm-1.5 m; 50mm-0.5m; 50mm-0.7m; 50mm-1.0m; 50 mm-1.5 m; 75 mm-0.5 m; 75 mm-0.7 m; 75mm-1.0m; 75 mm-1.5 m.

Из таблицы 1 видно, что первый год исследований показал наилучшие результаты как в вегетационный период, так и в межвегетационный период, при этом наилучший процент однородности увлажнения достигнут при диаметре увлажнительно-осушительного дренажа 25 мм и расстоянии между дренами - 0,5 м, а осушения - 50 мм и 0,7 м соответственно. Однако в последующие годы в связи с быстрым заилением увлажнительно-осушительного дренажа диаметром 25 мм он показал свою неэффективность, которая выразилась в резком снижении однородности увлажнения и осушения. В результате полевых испытаний было установлено, что наиболее оптимальным вариантом соотношения диаметра и расстояния между осушительно-увлажнительными дренами является 50 мм и 0,7 м соответственно. Увеличение расстояния между дренами диаметром 25 мм до 1,0 м и 1,5 в последующие годы положительного эффекта не дали и заданные показатели однородности увлажнения и осушения не были достигнуты. Также и другие варианты соотношения диаметра и расстояния между осушительно-увлажнительными дренами были менее эффективны варианта с диаметром дрены 50 мм и расстояниями между ними - 0,7 м, при котором были получены наилучшие значения однородности увлажнения и осушения корнеобитаемого слоя почвы (таблица 1), а процесс восстановления мелиоративного состояния происходил быстрее (таблица 2). К тому же увеличение диаметра осушительно-увлажнительных дрен в целях снижения стоимости и трудоемкости реализации проекта реконструкции рисовой карты Краснодарского типа привело к повышению стоимости в среднем на 15% и трудоемкости в среднем на 23%.From Table 1 it can be seen that the first year of research showed the best results both during the growing season and in the inter-vegetative period, while the best percentage of moisture uniformity was achieved with a diameter of humidification-drainage drainage of 25 mm and a distance between drains of 0.5 m, and drainage - 50 mm and 0.7 m, respectively. However, in subsequent years, due to the rapid siltation of the humidification-drainage drainage with a diameter of 25 mm, it showed its ineffectiveness, which was expressed in a sharp decrease in the uniformity of humidification and drying. As a result of field tests, it was found that the most optimal ratio of the diameter and distance between the drying-humidifying drains is 50 mm and 0.7 m, respectively. Increasing the distance between drains with a diameter of 25 mm to 1.0 m and 1.5 in subsequent years did not give a positive effect and the specified indicators of uniformity of humidification and drying were not achieved. Also, other options for the ratio of diameter and distance between drainage-moistening drains were less effective than the option with a drain diameter of 50 mm and distances between them of 0.7 m, at which the best values of uniformity of moistening and drying of the root layer of soil were obtained (Table 1), and the process of restoration of the reclamation state occurred faster (Table 2). In addition, increasing the diameter of the drying-moistening drains in order to reduce the cost and labor intensity of the Krasnodar-type rice map reconstruction project led to an increase in cost by an average of 15% and labor intensity by an average of 23%.

Использование полиэтиленовой перфорированной мульчирующей пленки доказало свою эффективность, которая выразилась в смещении на 7 дней раньше сроков посадки рассады риса за счет более быстрого прогрева почвы под пленкой, более лучшей выживаемости растений риса: которая к третьему году исследований у рассады риса составила 100%, а при посевном способе 95% и лучшими биометрическими показателями за счет снижения сорной растительности (таблица 3) и роста концентрации СО₂ на 10% под мульчирующей пленкой, что благотворно влияло на развитие растения риса. Использование мульчирующей пленки позволило выращивать рис без применения гербицидов, что снизило себестоимость и повысило экологичность производства риса. Использование биоразлагаемой полиэтиленовой мульчирующей пленки обладает всеми теми же преимуществами, что и полиэтиленовая мульчирующая пленка. К достоинствам ее использования можно отнести отсутствие необходимости ее уборки с поверхности гряд, в связи с тем, что при обработке гряд она запахивается в почву, что благотворно влияет на мелиоративное состояние почв и снижает трудоемкость процесса производства риса. К недостаткам ее использования можно отнести необходимость строгого соблюдения плоскости поверхности гряд, во избежание «блюдец» на грядах, которые разрушительно воздействуют на биоразлагаемую полиэтиленовую пленку.The use of polyethylene perforated mulch film has proven its effectiveness, which is reflected in the shift 7 days earlier than the time of planting rice seedlings due to faster heating of the soil under the film, better survival of rice plants: which by the third year of research in rice seedlings was 100%, and sowing method 95% and better biometric indicators due to the reduction of weeds (Table 3) and an increase in CO ₂ concentration by 10% under the mulching film, which had a beneficial effect on the development of the rice plant. The use of mulching film made it possible to grow rice without the use of herbicides, which reduced costs and increased the environmental friendliness of rice production. Using biodegradable polyethylene mulch film has all the same benefits as polyethylene mulch film. The advantages of its use include the absence of the need to remove it from the surface of the ridges, due to the fact that when processing the ridges it is plowed into the soil, which has a beneficial effect on the reclamation state of the soil and reduces the labor intensity of the rice production process. The disadvantages of its use include the need to strictly adhere to the plane of the surface of the beds, in order to avoid “saucers” on the beds, which have a destructive effect on the biodegradable polyethylene film.

Апробация способа орошения риса в течении 2020-2022 гг. имела положительную динамику, которая выражалась в повышении мелиоративного состояния рисовых почв (таблица 2). Testing a method of rice irrigation during 2020-2022. had a positive trend, which was expressed in an increase in the reclamation status of rice soils (Table 2).

В результате использования способа были получены положительные результаты по снижению концентрации вредных веществ в дренажном стоке (таблица 4).As a result of using the method, positive results were obtained in reducing the concentration of harmful substances in the drainage runoff (Table 4).

В результате применения способа себестоимость производимого зерна риса уменьшилась на 10%. Оросительная норма риса снизилась более чем в 3 раза и составила в среднем 6,5-7,0 тыс. м³/га. Использование способа позволило увеличить коэффициент земельного использования на 5%, а также повысить экологическую безопасность на рисовой оросительной системе за счет улучшения мелиоративного состояния почв рисовых полей (таблица 2), которое выразилось в повышения гумуса в корнеобитаемом слое почвы и уменьшения доз минеральных удобрений в 2 раза, за счет применения системы фертигации, при этом лучшие показатели достигнуты с междренным расстоянием 0,7 м. Потребление электроэнергии на сбросных насосных станциях за вегетационный период риса снизилась на 35-40%.As a result of applying the method, the cost of produced rice grains decreased by 10%. The irrigation rate of rice decreased by more than 3 times and amounted to an average of 6.5-7.0 thousand m ³ /ha. The use of the method made it possible to increase the coefficient of land use by 5%, as well as to increase environmental safety in the rice irrigation system by improving the reclamation state of the soils of rice fields (Table 2), which was expressed in increasing humus in the root layer of the soil and reducing the doses of mineral fertilizers by 2 times , through the use of a fertigation system, while the best performance was achieved with a drainage distance of 0.7 m. Electricity consumption at waste pumping stations during the rice growing season decreased by 35-40%.

Claims

A method of irrigation of rice, including the use of a distribution pipeline, distribution wells, a discharge collector, irrigation pipelines combined with drainage and discharge pipelines, water outlet structures combined with discharge structures, characterized in that they build a crop rotation distributor, a local discharge, trapezoidal-shaped ridges, a distributor of the latter order, drainage-moistening drains with a diameter of 50 mm and an outflow of 10 l/h per 1 linear meter and closed card irrigation-discharges, to which they are connected perpendicularly, laid in parallel at a distance of 0.7 m from each other and located to them with a slope of 0, 0003 to a depth of 0.05 m drying-moistening drains; perpendicular to the local discharge and the last-order distributor, a closed card irrigation-discharge is connected through distribution wells, which is laid with a slope of 0.003 to the local discharge to a depth of 1 m and with a diameter of 560 mm, and ridges are formed on the rice paddies in parallel at a distance of 0.4 m from each other trapezoidal in shape with a side ratio from 1:1 to 1:0.85, a width at the base of 0.3 m and a height of 0.25 m, laid with drainage and humidification drains with the possibility of their symmetry axes coinciding, the interbed spaces are covered with filtering geotextiles, and A plastic and/or biodegradable mulching film is laid on the ridges, while the moistening of the root layer of soil in the range from 65% to 100% of the minimum moisture capacity during the growing season is carried out by supplying water from the crop rotation distributor to the last order distributor, then to the closed card irrigation-discharge and into drainage-moistening drains, and drainage of the root-inhabited soil layer to values not exceeding 65% of the minimum moisture capacity during the non-vegetation period is carried out by collecting and removing excess surface and ground water through drainage-moistening drains into a closed map irrigation drain, then into the district discharge, then into the group collector, and the switching of the closed card-sprinkler-discharge from the drainage function to the humidifying function is carried out in distribution wells, which are located at the intersection of the closed card-sprinkler-discharge with the last-order distributor and the local discharge.