Міністерство аграрної політики України
ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК
ІНСТИТУТ РИСУ
Володимир Володимирович Колесніков
Анатолій Антонович Ванцовський
ЗРОШЕННЯ РИСУ НА ПІВДНІ УКРАЇНИ
(учбовий посібник)
Херсон - 2004
Учбовий посібник. Зрошення рису на півдні України /В.В. Колесніков, А.А. Ванцовський. 2004.с. ? /. ISB № n
В учбовому посібнику наводиться коротка характеристика існуючих на півдні України рисових зрошувальних систем, особливості їх конструкції та технологія вирощування рису. Пропонується методика воднобалансових і гідравлічних розрахунків. Пояснюються умови проектування зрошувальної і скидної мережі у вертикальній площині.
Учбовий посібник розраховано для студентів гідромеліоративного відділення будівельно-гідромеліоративного факультету Херсонського державного аграрного університету.
Ухвалені методичною комісією ГВ БГМФ (протокол №_________від_____________2004 року).
Рецензенти: Філіп’єв І.Д.-доктор с.-г. наук, професор, Інститут землеробства південного регіону УААН;
Лазер П.Н.- кандидат с.-г. наук, професор, Херсонський ДАУ;
Малєєв В.О.- кандидат с.-г. наук, доцент, Херсонський ДАУ.
Загальні положення
Рисові зрошувальні системи розміщують в районах, які мають суму позитивних температур за вегетаційний період не менше 2500°С, достатні водні ресурси, малопроникні ґрунти, на землях з загальними ухилами поверхні не більше 0,0005. Не допускається розміщення рисових систем на болотних ґрунтах з міцністю пласта торфу у природному стані більше 0,5м.
Вирощування рису в Україні було започатковано з 1931року на заплавних землях Південного Буга, Дніпра, Інгульця і Дністра на недосконалих рисових зрошувальних системах. Воно мало великі витрати ручної праці і не окуплювалося врожаями. Практика перших років рисосіяння показала можливість отримання стійких врожаїв рису на рівні 6 – 8т/га, зберігаючи родючість ґрунтів і мінімального негативного впливу на оточуюче середовище, при створенні інженерних рисових систем.
Широкий розвиток рисосіяння в Україні розпочався в шістидесятих роках після споруди крупних зрошувальних систем: Краснознам’янської, Інгулецької, Північно-Кримської. Були змінені технологія і прийоми вирощування рису, це дозволило замінити ручну працю рисоводів механізованим, значно підвищити його продуктивність.
В Україні великі можливості для розвитку рисосіяння мають райони Причорномор’я та Присивашшя. Для будівництва рисових зрошувальних систем тут придатно до 1млн.га, з яких біля 200тис.га малопродуктивних земель.
Культура рис в Одеській, Херсонській та АР Крим, займає площу 61,2тис.га. Рисові зрошувальні системи збудовані переважно в земляному руслі, мають низький коефіцієнт земельного використання (0,75), велике водоспоживання (в середньому 34,2тис.м3/га брутто) та значні об’єми дренажно-скидних вод (до 650млн.м3 на рік).
При відбиранні площ під посіви рису враховували продуктивність земель, їх засоленість і необхідність в промивках, висотне розташування ділянок, яке забезпечує можливість самопливної подачі і скидів води, виключення підтоплення населених пунктів і поруч розташованих земель, без проведення спеціальних дорогокоштовних заходів. Розміри сівозмін у більшості випадків дорівнюють розмірам відібраних під рис ділянок, такий підхід до проектування і будівництва рисових систем привело до того, що вони не займають суцільні масиви, а розміщені окремими ділянками вздовж Каркинитського заливу та прибережної смуги озера Сиваш. Середня площа сівозмін складає 500 – 700 гектарів.
Широкий просторовий розподіл і активне залучення під рисові сівозміни раніше невикористованих засолених і заболочених земель, різні грунтово-кліматичні умови кожного регіону вимагають від рисоводів індивідуального підходу до освоюваних ґрунтів, розробці меліоративних заходів, які враховують їх особливості.
Українська зона рисівництва належить до відносно нових районів вирощування цієї культури. При вирощуванні рису на протезі чверті віку його врожайність змінювалася від 3 до 6т/га, а щорічні валові збори складали 60 – 90тис. тонн зерна. Отже, такі коливання врожайності, роками є характерною особливістю рисосіяння в Україні.
Дослідженнями в різних країнах встановлено, що в умовах постійного затоплення у ґрунтах рисових сівозмін відбувається зменшення складу гумусу, зниження реакції ґрунтового розчину, опріснення, які беруть до формування лучних і лучно-болотних ґрунтів. У різних зонах зрошення ці процеси чиняться з різною інтенсивністю і далеко не однаково впливають на ґрунтову родючість і врожай рису.
Негативний вплив на оточуюче середовище обумовлене в основному виносом із скидними і дренажними водами за межі зрошувальних систем залишків пестицидів і мінеральних добрів. Це турбує громадськість і ставить під загрозу подальший розвиток галузі і вже привело до різкого скорочення площ під посіви рису в зоні дії Краснознам’янської зрошувальної системи. Тому рисівництво необхідно розвивати тільки шляхом удосконалення технології вирощування рису і реконструкції зрошувальних систем(за типом закритої зрошувальної системи з повторним використанням дренажно-скидних вод) з метою економії зрошувальної води, скорочення витрат пестицидів - до повного відказу від них, зменшення доз мінеральних добрів, повторного використання скидних вод для зрошення рису та інших культур, без зниження досягнутого рівня врожайності.
Для поліпшення екологічного стану Чорного моря, згідно з Урядовими постановами, протягом 1975 ... 1985рр. в Херсонській області та АР Крим на площі 18,5тис.га (біля 40% від загальної площі посіву рису) було проведено реконструкцію рисових зрошувальних систем (РЗС). Внаслідок цього на них підвищився коефіцієнт земельного використання з 0,75 до 0,84, та дещо зменшилась зрошувальна норма брутто – з 34,2 до 30,4тис.м3/га і дренажно-скидний стік – з 560 до 420млн.м3, за рахунок збільшення розмірів чеків та заходів по зменшенню фільтраційних витрат на зрошувальній мережі. Незначне поліпшення вищенаведених показників при значних (економічно невиправданих) витратах на реконструкцію – 74,5млн.крб., або 4,03тис.крб./га (за цінами 1984р.) суттєво не вплинуло на поліпшення екологічного стану Причорномор’я, в зв’язку з чим у 1985р. подальша реконструкція РЗС за запропонованою схемою була припинена.
Припинення реконструкції РЗС та додержання природоохоронних вимог до технології вирощування рису, викликало скорочення виробництва рису в Україні з 180тис.т за рік (1986 ... 1990рр.) до 85тис.т в 1996 ... 1999рр.
Основним фактором негативного впливу на екологічний стан довкілля є скид дренажно-скидних вод за межі зрошувальних систем у водоприймачі. Дренажно-скидні води як за об’ємом, так і за якісним складом (лужність, мінералізація, хімічний склад, наявність важких металів, біогенів та ін.) здебільше перевищують нормативні показники гранично допустимого скиду.
У більшості випадків рис вирощують при умовах, коли над поверхнею чеків на протязі майже усього періоду вегетації знаходиться шар води. Він повинен бути рівномірним, так як відсутність його або надто велика глибина затоплення призводить до зниження врожайності культури рису.
При самопливній подачі вода потрапляє в канал з річки. Ухил дна водозабірних каналів влаштовують меншим, ніж ухил річки. Поступово вода доходить до місця, рівень поверхні чеків виявляється вище горизонтів води в каналі.
Подача води за допомогою насосів застосовується у тому випадку, якщо рівень води в річці, каналі або іншому водоймищу набагато нижче рівня води зрошуваних площ. Тому для подачі води будують спеціальні насосні станції.
Рисова зрошувальна система – це складна меліоративна споруда, мета якої забезпечити безперервну подачу необхідної кількості води потрібної якості, утримувати її на полі на протязі вегетації рису і при необхідності швидко скинути її за межі рисового поля.
Система складається з водоподаючої частини, рисового поля, скидної і дренажної мережі, різних гідротехнічних споруд, а також от січних і огороджувальних каналів.
Водоподаюча система включає водозабірні споруди (при самопливній подачі води), магістральні і розподільчі канали з різними гідротехнічними спорудами, а також картові зрошувачі.
До водозабірних споруд відносяться греблі у головних споруд. Греблі будують для того, щоб підняти рівень води для самопливної подачі її по каналу. Головні споруди виконують роль брам і регуляторів кількості води, яка потрапляє до системи. Вони мають декілька затворів, ступінь відкриття яких змінюється за умовами завдання і забезпечують регулювання забору води на рисові поля.
Канали, якими проходить вся кількість води або більша її частина, називаються магістральними. На тих ділянках магістрального каналу, де рівень води виявляється більше рівня поверхні ґрунту, воду розподіляють по території системи. Для цього влаштовують водорозподільчі вузли. Магістральний канал може поділятися на гілки.
Канали, які беруть воду безпосередньо з магістрального, називаються розподільчими першого порядку. Вони можуть обслуговувати одне або декілька господарств.
Від розподільчих каналів першого порядку відходять розподільчі канали другого порядку і так далі. До меж господарства вода подається міжгосподарськими каналами. Останньою ланкою зрошувальної мережі є картовий зрошувальний канал, яким вода потрапляє безпосередньо на рисове поле.
Картовий зрошувач може бути одно- або двобічного командування: у першому випадку вода із зрошувача подається в один бік, у другому – на ділянки (карти), які розташовані обабіч каналу. Двобічна схема більш вигідна на незасолених землях і масивах із спокійним рельєфом. Картовий зрошувач двобічного командування роблять по всій довжині карти, а в кінці його влаштовують водовипуск. Картові зрошувачі однобічного командування рекомендується робити у насипу, їх доводять тільки до останнього чека і при необхідності воду скидають до нього.
Карта складається з одного або декількох чеків звичайно має витягнуту форму. Розмір її залежить від багатьох факторів (у першу чергу, від рельєфу місцевості) і коливається від 15 до 50га. Карту нарізають шириною, як правило, 150 ...200м з врахуванням того, щоб її можна було б швидко осушити.
Найбільш раціональна конфігурація чека прямокутна. Площа чеків різна в різних районах рисосіяння і коливається від 0,1 до 6,0га. На системах інженерного типу, побудованих з врахуванням можливостей механізації вирощування рису, середній розмір чека складає 2,5 ... 3,5га. Одна з сторін його повинна бути не менш 150 ... 200м. При таких розмірах складаються умови для роботи в середині чека машин при відносно високій продуктивності.
Таким чином, первинним елементом зрошуваної території. яка зайнята рисовими сівозмінами, є поливна (рисова) карта, яка обмежена за периметром молодшими каналами зрошуваної і водовідводячої мережі. Декілька суміжних рисових карт створюють поле сівозміни, а група сівозмінних полів – сівозмінну ділянку. Бажано, щоб ширина карт була кратною 20м, а осі огороджувальних каналів збігалися зі створами планіровочної сітки. [1,4,5,7-9,12,14].
Студентам гідромеліоративного відділення будівельно-гідромеліоративного факультету пропонується зробити необхідні розрахунки і запроектувати варіант рисової зрошувальної системи (модульну ділянку) в залежності від отриманого плану місцевості.
Нижче наводиться можлива структура розрахунково-графічної роботи.
ЗМІСТ РГР
ВСТУП
ПРИРОДНО-КЛІМАТИЧНІ УМОВИ
РОЗРАХУНКОВИЙ РЕЖИМ ЗРОШЕННЯ РИСУ
2.1 Графік затоплення
2.2 Водний баланс рисового поля
2.3 Графіки гідромодулів водоподачі і скиду
ПРОЕКТУВАННЯ РИСОВОЇ ЗРОШУВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ
3.1 Проектування в плані поля, карти, чека
3.2 Визначення витрат каналів
3.3 Гідравлічні розрахунки
3.4 Побудова поздовжніх і поперечних профілів каналів
3.5 Дорожна мережа та лісові полезахисні смуги
ЛІТЕРАТУРА
ДОДАТОК