Для точной и оперативной реализации принятых планов водопользования нами разработан способ автоматизации севооборотного участка (рисунок 6), предпосылками для разработки которого послужили: равенство площадей рисовых чеков на севооборотном участке рисовой системы «Кубанская»; одновременность сева риса на севооборотном участке; однородность характеристик почв севооборотного участка; единовременность прохождения фаз вегетации риса.
Рисунок 6 Схема автоматизации севооборотного участка
Способ основан на применении одного авторегулятора в голове распределителя севооборотного участка, датчик уровня которого устанавливается в одном из примыкающих рисовых чеков и пропорциональных делителей для распределения объемов воды, подаваемых в распределитель севооборотного участка между оросителями и далее между чеками.
Для пропорционального деления расходов, подаваемых в распределитель севооборотного участка нами применены треугольные водосливы с тонкой стенкой, которые на водовыпусках в оросители работают как боковые водосливы.
С целью уточнения пропускной способности бокового водослива в гидравлической лаборатории НГМА проведены исследования треугольного вертикального водослива с тонкой стенкой. Результатом исследования пропускной способности бокового водослива является степенная зависимость Q = 0,973h2,353, описывающая экспериментальные точки с коэффициентом детерминации R2 = 0,99.
В работе выполнена оценка эффективности внедрения раз-работанных мероприятий. Затраты связанные с повышением точности и оперативности управления рисовыми мелиоративными системами окупаются за счет роста урожайности риса. При площади внедрения 372 га стоимость дополнительной продукции составила 558 тыс. руб., объем сэкономленной воды - 721 тыс. м3, годовой экономический эффект - 772 тыс. руб., дисконтированный срок окупаемости 4 года.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Анализ технического состояния рисовых мелиоративных систем Нижней Кубани выявил необоснованное увеличение удельного потребления оросительной воды с 1955 по 2012 годы с 17,5 до 24 тыс. м3/га, уменьшение пропускной способности оросительных каналов в результате зарастания их водной растительностью в 1,3-5 раз, ухудшения микрорельефа рисовых чеков. Значительная часть потерь оросительной воды происходит из-за нарушения расчетного режима орошения при отсутствии средств водоучета и водораспределения во внутрихозяйственном звене рисовых систем.
2. Разработана математическая модель, методика анализа и прогнозирования изменчивости климатических параметров. Установлены закономерности роста температур воздуха в течение вегетационного периода риса с июня до конца сентября, при уменьшении температур апреля и мая.
3. Разработана модель адаптации производства риса в регионе к изменениям температурного режима вегетационного периода риса, предложено сев риса начинать не ранее 2 декады мая.
4. Для оперативного управления режимом орошения риса разработан алгоритм и программа расчета плана водопользования на рисовых мелиоративных системах. Получены зависимости, обосновывающие из условий максимальной урожайности и минимального водопотребления постоянный слой затопления рисовых чеков слоем 10 см от фазы всходов до фазы молочно-восковой спелости.
5. Разработана схема автоматизации севооборотного участка рисовой системы. В условиях рисовой системы испытаны пропорциональные делители для рисовых чеков. В лабораторных условиях определена расчетная зависимость Qбв=0,973hбв2,353для бокового водослива.
6. Определены показатели экономической эффективности. При площади внедрения 372 га дисконтированный срок окупаемости равен 4 годам, индекс доходности 2,17.
Рекомендации производству
1. В результате изменения температурного режима территории, с целью повышения эффективности рисосеяния сев риса начинать не ранее 2 декады мая.
2. Обеспечить постоянное затопления рисовых чеков слоем 10 см от фазы всходов до фазы молочно-восковой спелости.
3. С целью повышения урожайности риса до 6,0-6,5 т/га и экономии оросительной воды до 2 тыс. м3/га при составлении планов водопользования применять программу расчета режима орошения риса.
4. Для реализации расчетного режима орошения риса в условиях дефицита водных и трудовых ресурсов предусмотреть внедрение системы автоматизированного водораспределения севооборотного участка.
Перспективы дальнейшей разработки темы
1. Продолжить работы по изучению влияния слоя затопления на урожайность и удельное водопотребление перспективных сортов риса.
2. Адаптировать алгоритм и программу расчета режима орошения риса к различным климатическим, гидрогеологическим и почвенным условиям.
3. Разработать конструкции гидротехнических сооружений, обеспечивающих пропорциональное распределение и учет оросительной воды между структурными элементами севооборотного участка.
4. Разработать технические мероприятия по снижению непроизводительных потерь оросительной воды из каналов внутрихозяйственной сети рисовой мелиоративной системы.
5. Продолжить работы по совершенствованию методики оценки технического состояния рисовой системы.
Основные положения диссертации опубликованы
-в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России:
1. Малышевич, Б.Н. Отличительные особенности систем земледелия нового поколения Краснодарского края / Б.Н. Малышевич, А.Ю. Свистунов // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. Краснодар: КубГАУ, 2010. №60(06). Шифр Информрегистра: 0420900012. Режим доступа: http://ei/kubagro.ru/2010/06/pdf/14.pdf.
2. Свистунов, Ю.А. Изменение параметров каналов рисовых оросительных систем в процессе эксплуатации / Ю.А. Свистунов, А.Ю. Свистунов // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. Краснодар: КубГАУ, 2012. №78(04). Шифр Информрегистра: 0420900012. Режим доступа: http://ej/kubagro.ru/2012/04/pdf/27.pdf.
3. Свистунов, Ю.А. Технический уровень Петровско-Анастасиевской рисовой оросительной системы и эффективность водопользования / Ю.А. Свистунов, А.Ю.Свистунов, А.С. Шишкин // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. Краснодар: КубГАУ, 2012. №04(78). Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2012/04/pdf/82.pdf.
-в других изданиях:
4. Свистунов, А.Ю. Урожайность риса и рельеф чеков / А.Ю.Свистунов, В.А. Фетисов, Н.А. Троян // Проблемы мелиорации земель и воспроизводства почвенного плодородия. Материалы 3-й международной научно-практической конференции. Краснодар: изд. ООО «Боссиком», 2010. с.189-191.
5. Свистунов, А.Ю. Изменения климата в рисосеющей зоне Краснодарского края/ А.Ю. Свистунов // Аграрная наука - основа успешного развития АПК и сохранение экосистем. Материалы международной научно-практической конференции, том 1. Волгоград: Волгоградский ГАУ, 2012. с. 279-285.
6. Свистунов, А.Ю. Автоматизация севооборотного участка рисовой системы / А.Ю. Свистунов, А.Ю. Галкин // Интеграция науки и производства - стратегия устойчивого развития АПК России в ВТО. Материалы международной научно-практической конференции, том 2. Волгоград: Волгоградский ГАУ, 2013. с. 217-220.
7. Свистунов, А.Ю. Технологии водораспределения на рисовых системах / А.Ю. Свистунов // Интеграция науки и производства - стратегия устойчивого развития АПК России в ВТО. Материалы международной научно-практической конференции, том 2. Волгоград: Волгоградский ГАУ, 2013. с. 220-224.
8. Патент на полезную модель № 112595 Российская Федерация. Установка для исследования режима орошения риса / А.Ю. Свистунов, В.А. Фетисов; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Кубанский государственный аграрный университет.- №2011132023; заявл. 29.07.2011; опубл. 20.01.2012, Бюл. № 2.