Попеременное смачивание и высушивание
Методы управления водными ресурсами при выращивании риса

Попеременное увлажнение и сушка ( AWD ) — это метод управления водными ресурсами, применяемый для выращивания орошаемого низинного риса с гораздо меньшим количеством воды, чем при обычной системе поддержания постоянного стояния воды на посевном поле. Это метод контролируемого и прерывистого орошения. Применяется подход периодического осушения и повторного затопления, при котором полям дают высохнуть в течение нескольких дней перед повторным поливом, не подвергая растения стрессу. Этот метод снижает потребность в воде для орошения и выбросы парниковых газов без снижения урожайности.

История

Методы осушения и затопления использовались в течение нескольких десятилетий в качестве меры экономии воды, но во многих случаях фермеры практиковали неконтролируемый или незапланированный метод осушения и повторного затопления. Фермеры практиковали «принудительное» AWD еще в 2006 году в регионе AMRIS. [1] Некоторые методы управления водными ресурсами и особенно поддержание незатопленных условий на рисовых полях в течение коротких интервалов распространены примерно для 40% фермеров, выращивающих рис в Китае, и более чем для 80% фермеров, выращивающих рис в северо-западной Индии и Японии. [2] Однако в настоящее время фермеры следуют «безопасному» AWD, при котором они поддерживают пороговое значение уровня подповерхностных вод в 15 см для повторного затопления. [3] Этот метод стал рекомендуемой практикой в ​​орошаемых рисовых районах с дефицитом воды в Южной и Юго-Восточной Азии. На Филиппинах принятие безопасного AWD началось в провинции Тарлак в 2002 году, когда фермеры использовали системы глубинных насосов. [3] Международный научно-исследовательский институт риса (IRRI) продвигает попеременное увлажнение и сушку как интеллектуальную водосберегающую технологию выращивания риса посредством национальных сельскохозяйственных исследований и расширения знаний в Бангладеш, на Филиппинах и во Вьетнаме.

Внедрение и эксплуатация

AWD подходит для низинных рисоводческих районов, где почвы можно осушать с интервалом в 5 дней. [2] Поле не сможет высохнуть в течение сезона риса, если количество осадков превысит эвапотранспирацию и просачивание. Поэтому AWD подходит для выращивания риса в сухой сезон.

Метод реализации

Иллюстрация метода попеременного смачивания и сушки

Для практики метода AWD обычно используется труба/труба для воды из ПВХ. Основное назначение трубки — контролировать глубину воды. Трубка позволяет измерять наличие воды в поле под поверхностью почвы. Обычно используется труба диаметром 7–10 см и длиной 30 см с перфорацией в нижней части на 20 см. Труба устанавливается таким образом, чтобы нижняя часть перфорированной части длиной 20 см оставалась под поверхностью почвы, а неперфорированная — на 10 см выше поверхности. Перфорация позволяет воде поступать внутрь трубки из почвы, где для измерения глубины воды под поверхностью почвы используется шкала. Однако существуют различия в подготовке трубки/трубы для реализации AWD. Некоторые фермеры используют бамбуковую трубу вместо трубы из ПВХ. Некоторые фермеры используют трубу длиной 30 см с перфорацией на 15 см в нижней части.

Техника операции

Иллюстрация техники работы полного привода

После орошения на посевном поле глубина воды постепенно уменьшается из-за эвапотранспирации, просачивания и просачивания. Благодаря установленным на поле трубкам можно контролировать глубину воды под поверхностью почвы до 15–20 см. Когда уровень воды опускается на 15 см ниже поверхности почвы, следует применить орошение на поле для повторного затопления на глубину 5 см. Во время фазы цветения риса поле следует поддерживать затопленным. После цветения, в середине и конце сезона (фазы налива и созревания зерна) уровень воды опускается ниже поверхности почвы на 15 см перед повторным поливом. Для подавления роста сорняков на рисовом поле следует применять метод AWD в течение 1–2 недель после пересадки. В случае большого количества сорняков на поле AWD необходимо начинать через три недели после пересадки. Обычно рекомендации по внесению удобрений такие же, как и при методе непрерывного затопления. Внесение азотных удобрений предпочтительно на сухой почве непосредственно перед повторным поливом. Чтобы обеспечить одинаковое сухое или влажное состояние на всем поле, что необходимо для поддержания хорошего урожая, важно правильно выровнять рисовое поле. [2]

Преимущества и недостатки

Преимущества

Метод AWD может сэкономить около 38% воды без отрицательного влияния на урожайность риса. [4] Этот метод увеличивает производительность воды на 16,9% по сравнению с непрерывным затоплением. [5] Высокоурожайные сорта риса, разработанные для системы непрерывного затопления риса, по-прежнему дают высокий урожай при безопасном AWD. [6] Этот метод может даже увеличить урожайность зерна из-за улучшения скорости наполнения зерна, роста корней и ремобилизации запасов углерода из вегетативных тканей в зерна. [7] [8] [9]

AWD может снизить стоимость орошения за счет снижения затрат на насосную работу и расхода топлива. [10] Этот метод также может снизить затраты на рабочую силу за счет улучшения полевых условий во время сбора урожая, что позволяет производить механизированную уборку. [11] AWD приводит к более прочным почвенным условиям во время сбора урожая, что подходит для работы машин в поле. [2] Таким образом, AWD увеличивает чистую прибыль для фермеров.

Несколько исследований также показывают, что AWD снижает выбросы метана ( CH 4 ). [12] Практика AWD снизила сезонные выбросы CH 4 до 85%. [13] [14] CH 4 образуется в результате анаэробного разложения органического материала на мокром/затопленном рисовом поле. Понижение уровня воды ниже поверхности почвы устраняет анаэробные условия на некоторое время до повторного затопления и приостанавливает производство CH 4 на рисовом поле в течение нескольких раз и, следовательно, снижает общее количество CH 4, выделяемого в течение сезона выращивания риса. Предполагается, что этот метод снижает выбросы CH 4 в среднем на 48% по сравнению с непрерывным затоплением в методологии МГЭИК 2006 года.

Попеременное увлажнение и умеренное высушивание почвы снижают накопление кадмия в зернах риса. [8] AWD может значительно снизить концентрацию мышьяка в собранных зернах риса. [15] Вариант AWD, такой как практика e-AWD, может снизить уровни мышьяка, свинца и кадмия в зерне до 66, 73 и 33% соответственно. [13] Этот метод также может уменьшить количество насекомых-вредителей и болезней. [16] Периодическое высушивание почвы может снизить заболеваемость грибковыми заболеваниями. [2]

Недостатки

Основным недостатком метода AWD является увеличение выбросов N 2 O. [12] Кроме того, производительность риса может снизиться при использовании AWD для неподготовленных фермеров. Высокая скорость роста сорняков на посевном поле является серьезной проблемой с точки зрения фермеров.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ AMRIS-JICA, 2007. Отчет о завершении проекта: Ассоциация ирригаторов усиливает поддержку ирригационной системы реки Ангат-Маасим. Проект технического сотрудничества.
  2. ^ abcde Ричардс, М., Сандер, Б. О., 2014. Попеременное увлажнение и высыхание орошаемого риса. Руководство по внедрению для политиков и инвесторов. https://cgspace.cgiar.org/rest/bitstreams/34363/retrieve
  3. ^ ab Lampayan, RM, Palis, FG, Flor, RB, Bouman, BA, Quicho, E., De Dios, J., Espiritu, A., Sibayan, E., Vicmudo, V., Lactaoen, A., 2009. Принятие и распространение «безопасного попеременного увлажнения и осушения» на рисовых полях с насосным орошением на Филиппинах, 60-е заседание Международного исполнительного совета Международной комиссии по ирригации и дренажу (МКИД), ​​5-я региональная конференция.
  4. ^ Rejesus, RM, Palis, FG, Rodriguez, DGP, Lampayan, RM, Bouman, BA, 2011. Влияние водосберегающей технологии орошения с чередованием увлажнения и сушки (AWD): данные от производителей риса на Филиппинах. Продовольственная политика 36, 280-288.
  5. ^ Тан, X., Шао, Д., Лю, Х., Ян, Ф., Сяо, Ч., Ян, Х., 2013. Влияние попеременного увлажнения и осушения на просачивание и выщелачивание азота на рисовых полях. Paddy and Water Environment 11, 381-395.
  6. ^ Яо, Ф., Хуан, Дж., Цуй, К., Ние, Л., Сян, Дж., Лю, Х., У, В., Чэнь, М., Пэн, С., 2012. Агрономические показатели высокоурожайных сортов риса, выращиваемых при попеременном увлажнении и осушении. Исследования полевых культур 126, 16-22.
  7. ^ Туонг, Т., Боуман, Б., Мортимер, М., 2005. Больше риса, меньше водных интегрированных подходов для повышения продуктивности воды в орошаемых рисовых системах в Азии. Plant Prod. Sci 8, 231-241.
  8. ^ ab Yang, J., Liu, K., Wang, Z., Du, Y., Zhang, J., 2007. Водосберегающее и высокоурожайное орошение для низинного риса путем контроля предельных значений потенциала почвенной влаги. Журнал интегративной биологии растений 49, 1445-1454.
  9. ^ Чжан, Х., Чжан, С., Ян, Дж., Чжан, Дж., Ван, З., 2008. Умеренное увлажнение и сушка после цветения улучшают как качество, так и количество урожая риса. Журнал агрономии 100, 726-734.
  10. ^ Лампаян, Р. М., Реджесус, Р. М., Синглтон, Г. Р., Боуман, Б. А., 2015. Внедрение и экономика попеременного увлажнения и осушения воды для орошаемого низинного риса. Field Crops Research 170, 95-108.
  11. ^ "Попеременное увлажнение и сушка (AWD): водосберегающая практика в сельском хозяйстве". Архивировано из оригинала 2017-04-16.
  12. ^ ab Denis Bwire, Hirotaka Saito, Moses Mugisha и Victo Nabunya. Водная продуктивность и реакция индекса урожая риса-сырца с альтернативной практикой увлажнения и сушки для адаптации к изменению климата.https://doi.org/10.3390/w14213368
  13. ^ ab Islam, SFU, de Neergaard, A., Sander, BO, Jensen, LS, Wassmann, R. и van Groenigen, JW, 2020. Сокращение выбросов парниковых газов и уровней мышьяка и свинца в зерне без ущерба для урожайности органически выращенного риса. Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда, 295, стр. 106922.
  14. ^ Ислам, SFU, Сандер, BO, Куилти, JR, де Неергаард, A., ван Гроениген, JW и Йенсен, LS, 2020. Снижение выбросов парниковых газов и сокращение использования оросительной воды при производстве риса за счет водосберегающего планирования орошения, сокращенной обработки почвы и стратегий внесения удобрений. Наука об окружающей среде в целом, стр. 140-215.
  15. ^ Price, AH, Norton, GJ, Salt, DE, Ebenhoeh, O., Meharg, AA, Meharg, C., Islam, MR, Sarma, RN, Dasgupta, T., Ismail, AM, 2013. Попеременное увлажнение и осушение риса в Бангладеш: является ли это устойчивым и может ли селекция растений что-то предложить? Продовольственная и энергетическая безопасность 2, 120-129.
  16. ^ Palis, F., Hossain, M., Bouman, B., Cenas, P., Lampayan, R., Lactaoen, A., Norte, T., Vicmudo, V., Castillo, G., 2005. Подход с участием фермеров к адаптации и внедрению контролируемого орошения для экономии воды: исследование в Канареме, Виктория, Тарлак, Филиппины. Авторские права International Rice Research Institute 2005 14, 397.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Альтернативное_смачивание_и_сушка&oldid=1259648034"