Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агроэкологический потенциал продуктивности риса и повышение уровня его реализации в условиях Краснознаменской оросительной системы

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Агроэкологический потенциал продуктивности риса и повышение уровня его реализации в условиях Краснознаменской оросительной системы"

Херсонський державний аграрний університет

МОРОЗОВ Олексій Володимирович

УДК 631.6:631.587:631.561.2:631.9.95

АГРОЕКОЛОГІЧНИЙ ПОТЕНЦІАЛ ПРОДУКТИВНОСТІ РИСУ І ПІДВИЩЕНЯ РІВНЯ ЙОГО РЕАЛІЗАЦІЇ В УМОВАХ КРАСНОЗНАМ’ЯНСЬКОЇ ЗРОШУВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ

06.01.02 - сільськогосподарські меліорації

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Херсон - 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Херсонському державному аграрному університеті, Міністерство аграрної політики України.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор,

академік УААН, Заслужений працівник вищої школи України

Ушкаренко Віктор Олександрович,

Херсонський державний аграрний університет, ректор, завідувач кафедри землеробства

Офіційний опонент: доктор сільськогосподарських наук Т'итков Олександр Олександрович,

Кримський державний аграрний університет, завідувач кафедри сільськогосподарських меліорація, зрошуваного землеробства і гідравліки;

Офіційний опонент: кандидат сільськогосподарських наук, доцент Грищенко Юріш Миколайович,

Рівненський державний технічний університет, доцент кафедри екології.

Провідна установа: Інститут зрошуваного землеробства УААН, відда агрохіміі' і меліоративного грунтознавства, м. Херсон

Захист відбудеться ” червня 2000 р. о годині на засідани спеціалізованої вченої ради Д 47.830.01 в Херсонському державному аграрном університеті за адресою: 73006, м. Херсон, 6, вул. Р. Люксембург, 23 Херсонський державний аграрний університет.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці університету, 73006, к Херсон, 6, вул. Р. Люксембург, 23, ХДАУ

Автореферат розісланий “ ^>” травня 2000 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук, доцент Лазер П.Н.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИТПКА РОБОТИ

Актуальність теми. Виробництво зерна рису є перспективним напрямом розвитку землеробства Південного Степу України. Під рисові сівозміни у 60-80-х роках у Херсонській, Одеській областях та у Криму було освоєно 61,2 тис.га малородючих засолених земель у Причорноморській та Приазовській зонах. Але у 90-х роках були значно скорочені посівні площі рису, суттєво знизилася його врожайність, погіршився технічній стан рисових зрошувальних систем (РЗС), а також еколого-меліоративні умови. Це знижує ефективність використання земель у рисових, сівозмінах, загострює екологічні проблеми, ставить на порядок денний необхідність технічного вдосконалення існуючих РЗС, розробки і реалізації комплексних програм виходу галузі рисівництва з кризового стану. Актуальною є проблема забезпечення населення зерном рису не шляхом безмежного нарощування площ РЗС, а стабілізацією виробництва оптимальної кількості зерна на основі інтенсифікації і екологізації галузі рисівництва. У зв’язку з цим в умовах кожної РЗС виникає необхідність наукового обгрунтування значень а гро ресурсного і агроекологічного потенціалів продуктивності рису та розробки меліоративних заходів, що забезпечують підвищення рівня реалізації агроекологічного потенціалу.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження з теми дисертації проведені відповідно з програмами комплексних науково-дослідних тем, що виконувалися за завданням № 20-3 Мінагропрому України: "Вдосконалити і впровадити енерго-ресурсозберігаючі конструкції закритої чекової зрошувальної системи з замкнутим циклом водорозподілу у Прігчорноморській зоні України" на 1996-1998 рр., № держрегістрації 0196Ш15902; "Розробити і впровадити комплексну екологічно надійну технологію відновлення родючості грунтів на рисових зрошувальних системах півдня України" на 1999-2001 рр.,№ держрегістрації0199Ш03597.

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження - наукове еколого-меліоративне обгрунтування підвищення рівня реалізації агроекологічного потенціалу продуктивності рису у Причорноморській зоні України на прикладі Краснознам’янської зрошувальної системи (Херсонська область).

Завдання дослідження: 1-визначити рівень і фактори формування

продуктивності рису в сучасних еколого-економічннх умовах; 2-обгрунтувати значення агроресурсного (АРП) і агроекологічного (АЕП) потенціалів продуктивності рису та визначити еколого-меліоративні умови, в яких забезпечується найвищий рівень реалізації АЕП рису; 3-встановити для повної ротації рисової сівозміни особливості формування меліоративного режиму в умовах екологічно-безпечної і ресурсозберігаючої рисової зрошувальної системи

з найвищим рівнем реалізації' АРЛ і АЕГІ рису; 4-дати еколого-економічну оцінку використання одержаних наукових результатів для підвищення ефективності галузі рисівництва.

Методи дослідження. При визначенні рівня АРП і АЕП потенціалІБ рису в зоні рисосіяння Херсонської області застосовано метод емпіричного дослідження-порівняння, який базується на подібності або відмінності урожайності рису. При вивченні виливу екологічно безпечних і

ресурсозберігаючих технологій вирощування рису на реалізацію АРП і АЕП та на гідрогеолого-меліоративний стан агроландшафту застосовано метод емпіричного дослідження - спостереження, а саме - комплексний польовий

сільськогосподарський дослід у виробничих умовах.

Наукова, новизна і значення одержаних результатів. Уперше обгрунтовані значення АРП та АЕП продуктивності рису для умов Краснознам’янської зрошувальної системи; дана оцінка умов зони рисосіяння за рівнем АРП і АЕП; визначено вплив екологічно-безпечних, ресурсозберігаючих технологій і умов вирощування рису на гідрогеолого-меліоративний стан агроландшафту;

розроблені прогнози зміни гідрогеолого-меліоративного стану- в умовах ресурсозбереження, а також рекомендації щодо підвищення рівня реалізації АЕП.

Наукове значення роботи полягає у розкритті автором сутності нового напрямку' підвищення єколого-економічної ефективності РЗС, через реалізацію АЕП і АРП рису та виявлені закономірності і особливості формування

урожайності рису, сольового режиму грунтів і підгрунтових вод при замкнутому циклі водорозподалу на РЗС за період повної ротації рисової сівозміни. Одержані результати доповнюють існуючий теоретичний та практичний досвід рисосіяння на півдні України і необхідні при вирішенні проблеми підвищення еколого-економічної ефективності рисових зрошувальних систем.

Практичне значення роботи полягає у застосуванні одержаних значень АРП і АЕП як критеріїв оцінки ефективності рисівництва при розробці та реалізації комплексних програм розвиту цієї галузі в Херсонській області (Програма “Рис Херсонщини”, 2000 р. та ін.). Результати досліджень впроваджені: при роботі міжвідомчої комісії для оцінки ефективності дослідно-виробничої дільниці (ДВД) закритої рисової зрошувальної системи з повторним використанням дренажно-скидних вод; база даних і моделі формування меліоративного стану' в умовах замкнутого никлу’ водорозподілу використані при організації еколого-меліоративного моніторингу РЗС та при експлуатації дослідно виробничої дільниці, що закріплено відповідними актами впровадження.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана в 1996-2000 рр. і містить результати досліджень, які одержані особисто автором при виконанні наукової тематики (закладення дослідів, проведення експериментів, виконання

з

шалітичних робіт, обробка і аналіз одержаних даних). З матеріалів публікацій адобувач використав, за узгодженням із співавторами, частину спільно одержаних результатів. У загальному обсязі досліджень на долю автора припадає 75 % ікспериментального матеріалу.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались на V-лу з’їзді грунтознавців і агрохіміків України (Рівне, 1998), міжнародних науково-трактичних конференціях (Одеса, 1996; Асканія-Нова, 1998; Скадовськ, 1998; 'оркі. Республіка Беларусь, 1999), республіканських науково-дослідних сонференціях (Херсон, 1997, 1998), науково-методичних конференціях

Херсонського ДАУ (Херсон 1997, 1998, 1999), експонувались на виставках і шставках-семінарах (Київ, Національний виставочний центр, 1996; Херсон, нновація, 1997; “Енергозбереження, екологія, 1998”)

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 15 наукових робіт, у тому шслі в наукових фахових виданнях-8, а також 7 в матеріалах і тезах конференцій.

Об’єм та структура роботи. Дисертація складається із вступу, основної іастиші із 5 розділів, висновків, списку використаної літератури та додатків. Іовний обсяг роботи 254 crop., в т.ч. у розділах основної частини 21 таблиця і 27 жсунків, у додатку знаходиться 32 таблиці, 1 рисунок та 2 довідки. Список іикористаних джерел налічує 165 найменувань.

ОБ’ЄКТ, УМОВИ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Об’єкт досліджень - рисові зрошувальні системи (РЗС) в умовах <раснознам’янського зрошуваного масиву. Предмет досліджень - агроресурсний АРП) і агроекологічний потенціал (АЕГТ), а також умови і фактори, що іпливають на формування і рівень реалізації АРП і АЕП.

За агрогрунтовим районуванням рисові масиви Херсонської області юзташовані у Причорноморській провінції Сухостепової зони темно-каштанових каштанових грунтів (Крупский Н.К., 1973; Кузьмичов В.П., 1973). За еоботанічним районуванням посіви рису' розміщені в Краснознам’янсько-Г каховському геоботанічному районі Цюрупинсько-Скадовського еоботанічного округу' смуги типчаково-ковилових степів Приазовсько-Іорноморської степової підпровінції.

Основні дослідження формування меліоративного режиму на РЗС, де ;абезпечуються екологічні і ресурсозберігаючі вимога, проводились на Дослідній гганції рису УААН, а саме в умовах принципово нової закритої чекової ірошувальної системи конструкції В.Й. Маковського (ЗЧЗС-М) площею 432 га

А.С. № 1764575, № 177602, патент України № 2141). Дільниця ЗЧЗС-М є тшовою для зони рисівництва Херсонської області за грунтовими, геологічними,

гідрогеологічними і водогосподарськими умовами. Об’єкт характеризується складними гідрогеолого-меліоративними умовами, грунти темно-каштанові, слабо-та середньосолонцюваті, грунтоугворюючі породи - суглинок середній льосовидний, гліши залягають на глибині 22-23 м.

Методологічною основою при вивченні перспектив господарського використання природного середовища і можливих екологічних його порушень був метод емпіричного дослідження - порівняння, де головним питанням є процес встановлення подібності або відмінностей предметів та явищ дійсності, а також вивчення їх критеріїв і аспектів. Застосування методу базується на визначенні: сучасного стану рисових агроландшафтів; джерел зрошення і процесу впливу їх на природні складові; зворотної реакції природного середовища; наслідків в плішу змін довкілля на ефективність виробництва рису. Основним методом, застосованим у дослідженнях, був польовий сільськогосподарський дослід у виробничих умовах, у процесі якого проведені спостереження за зміною основних факторів, що впливають на рівень реалізації АЕП рису.

Дослідженнями охоплено період повної ротації 8-ми пільної рисової сівозміни (1990-1997 рр.), де основними сільськогосподарськими культурами були: рис, люцерна, озимий ячмінь, яра пшениця. У 1998-2000 рр. дослідження проводилися за програмою дослідно-виробничої перевірки і узагальнення одержаних результатів.

Спостереження і дослідження виконані відповідно загальноприйнятих методик (Доспехов Б.А., 1985;. Аринушкина Е.В., 1970; Базилевич Н.И., Пайкова Е.И., 1968 та ін.). При обробці одержаних даних використані методи математичної статистики, дисперсійний аналіз, методи кореляції і регресії (Ушкарснко В.А., 1978, Ушкаренко В.А., Скрішников А.Я., 1988 та ін.).

Дослідженнями охоплені різні метеорологічні умови вегетації рису, від сприятливих для формування урожаю(1991, 1994, 1995, 1996, 1998 рр.) до менш сприятливих (1990, 1992, 1993, 1997 рр.). Проведення польових дослідів за різних погодних умов дозволили одержати об’єктивні різнопланові дані і зробити відповідні висновки щодо впливу умов вегетації на урожайність рису', реалізацію АЕП продуктивності рису та на гідрогеолого - меліоративний стан агроладшафту.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Наукове обгрунтування агроресурсного і агроекологічного потенціалів продуктивності рису в умовах Краснознам’янської зрошувальної системи

Динаміка урожайності рису. Основними рисосіючими областями в Україні є Херсонська, Одеська та Автономна Республіка Крим. Середня багаторічна урожайність рису в Україні за період з 1961 р. по 1994 р. становила 47,1 ц/га, а в

областях: Крим-52,1, Херсонська-37,6, Одеська-37,2 ц/га (Грищенко Ю.М.,

1996). Значне місце серед рисосіючих регіонів України займає Херсонська область, де РЗС побудовані на території Крлсночнам’янської зрошувальної системи в трьох районах: Скадовському, Голопристанському і Каланчацькому.

Порівняльний аналіз роботи сучасних РЗС протягом двох останніх десятиліть XX століття свідчить про поступове зниження урожайності рису як в Херсонській, так і в інших областях України. Дослідженнями виділено 2 характерних періоди динаміки урожайності рису на Херсонщині за 1981-1998 рр.: перший (1981-1989 рр.), середня багаторічна урожайність рису' - 44,8 ц/га, максимальна - 56,5 ц/га (1986 р.), мінімальна - 35,9 ц/га (1983 р.); другий (19901998 рр.), середня багаторічна урожайність рису - 23,8 ц/га, максимальна - 30,4 ц/га (1991 р.), мінімальна -16,7 ц/га (1997 р.).

У цілому' в період 1981-1998 рр. простежується стійка тенденція зшгження урожайності рису. Основні причини цього: різке погіршення технічного стан}' РЗС, які майже всі погребують капітальної реконструкції, та різке збільшення забур’яненості посівів рису через порушення агротехніки. З 01.01.1990 р. вступило у силу рішення Херсонської обласної ради по впровадженню програми «Екологія-2005», згідно якого у Скадовській медичній та оздоровчій зоні було заборонено вирощування рису за гербіцвдною технологією, але нічого нового взамін не було запропоновано. Виконання цього рішення поширилося і на інші рисосіючі райони Херсонської області, що, поряд із зниженням урожаїв рису, мало такі наслідки: водоподача на РЗС зменшилася з 264,5 до 84,0 млн.мЗ; скид з РЗС зменшився з 90,1 до 18,7 млн.мЗ; до затоки Чорного моря стало потрапляти значно менше токсичних речовин; поліпшився екологічний стан Причорноморської зони. Динаміка урожайності рису у рисосіючих господарствах Херсонської області за період 1981-1998 рр. прийнята за базу даних для визначення і первинної оцінки значень АРП та АЕП продуктивності рису.

Оцінка агроресурсного потенціалу продуктивності рису (АРП). АРП -спроможність земельних площ давати визначену господарську продукцію в конкретних соціально-економічних та історичних рамках засобів і форм їх використання. Визначення АРП рису виконані за формулою 1 (Лимарь А.О.,

1997):

АРП;іг;-ГАРП,. хБ/УД. (1)

де АРП?ег - агроресурсний потенціал регіону, ц/га; АРП„ - агроресурсний потенціал сільськогосподарської культури, ц/га; Б* - площа орних земель під кожного сільськогосподарською культурою, га.

Для визначення АРП рису використано статистичний підхід, що базується на

аналізі багаторічних даних урожайності цієї культури (формула 2):

рису (2)

де Уши. рису - статистичний господарський максимум урожайності рису, ц/га.

Цей максимум являє собою потенціал продуктивності рису в конкретних агроландшафгних умовах при близькому до оптимуму погодному факторі і технології вирощування сільськогосподарської культури, що сформувалася на даний момент часу. Суть методу полягала в тому, що спочатку з аналізованого тимчасового ряду врожайності рису (18 років) виключали постійну' складову або тренд, що апроксимує (згладжує) фактичні дані. Тренд являє собою усереднену' стійку зміну врожайності рису (У), викликану зміною рівня культури землеробства за відповідний період (0. Отримане рівняння лінійної регресії має такий ввд (формула 3):

У = -1,67 хг +51,80 (3)

Негативний тренд (А<0) свідчить про деградацію культури рису в зоні досліджень. Коефіцієнт кореляції (г) дорівнює 0.7 - зв'язок середній. Виключив тренд, ряд врожайності рису "приведено" до умов технології заданого року. "Приведений" ряд врожайності рису є статистично однорідним і підпорядковується закону нормального розподілу. Це дозволило розрахувати статистичний максимум врожайності рису (Умах.рису) з ймовірністю 0,950 (Доспехов Б.А., 1979) за формулою 4:

У мах. рису~ Упр. ср. 2 х Су (4)

де Ума*, рису - статистичний максимум урожайності рису; У„л ср. - середнє за період значення "приведеної" врожайності рису (У„р, ч,= 34,22 ц/га); сту - середнє квадратичне відхилення.

Виявлено, що АРП продуктивності рису в Херсонській області (АРПрЄги. Ухіах-рнсу) складає 51 ц/га. Із порівняння отриманого значення з даними його біологічного потенціалу, закладеного в генетичному коді рису (130-150 ц/га) ( Льісогоров С.Д., Ушкаренко В.А.. 1995), виходить, що досягнення урожайності рису 51 ц/га в рисосіючих господарствах Херсонської області відображає реалізацію його біологічного потенціалу иа 30-40 %. Реалізація АРП за період 1990-1998 рр. по Херсонській області складала 44 %, а окремо по районах: Скадовському-47 %, Голопристанському-37%, Каланчацькому-48 %.

Агроресурсний потенціал районів рисосіяння. В основу роботи по сільськогосподарському районуванню зони рисосіяння Херсонської області

покладена ідея біогеоценотичної системи, у центрі якої культурна росліша рис із його біологічними особливостями та екологічними потребами, можливостями використовувати екологічне середовище. У Херсонській області реалізація АРП рису суттєво коливається залежно від ступеня сприятливості, що складається у кожному конкретному календарному році з урахуванням агроекологічних умов. У запропонованій схемі загальнонаукового агрорссурсного районування окремі райони Херсонської області виділені на основі даних урожайності рису.

Визначено рівень реалізації статистичного максимуму АРП по районах Херсонської області: Скадовському-48 %, Голопристанському-38 % і

Каланчацькому-45 %. В Скадовському районі на ДС рису' УААН виявлено найбільш високий рівень реалізації АРП рису-62 %.

Агроекологічний потенціал районів рисосіяння (АЕП). АЕП визначається як спроможність грунтів, атмосфери, гідросфери і біоти регіону давати максимальну продукцію, не приводячи систему природних ресурсів до безповоротнього руйнування та різкого погіршення їх динамічних якостей.

Для оцінки АЕП зони рисосіяння використані статистичні дані про врожайність рису і структуру посівних площ за 1990-1998 рр., по яким було визначено АЕП рису для умов Скадовського, Голопрнстанського та Каланчацького районів, що дорівнюють відповідно 30,0, 19,0 і 25,0 ц/га, а по Херсонській області АЕП=26,0 ц/га.

Фактори формування урожайності рису. Фактори, які впливають на реалізацію АРП та АЕП продуктивності рису були поділені на регульовані і нерегульовані (Льшарь А.О., Льісогоров С.Д, 1987). Результати регресійного аналізу даних багаторічних польових дослідів дали можливість одержати ряд математичних моделей, що відображають зв'язок урожайності рису із факторами, котрі впливають на реалізацію його АРП та АЕП. Загальна кореляційна залежність рівня урожайності рису від основних факторів має вигляд (формула б):

У:=2,297ххі+0,116хх2+0,406ххз+11,492хх4-10,684хх5+0,014хх6-76,347 (6)

де У-урожашгість рису, ц/га; - система захисту рослин, кг/га; хг мінеральні добрива, кг/га; х3 - питома водоподача, тис. м3/га; х4 - вміст гумусу, %; х} -загальна засоленість грунту, %; хб - сума температур вище 15 °С наростаючим підсумком.

Загальний коефіцієнт кореляції в моделі дорівнює 0,98 і свідчить про високий загальний рівень впливу вивчених чинників на урожайність рису. Найбільш тісшш зв'язок, судячи за розміром окремих коефіцієнтів кореляції, існує між урожайністю, системою захисту рослин, сумою температур вище 15 °С, внесенням мінеральних добрив, та питомою водоподачею. Критичне значення

коефіцієнтів кореляції для даної моделі, дорівнює 0,754 (рівень значущості 0,05). Коефіцієнт множинної детермінації дорівнює 0,97. За значущістю для урожайності рису та підвищення рівня реалізації його АЕП фактори розташовані в такому' порядку: система захисту рослин (41 %), сума температур атмосферного повітря вище 15 °С (26 %), внесення мінеральних добрив (18 %), питома водоподача (10 %), вміст гумусу (2 %) та загальна засоленість грунту (1 %).

Реалізація агроресурсного потенціалу у виробничих умовах. Апробація методу' визначення АРП проведена на прикладі екологічно безпечної ресурсозберігаючої ЗЧЗС-М з замкнутим циклом водорозподілу. У дослідженні вирішувалося завдання оцінки АРП в умовах ЗЧЗС-М та його реалізації за статистичним (господарським) максимумом. Комплексна оцінка АРІ1 показала, що в умовах ЗЧЗС-М забезпечується найбільш висока реалізація агроресурсного потенціалу рису - 76 % та інших культур сівозміни: багаторічні трави - 85 %, зернові - 96 %, соняшник - 96 %. Таким чином, за період 1990-1998 рр. найбільш високим рівнем реалізації АРП і АЕП продуктивності рису в зоні рисосіяння Херсонської області характеризувались умови, що були створені роботою ЗЧЗС-М із замкнутим циклом водорозподілу. У зв’язку з цим наукове значення являють собою дослідження всіх особливостей еколого-меліоративного режиму, що формувався на цій ресурсозберігаючій системі за період повної ротації рисової сівозміни (1990-1997 рр.) та у роки дослідно-виробничої перевірки еколого-економічної ефективності ЗЧЗС-М (1998, 1999 рр.).

Особливості формування і прогнози меліоративного режиму на екологічно безпечній ресурсозберігаючій рисовій зрошувальній системі

Дослідженнями В.О. Ушкаренка, В.Й. Маковського, Л.М. Грановської, І.М. Донченка та ін., проведеними за період 1990-1996 рр., обгрунтовано високий ступінь еколого-меліоративної ефективності ресурсозберігаючої закритої чекової зрошувальної системи (ЗЧЗС-М). Дана робота продовжує попередні дослідження з нової позиції - вивчення особливостей формування умов і факторів, що впливають на рівень реалізації АРП і АЕП продуктивності рису.

Меліоративний режим в умовах ЗЧЗС-М формується під впливом зрошення дніпровською водою з мінералізацією 0,30-0,42 г/л, дренажною водою з мінералізацією 0,6-1,2 г/л та водою із буферного ставка (змішана дренажна і зрошувальна вода) з мінералізацією 0,4-0,8 г/л. За період повної ротації рисової сівозміни (1990-1997 рр.) вивчена динаміка мінералізації та хімічного складу основних складових води, що використовується для зрошення. В основу оцінки якості усіх джерел зрошення на ЗЧЗС-М покладено ДСТУ 2730-94 “Якість природної води для зрошення”. Виявлена тенденція до збільшення мінералізації

дренажної водії (на 0,015 г/л за рік) та змішаної води з буферного ставка (на 0,021 г/л за рік). Суттєвої зміни хімічного складу дренажної води та води з буферного лввку за період однієї ротації рисової сівозміни не відбувається. Дослідження показали, що за весь період експлуатації (1990-1999 рр.) на ЗЧЗС-М забезпечувався рівень підгрунтових вод (РПВ) 1,8-2,0 м (середнє 1,9 м), що не перевищує критичних значень. Тенденції до підвищення РПВ у невегєтаційний період не виявлено. Порівнюючи тіш хімічного складу підгрунтових вод на ЗЧЗС-

VI 1998 року з аналогічним показником 1990 року виявлено, що істотних змін іього показника не відбувається. На дослідно-виробничий дільниці протягом 9 зоків експлуатації системи зберігається переважно сульфатно-гідрокарбонатний, іатрієво-магнієвий тіш хімічного складу підгрунтових вод. Визначено процес тідвіпцення мінералізації підгрунтових вод в середньому’ по дільниці ЗЧЗС-М з [,77 г/л (1990 р.) до 1,99 г/л (1997 р.), тобто за період повної ротації рисової :івозміни мінералізація підгрунтових вод в умовах замкнутого циклу юдорозподілу приблизно на 12 % від вихідних значень.

Методами регресіиного і кореляційного аналізів одержана модель формування ,іі моралізації підгрунтових вод за період повної ротації рисової сівозміни (1990-І.997 рр.). Метод прогнозу - "линуте середнє", що використовується при газрахунках значень у прогнозному періоді на основі середнього значення змінної иія вказаного числа попередніх періодів (Калберг К., 1997). Кожие прогнозне іначення розраховується за формулою 7:

(7)

К ;=і

де N - число попередніх періодів, що входять у лі гнуте середнє; А} - фактичне начення мінералізації підґрунтових вод у момент часу Ру - прогнозне значення іінералізації підгрунтових вод у момент часу].

Линуте середнє містить інформацію про тенденцію зміни мінералізації іідгрунтових вод (ПВ). Прогноз розрахований на комп'ютері РсгШит-2000. ’обрахунками отримані нові (прогнозні) значення мінералізації ПВ на період 999-2010 рр. (рис. 1). При виконанні статистігчного визначення фактичних і [рогнозних значень мінералізації ПВ із використанням методу найменших вадратів побудована пряма лінія (лінія тренду), що апроксимує (згладжує) :рогнозні значення. Статистичною обробкою гідрохімічних даних встановлено алежності. що відображають зміни загального і токсичного засолення [ідгрунтових вод. Вони мають вид лінійної регресії (формули 8, 9).

8дв= 0,0107х І + 1,7568 (8) 8пвг.= = 0,0130х І + 1,45 (9)

де впв - мінералізація ПВ, г/л; 8п&г.с - мінералізація токсичних солей у ПВ, г/л;

- період (роки).

Э, г/л

2.а

2.6

1-факгичігі дані; 2.а-прогноз на період ротації сівозміни; 2.6-довгостроковігі прогноз; 3-мінералізація ПВ, г/л; 4-лінія тренду мінералізації ПВ; 5-вміст токсичних солей у ПВ, г/л; 6-лінія тренду вмісту токсичних солей у ПВ.

Згідно прогнозу мінералізації ПВ (до 2010 р.) при замкнутому цикл водорозподілу має місце поступове, незначне збільшення як загального з 1,8 г/; (1990 р.) до 2,2 г/л (2010 р.), так і токсичного засолення вод із 1,5 г/л (1990 р.) де 2,0 г/л (2010 р.) Достовірність прогнозних значень мінералізації ПВ в 1999 р. (ріі дослідної перевірки прогнозних значень) на ЗЧЗС-М складає 90 %.

За період повної ротації рисової сівозміни (1990-1997 рр.) на дослідно виробничій дільниці ЗЧЗС-М засолення фунтів і грунтоутворюючих порід зою аерації в шарі 0-1 і 1-2 м не спостерігалося: загальне засолення водорозчиннії: солей не перевищувало 0,2 %. розмах варіаційності-0,067 %; сума токсични; солей, в основному до 0,1 %; тип засолення грунтів у шарі 0-1 і 1-2 м ; середньому по дільниці характеризується як хлоридно - сульфатний; за стулене» засолення грунти на дільниці залишилися незасоленими і слабозасоленими.

Одержана модель формування засоленості грунтів за період повної ротації 8 ми пільної рисової сівозміни. Установлено, що значний функціональний зв'язої існує між сумою солей і іонами хлору, натрію, магнію, сульфат іонами (г>0,75) середній - між сумою солей і іонами кальцію (г>0,50); слабкий - між сумою солеі і гідрокарбонат іонами (г>0,20). У міру посилення ступеня вторинного засоленн пропорційно зростає вміст сульфат-іону, значно меншою мірою це стосуєтьс вмісту іонів хлору, магнію і натрію. Гідрокарбонат-іон та іони кальцію відіграют: другорядну роль у формування засоленості грунтів.

Кількісна оцінка процесів розсолення грунтів рисових зрошуваних масиві характеризується коефіцієнтом розсолення і визначається за формулою К

'Грищенко Ю.М.. 1996):

К=Т„/Т,

(10)

де К-коефіцієнт розсолення; Тн-запаси солей у грунті до зрошення, т/га (1990 р.); Гк - запаси солей у грунті після визначеного періоду зрошення, т/га (1998 р.).

Визначено коефіцієнти розсолення грунтів на ЗЧЗС - М за період досліджень, ндекс та пш розсолення грунтів і грунтоутворюючих порід для шару 0-1 і 1-2 м -іезначке накопичення солей, що підтверджується розрахунками сольового балансу дослідно-виробничої дільшіці.

Прогноз загального засолення та суми токсичних солей грунтів і рунгоутворюючих порід зони аерації на реурсозберігаючій РЗС із замкнутим шклом водорозподілу наведено на рис. 2.

Встановлені залежності, що відображають прогнозні зміни вмісту загального іасоления та суми токсичних солей за шарами грунтів 0-1 і 1-2 м, які мають вид іінійиої регресії (формули 11, 12, 13, 14).

де Б0.і - загальна засоленість шару 0-1 м, %; Зт/С0_, - токсична засоленість шару 1-1 м. %; 5’/./ - загальна засоленість шару 1-2 м, %; ^т/сі-2 - токсична засоленість нар)' 1-2 м, 'Уо\ І - період (роки).

Прогнозами виявлені тенденції незначного, але поступового збільшення агального і токсичного засолення грунтів у шарах 0-1 і 1-2 м.

Еколого-сікопомічна оцінка агроресурсного і агроекологічного потенціалів тродуктивності рису і ефективності його виробництва

Дослідженнями встановлено, що вирощ}твання рису в зоні Сраснознам’:шського зрошуваного масішу є ефективним і економічно доцільним а умов досягнення урожайності рису рівня реалізації АРП для кожного «сосіючого району. Вирощування рису при реалізації АЕП зони рисосіяння Херсонської області забезпечує одержання умовного чистого прибутку в розмірі 37 грн./га при рівні рентабельності 16 %. При реалізації АРП зони рисосіяння Херсонської області - відповідно: чистого прибутку в межах 1465 грн./га, при івні рентабельності 78 %. Встановлено, що чистий прибуток від реалізації' рису з озрахунку на 1 га зетлельних угідь на відкритих РЗС у 1,9 рази нижчий порівняно з ресурсозберігаючою закритою РЗС. Доведено, що для повної реалізації южливостей АРП зони рисосіяння Херсонської області необхідним є провадження у виробництво екологічно безпечних ресурсозберігаючих РЗС.

5о-і—0,0001 хІ+0,0895 (11) Б^О,0001 х 1+0,1295 (13)

8Т/со-і=0,0002 х 1+0,0567 (12)

8Т/со-і=0,0003х 1+0,0926 (14)

О - 1 ІЧЛ

2.а

2.6

в, %

1 -2м

Я о Г>1 гЛ '•С г- ос о о сч гП 5 сл V© г- 00 о

о СГ\ о О' о о о о о о о о о

с о. о. Оч О' ач С' С\ о сч о о о о о о о о о

0* гч <ч сч сч сч сч сч

Рис. 2 Прогноз загального засолення та вмісту токсичних солей у грунті н; ЗЧЗС-М: 1 - фактичні дані; 2.а - прогноз на період ротації сівозміни; 2.6 довгостроковий прогноз 3 - вміст загальних солей, %; 4 - лінія тренду загальноп вмісту солей; 5 - сума токсичних солей, %; 6 - лінія тренду суми токсичних солей.

ВИСНОВКИ

1.Одним із шляхів підвищення еколого-єкономічної ефективності рисовю зрошувальних систем на півдні України є реалізація агроресурсного агроекологічного потенціалів продуктивності рису.

2.Агроресурсний і агроекологічний потенціали для умов Краснознам’янсько зрошувальної системи дорівнюють, відповідно 51 і 26 ц^га. Умови зоні рисосіяння Херсонської області за рівнем агроресурсного і агроекологічногс потенціалів характеризуються таким чином: Скадовський район, відповідно 58 ЗО ц/га, Голопристанський-43 і 19 ц/га, Каланчацький-48 і 25 ц/га.

З.Основніши факторами формування продуктивності рису на рисовю зрошувальних системах зони досліджень в сучасних еколого-економічних умова? є такі: система захисту' рослин (значущість фактору-41 %). сума температуї повітря вище 15 ОС (26 %), мінеральні добріша (18 %), питома водоподача (10 %) вміст гумусу (2 %), засоленість грунту (1 %). Одержано ряд моделей урожайност рису в залежності від регульованих та нерегульованих факторів її формування.

4.Найбільш високий рівень реалізації агроресурсного і агроекологічногс потенціалу рисуг та інших сільськогосподарських культур сівозміни в зон

зсліджень забезпечується в умовах нової екологічно безпечної і :сурсозберігакзчої закритої рисової зрошувальної системи з замкнутим циклом здорозподілу.

5.Особливостями формування меліоративного режиму як фактора, що ібезпечує реалізацію агроресурсного і агроекологічного потенціалів рису в новах закритої рисової зрошувальної системи з замкнутим циклом здорозподілу є такі: повне використання дренажно-скидних вод з мінералізацією 6-0,9 г/л для зрошеня на цій системі; підвищення мінералізації підгрунтових до з % та дренажних вод до 16 % від їх вихідних значень за період ротації 8-пільної псової сівозміни; незначне, але поступове накопичення запасів солей, як ігального засолення, так і суми токсичних солей в шарі 0-1 і 1-2 м порід зони :рації.

6. Прогнозами встановлено, що для рисової зрошувальної системи в умовах імкнутого циклу водорозподілу на протязі кожної наступної ротації сівозміни ає місце поступове незначне збільшення як загального, так і токсичного ісолення підгрунтових вод приблизно до 10-12 % від вихідних значень, а також эступове збільшення загального засолення і суми токсичних солей в зоні аерації і шарі 0-1 м - загальне засолення до 1-2 %, токсичних солей до 3-4 %; в шарі 1-2

- загальне засолення до 2-3 %, токсичних солей до 4-5 %). Визначена тенденція їльшого накопичення запасів загальних солей та більша інтенсивність темпів ідвгацення суми токсичних солей в нижньому шарі.

7.Вирощування культури рису є ефективним і економічно доцільним для нсосіючих районів за умов досягнення урожайності рису рівня реалізації гроресурсного потенціалу, при цьому7 забезпечується чистіш прибуток на рівні 460 грн./га при рівні рентабельності 78 %; при досягненні агроекологічного отенціалу забезпечується умовний чистий прибуток 237 грн./га при рівні гнтабельності 16 % (за цінами на 1998 р.).

8.Для впровадження у виробництво, з метою підвищення ефективності исових зрошувальних систем, рекомендуються такі результати дослідження:

- значення агроресурсного і агроекологічного потенціалів продуктивності рису і оціниі рисосіючих районів по цих показниках; 2-база даних та моделі юрмування меліоративного режиму агролавдшафту; 3-метод прогнозу “линуте греднє” для прогнозування чинніш в меліоративного режиму з урахуванням еріоду ротації сівозміни; 4- для підвищення рівня реалізації агроресурсного і гроекологічного потенціалів рису при реконструкції рисових зрошувальних истем рекомендується впровадження ресурсозберігаючої екологічно-надійної исової зрошувальної системи з замкнутім циклом водорозподілу.

СПИСОК ОСНОВНИХ ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Грановская Л.Н., Морозов А.В. Особенности водно-солевого режима почв в условиях замкнутого цикла водоиспользования на закрытой чековой оросительной системе (ЗЧОС)//Таврійський науковий вісник.-1996.-№1., ч.2,-С.437-443 (Експериментальна частина, обробка даних).

2. Морозов В.В., Ушкаренко В.А., Грановская Л.Н., Морозов А.В. Динамика засоления почвогрунтов на закрытой чековой оросительной системе Маковского

В.И. в условиях Краснознаменского массива Украины// Таврійський науковий вісник.-1997.-№5.-С.158-160 (Експериментальна частина, обробка даних).

3. Морозов В.В., Ушкаренко В.О., Грановська Л.М., Морозов О.В. Динаміка засолення грунтів в умовах замкнутого циклу водовикористання на півдні України// Агрохімія і грунтознавство.-1998.-Спеціальний випуск, ч.І.-С. 54-55 (Експериментальна частина, обробка даних).

4. Морозов А.В. Прогноз засоления почв на рисовых оросительных системах с замкнутым циклом водоиспользования// Таврійський науковий вісник.-1998.-№6.-£.204-208.

5. Ушкаренко В.О., Грановська Л.М., Морозов О.В. Динаміка врожайності рису в умовах ресурсо- і енергозберігаючої чекової зрошувальної системи Маковського В.Й. з замкнутим циклом водорозподілу// Таврійський науковці; вісник,-1998.-№9.-С.61-64 (Експериментальна частина, обробка даних).

6. Ушкаренко В.О., Морозов В.В., Грановська Л.М., Морозов О.В. Оцінкг агроресурсного потенціалу зони рисосіяння Херсонської області// Таврійський науковий вісник.-1999.-№11.-С. 10-14 (Експериментальна частіша).

7. Морозов О.В. Оцінка та районування зони рисосіяння Херсонської області по агроресурсному потенціалу// Таврійський науковий вісник.-1999.-№12.-С.130-139.

8. Ушкаренко В.О., Морозов О.В., Морозов Р.В. Економічна оцінка реалізаці' агроресурсного і агроекологічного потенціалу" зони рисосіяння Херсонсько' області// Таврійський науковий вісник.-2000.-№13.-C.3-8 (Експерименгальнг частина, обробка даних).

АНОТАЦІЯ

Морозов О.В. Агроекологічний потенціал продуктивності рису і ідвшцення рівня його реалізації в умовах Краснознам’янської зрошувальної істеми. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських іук за спеціальністю 06.01.02. - сільськогосподарські меліорації. - Херсонський ;ржавшій аграрний університет, Херсон, 2000.

Основна ідея дисертації полягає в розкритті сутності нового напряму ідвшцення еколого-економічної ефективності рисових зрошувальних систем ;рез реалізацію агроекологічного і агроресурсного потенціалів продуктивності ясу. Уперше для зони досліджень обгрунтовані значення агроресурсного і роекологічного потенціалів рису, що дорівнюють, відповідно, 51 та 26 ц/га. ана оцінка умов зони рисосіяння Херсонської області за рівнем агроресурсного і роекологічного потенціалів, та факторами формування урожайності рису, ольовими дослідженнями і прогнозами установлені особливості формування еліоративного режиму ресурсозберігаючої закритої рисової системи з замкнутим иклом водорозподілу, в умовах якої забезпечується родючість грунту та зйвищий рівень реалізації агроресурсного і агроекологічного потенціалів рису.

Ключові слова: рис, урожай, агроекологічний і агроресурский потенціал, грунт.

THE SUMMARY

Morozov O.V. Agriecological potential of rice productivity and raising the level f its realization under the conditions of the Krasnoznamenskaya irrigation pstem.-Manuscript.

Thesis for a Candidate’s degree (Agriculture) in the major 06.01.02.-Agricultural lelioration.-Kherson State Agrarian University, Kherson, 2000.

The main idea is developing a new line of raising ecological and economic Fficiency of rice irrigation systems through the realization of agriecological and griresourse rice productivity. For the first time in research area the values of griresource and agriecologial rice productivity potentials were estimated, and they mount to 51 and 26 c/ha respectively. There have feen evaluated conditions for rice ultivation in the Kherson region according to the agriresourse and agriecological otential and factor of rice productivity- formation. Field studies and prediction were sed to examine the peculiarities of forming the ameliorative rates of the resource aving closed rice system with the closed water distribution cycle. Under these onditions the highest level of agriresource and agriccolocal potential of rice roductivity realization is provided.

Key words: rice, yield, agriecological and agriresource potential, ground.

АННОТАЦИЯ

Морозов А.В. Агршкологичсский потенциал продуктивности риса I повышение уровни его реализации в условиях Краснознаменсюм оросительной системы. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственны) наук по специальности 06.01.02. - сельскохозяйственные мелиорации.-Херсонский государственный аграрный университет, Херсон, 2000.

Основная идея диссертации заключается в раскрытии сущности новогс направления повышения еколого-економической эффективности риеовыз оросительных систем через реализацию агроэкологкческого и агроресурсноп потенциалов продуктивности риса на примере Краснознаменной оросительное системы, расположенной на юге Украины. Впервые для зоны исследованю обоснованы значения агроресурсного и агроэкологического потенциалов риса которые равны, соответственно, 51 я 26 ц/га. Дана оценка условий зонь рисосеяния Херсонской области по уровню агроресурсного и агроэкологическоп потенциалов, определены факторы формирования урожайности риса : современных условиях. Определено, что наиболее высокий уровень реализаци агроресурсного и агроэкологического потенциалов риса обеспечивается : условиях принципиально новой, экологически безопасной ресурсосберегающе] закрытой рисовой оросительной системы с замкнутым циклом водораспределени (автор системы В.И. Маковский). Изучены особенности формировани мелиоративного режима в условиях работы этой системы на протяжении полно: ротации 8-польного рисового севооборота. Исследованиями и прогнозам: выявлен процесс незначительного, но постепенною повышения минерализацк грунтовых и дренажных вод, а также увеличения общей засоленности и сумм! токсичных солей в почвах и почвообразующих породах в слое 0-1 и 1-2 м, приче! более высокие темпы прироста имеет токсичное засоление.

Дана эколого-экономическая оценка агроресурсного и агроэкологическог потенциалов продуктивности риса и эффективности его производств: Предложено использовать полученные данные при разработке и реализаци программ развития рисосеяния, а также при организация эколого-мелиоративног мониторинга рисовых оросительных систем. Для полной реализаци возможностей агроресурсного потенциала зоны рисосеяния Херсонской облает целесообразно внедрение ресурсозберегающих, экологически безопасны закрытых рисовых оросительных систем с замкнутым циклом водораспределенш

Ключевые слова: рис, урожай, агроэкологический и агроресурсный потенциа; почва.