Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Мелиоративная оценка и повышение экологической эффективности применения дождевальных машин "Кубань-М" и "Линеар-II"

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Мелиоративная оценка и повышение экологической эффективности применения дождевальных машин "Кубань-М" и "Линеар-II""

ХЕРСОНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ им. А. Д. ЦЮРУПЫ

На правах рукописи

ВИНОГРАДНИЙ Виктор Иванович

УДК: 631.674.5:631.347.3

МЕЛИОРАТИВНАЯ ОЦЕНКА И ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДОЖДЕВАЛЬНЫХ МАШИН «КУБАНЬ-М» И «ЛИНЕАР-Н»

Специальность — 06. 01. 02 (мелиорация и орошаемое земледелие)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Херсон — 1990

Работа выполнена в Херсонском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте им. А. Д. Цюрупы.

Научные руководители — доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Горюнов Н. С.; кандидат сельскохозяйственных на-у к, доцент Булаенко Л. М.

Официальные оппоненты — доктор сельскохозяйственных паук,

профессор Болдырев А. И.; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Морозов В. В.

Ведущая организация — Николаевское научно-производственное объединение «Элита».

Защита'/диссертации состоится «. -» 1990 года

в --------________ ч. на заседании специализированного совета

К. 120. 73. 01 по присуждению ученых степеней Херсонского сельскохозяйственного института.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенныэ печатью) просим направлять по адресу: 325006, г. Херсон-6, ул. Розы Люксембург, 23, сельскохозяйственный институт, ученому секретарю специализированного совета.

Автореферат разослан «I » 1.10 '1990 года.

I '

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат с.-х. наук, доцент Лавриненко А. М.

Общая характеристика работы

Актуальность теш. Решение поставленной задачи всемерного улучшения использования водных ресурсов в стране, в частности, снижения удельного расхода воды на гектар орошаемых земель по сравнению с существующим уровнем не менее чем на 15 >, требует скорейшего внедрения передовой техники полива в виде широкозахватных дождевальных машин, особенно на юге УССР, где орошением охвачены черноземные и темнокаштиновые почвы» В настоящее время для орошения этих почв основным способом орошения рекомендуется дождевание.

Однако, при определенных условиях, орошение может усиливать биоэнергетическую деградацию черноземов. Эффективность орошения дождеванием черноземов и других почв во многом зависит от качества полива. Б настоящее время почти все орошаемые площади поливают-' ся дождевальными машинами. На практике, во многих случаях при поливе сельскохозяйственных культур доздеванием имеет место полив -ная эрозия, разрушение структуры почвы, осолонцевание и слитиза -ция. В результате снижается ллодородие почвы и эффективность орошения. ’

В связи с этим изучение особенностей и качества полива доиде-вэнием, особенно новыми широкозахватными машинами, является актуальной задачей и позволит разработать приемы по повышению мелиоративно-экологической эффективности орошения.

Цель и задачи исследований. Цель научно-исследовательской и производственной работы - дать мелиоративно-экологическую характеристику новым широкозахватным дождевальным машинам и на этой осно-ие обосновать агромелиоративные приемы, улу^аюшо качество полипа и предотвращающие их отрицательные последствия. Для этого измочилось изучить: лроцеесн внесеннл поды о почву ЭДЛФ "Кубань-М" и

"Линеар-П" (структуру и качество дождя, создаваемого машинами , распределение влаги по профилю почвы, потери воды при дождевании и др.); оценить качество полива широкозахватными машинами при помощи методов квалиметрии; изучить влияние агромелиоративного прие ма (щелевания почвы) на качество полива ДМ (равномерность увлаясне ния почвы, изменение ее плотности и др.); исследовать основные эксплуатационные показатели и особенности технологии ДМ; выявить социально-экономическую эффективность применения новой поливной техники, а так же определить экономическую эффективность её применения. • • .

Научная новизна исследований. Для условий юга Украины произ ■ ведена комплексная мелиоративно-экологическая оценка широкозахватных дождевальных машин с оценкой качества полива ими методами ква-лиметрии, предложен рациональный агромелиоративный прием - щелева-ние почвы, позволяющий повысить экологическую эффективность орошения ЭДМ5 "Кубань-М", На основе принципов квалиметрии предложен новый способ подбора Д’ для конкретных условий.

Практическая ценность работы. Разработанные рекомендации обес печивают повышение качества полива сельскохозяйственных культур ЭДМй "Кубань-М" без модернизации машин и реконструкции систем, а использование гатериалог мелиоративно-экологической оценки широкозахватных машин позволяет обоснованно выбирать рациональную дождевальную технику для конкретных условий. .

Реализация результатов исследований. Результаты проведенных исследований по улучшению качества поливов ЭД.КИ "1^убань-Ым прошли производственную проверну и были внедрены В 1УШ-1УУ0Г.Г,, В СОВХО' зо "Червонгй Прапор" Белозерского района Херсонской области и в учебно-опытном хозяйстве "Приозерное" Херсонского еельскохозяйст -венного института на плооедн 328 га. Подтверждении;: экономический

эффект составил 2582? рублей.'

Материалы мелиоративно-экологической оценки широкозахватных машин использованы в Херсонском филиале института "Укргипровоцхоз" при проетировании орошаемых участков на площади 1355,4 га.

Апробация работы.Основные результаты исследований изложены и одобрены на конференциях "Ученые Херсошцины народному хозяйству области в условиях перестройки" (16 июня 1988 г); "Повышение эф -фективности использования водных ресурсов в сельском хозяйстве" (Новочеркасск, 25-29 сентября 1989 г.); на областной научно-практической конференции "Повышение роли молодых ученых и специалистов в ускорении научно-технического прогресса" (Херсон,15-16 января 1990 г.), на Всесоюзном совещании ВАСХНИЛ "Проблемы экологии, воспроизводства и ресурсосбережения при интенсивном использовании орошаемых земель" (Херсон, 29-31 мая 1990г.).

Публикация результатов исследований. По материалам исследований опубликовано 6 статей.

Объем работы.Диссертационная работа изложена на 129 страницах ■ машинописного текста, включает 25 таблиц и.15 рисунков. Список литературных истошиков состоит из 129 наименований, в том числе 3 работы зарубежных авторов. Приложение вклячает 7 таблиц.

Содержание работы

В пеовой главе освещены вопросы орошения сельскохозяйственных культур, описаны климатические, почвенные, геолого-мелиоративные условия, а так яе охарактеризованы водьые и земельные ресурсы юга Украины. .

' По литературным источникам (Яминько В.И..Демченко Н.П. 1986 и др.) дана экономическая характеристика поливных земель, выяв -лены особенности орошения- сельскохозяйственных культур (Москвич-л

Ю.А. (19??), Сафонов &,С, (1976), Танитовский В.Н., Шитик В,а. (1988), Тарарнко (1990) и др.) среди которых выделяется качество полива современной широкозахватной дождевальной техникой, влияющее на урожайность выращиваемых культур.

В главе отмечается, что вопроси повышения качества полипа, социально-экономической оценки современной доадевальной техники, её эксплуатационной надежности для условий юга Украины изучены недостаточно,

Во второй главе описаны объекты, условия и методика проведения исследований. Нолевые и производственные опыты проводились в совхозе "Червоный Црапор" Белозерского района Херсонской области и учебном хозяйстве "Приозерное" Херсонского сельскохозяйствен ного института им.А.Д.Цюрупы в 1986-1У90 г.г. '

Метеорологические условия в годы исследований были в основном типичными для засушливой стегш юга Украины. Лочаы опытного4-участка в совхозе "ЧерэоныЙ Прапор" и орошаемых полей в учебном хозяйстве "Приозерное" представлены темно-каштановыми остаточно-слабосолонцеватыш средними суглинками.

При исследовании особенностей полива ЙДОй "Кубань-!.!" и "Ли-неар-П" определялись интенсивность дохадя, объем воды впитавшийся в почву после дужеобраэования по методике ВНМ.1иТп (Ю.А.Москвичев и др. 1973). Диаметр капель долда определяли с помощью обезволенных фильтров, обработанных водорастворим™ красителем. Качество полива определяли по методике А.Н.Горонова (1967),

Равномерность распределения слоя осадков определяли с помощью стандартных дождемеров приемной площадью 47 см^, которые устанавливались через" 2-2,5 м в створах перпендикулярных направлению движения догдевольных машин. На основании экспериментальных данных рассчитывались коэффициенты эффективного, недостаточного и избыточного увлажнения почвы. Потери воды на испарение при дожде-

вании определяли по методике Штангей (1975). Температуру воздуха и относительную влажность воздуха измеряли аспирационным психрометром, а скорость ветра - анемометром. *

В схему исследований по изучению улучшения качества полива широкозахватными дождевальными машинами были включены два варианта обработки почвы: •

1. плоскорезная обработка почвы + две междурядных обработки (контроль)

2. плоскорезная обработка почвы + одна меядурлдная обработ-

ка + предполивноэ щелеваше на глубину 25-30 см перед вторым вегетационным поливом. . •

Повторность опытов четырехкратная, площадь опытной делянки 500 ,2, учтенной 150-1/% Учетной культурой был гибрид куиурузи МВСК-375 пожнивного срока сева.

Поливами поддерживалась влажность активного слоя почвы (75— 60) % НВ ,то есть рекомендуемый режим орошения.

Проведение опытов сопровождалось определением .влаяности и объемной массы почвы на глубину I м. Урожай зеленой массы кукурузы учитывали вручную методом сплошной уборки. Данные урожайности подвергали статистической обработке методом дисперсионного анализа (Ушкаренко В.А., Скрипников А.Я. (1988).

Изучение эксплуатационных показателей широкозахватных дождевальных машин проведено путем непрерывных наблюдений, данные которых заносились в лурналы учета. Эти данные соответственно обрабатывались. При оценке качества полива дождевальными машинами ис -пользовались принципы квалиметрии (Азгальдов Т.Т., Райхман Э.П., 1973), Надежность дождевальных машин оценивалась путем определения коэффициента готовности (Кгл).

Технико-экономические расчеты эффективности новой ПОЛИРЧОЙ

техники выполнялись в соответствии с Дополнением I "Определение экономической эффективности создания и внедрения новой поливной техники" к РД 33-1.1-79 (Минводхоз СССР, М., 1988 г.).

Экономическою эффективность производственного внедрения рассчитывали в соответствии с методикой, разработанной Госагропромом СССР (1988). '

В третьей главе приведены результаты изучения процессбв внесения воды в почву дождевальными машинами. Искусственный дождь оказывает неоднозначное влияние на почву. В зависимости от параметров дождя и технологии проведения поливов - искусственный дождь может как разрушать, так и улучшать структуру почвы. Об изменении воднофизических свойств почвы при орошении дождеванием имеется большое количество опубликованных работ (А.ф.Абрамов, 1953; Б.О, Миленин, 1966; В.М.Московкин, Х982 и др.).

Пределом продолжительности полива дозвдеванием считается момент лужеобраэования или до начала поверхностного стока. До этого момента скорость впитывания воды в почгу больше или равна интенсивности дождя. На допустимую интенсивность дождя влияет предло-ливная влажность почвы (С.А.Коль, 1950; л.М.Поспелов, 1952), крупность и сила удара капель о почву (А.П.Исаев, 1973), а так же состояние поверхности, агрономический фон и уклон поля. .

Равномерность увлажнения почвы - один из основных показателей качестьа полива довдеванием. Для оценки однородности увлажнения почвы ДМ "Цуб.'.)нь-ш" и "Линеар-П" определяли структуру довдя, распределения слоя дождя, поливных норм, глубицу увлажнения почвы по дчине водопроводящего трубопровода; рас1Ч1П':г: .-.'г коэффициенты избыточного, недостаточного и эффективного полива (табл.1).

Интенсивность дождя у ЭД-12 "Кубань-М" колебалась от и,76 до 1,32 ш.’./у.лн., и превышала скорость впитывания води с почну при

• '

дождевании равную 0,18-0,22 мм/мин. (М.В.Преображенская, 195 ; Л.М.Булаенко, І9ВЗ). Коэффициент вариации у интенсивности дождя изменялся от 28,71 до 34,09 %, а у величины слоя дождя - от 16,73 до 22,41 %. Коэффициенты эффективного полива изменялись от 0,70 до 0,80.

Широкозахватная машина "Линеар-ІІ" имела интенсивность дождя

0,36 мм/мин., что в 2 раза меньше в сравнении с ЭДМ2 "Дубань-М". Поэтому показатели качества полива этой машины близки к нормальным значениям: Кдф =0,88; Кнед(=0,05; Ки3(^=0,07. Коэффициент вариации слоя дождя составил 18,7 %. Диаметр капель дойдя ЭДШ5 "Ку-бань-М" изменялся от 1,0 до 1,7 мм, коэффициент вариации при этом составил 20,25 %, а дая "Линеар-И" эти характеристики были соот -ветственно равны 0,6-1,0 ш 15 12,70 %,

Варьирование величин интенсивности и слоя дождя при поливах ЭДМа* "Кубань-М", в больыей степени и при поливах "Лшеар-Г1" в меньшей степени, обусловлено неравномерным распределением фактических поливных норм вдоль трубопровода. При работе ЭДМЗ "Кубань-М" в режиме Є00 м3/га отклонение фактических поливных норм, от заданной составило 6,0...26,5 %, а при режиме в 600 м3/га - 7,8...30,0 %. Диапазон отклонений фактических поливных норм от заданной (430 м3/га) был значительно меньше и составил 4,5...18,5 %. Распределение поливных норм у ДІЛ "Линеар-Н" было так же несколько неравномерным. Отклонение поливных фактических норм от требуемых колебалось от

2,0 до 9,0 %. ■

■ Неравномерное распределение поливных норм вдоль трубопровода у обеих дождевальных машш приводило к неравномерно^ их распределению по плогади орозаемых полей. Поэтому во время поливов на поверхности полей отмечалось свобод-’ое перемещение во;,л, не успевшей впитаться в почву во время полива, к торая аккумулировалась в микро-

• ' Таблица І

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРШТИКИ ПОЛИВА СОВРЕМЕННОЙ ШИРОКОЗАХВАТНОЙ •

ДОДЦЕВАЛЪНОй ТЕХНИКИ (среднее за 1987-1989 г.г.)

Режим !Сред-!Сред- (Средний слой!Среднеквадратичное от-работы'.няя !ний ‘ ‘ ‘

ДМ (по)интен дивная!сив-нормаїІность м3/га І мин і . і СЛОЙ ІШСГОСЯ до !слой до.здя.! стока, ш ! довдя ш !при !без ! !щелева!щеле~! !нии !вании! ! ! ! » ! ! ! ГГ Г интен сив- ность слоя -до;здя влитавшего-ся до стока без !при щеле-!щеле-'вания'.вании і | слой дождя интен[слон доздя їэффек— !недос- [ИЗОЬГТОЧ сив- !Бпитавиіего-!тйвного!таточно!ного по ностъ'ся до сгокаїполива Іго полиїлива : !6ез і при ! !ва ! !аеле-!шеле-!при ше-!лри ще-!при ще-!вания!вании!левании!левании!левании ! ! !6ез ще-!6ез ще-!Ьез щё^ ! ! !левания!левания!левашія

I ! 2 3 ! 4 ! 5 ! 6 7 8 ! 9 10 II ! 12 ! 13 ! 14 ! 15 ! 16

Коэффициент вариации,

Коэффициент

' . ЭД.Й "КУБАНЬЮ” •

430 Т,32 40,80 34,64 10,57 8,00 0,25 4,50 4,23 16,73 34,09 17,21 12,57 0*70 0,10 0,20

■ ' 0,51 0,2С 0,29

500 0,76 47,80 39,78 15,30 25,48 0,12 6,12 3,50 20,50 30,01 13,17 11,13 0,75 0.12 0,13

• 0,55 0,25

600' 0,35 Ь2,76 40,22 18,37 11,83 0,18 5,99 3,80 22,41 28,71 15,17 18,70 0*80 0,08

0,20 0.12

0,60 0,15 0,25

550 0,36

ЛИНЙР-І1 -

48,17 40,50 25,40 4,41 0,10 2,51 2,00 18,70 23,41 10,51 12,41

0,75

0.05

0,10

0,07

0,15

понижениях. При поливе ЭДМФ ’’Цубань-М" в режимах 600, 500 и 430 м3/га объем вода, впитавшийся в почву после дужеобразования составил от 47,5 до 75,5 % величины поливной нормы. До образования дуж, в зависимости от интенсивности и диаметра капель дождя, впитывалось от 120 до 200 м3/га. В производственных условиях все поливы проводятся именно так, что приводит к неравномерному увлажнению корнеобитаемого слоя. Неравномерность увлажнения почвы характеризовалась профилями увлажнения в различных створах.

Экспериментальный материал, полученный в исследованиях по изучению процессов внесения воды в почву ДМ "Кубань-М" и "Линеар-II" показал, что на орошаемых полях почвы увлажнялась неравномерно. '

В четвертой главе приведены опытные данные по улучшению качества полива при орошении широкозахватными долдевалькыми машинами при помощи щелевания почвы, который введен в технологию выращивания кукурузы пожнивного сева. Щелевание оказывает непосред -стпенное влияние на водо- и воздухопроницаемость плотность сложения пахотного слоя, равномерность его увлажнения при поливах. Положительное влияние щелевания почвы при выращивании сельскохозяйственных культур как в богарных условиях, так и при орошении наз юге Украины отмечали многие ученые: В.А.Чешко 1974; В.Линьков, 1970; Р.И.Шкрудь, 1980; Л.М.Булаенко 1983 и др.

Щелевание почвы на 25...30 см перед вторым вегетационным поливом пожнивной кукурузы оказывает существенное влияние на характер увлажнения активного слоя. Осредненные профили увлажнения почвы убедительно свидетельствуют о том, что целеванио позволило аккумулировать оросительную воду в большом слое почвы, а поливы нормами до 500 м3/га проводить без образования луж и стока. Глубина увлажнения в этих условиях доходит до 50 см, тогда, как без толе-

вания только 30...35 см. Без применения щелевания почвы поливная норма до образования дуж .доходила только до 300 мэ/га, а на фоне щелевания уже до 500 мэ/га (табл.2)..

Под влиянием поливов происходит уплотнение почвы, что способствовало снижению её водопроницаемости (Н.С.Горюнов, 1966;

В.В.Сластихин 1968). Исследования по изучению изменения плотности почвы подтвердили уплотняющее действие искусственного дождя. Уплот нение почвы при орошении ЗД.ЇЗ "Кубань-М" в 0-60 см слоя-к концу поливного сезона достигало 2,0...2,5 %, В многолетнем разрезе тенденция к уплотнению почвы сохранялась. . •

Материалы полевых опытов свидетельствуют о том, что процесс уплотнения при увлажнении- почвы ЗДМі "Кубань-!.!" можно существенно замедлить используя щелевание почвы в технологиях возделывания се. льскохозяйственных культур. Так за годы исследований при выращивании кукурузы пожнивного срока сева и щелевании почвы непосредственно перед вторым вегетационным поливом уплотнение почвы в течение каждого поливного сезона не обнаружено. Дополнительный агротехнический прием обработки почвы, в виде щелевания на гдубину 25 ...30 см позволил добиться изменения плотности сложения в пределах её равновесной плотности.

Предполивное щелевание почвы оказывало существенное влияние на динамику влажности почвы в корнеобитаемом слое кукурузы.

С началом поливов в различных слоях почвы происходил» скачкообразные изменения влажности с резкими подъемами после поливов и спадом перед ними, тогда как амплитуда колебаний влажности аочвн

на вариантах со щелеванием была меньше во все годи исследований.

Запасы влаги на участках с црсдполивішм щелег.анкем были по всех

случаях енот на 20...25 ,о, чем на контроле. ■

ЗйлКТИВНОСТЬ ЩЕЛЕВАНИЯ ПОЧВЫ (25-30 см) 1Ш1 ПОЛИВАХ СОЕР&ШЮЙ ДОлЩЕВАЯЬИ ОЙ ТЕХНИКОЙ • .

Наименование !Решал работы,'Средняя ин- Шоливная норма до ду-!Объем воды,впитавший-!Глубина увлажнения

до;здева;.оной ! мэ/га !тенеивнос,гь,!кеобсазовакия, ы3/га !ся тз почву после лу- !почвы, см_________________

техники ! ' ■ ! кл/шш ! без Гпри !яеобраэования, мэ/га !оез щеле Гпри целе-

! ! !щелевания !щёлевании !без щеле- !при шеле- !вання !вании

_______________!_____________!______________!_______ !________!йания______! вании______!_________!___________

Линеар-П 550 0,33-0,40 300 5С0 250 50 30-35 45-50.

Кубань-1,1 430 1,1 -1,3 150 400 280 30 20-25 35-40

■Кубань-У" 500 1,3- 1,4 160 400 340 100 30-35 45-50

КубаньюI 550 1,3 -1,4 180 400 ; 370 150 35-37 50-55

На фоне щелеватая влажность почвы в течение вегетационного периода пожнивной кукурузы колебалась в пределах 0,80...О,65 НВ, а на участках без него - 0,65...О,80 НВ. Положительный эффект ще-левания состоит в том, что при его применении происходит увеличение суммарной площади впитывания воды в почву. При этом скорость впитывания воды в почву превышает в 1,5...2,0 раза интенсивность дождя ЭДЙ "Кубань-М". Достоковая поливная норма увеличилась до 500 м3/га, а глубина промачивания - на 25 и более сантиметров.

Это позволило подавать в почву рекомендуемые поливные норш в один прием без лужеобразования. Таким образом, при щелевании в почве создавался благоприятный водный режим, что обеспечило существенное увеличение урожая зеленой массы кукурузы (табл.З).

Таблица 3

Урожай зеленой массы пожнивной кукурузы в зависимости от обработки почвы (т/га)

Варианты обработки почвы! ! Г о 1987 | 1“ - .. 1968 | 1983 !В среднем !

Обычная схема обработки почвы (контроль) 33,0 34,8 35,9 34,66

Обычная схема обработки почвы + предполивное ще-левание на 25...30 см 38,3 39,5 41,0 37,2

НСР05, т/га 3,00 2,56 2,64

В пятой главе рассмотрены вопросы оценки качества полива доздевальными машинами ЭДМ2 "Цубань-М" и "Линоар-П", которые решены с тмовдыо методов квалиметрии - науки о количественной оценке качества (Г.Г.Азгальдов, Э.П.РаЙхма”, 1971; А.Н.Горюнов, 1987).

ІЗ

Были выбраны следующие показатели качества полива дожде аль-кыми машинами: интенсивность дождя, диаметр капель дождя, равномерность распределения слоя осадков, характеризуемая коэффициентом эффективного полива,

В соответствии с принятыми методами оценки были определены допустимые и базовые значения показателей качества полива дождеванием, уровень качества в безразмерной шкале функции "желательности", рассчитаны относительные показатели довдевания и коэффициентов качества (табл,4). -

Таблица 4

Относительные показатели качества дож-

девания“и коэффициентов качества

1 Довдевальная машина

1 Наименование показателя ]— 'Кубань-М" | "Линеар-П"

1 относительные показатели

I.Относительный показатель качест-'

ва интенсивности дождя 0,19 0,69

2.Относительный показатель качест-

ва эффективного полива 0,79 1,07

3.Относительный показатель качест-

ва крупности капель 0,59 1,00

Коэффициенты качества

I.Коэффициент качества интенсивнос- 0.00...(0.01) 0,04

ти дождя 0,00 <0,01)" 0,91і4

2.Коэффициент качества эффективного

полива ■ 0,37 0,77

3.Коэффициент качества крупности ка-

пель 0,00(0,01) 0,69

Обобщенный показатель качества 0.27

дождевания 0,033 ' 0,78*

знамена?еге дани коэффициенты качества после щелевания.

Анализ подученных данных показал, что ЭДМй "Цубань-М" по параметрам интенсивности и крупности капель довдя даже на фоне применения щелевания для почв опытного участка подходит неполностью, а по коэффициенту качества эффективного полива находится на нижней границе удовлетворительной зоны; дождевальная машина "Линеар-П" подходит к данному типу почв только на фоне щелевания. В связи с этим для повшения экологической эффективности применения ЗДий "Дубань-М" и "Линеар-Н" щелевание почвы при выращивании сельскохозяйственных культур является обязательным приемом.

В шестой главе приведены основные эксплуатационные показатели дождевальных машин ЙДЙ$ "Куба^ь-М" и "Линеар-П".

Эксплуатационные характеристики четырех ЭДМ& "Нубань-М", для которых 1985. год, был периодом освоения - неодинаковы. Коэффициенты использования времени за поливной сезон изменялись от

0,08 до 0,37, а в 1986 году эти же коэффициенты были равны 0,22 ...0,51, В последние года коэффициенты использования времени для всех шести машин были одинаковыми и составляли 0,35...О,40. Коэффициенты использования времени в течение суток в этот период были в пределах нормативных значений и составляли 0,75...О,95. Время работы за период наблюдений было равно всего 30...50 % от общей продолжительности поливного сезона. Опит эксплуатации ЭДШ» "Куба нь-М" показал, что основные потери рабочего времени следует отнести к технологиям выращивания сельскохозяйственных культур и к организации поливов на участке. .

Анализ экспериментальных данных, подученных при определении объема оросительной вода испарившейся при поливах показал, что потери води на испарение для дцух ди. пазонов скоростгч итра 1,0 -

2,0 и/с и 2,0-3,5 м/с у ДЦ "Линеар-П" больше, чем у ЭДМй "Кубань-Ы". Это объясняется тем, что днаыотрь. капель довдя "Линеар-П"

меньше, чем у Эдаз "Кубань~М". Потери воды на испарение в воздух' при температуре воздуха 26.,.28°С и скорости ветра 1,0...3^5 м/с, могут достигать 20 % расхода ЭДМл "Кубань-М".

Оценка эксплуатационной надежности широкозахватных дояде -вальных машин выполнена с помощью коэффициента готовности (Кр) , который показывает вероятность того, что ДЕЛ окажется работоспособной в требуемый период времени, кроме планируемых периодов, когда поливы не предусматриваются. Материалы исследований показали, что коэффициенты готовности у шести ЭДРЙ "Кубань-М" за 1986-1990 годы изменялись от 0,51 до 0,96 при среднем значении 0,85. Значения этого коэффициента по нормативным данным равняется 0,95-0,96. В связи с этим, при составлении и использовании реальных графиков . полива ЭДМ4 "Кубань-М" необходимо корректировать нормативные значения коэффициента готовности. ' ■

В седьмой главе определена социально-экономическая эффективность исследуемой доядевальноа техники и мероприятий по улучшению качества полива.

Социальные результаты применения новой поливной техники делятся на две группы:

I) безусловно необходимые; 2) условно- необходимые. Первая группа обеспечивается строгим соблюдением комплекса норм охраны труда и окружающей среди. Никакие экономические выгоды не могут оправдать несоблюдение этих мер. Эта группа социальных результатов обеспечивается при проектировании, изготовлении и эксплуатации поливной техники. К условно-необходимым социальным результатам относятся мероприятия по снижению уровня опасности тсхе норн охраны труда и окружающей среды, предусмотренных стандартами.

Дождевальная техника оказывает отрицательное влияние на природную составляющую оросительной системы. Поэтому она долгам

обладать определенной экологической надежностью, которая заключается в том, чтобы за срок службы системы её влияние на природные комплексы не превышала допустимых значений. К основным показателям экономической надежности дождевальной техники относятся: X) коэффициент использования воды (КИВ); 2) интенсивность дождя; 3) крупность капель; 4) коэффициент эффективного полива; 5) коэффициент земельного использования (КЗИ). Сравнение экологической надежности ДД, применяемых в учхозе "Приозерное" и совхозе "Чер-воный Прапор" выполнено в табличной форме (табл.5).

Таблица 5

Основные показатели экологической надежности поливной техники

Дождевальная(Действитель- IКоэффициентIКоэффициент’Коэффициент машина !ная интенсив-!эффективно-!земельного !использования

!ность довдя, !го полива, !использова-!воды, _____________I мм/мин. ! КЭП !ния, КЗИ ! КИВ

I ! 2 ! 3 ! 4 ! 5

Дй-120-02 5,0/0,3м 0,5 0,97 0,95

"Кубань" 2,0 '0,8 0,97 0,90

^Примечание: В знаменателе дана средняя интенсивность дождя.

Как видно из таблицы, довдевальная машина "Днепр" превосходит ЭДЖ> "Кубань-М" по степени использования оросительной вода, однако они имеют одинаковый коэффициент земельного использования. ЭДМй "Кубань-М" значительно превосходит ДО "Днепр" по коэффициенту эффективного полива, что при прочих одинаковых условиях обеспечивает прирост урожайности сельхозкультур на 8 %.

Несмотря на низкую* по сравнения с ЗДМ* "Кубань-М" среднюю интенсивность дождя, "Днепр" имеет болыцую мгновенную интенсивность, 410 в значительной степени нарушает структуру почт;' и повреждает растения. показатели экологической надежности иг,е:чт социальный

эффект в виде экономии затрат на поддержание нормального состояния и сохранения окружающей среда.

Анализ выполненного социально-экономического сравнения использования ДО-120-02 (Й1епр) и ЭДМЗ "Кубань-М" позволяет заключить :

- 9

I) удельные капитальные вложения в строительство орошаемого участка с Д1 "Днепр" в 1,4 раза выше, чем в строительство орошаемого участка в ДМ "Кубань"; 2) однако удельные капитальные вложения на приобретение и монтаж ДМ "Кубань" в 2,6 раза выше, чем на приобретение и монтаж ДМ "Днепр"; 3) удельныо капитальные вложения на строительство сети для Д-1 "Днепр" в 2,8 раза выше, чем на строительство оросительной сети для да "Кубань"; 4) ежегодные удельные эксплуатационные затраты на орошаемом участке с ДО "Днепр" в 1,1 раза выше, чем на орошаемом участке с ДМ "Кубань". В итоге приведенные затраты на орошаемом участке с да "Днепр" в 1,28 раза выше, чем на орошаемом участке с ДЛ "Кубань", а годовой экономический эффект от применения ДМ "Кубань" в сравнении с ДМ "Днепр" составляет 103,3 руб./га.

В связи с тем, что на 16 % площади орошаемого участка с ДМ "Кубань" выращивался картофель с высокой закупочной ценой, стоимость удельной валовой продукции была в 1,7 раза вше, чем с орошаемого участка с ДМ "Днепр", а интегральный показатель качества ДО "Кубань" оказался в 2,2 раза выше ДМ "Днепр". Окончательный вывод: при принятых исходных данных ДМ "Кубань" в учебном хозяйстве "Приозерное" оказалась эффективнее ДМ "Днепр".

.Производственная прверка данных полевых исследований показала положительное влияние щелевашш почвы на глубину 25...30 см перед вторым вегетационным поливом кукурузы по;книвного срока сева на качество поливов ЭДШ "КубаньДГ, что было подтверждено

данными урожайности и экономическими показателями. Урожайность зеленой массы кукурузы на опытных участках, в среднем за годы исследований возросла на 13 %, чистый доход увеличился на 66 руб/га, а себестоимость снизилась на 15 %.

Чистый доход от внедрения результатов исследований на площади 329 гектаров составил 22518 рублей.

Основные выводы

I. Поливы сельскохозяйственных культур дождеванием оказывают существенное неоднозначное влияние на водно-физические свойства темно-каштановых почв юга Украины в зависимости от типа применяемой поливной техники. ■ • ■

' 2. У широкозахватных дождевальных машин ЭД!.Й "Куб5ань-Ы" и

"Линеар-П" ("Таврия") в производственных условиях средняя интенсивность довдя имеет достаточно высокие значения, а слой дождя вдоль водопроводящего трубопровода значительно колеблется. Однако дучшие данные были у Д/1 "Линеар-Н". Средняя интенсивность дождя вдоль водопроводящего трубопровода машин изменялась от 0,36 до

1,32 мм/мин. Коэффициент вариации интенсивности дождя изменялся от 27,7 % до 64,5 %.

3. Средний слой дождя варьировал в пределах 40...80 мм (поливные норш 400...900 ы3/га). Коэффициент вариации слоя доадя изменялся от 11,5 до 49,7 %, Коэффициент аффективного полива колебался от 0,61 до 0,88 ("Дшеар-Н"), а недостаточного полива от

0,06 (Д.1 "Линоар-Л") до 0,08 (Д.! "Кубань-М").

. 4. Большие колебания величины слоя довдя, независимо от ус-

ловий работы дождевальных машин, отмечаются в начале и середине водопрсводящего трубопровода, пределы колебаний от 12...16 до 106 1,2.1. У ДО "Лшаар-П" колебания величины ^лоя дождя вдоль тру-

бопровода небольшие и равномерные.

5. При действительной средней интенсивности дождя 0,10...0,50 мм/мин в производственных условиях до образования стока впитывалось в почву только до 40 $ заданной поливной норвд. При интен -сивности дождя 0,70...0,80 ш/мин и диаметре капель 1,5...2,0 им

- 50...60 % поливной нормы} при интенсивности доядя 1»0 мм/мин и диаметре капель 1,0 мы - только 25 % поливной Нормы. Поэтому на отдельных участках орошаемых полей' отмечалось перемещение воды, не успевшей впитаться в почву. Практически до 35 % поливной воды продуктивно не использовалось, образуя сток и лоливдую эрозию, при этом потери на испарение составляют до 25 % расхода дождевальной машины.

6. Повысить экологическую эффективность орошения сельско -хозяйственных культур исследованными довдевальными машинами воз- . можно несколькими приемами: модернизацией доэдевалышх машин и систем, изменением технологии дождевания, применением дополнительных агромелиоративных приемов обработки почвы.

7. Одним из радикальных и дешевых приемов, дающих доста -точно ощутимый экологический эффект, является одноразовое щеле-ванио почвы в мездуредьях перед поливами. При этом представляется возможным обойтись без модернизации долдевальных машин и реконструкции систем, без привлечения дополнительных да и увеличения их мощности. Кроме того этот метод требует небольших затрат (0,5 руб/га) и достаточно выгоден - дополнительный чистый доход при выращивании пожнивной кукурузы составляет 20,8-30,5 руб/га по годам исследований.

8. Применение одноразового келевания почвы в мегдурлдьях кукурузы перед вторым поливом на глубину 25-30 см позволяет повысить впитывавдую способность лочры в 1,6...2 раза, за счет уве-

личения площади впитывания, при этом достоковая поливная норма достигает: 500...550 мэ/га, а глубина промачивания увеличивается до 20...25 см. Это позволяет подавать в почву .рекомендуемые поливные нормы в один прием без образования луж и стока. .Таким образом отпадает надобность в модернизации доэдевальных машин.

9. Оценка качества полива исследованными доядевальными машиными методами квалиметрии подтвердила данные производственных опытов о необходимости применения щелевания почвы, как обязательного агромелиоративного приема. Разработанный график функций "желательности" можно рекомендовать проектным и производственным организациям для быстрого подбора дождевальных машин на конкретных объектах.

10.Во время производственных исследований получены основные эксплуатационные характеристики дождевальных машин: коэффициент готовности широкозахватных довдевальных машин (среднее значение около 0,85), который необходим для расчета реальных графиков полива, коэффициент использования времени работы в сутки (в среднем 0,75 ...0,95) и за поливной сезон (не более 0,5), потери рабочего времени по технологическим и организационным причинам (50...70 %), потери воды на испарение во время дождевания в середине лета (около 25 % от расхода). Их молено использовать при соответствующих расчетах при эксплуатации машин. .

11. При определении социально-экономической эффективности

использовали новейшие официальные методические положения путем сопоставления по базовой и новой технике с учетом социальных факторов и фактора времени. За базовую технику была принята распространенная в Херсонской области широкозахватная дождевальная машина Да-120 "Днепр". ■ •

■ Приведенные затраты на орлааемом участке с &ДМФ "Куб'ань-М",

а годовой экономический эффект от применения ДМ "Кубань-М" з сравнении с Д.І "Днепр" составляет 103,3 руб/га,

■ ПР1ДОКЖЕНЩ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В цепях повышения мелиоративно-экологической эффективности применения новых дождевальных машин на темно-каштановых почвах со слабой водопроницаемостью при выращивании кукурузы пожнивного срока сева рекомендуется один из радикальных агромелиоративных приемов - одноразовое щелевание почвы перед первым или вторым'вегета-дионним полт ом. Это позволит подавать в почву рекомендуемые по-хивные нормы за один прием без образования дуж и стока, а так же

ювисить у рота й зеленой массы кукурузы на 50-60 ц/га.

2. Для оценки качества полива дождевальными машинами реко-

іендуется применять разработанный и построенный график функции

желательности", по которому можно быстро подбирать дождевальные аыины для конкретного объекта.

3. Подученные основные эксплуатационные показатели можно зименять при соответствующих расчетах по водопользованию, особен> при корректировке графиков полива сельскохозяйственных культур,

СПИСОК

опубликованных работ по материалам диссертации

1. .Асатрян В.Т., Виноградчий Б,И., Вулаенко Л.М. Целевание - эффективный прием повышения продуктивности орошаемого эемледе -лил /Херсонский межотрас.территор. центр науч.-тех. инфоршцш

' и пропаганды: Информ, листок.-Херсон, 1987,- 2с.

2. Асатрян В.Т., Виноградчий В.И., Вулаенко Л.М. Эффективность ч( ноземов в условиях орошения/Дченые Херсонщины народному хозяЕ ству в условиях перестройки/Материалы выступлений на научно-практичеокой конференции 16 июня 1968 г.-Херсон, 1988.-С.86

3. Асатрян В.Т., Виноградчий В.И., Вулаенко Л.М. Целевание почвы

- надежный прием улучшения эксплуатации орошаемых земель// Повышение эффективности использования водных ресурсов в сельскок хозяйстве. Тезисы конференции 25-29.09.89 г.-Новочеркасск,1969 -С.51-52. . ■

4. Асатрян В.Т., Вулаенко Л.М., Виноградчий В.И. Влияние дождевания на агрофизические свойства почв юга Украины и и,ути их удуч шения//Агрохимия и почвоведение-Киев:Урокай, 1969.Вып.52-С.89--92

* -

5. Асатрян В.Т., Виноградчий В.И., Вулаенко Л.М. Особенности эксплуатации дождевальной машины "Кубань-М" в условиях Херсонской области//Повьшение роли молодых ученых и специалистов б ускоре нии научно-технического прогресса. Тезисы докладов.Херсон.1991

С.4-5.

6. Горюнов Н.С., Еулаенко Л.М., Виноградчий В.И. Повышение эконо-. мической эффективности орошения черноземов юга Украины//Нроб-

лемы экологии, воспроизводства плодородия почв и ресурсосбережения при интенсивном использопнии орошаемых земель. Тезисы всесоюзного совещания ВАСХНИЛ,29-31 мая 1590г.-Херсон.1990.-