Обоснование элементов техники полива сельскохозяйственных культур дождевальными машинами фронтального действия

Козинская, Ольга Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Обоснование элементов техники полива сельскохозяйственных культур дождевальными машинами фронтального действия
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Обоснование элементов техники полива сельскохозяйственных культур дождевальными машинами фронтального действия"

На правах рукописи

(Ш

Козннская Ольга Владимировна

ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНИКИ ПОЛИВА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ДОЖДЕВАЛЬНЫМИ МАШИНАМИ ФРОНТАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ

Специальность: 06.01.02 - Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Волгоград - 2011

1 6 ИЮН 2011

4850512

Работа выполнена в лаборатории орошения и моделирования продукционных процессов ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия» и на кафедре мелиорации земель и природообустройства ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» в 2002-2010 годах

Научный руководитель - Заслуженный деятель науки РФ,

академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кружилин Иван Пантелеевнч.

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РФ, академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Григоров Михаил Стефанович;

кандидат сельскохозяйственных наук Лытов Михаил Николаевич.

Ведущая организация ГНУ «Прикаспийский научно-иссле-

довательский институт аридного земледелия»

Защита состоится «17» июня 2011 года в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.008.01 при ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 400002, г.Волгоград, пр. Университетский, 26, ауд. 214.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия»

Автореферат разослан года и размещен на сайте

http:www.vgsha.ru

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, доцент Е.А. Иванцова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Территория Нижнего Поволжья, в том числе и Волгоградская область, относится к зоне рискованного земледелия. Высокие температуры и сухость воздуха, недостаточное и изменчивое по годам количество выпадающих осадков обусловливают применение повышенных оросительных и поливных норм, требующих по экологическим ограничениям согласования их с механизированной технологией поливадож-деванием.

Большинство существующих н настоящее время оросительных систем, построенных во второй половине прошлого столетия, ориентировано на проведение поливов широкозахватными дождевальными машинами типа Фрегат, Кубань, ДКШ-64 и др. Рассчитаны они на орошение крупных севооборотных участков, занимающих площадь поливных земель 200 и более га. Произошедшие в 90* годах прошлого века социально-экономические изменения способствовали распаду круп ных и образованию большого количества небольших по наличию земельной площади крестьянско-фермерских хозяйств. В связи с этим возникла необходимость создания мобильных малогабаритных дождевальных машин (ДМ) с сезонной площадью орошения до 40 га. Принимая это во внимание, конструкторами НПО «Дождь» (г. Санкт -Петербург) была разработана серия дождевальных машин для применения в крестьянских хозяйствах «Мини Кубань - ФШ», «Мини Фрегат - К», «Мини Кубань - К» и некоторые другие. Вся серия этих дождевальных машин была смонтирована на полигоне поливной техники в ОПХ «Орошаемое» Всероссийского НИИ орошаемого земледелия для проведения производственных испытаний, определения их технико-эксплуатационных показателей и оценки качества полива.

Сложность оптимизации элементов техники полива дождеванием в рассматриваемых условиях определяется низкой водопроницаемостью тяжелых по гранулометрическому составу светло-каштановых почв и сравнительно высокой интенсивностью дождя. В результате этого глубина прома-чивания почвы при поливе до появления стока воды оказывается меньше активного слоя, а продолжение полива для выдачи расчетной нормы сопровождается образованием стока, неравномерностью увлажнения и деградацией почвы, значительной пестротой урожая. Поэтому наши исследования: были направлены на определение технико-эксплуатационных показателей характеристики новых дождевальных машин, согласование элементов техники полива с расчетными поливными нормами и обоснование возможности выдачи их без образования поверхностного стока.

Цель и задачи исследований. Основная цель исследований сводилась к определению технико-эксплуатационных показателей новых малогабаритных дождевальных машин фронтального действия при разном давлении воды, теоретическому и экспериментальному обоснованию элементов техники полива с изменяющейся структурой дождя, обеспечивающих проведение бесстокового полива расчетной поливной нормой с высоким коэффициентом эффективного полива, применению при необходимости комплекса мероприятий по предотвращению стока воды и эрозии почвы за счет повышения ее водопроницаемости без негативного влияния на состояние орошаемых земель.

Для достижения поставленной цели программой исследований предусматривалось решение следующих основных задач:

-установить фактические показатели технико-эксплуатационной характеристики новых ДМ в изменяющихся условиях работы (давление воды на входе в во-допроводящий трубопровод ДМ, скорость и направление ветра и др.);

- установить изменение фактической продолжительности первого и последующих поливов без образования стока воды;

- дать оценку качества полива ДМ фронтального действия по продолжительности бесстокового увлажнения почвы, равномерности распределения дождя по площади с использованием коэффициентов эффективного, недостаточного и избыточного полива и другим показателям;

- установить динамику водно-физических свойств почвы под влиянием полива новыми ДМ с определением жидкого и твердого стока, обосновать агромелиоративные приемы нейтрализации стока поливной воды с орошаемой площади;

- дать оценку эффективности применения агромелиоративных приемов, способствующих повышению водопроницаемости почвы и снижению потерь воды на поверхностный сток;

- дать эколого-экономическую оценку эффективности применения рекомендуемых элементов техники полива и агромелиоративных приемов по предотвращению стока воды при поливе малогабаритными ДМ.

Научная новизна результатов исследований заключается в обосновании закономерностей совокупного влияния почвенно-климатических условий и показателей давления воды на элементы техники и качество полива дождевальными машинами фронтального действия. Установленные количественные и качественные показатели работы ДМ при воздействии ветра, как и динамика водно-физических свойств светло-каштановых почв на культурах сплошного и широкорядного посевов, позволили дать рекомендации по использованию их для повышения качества полива. Обоснованы организационно-технические и агромелиоративные приемы повышения качества полива, обеспечивающие выдачу расчетных поливных норм без образования стока воды при коэффициенте эффективного полива не ниже нормативного.

Практическая значимость работы состоит в разработке рекомендаций по корректировке параметров техники полива и режима работы ДМ фронтального действия, обосновании необходимости проведения агромелиоративных приемов, позволяющих повысить водопоглотительную способность почвы и тем са-

мым предотвратить ирригационную эрозию на орошаемой этими машинами площади. Использование при проведении поливов рекомендаций по допустимому отклонению давления воды в трубопроводе, влиянию скорости и направления ветра и др. позволяет повысить качество полива, предотвратить ирригационную эрозию, избавить орошаемую ДМ площадь от негативного влияния на плодородие почвы.

Основные положения, выносимые на защиту:

- влияние изменения давления воды в закрытой сети на основные параметры технической характеристики малогабаритных ДМ фронтального действия, показатели качества полива;

- оценка показателей структуры и равномерности распределения слоя дождя, воздействия его на почву в изменяющихся условиях работы ДМ;

- обоснование допустимой скорости и направления ветра по показателям качества полива;

- динамика водно-физических свойств почвы под влиянием полива дождеванием и обоснование приемов защиты почв от деградации;

- обоснование применения агромелиоративных приемов, способствующих повышению впитывающей способности почвы, предотвращению поверхностного стока дождевой воды, ирригационной эрозии и утраты почвенного плодородия;

- эколого-экономическое обоснование эффективности рекомендуемых при поливе ДМ фронтального действия агромелиоративных и организационно-хозяйственных приемов.

Личный вклад автора заключается в постановке целей и задач исследований, выборе методик, проведении полевых опытов обработке и анализе результатов исследований, подготовке диссертации, выводов и предложений производству, внедрении полученных результатов в производстве.

Достоверность результатов исследований подтверждается большим объемом экспериментальных данных, полученных в результате полевых экспериментов многократной повторное™ и положительными результатами в ходе опытно-производственной проверки.

Реализация результатов исследований проводилась на общей площади более 40га в опытно-производственном хозяйстве «Орошаемое», ВНИИОЗ, г. Волгограда, где используются рассматриваемые ДМ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно - практических и международных конференциях «Современные оросительные мелиорации - состояние и перспективы» (Волгоград, 2004); «Агротехнологии и научное обеспечение интенсивного земледелия Нижней Волги на современном этапе» (Москва,2005); «Новые технологии и экологическая безопасность в мелиорации» (Коломна, 2008); «Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях» (Волгоград, 2009) «Проблемы, состояние комплексных мелиораций и их роль в обеспечении продовольственной безопасности России» (Волгоград,

2009); «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих инновационных технологий» (Волгоград, 2010).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 статей, из них 2 в изданиях рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов кандидатских и докторских диссертаций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы и приложений. Содержание работы изложено на 175 страницах, в том числе 145 страниц основного текста, включая 38 таблиц и 14 рисунков, а также 24 приложения на 28 страницах. Библиографический список использованной литературы состоит из 181 источников, включая 6 публикаций иностранных авторов.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю - академик;»' РАСХН, доктору сельскохозяйственных наук, профессору И.П. Кружили-ну за неоценимую помощь в работе.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана краткая характеристика диссертационной работы, показана аюуальность направления исследований, определены цель и задачи исследований, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние изученности исследуемых вопросов» на основе анализа опубликованных литературных источников (Ф.Г. Абрамов (1954), H.A. Безроднов (1975), М.С. Григоров (1990), С.Х. Гусейнзаде (1971), H.H. Ду-бенок (1984), Н.С. Ерхов (1981), А.П. Исаев (1973), Ф.Л. Колесник (1968),

A.Н. Костяков (1961), И.П. Кружилин (1975), П.И. Кузнецов (1983), И.А. Кузнице (1951), A.M. Ларионова (2004), Б.М. Лебедев (1974), Г.Е. Листопад (1977), Б.О. Миленин (1966), В.Ф. Носенко (1973), Г.В. Ольгаренко (1998), A.M. Поспелов (1952), Н.В. Сапункова (1976), Б.П. Фокин (2002), М.Ю. Храбров (2008),

B.Я. Чичасов (1978), Г.И. Чижиков (1970), Б.Б. Шумаков (1971) и другие) рассмотрены вопросы наличия и состояния парка дождевальной техники в Российской Федерации, достоинства и недостатки дождевания, основные показатели технико - эксплуатационных характеристик дождевальных машин фронтального действия, сформулированы перспективы их дальнейшего развития, определены показатели характеристики структуры искусственного дождя, предъявляемые к ней технологические требования и экологические ограничения. Большинство авторов опубликованных работ отмечает, что осадки в виде дождя при интенсивности, не превышающей 0,1...0,6 мм/мин и диамегре капель менее 1,5 мм, как правило, не оказывают вредного воздействия на почву, обеспечивают равномерное распределение слоя осадков и промачивание почвы без образования стока воды. Поэтому агроэкологиче-скими требованиями, разработанных по результатам проведенных ранее исследований, рекомендуется работу дождевальной техники оценивать по показателям размера капель дождя, максимальной и средней интенсивности его, равномерности распределения слоя дождя по площади полива.

Обобщение изложенных в литературных источниках результатов исследований по технико - эксплуатационной характеристике дождевальных машин и качеству дождя было положено в основу выбора направления наших исследований с использованием новых мобильных ДМ .

Во второй главе «Цель, задачи, условия и методика проведения исследований» сформулирована цель и задачи, представлены схема, методика и описание условий проведения исследований. В диссертации дается характеристика погодных условий 2003...2005 гг., опытного участка и техническая характеристика объекта исследований, дождевальных машин «Мини Кубань - ФШ» и «Кубань - ЛШ».

Полигон поливной техники размещен на западном склоне южной части Приволжской возвышенности в 18...20 км к западу от г. Волгограда на светло-каштановых слабосолонцеватых (до 25 % пятен солонцов) малогумусирован-ных (1,85... 2,10 %) почвах.

Климат засушливый, сумма выпадающих в средний по влажности год осадков 330 мм. Распределение их как по сезонам, так и по месяцам года неравномерное. Сумма положительных температур воздуха составляет 3000-3250° при количестве осадков за этот период 175-200 мм. Характерная особенность климата - частая повторяемость засух и суховеев со скоростью ветра 4,5-7,0 м/с и до 20-30 дней со скоростью ветра выше 10-15 м/с.

ДМ «Мини Кубань - ФЦ1» предназначена для полива сельскохозяйственных культур, в том числе высокостебельных, на различных типах почв. Подача воды -20 л/с, давление на гидранте 0,35 МПа, норма полива за проход от 58 до 1160 м '/га, ширина полосы захвата дождем - 184 м, клиренс 2,7 м, часовая производительность при норме полива 600 м3/га 0,12 га, сезонная площадь полива 24 га.

ДМ «Кубань - ЛШ» нормально работает при давлении на гидранте 0,28 МПа и подаче воды 30 л/с. Водопроводящий трубопровод опирается на 7 подвижных самоходных тележек, норма полива за проход от 33 до 660 м3/га, ширина захвата 304 м, клиренс 2,7 м, производительность при норме полива 600 м3/га - 0,18 га, сезонная площадь полива 30 га.

Для решения поставленных в исследованиях задач нами было заложено несколько серий опытов по следующим схемам.

I серия опытов подчинена изучению влияния пониженного давления воды в ДМ на показатели технической характеристики, структуры дождя и качество полива. Включала она три варианта, один из которых нормальный (контрольный) с давлением, соответствующим технической характеристике, два других - ниже нормального на 20% к 25%.

II серия опытов сводилась к оценке влияния скорости и направления ветра по отношению к движущейся ДМ на качество полива по восьми вариантам. В четырех из них изучалось влияние на качество полива скорости ветра следующих градаций: до 3,0 м/с, 3,1. ..6,0 м/с, 6,1...9,0 м/с, 9,1...12,0 м/с. Влияние направления ветра на качество распределения слоя: осадков включало две градации скоростей: 6,1...9,0 м/с и 9,1... 12 м/с при встречном или попутном движению ДМ направлении и под углом 20.. .70 или 110... 160"к расположению фермы ДМ.

III серия опытов включала два варианта, связанных с изучением продолжительности бесстокового полива при предполивной влажности 0,6 м слоя почвы 70 и 80 % HB и поливе расчетной нормой в несколько порций за счет прекращения подачи воды при образовании луж, а так же выдачи этой нормы за один прием. Исследования по всем вариантам проводились в посевах кукурузы, а на люцерне второго года жизни при поливе расчетной нормой за один прием. Во всех вариантах определялась продолжительность и нормы бесстокового полива, размер жидкого и твердого стока, водно-физические свойства почвы.

IV серия опытов направлена на изучение и обоснование применения эффективных агромелиоративных приемов увеличения продолжительности бесстокового полива до выдачи расчетной нормы.

1. Культивация + щелевание - на посевах кукурузы;

2. Щелевание - на посевах люцерны;

Исследования по определению технико - эксплуатационных показателей ДМ и структуры дождя проводились по методике испытаний дождевальной техники, РД 10.11.1-2000. Размер стока воды, влажность и глубина промачива-ния почвы определялись на динамических площадках 3x3 м. Для определения равномерности распределения слоя дождя использовали стеклянные сосуды емкостью 0,5 л с водоприемным отверстием 470 см2, которые устанавливались в створе по длине машины через 2 м в трехкратной повторности. Рабочее давление воды перед входом в ДМ измеряли с помощью пружинного манометра. Показатели характеристики почвы, в том числе и ее гранулометрический состав, определяли в лаборатории агропочвоведения ВНИИОЗ. Скорость и направление ветра, относительную влажность, температуру воздуха принимали по данным ГМС Волгоградской ГСХА и измеряли на опытном поле с помощью анемометра, термометра и психрометра. Плотность почвы - по методике H.A. Качинского, твердой фазы - пикнометрическим, влажность - термостатно-весовым в слое 1,0 м, водопроницаемость - методом заливаемых площадок (методом рам).

В третьей главе «Экспериментальная оценка влияния давления воды на показатели технической характеристики и качество полива дождевальными машинами фронтального действия» приводится теоретическое обоснование оптимизации элементов техники полива малогабаритными ДМ фронтального действия, результаты экспериментального определения динамики численных значений технической характеристики и структуры дождя при разных показателях давления воды.

Дождевальные машины запитаны водой от оросительной сети, смонтированной в 1995 году (рисунок 1). Подача воды в них обеспечивается через гидранты диаметром 0,15 м, расположенные на водопроводящем трубопроводе через 120 м и гибкого трубопровода, представляющего собой двойной латексный рукав диаметром 90 мм и длиной 70 м. Дождевальные машины «Мини Кубань -ФШ» и «Кубань - JIUI» для распыления воды оборудованы короткоструйными низконапорными дождевателями в количестве 48 и 152 штук соответственно.

Расход воды ДМ в зависимости от давления в водопроводящем трубопроводе фермы определяется по формуле:

Р=ПЦ(0х/2бЯ, м3/с, (1)

где: и- количество дождевателей, шт.; ц-коэффициент расхода. ц=0,85 ; ю - площадь сечения на выходе из насадки, м2; Н- давление МПа. (таблица 1.)

Рисунок ! - Схема орошаемого участка и полигона малогабаритной дождевальной техники ОПХ «Орошаемое» ВНИИОЗ

Таблица 1- Зависимость расхода воды от давления на входе в ДМ

№п/п Давление воды, Н, МПа ДМ «Кубань - ЛШ» ДМ «Мини Кубань - ФШ»

Расход, С), л/с

1 0,10 17.40 10,40

2 0,15 21,30 12,74

3 0,20 24,70 14,75

4 0,25 27,50 16,40

5 0,30 30,10 19,45

6 0,35 32,50 20,60

7 0,40 34,80 21, 80

Полученные расчетом данные подтверждают влияние давления воды на подачу ее в исследуемые ДМ.

Подача воды головной насосной станцией на орошаемый участок составляет 900 л/с при давлении 1 МПа. Обслуживает она работу 22х дождевальных машин с нормальным давлением и расходом воды, представленных в таблице 2.

Таблица 2 - Характеристики ДМ, запитанных от головной насосной станции

Дождевальные машины Количество тележек, шт. Количество ДМ, шт. Расход одной машины, л/с Давление, МПа I расход л/с

Мини Кубань - ФШ 3 1 20 0,35 20

Кубань-ЛШ 7 2 30 0,28 60

Фермер Кубань - К 3 2 9 0,20 18

Мини Кубань - К 1 2 7 0,28 14

Кубань - К 10 5 70 0,35 350

8 2 55 0,31 МО

7 2 45 0,28 90

Ф регаг - К 16 1 60 0,69 60

15 4 90 0,70 360

13 1 75 0,69 75

Всего 22 1157

Исследованиями установлено, что при отклонении давления на входе в до:кдевальные машины ниже 0,80 нормы качество полива из-за ухудшения условий работы распылителей снижалось до неудовлетворительного (таблица 3).

Таблица 3 - Показатели работы ДМ при нормальном и пониженном давлении воды

Параметры работы ДМ Кубань - ЛШ Мини Кубань - ФШ

Показатели давления

нормальное 80% нормального 75% нормального отклонение от нормы, при 80/75, % нормальное 80% нормального 75% нормального отклонение от нормы, при 8CV75, %

Давление, МПа 0,28±0,03 0,22±0,03 0,21 ±0,03 20/25 0,35±0,02 ОД8±0,02 0,26±0,02 20/25

Расход воды, л к. 30,0±2,0 26,0±2,0 23,0±2,0 15/23 20,0±1,0 16,0±1,0 14,Oil,0 20/30

Ширина полосы захвата дождем, м 315 300 290 4/8 191 180 174 6/9

Интенсивность дождя, ММ/МИН 0,48*0,05 0,45*0,05 0,41±0,10 6/15 0,50±0,05 0,4610,05 0,40*0,10 8/20

Продолжительность полива нормой 600 м3/га, мин 125 133 146 7/17 120 130 150 8/25

Коэффициент эффективного полива 0,82 0,75 0,62 9/22 0,85 0,76 0,65 10/26

Мониторинг давления воды на распределительных трубопроводах позволил установить значительную вариабельность численных значений этого показателя во времени, в пределах от 0,8 до 0,2 МПа, при нормальном рабочем давлении ДМ «Кубань - ЛШ» 0,28 МПа и: «Мини Кубань - ФШ» - 0,35 МПа.

Избыточное давление до нормального снимали задвижкой на водопо-дающем гидранте, а недостаточное, которое возникало при разборе воды из оросительной сети большим количеством одновременно работающих ДМ и утечке ее из имеющих дефекты трубопроводов, сопровождалось отклонением технико-эксплуатационных показателей дождевальных машин от нормы и снижением качества полива.

Из приведенных в таблице 3 данных видно, что при снижении давления до 0,75 нормального объем подачи воды в водопроводящий пояс фермы уменьшался на 23...30%, изменились и другие показатели характеристики работы ДМ. Прежде всего, на 15...20% снизилась интенсивность дождя, вследствие чего при продолжительности полива в соответствии с данными технической характеристики ДМ вместо расчетной поливной нормы, например 600 м3/га, фактическая норма полива машиной «Кубань - ЛШ» составила 512, «Мини Кубань - ФШ» -480 м3/га, т.е. уменьшилась на 15 и 20 % соответственно. Такие отклонения поливной нормы от расчетной обусловливают необходимость более ранних сроков проведения очередного полива, использования уточненных показателей прихода оросительной воды при водобалансовых и других гидрологических расчетах. Несоблюдение этих требований сопровождается нарушением водного режима почвы, снижением продуктивности орошаемых агроценозов, эффективности использования земли и поливной воды.

В четвертой главе «Характеристика основных параметров структуры дождя и влияние ее на динамику водно - физических свойств почвы» представлены экспериментально установленные фактические показатели структуры дождя новых дождевальных машин фронтального действия и определяющие ее факторы, в том числе и при изменяющемся давлении, показано влияние скорости и направления ветра на качество полива, дана оценка влияния поливов ДМ на водно-физические свойства почвы и качество полива.

Структура дождя ДМ «Кубань - ЛШ» и «Мини Кубань - ФШ» характеризовалась его интенсивностью, размером дождевых капель, слоем осадков за один проход и равномерностью распределения его по площади орошаемого участка.

Приведенные в таблице 3 экспериментальные данные свидетельствуют, что интенсивность дождя при поливе ДМ «Кубань - ЛШ» и «Мини Кубань -ФШ» по мере снижения давления воды в водопроводящем поясе фермы уменьшается. Если при снижении давления до 0,8 нормального отклонение этого показателя не достигает 10%, то при давлении 0,75 нормы величина средней интенсивности дождя уменьшается на 15...20% нормы. При таких показателях снижения интенсивности дождя в целях поддержания качества полива не ниже нормативных требуется вносить изменения в элементы техники полива и, прежде всего, увеличить продолжительность полива (1, мин), которая определяется по соотношению расчетной поливной нормы (гп, мм) и средней интенсивности дождя (р, мм/мин):

Важным показателем характеристики структуры дождя является равномерность распределения его, которая характеризуется среднеквадратическим отклонением слоя дождя (а, мм) на площади полива и определяется по формуле:

flwCe.' - во) : J ~J п-1

(3)

где -п - количество измерений слоя дождя, ао - среднеарифметическое значение слоя дождя, мм а; -показатели слоя дождя каждого измерения, мм

При поливе ДМ «Кубань - ЛШ» поливной нормой 450 м3/га и ДМ «Мини Кубань - ФШ» нормой 600 м3/га вариабельность слоя дождя при нормальном давлении на входе в водопроводящий трубопровод по среднеквадратическому отклонению составила 4,65 и 5,65 % соответственно, при снижении давления до 0,75 среднеквадратическое отклонение увеличилось почти в 6 раз и составило в среднем 26,22 и 25,88% соответственно (таблица 4).

Таблица 4 - Показатели равномерности распределения слоя дождя машинами фронтального действия

Средний слой дождя, мм Число дождемеров, шт. Показатели давления

нормальное | 80% нормального | 75% нормального

Среднеквадратическое отклонение, ст

±, мм % нормы ±, мм % нормы ±, мм % нормы

ДМ «Кубань - ЛШ»

45.0 465 1,93 4,34 7,83 17,39 11,83 26,30

45,0 465 1,80 4,00 6,04 13,43 11,13 24,74

45,0 465 2,53 5,62 6,31 14,02 12,42 27,61

среднее 465 2,09 4,65 6,73 14,95 11,79 26,22

ДМ «Мини Кубань - ФШ»

60,0 285 3,52 5,87 10,45 17,42 15,08 25,13

60,0 285 2,51 4,18 8,34 13,90 14,59 24,33

60,0 285 4,15 6,91 9,73 16,22 10,14 28,17

среднее 285 3,39 5,65 9,51 15,85 13,27 25,88

Приведенные в таблице 4 данные свидетельствуют, что равномерность распределения слоя дождя при поливе ДМ «Кубань - ЛШ» и «мини Кубань - ФШ» по мере снижения давления воды в водопроводящем поясе до 0,8 нормы характеризуется показателем средней неравномерности, 10<Су<20%, а при снижении до 0,75 - как неравномерное, Су>20%. Следовательно, давление воды влияет не только на норму, но и качество распределения дождя по площади полива.

Нами установлено, что средний диаметр капель дождя ДМ «Мини Кубань* ФШ» и «Кубань - ЛШ» при нормативном давлении воды составляет 1,1 и 1,2 мм соответственно (таблица 5), что соответствует агротехническим требованиям ((!<],5 мм).

Таблица 5 -Влияние давления на диаметр капель дождя исследуемых ДМ

По- Число Показатель давления

ность репных нормальное 80% нормального 75% нормального

изме- капель, средний средняя средний средняя средний средняя

рений шт. диаметр интенсив- диаметр интен- диаметр интен-

капли, мм ность дождя, мм/мил капли, мм сивность дождя, мм/мин капли, мм сивность дождя, мм/мин

ДМ «Кубань - ЛШ»

1 10« 1,2510,05 0,48 2,0910,05 0,44 2,3810,05 0,40

2 108 1,1510,05 0,48 2,1510,05 0,44 2,4010,05 0,40

3 108 1,1510,05 0,48 2,1510,05 0,44 2,3010,05 0,40

Среднее 108 1,2010,05 0,48 2,1310,05 0,44 2,3610,05 0,40

ДМ «Мини Кубань - ФШ»'

1 126 0,9010,05 0,50 2,1010,05 0,45 2,3310,05 0,41

2 126 1,1310,05 0,50 2,1210,05 0,45 2,2510,05 0,41

3 126 1,2010,05 0,50 2,1110,05 0,45 2.19Ю.05 0,41

Среднее 126 1,1010,05 0,50 2,1 ¡±0,05 0,45 2,2810,05 0,41

Значение удельного давления падающих капель дождя такого диаметра на почву не превышает 0,25 кг/см2, это ниже сопротивления ее разрушения даже незащищенной растительностью.

Снижение давления в ДМ на 25% нормативного приводит к ухудшению параметров структуры дождя и качества полива. Дождевое облако при этом формируется в среднем каплями 2,13 мм, оказывающих разрушающее действие на структуру почвы, в особенности незащищенной растениями. Последствия такого полива сопровождаются уплотнением верхнего слоя почвы, разрушением ее структуры, снижением водопроницаемости и коэффициента эффективного полива до 0,62, появлением на поливаемой площади луж и стока воды.

При давлении на входе в ДМ ниже 0,8 нормы из-за несовершенства распыления воды и образования крупных капель дождя (с)> 1,5мм) качество полива снижается до неудовлетворительного. Объясняется это тем, что падающие на поверхность поля капли дождя оказывают механическое воздействие на почву. Причем мера этого воздействия будет возрастать с увеличением размера капель, способных во время движения накапливать более высокий показатель кинетической энергии, которая гасится при столкновении с растениями и почвой. Установлено, что если сила удара капель дождя превышает сопротивление почвы, то такой дождь разрушает ее на более мелкие частицы, способствуя уплотнению и образованию сначала капельной, а затем и других видов эрозии. В наших исследованиях в результате разрушения почвенных агрегатов, впитывание снижалось в два и более раз, а коэффициент эффективного полива с 0,82 до 0,62 для ДМ «Кубань - ЛШ» и с 0,85 до 0,65 - ДМ «Мини Кубань - ФШ». Продолжительность бесстокового полива с увеличением среднего диаметра капель от 1,0 до 2,13 мм уменьшилась со

195 до 23 мин, то есть почти в 9 раз. Следовательно, полученные в процессе исследований данные позволяют сделать вывод о недопустимости проведения поливов ДМ «Мини Кубань - ФШ», «Кубань - ЛШ» при снижении давления ниже 0,8 нормального.

В агрономической практике принято считать наиболее ценной мелкокомковатую и зернистую структуру с почвенными агрегатами в пределах 0,25... 10,0 мм. С учетом этого коэффициент структурности почвы определялся по соотношению суммы агрегатов размером 10,0...0,25 мм к сумме частиц меньше 0,25 мм и больше 10,0 мм.

Результатами исследований установлено уменьшение коэффициента структурности почвы с 3,04 перед поливом до 2,16 после проведения пяти поливов нормой 500 м3/га (таблица 6) Наряду с изменением структуры почвы наблюдалось и ее уплотнение от полива к поливу.

Влияние искусственного дождя на водно-физические свойства и структурность почвы складывалось примерно одинаковым на расположенных по длине фермы динамических площадках.

Таблица 6 - Влияние дождевания на динамику структурного состава почвы в слое 0,00...0,30 м при поливе люцерны

Номера поливов Структура почвенных агрегатов (%) различных фракций, мм Коэффициент структурности

>10 10...0,25 <0,25

До полива 15 78 7 3,04

После первого 18 76 6 2,74

Второго 17 75 8 2,61

Третьего 19 74 7 2,48

Четвертого 17 73 10 2,37

Пятого 19 71 10 2,16

Перед первым поливом кукурузы коэффициент структурности почвы сложился равным 3,65, а после проведения пяти поливов нормой 500 м3/га за счет разрушения агрономически ценных агрегатов он снизился до 2,55, т.е. на 31 % (таблица 7).

Таблица 7 - Динамика структурности почвы в слое 0,00...0,30 м под влиянием полива кукурузы дождеванием

Номера поливов Наличие почвенных агрегатов (%) различных фракций, мм Коэффициент структурности

>10 10...0,25 <0,25

До полива 16 76 9 3,65

После первого 19 74 8 3,27

Второго 18 73 10 3,10

Третьего 20 72 9 2,95

Четвертого 18 71 12 2,80

Пятого 20 69 12 2,55

Плотность пахотного слоя по отдельным горизонтам от посева до уборки кукурузы после каждого полива возрастала с 1,10... 1,28 до 1,26... 1,35 т/м3 (таблица 8)

Таблица 8 - Изменение плотности почвы под влиянием поливов, т/м3

Номера поливов Слой почвы, м

0,00... 0,05 0,05. ..0,10 0,10... 0,20 0,20...0,30 0,00...0,30

До полива 1,12 1,10 1,20 1,28 1,20

После первого 1,16 1,20 1,22 1,26 1,22

Второго 1,18 1,23 1,17 1,24 1,23

Третьего 1,25 1,19 1,27 1,27 1,26

Четвертого 1,25 1,29 1,25 1,33 1,29

Пятого 1,26 1,30 1,33 1,35 1,30

В слое 0,0...0,05м до полива плотность почвы составила 1,12 т/м , а 0,20...0,30м - 1,28 т/м3. После проведения пяти поливов плотность в этих слоях почвы увеличилась на 12,5 и 6% соответственно. Следовательно, по мере увеличения глубины промачивания влияние полива на плотность почвы снижается.

Следствием уплотнения, снижения порозности и коэффициента структурности является уменьшение впитывающей способности почвы за вегетационный период с 5,0 мм/мин при первом поливе до 1,5 мм/мин после проведения пяти поливов (рисунок 2).

7,00

10 20 30 40 50 60 70 £0 90 100 Продолжительность опыта, мтш

-*-Ряд1

-Ш-РЯД2 -*-РядЗ -¡*-Ряд4 —Ряд 5 -•-Радб

Рисунок 2 - Динамика скорости впитывания влаги в почву: 1 - до полива; 2 - после 1 полива; 3 -то же после 2 полива; 4 - то же после 3 полива; 5 - тоже после 4 полива; 6 - тоже после 5 полива

Экспериментальная оценка влияния ветра разных направлений и скорости показала, что сравнительно хорошее распределение слоя выпавших осадков по длине трубопровода наблюдалось при скорости ветра до 3 м/с любого направ-

ления. Коэффициент эффективного полива при этом изменялся в пределах 0,75...0,86 (таблица9).

При скорости ветра в пределах 6,1...9,0 м/с коэффициент эффективного полива оставался в пределах нормативного КЭф >0,7 только в вариантах, где направление его совпадало с движением дождевальной машины. При направлении ветра под углом или вдоль крыла ДМ значение коэффициента эффективного полива снижалось до 0,64...0,68. Еще более низкие показатели качества полива получены при средней скорости ветра в пределах 9,1...12,0 м/с. Коэффициент эффективного полива снизился до 0,62, а недостаточного увеличился до 0,22.

Аналогичные данные по влиянию ветра на качество полива получены и при использовании ДМ «Кубань - ЛШ».

Таблица 9 - Влияние скорости и направления ветра на показатели качества полива ДМ «Мини Кубань - ФШ»

Скорость ветра Слой осадков, мм Коэффициент полива

эффективного | недостаточного [ избыточного

Вдоль крыла ДМ

до 3,0 м/с 45,2 0,75 0,13 0,12

3,1...6:.0 м/с 45,2 0,72 0,13 0,15

6,1...9,0 м/с 45,2 0,64 0,20 0,16

9,1... 12,0 м/с 45,2 0,62 0,22 0,16

По направлению движения ДМ

до 3,0 м/с 48,2 0,86 0,05 0,09

3,1... 60 м/с 48,2 0,75 0,13 0,12

6,1...9 0 м/с 48,2 0,70 0,15 0,15

9,1... 12,0 м/с 48,2 0,67 0,21 0,12

Под углом К ( герме ДМ 20...70 или 110... 160°

до 3,0 м/с 44,2 0,83 0,12 0,07

3,1...6,0 м/с 44,2 0,74 0,13 0,13

6,1...9,0 м/с 44,2 0,68 0,19 0,13

9,1... 12,0 м/с 44,2 0,65 0,20 0,15

Согласно приведенным экспериментальным данным, скорость ветра до 3,0м/с не оказывает негативного влияния на качество полива. При скорости ветра от 3,1 до 6,0м/с вариабельность распределения дождя на горизонтальную проекцию дождевого облака повышается, вследствие чего коэффициент эффективного полива снижается, но остается выше показателя агротехнических требований. При более высокой скорости ветра, 6,1...9,0 м/с, полив ДМ «Кубань - ЛШ» и «Мини Кубань - ФШ» возможно проводить расчетной поливной нормой только при совпадении направления ветра и движения ДМ. Во всех других случаях качество полива не отвечает нормативным требованиям. Если полив все-таки проводится, то для предотвращения стока воды и ирригационной эрозии почвы нормы полива следует уменьшать на 20. ..25 % от расчетной. При скорости ветра более 9,0 м/с добиться равномерного распределения слоя воды на поливаемой площади, отвечающего агротехническим требованиям, невозможно.

В пятой главе «Обоснование организационно-хозяйственных и агромелиоративных приемов для улучшения качества полива малогабаритными дождевальными машинами» приведена оценка влияния состояния поля и агромелиоративных приемов на качество полива.

Для повышения впитывающей способности светло-каштановых почв и нормы полива до образования стока нами изучались организационные (прерывистый полив) и агромелиоративные (рыхление верхнего и пахотного слоев почвы, шелевание) приемы. Опыты проводились на посевах пропашной.культуры кукурузы и многолетних трав сплошного посева в двух вариантах по предполивной влажности в 0,6 м слое почвы, 70 и 80 % НВ. В обеих вариантах полив расчетной нормой проводили в несколько приемов за счет прекращения подачи воды при образовании луж в таблице 10 - вариант 2, а так же выдачи этой нормы за один прием - вариант 1.

Таблица 10 - Объем стока поливной воды при поливе ДМ

Культура Показатель Предполивной порог влажности почвы, %НВ

80 | 70

Варианты опыта

1 1 2 1 1 2

Поливная норма, м3/га 400 600

Кукуруза Продолжительность дождевания, мин 80 130 120 210

Количество поливов 7 7 6 6

Средний сток за один полив м /га ^ 78 30 175 84

% 19 7 29 15

Суммарный сток, м^/га 548 210 1047 564

Твердый сток т/га 3,10 1,85 4,40 2,46

Люцерна Продолжительность дождевания, мин 80 - 120 -

Количество поливов 8 7 -

Средний сток за один полив м7га 49 - 113 -

% 12 - 18 -

Суммарный сток, м"/га 393 - 793 -

Твердый сток т/га 1,12 2,93

Увеличение продолжительности полива кукурузы нормой 600 м3/га позволило сократить величину жидкого стока с 29 до 15 %, продолжительность выдачи поливной нормы увеличилось в 1,5... 1,75 раза, что ведет к непродуктивному простаиванию ДМ. Анализируя полученные данные можно сказать, что при выдаче поливных норм 400 м3/га и выше непродуктивные потери оросительной воды за счет образования стока составляют 23,5...29,1% от водоподачи.

Впитывающая способность почвы является обобщающим показателем характеристики водно - физических свойств почвы. Установлено, что скорость поглощения воды почвой уменьшается во времени и от полива к поливу (рисунок 3, таблица 11).

о 4-—1—1—I—>—I—I—г—1—1—I—I—I—I—I—I—I

О 4 6 12 14 20 24 28 30 36 40 Э0 60 70 80 100

Про.тчт:гтгте"гт.ггг»стт. лттт.гтл пгтггт

Рисунок 3 - Скорость впитывания влаги в почву на поле, занятом многолетними травами:

1 - после 5 поливов; 2 - тоже на прощелеванном участке;

3 - после 3 поливов; 4 - тоже на прощелеванном участке

Она может быть увеличена применением предполивной агромелиоративной подготовкой почвы (щелевание, рыхление и др.) В наших опытах скорость впитывания почвы на многолетних травах 2-го года пользования без проведения агромелиоративных приемов составляла 0,53 мм/мин, Применение щелева-ния позволило увеличить скорость впитывания за первые пять минут опыта до 0,97 мм/мин, то есть почти в 2 раза. Достоковая поливная норма на посевах разных сельскохозяйственных культур на участке щелевания составила 480...500 м3/га. Предполивное рыхление междурядий кукурузы способствовало увеличению нормы полива до образования стока на 10...25%.

Наблюдения за динамикой влажности почвы до полива и после его проведения позволили установить, что при поливе нормой, соответствующей появлению стока на поверхности нещелеванного участка, промачивание почвы при первом поливе составило менее 0,40 м, а при последующих 0,30-0,35 м. Нормальное увлажнение почвы при этом достигалось только в слое не более 0,3 м.

Таблица 11 - Влияние щелевания на уменьшение стока поливной воды

Культура Номер полива Поливная норма, мм Величина стока

на конт] толе на щелеванин

мм % мм %

Кукуруза 1(5-7 листьев) 56 9,8 17,3 2.6 4,6

2(11 листьев) 56 12,4 22,1 3,7 6,6

3 (выметывание метелки) 56 13,6 24,3 4,7 8,3

Всего - - 35,8 21,23 11,0 6,5

Люцерна 1 (до укоса) 63 9,8 15,6 1,7 1,1

2(после укоса) 63 10,9 17,3 3,1 6,1

Всего - - 20,7 16,5 4,3 3,6

После проведения щелевания продолжительность бесстокового полива увеличилась за счет уменьшения неуправляемого перераспределения воды по поверхности поля. Проведение агромелиоративных приемов позволило снизить сток на прощелеванном участке при поливной норме 600 м3/га в 3-6 раз.

В шестой главе «Экологическая и экономическая эффективность рекомендуемых эксплуатационных и агромелиоративных приемов улучшения качества полива» отмечается, что под влиянием орошения наблюдается заметное изменение структуры и скорости впитывания воды в почву. В связи с этим, при обосновании полива дождеванием возникает необходимость оценивать элементы техники полива с экологическими ограничениями. Достигается это согласованием интенсивности подачи воды с впитывающей способностью почвы, повышением равномерности распределения слоя осадков по площади поля и глубины промачивания корнеобитаемого слоя без образования стока поливной воды. Благодаря этому снижается опасность ирригационной эрозии и утраты плодородия почв.

Установлены основные показатели экологически безопасного орошения сельскохозяйственных культур исследуемыми ДМ. Определены экологически допустимые пределы изменения давления воды при отклонении от нормативного. Установлены экологические ограничения применения ДМ при разных скоростях и направлениях ветра, связанные со снижением коэффициента эффективного полива, образованием жидкого и твердого стока и вызывающих эрозию почвы. Рекомендованы агромелиоративные приемы для культур сплошного и широкорядного посевов, способствующие улучшению качества полива и защите почвы от водной эрозии.

Применение приемов повышения скорости впитывания воды почвой, предотвращающих нерегулируемое перераспределение воды на поле, способствует увеличению коэффициента использования оросительной воды на 17...28 %. Проведение щелевания на глубину до 0,40...0,45 м улучшает качество полива и способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

Экономическую оценку возделывания кукурузы и люцерны на фоне применения разных агромелиоративных приёмов и без их проведения проводили по показателям совокупных затрат, себестоимости товарной продукции, получению чистого дохода и рентабельности производства при реализации зелёной массы по ценам, сложившимся на начало 2011 года. Сравнительной оценкой установлено, что эффективность агромелиоративных приемов характеризуется повышением урожайности люцерны на 15...20 %, кукурузы - 18...25 % (таблица 12).

В вариантах, где возделывалась люцерна, при щелевании себестоимость 1 тонны зелёной массы снижалась с 677,0...690,4 до 554,2...564,1 р. при повышении уровня рентабельности от 37,6...40,3 до 68,1...71,4%.

Таблица 12 - Экономическая эффективность применения агромелиоративных приёмов при возделывании кукурузы и люцерны (среднее за 2003-2005 гг.)

Культура Предпо-ливная влажность почвы, %НВ Агромелиоративные приёмы Фактическая урожай жай-ность зеленой массы, т/га Производственные затраты на 1 га, р. Стоимость продукции, р./га Себестои стоимость 1 т зелёной массы, р. Чистый доход на 1 га, Р Рента-табель бель- ность, %

Кукуруза 70 нет 31,9 19738,2 30943 618,8 11204,8 56,8

80 37,2 22108,2 36084 594,3 13975,8 63,2

70 культивация + щелева-ние 40,1 19949,2 38897 497,5 18947,8 95,0

80 46,7 22319,2 45299 477,9 22979,8 103,0

Люцерна 70 нет 38,8 26786,9 36860 690,4 10073,1 37,6

80 42,8 28976,9 40660 677,0 11683,1 40,3

70 щелева-ние 47,8 27016,9 45410 565,2 18393,1 68,1

80 52,7 29206,9 50065 554,2 20858,1 71,4

В вариантах возделывания кукурузы себестоимость одной тонны зелёной массы снизилась от 594,3...618,8 до 477,9. ..497,5 р., а рентабельность увеличилась с 56,8...63,2 до 95,0... 103,0%.

ВЫВОДЫ

1. Основные показатели технической характеристики новых малогабаритных ДМ «Мини Кубань - Ф111» и «Кубань - ЛШ» при поддержании нормального давления воды на входе в водопроводящий пояс согласуются с данными, приведенными в техническом паспорте, и обеспечивают распределение дождя, отвечающего агротехническим и экологическим требованиям с коэффициентом эффективного полива более 0,75.

2:. Уменьшение давления воды до 0,80 нормативного сопровождается снижением интенсивности и увеличением размера капель дождя, уменьшением коэффициента эффективного полива до 0,70...0,75, оставаясь, однако в пределах допустимого по агротребованиям, что позволяет проводить поливы с внесением необходимых корректив на их продолжительность для подачи расчетной поливной нормы. При давлении воды ниже 0,80 нормативного использовать ДМ «Мини Кубань - ФШ» и «Кубань - ЛШ» по агротехническим и экологическим ограничениям не рекомендуется.

3. ДМ «Мини Кубань - ФШ» и «Кубань - ЛШ» благодаря достаточно высокой равномерности распределения слоя дождя (а < ±10%Ьср) оказывают примерно одинаковое влияние на водно - физические свойства и структурность почвы на всей поливаемой части орошаемого поля, которое характеризуется уплотнением верхнего слоя, снижением скорости впитывания воды от полива к

поливу даже при благоприятных условиях работы, последовательным уменьшением продолжительности бесстокового полива, образованием луж и стока воды до выдачи расчетной поливной нормы.

4. При нормативном давлении воды средний диаметр капель дождя ДМ «Мини Кубань - ФШ» и «Кубань - ЛШ» составляет соответственно 1,1 и 1,2 мм, что соответствует агротехническим требованиям. Однако при снижении давления до 0,80 и особенно 0,75 нормального размер капель дождя увеличивается до эрозионно опасного. Поэтому работающие ДМ в обязательном порядке, как это требуется по инструкции, должны быть оборудованы манометром и при давлении воды ниже 0,80 нормального по соображениям защиты почвы от эрозии использование их для полива следует приостанавливать.

5. Скорость ветра до 3 м/с не оказывает негативного влияния на качество полива ДМ «Мини Кубань - ФШ» и «Кубань - ЛШ». Ветровая нагрузка в диапазоне скоростей 3,1..6,0 м/с деформирует дождевое облако, вследствие чего качество полива этими высококлиренсными ДМ снижается. Однако оно остается в пределах допустимого по агротехническим и экологическим требованиям. При более высоких скоростях ветра, от 6,1 до 9м/с, проведение полива возможно только при встречном или попутном движению машины направлении его. При всех других направлениях ветра как и скоростях более 9 м/с качество полива снижается до недопустимого, поэтому использовать ДМ для полива не рекомендуется.

6. В целях повышения продолжительности бесстокового полива и его качества при использовании ДМ «Мини Кубань - ФШ» и «Кубань - ЛШ» на сла£о - водонепроницаемых почвах следует проводить предполивную подготовку, направленную на рыхление и повышение благодаря этому впитывающей способности. На посевах кукурузы и других пропашных культур, пока это возможно, необходимо проводить гюслеполивное рыхление междурядий, а последнюю культивацию совмещать с нарезкой щелей. На посевах многолетних трав и других культур сплошного посева хорошо зарекомендовали себя глубокая вспашка при основной обработке почвы и осенняя нарезка на многолетних травах щелей на глубину 0,40...0,45 м.

7. Расчеты показывают, что возделывание кукурузы и люцерны с использованием разных агромелиоративных приёмов благодаря предотвращению стека воды до выдачи расчетной поливной нормы сопровождается получением экономического эффекта. При получении урожайности в виде зелёной массы на уровне 30,0 и 53,0 т/га рентабельность производства продукции при оптимизации регулируемых факторов составила 37,6... 71,4% (люцерна) и 56,8... 103,0% (кукуруза).

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При нормальном давлении воды на входе в ДМ «Мини Кубань - ФШ» и «Кубань - ЛШ» технические характеристики согласуются с данными, приведенными в технических паспортах, что позволяет использовать их в фермерских хозяйствах без ограничений. Снижение давления до 0,8 связано с необходимостью внесения корректив в продолжительность дождевания, а ниже 0,8 -использование этих ДМ для полива не рекомендуется.

2. При скорости ветра до 6 м/с рассматриваемые ДМ обеспечивают качество полива, соответствующее агротехническим и экологическим требованиям, что позволяет рекомендовать их использование без каких либо ограничений. Поливать при скорости ветра от 6,1 до 9 м/с этими ДМ возможно лишь тогда, когда направление ветра совпадает с направлением движения ДМ. При всех других направлениях и скорости ветра от 6,1 до 9 м/с и более применять эти ДМ для полива не рекомендуется.

3. Орошение дождеванием способствует уплотнению и снижению впитывающей способности почвы, сокращению продолжительности бесстокового полива. Поэтому второй и последующий поливы расчетной поливной нормой без проведения организационных и агромелиоративных приемов сопровождаются образованием стока до промачивания почвы на расчетную глубину.

4. В целях предотвращения образования стока воды и ирригационной эрозии на посевах кукурузы необходимо проводить послеполивное рыхление почвы, совмещая последнюю культивацию междурядий с нарезкой щелей, а на посевах люцерны - осеннюю нарезку щелей перед проведением последнего полива.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

- в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Кружилин, И.П. Повышение качества полива малогабаритными дождевальными машинами фронтального действия / И.П. Кружилин, О.В. Козинская // Вестник РАСХН. - 2010. - №6. - С. 33-35.

2. Кружилин, И.П. Оценка состояния поля и агромелиоративных приемов на качество полива дождевальными машинами/ И.П. Кружилин, О.В. Козинская // Плодородие. - 2011. - № 2. - С. 23-25.

- в научных трудах, материалах конференций и периодической печати

3. Рекомендации по районированию способов орошения в агроландшаф-тах степной зоны РФ / И.П. Кружилин, А.Г. Болотин, Н.В. Кузнецова и др. // Видовое разнообразие и динамика развития природных и производственных комплексов Нижней Волги: сб. научных статей. - М., 2003. - Т.З. - С. 24-46.

4. Кружилин, И.П. Эксплуатационно - технологические показатели работы дождевальной машины «Мини Кубань - ФШ»/ И.П. Кружилин, Н.В. Кузнецова, О.В. Козинская // Современные оросительные мелиорации - состояние и перспективы: материалы международной научно - практической конференции / ВГСХА. - Волгоград, 2004. - С. 187-193.

5. Козинская, О.В. Структура дождя и параметры техники полива машиной «Мини Кубань - ФШ»/ О.В. Козинская // Достижения науки и техники АПК.-2005,-№2.-С. 38-39

6. Кружилин, И.П. Агротехническая оценка дождевальной машины «Мини Кубань - ФШ» / И.П. Кружилин, О.В. Козинская // Агротехнологии и научное обеспечение интенсивного земледелия Нижней Волги на современном этапе: матер, научн. конф. - М., 2005. - С. 54-58.

7. Козинская, О.В. Исследования поверхностного перераспределения воды при поливе дождевальной машиной «Кубань - ЛШ» / О.В. Козинская // Новые технологии и экологическая безопасность в мелиорации: сборник научных докладов Международной (5-й Всероссийской) конференции молодых ученых и специалистов. - Коломна, 2008. - С. 57-60.

8. Козинская, О.В. Повышение экологической безопасности полива дождеванием / О.В. Козинская // Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях: сб. статей междунар. научно -практич. конф. /ВГСХА. - Волгоград, 2009. - С. 322-325.

9. Козинская, О.В. Анализ исследований по определению оптимальных параметров структуры дождя дождевальных машин / О.В. Козинская // Проблемы, состояние комплексных мелиораций и их роль в обеспечении продовольственной безопасности России: сб. статей междунар. научно - практич. конф./ ВГСХА,- Волгоград, 2009. - С. 235-237.

10. Козинская, О.В. Оценка влияния внешних факторов на характеристику дождевого облака при поливах ДМ «Мини Кубань - ФШ» / О.В. Козинская // Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих инновационных технологий: материалы международной научно-практической конференции / ВГСХА. - Волгоград, 2010. - С. 344-349.

Подписано в печать 11.05.2011. Формат 60x84 1/6

Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 164. ИПК ФГОУ ВПО Волгоградская ГСХА «Нива» 400002, Волгоград, пр. Университетский, 26

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Козинская, Ольга Владимировна

Введение.>.'.

1 Состояние изученности исследуемых вопросов.

1.1 Развитие орошения и применения дождевания.

1.2 Основные показатели технико-эксплуатационной характеристики дождевальных машин фронтального действия, их достоинства и недостатки.

1.3 Показатели характеристики структуры искусственного дождя, предъявляемые к ней технологические требования и экологические ограничения.

1.4 Обоснование направления исследований.

2 Цель, задачи, условия и методика проведения исследований.

2.1 Вопросы исследований и схема постановки опыта.

2.2 Условия проведения исследований.

2.3 Методика исследований и обработки опытных данных.

3 Экспериментальная оценка влияния давления воды на показатели технической характеристики и качество полива дождевальными машинами фронтального действия.

3.1 Теоретические предпосылки по совершенствованию дождевальных машин фронтального действия.

3.2 Определение параметров технической характеристики малогабаритных машин фронтального действия.

3.3 Экологическая оценка структуры дождя малогабаритных дождевальных машин и возможности адаптации ее к условиям полива

4 Характеристика основных параметров структуры дождя и влияния ее на динамику водно - физических свойств почвы.

4.1 Равномерность распределения слоя осадков по площади захвата дождевальной машиной с оценкой качества полива.

4.2 Оценка влияния внешних условий на характеристику дождевого облака и приемы нейтрализации выявленных недостатков.

4.3 Влияние полива малогабаритными дождевальными машинами на водно-физические свойств почвы.

5 Обоснование организационно-хозяйственных и агромелиоративных приемов для улучшения качества полива малогабаритными дождевальными машинами.

5.1 Обоснование достоковой поливной нормы и факторов ее определяющих.

5.2 Оценка влияния состояния поля и агромелиоративных приемов на качество полива.

6 Экологическая и экономическая эффективность рекомендуемых эксплуатационных и агромелиоративных приемов улучшения качества полива.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Обоснование элементов техники полива сельскохозяйственных культур дождевальными машинами фронтального действия"

Территория Нижнего Поволжья, в том числе и Волгоградская область, относится к зоне рискованного земледелия. Высокие температуры и сухость воздуха, недостаточное и изменчивое по годам количество выпадающих осадков обусловливают применение повышенных оросительных и поливных норм, требующих по экологическим ограничениям согласования их с механизированной технологией полива дождеванием.

Большинство существующих в настоящее время оросительных систем, построенных во (второй половине прошлого столетия, ориентировано на проведение поливов широкозахватными дождевальными машинами типа Фрегат, Кубань, ДКШ-64 и др. Рассчитаны они на орошение крупных севооборотных участков, занимающих площадь поливных земель 200 и более га. Произошедшие в 90- годах прошлого века социально-экономические изменения способствовали распаду крупных и образованию большого количества небольших по наличию земельной площади крестьянско-фермерских хозяйств. В связи с этимг возникла необходимость создания мобильных малогабаритных дождевальных машин с сезонной площадью орошения до 40 га. Принимая это во внимание, конструкторами НПО «Дождь» (г. Санкт - Петербург) была разработана серия дождевальных машин для применения в крестьянских хозяйствах «Мини Кубань - ФШ», «Мини Фрегат - К», «Мини Кубань - К» и некоторые другие. Вся серия этих дождевальных машин была смонтирована на полигоне поливной техники в ОПХ «Орошаемое» Всероссийского НИИ орошаемого земледелия для проведения производственных испытаний, определения их технико-эксплуатационных показателей и оценки качества полива.

Сложность оптимизации элементов техники полива дождеванием в рассматриваемых условиях определяется низкой водопроницаемостью тяжелых по гранулометрическому составу светло-каштановых почв и сравнительно высокой интенсивностью дождя. В результате этого глубина промачива-ния почвы при поливе до появления стока воды оказывается меньше активного слоя, а продолжение полива для выдачи расчетной нормы сопровождается образованием стока, неравномерностью увлажнения и деградацией почвы, значительной пестротой урожая. Поэтому наши исследования были направлены на определение технико-эксплуатационных показателей характеристики новых дождевальных машин, согласование элементов техники полива с расчетными поливными нормами и обоснование возможности выдачи их без образования поверхностного стока.

Актуальность работы подтверждается выполнением исследований в соответствии с Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК РФ на 2001-2005 гг. Российской академии сельскохозяйственных наук (НТП «Земледелие, мелиорация и лесное хозяйство», раздел 12 «Разработать научные основы и технологии комплексной экологически безопасной мелиорации земель и рационального их использования «Мелиорация земель)», задание 12.05 «Разработать адаптивные системы мелиоративного земледелия для агроландшафтов степной зоны России».

Цель исследований сводилась к определению < технико-эксплуатационных показателей новых малогабаритных дождевальных машин фронтального действия при разном давлении воды, теоретическому и экспериментальному обоснованию элементов техники полива с изменяющейся структурой дождя, обеспечивающих проведение бесстокового полива расчетной поливной нормой с высоким коэффициентом эффективного полива, применения при необходимости комплекса мероприятий по предотвращению стока воды и эрозии почвы за счет повышения ее водопроницаемости без негативного влияния на состояние орошаемых земель.

• установить фактические показатели технико-эксплуатационной характеристики новых ДМ в изменяющихся условиях работы (давление воды на входе в водопроводящий трубопровод ДМ, скорость и направление ветра и др.);

• установить изменение фактической продолжительности первого и последующих поливов без образования стока воды;

• дать оценку качества полива ДМ фронтального действия по продолжительности бесстокового увлажнения почвы, равномерности распределения дождя по площади, соотношению коэффициентов эффективного, недостаточного и избыточного полива и другим показателям;

• установить динамику водно-физических свойств почвы под влиянием полива новыми ДМ с определением жидкого нетвердого стока, обосновать агромелиоративные приемы нейтрализации стока поливной воды с орошаемой площади;

• дать оценку эффективности применения агромелиоративных приемов, способствующих повышению водопроницаемости почвы и снижению потерь воды на поверхностный сток;

• дать эколого-экономическую оценку эффективности применения, рекомендуемых элементов техники полива и агромелиоративных приемов по-предотвращению стока воды при'поливе малогабаритными ДМ'.

Научная новизна результатов исследований заключается в обосновании закономерностей совокупного влияния почвенно-климатических условий и показателей давления воды на элементы техники и качество полива дождевальными машинами фронтального действия. Установленные количественные и качественные показатели работы ДМ при воздействии ветра, как и динамика водно-физических свойств светло-каштановых почв на культурах сплошного и широкорядного посевов, позволили дать рекомендации по использованию их для- повышения5 качества полива. Обоснованы организационно-технические и агромелиоративные приемы повышения качества полива, обеспечивающие выдачу расчетных поливных норм без образования стока воды при^коэффициенте эффективного полива-не ниже нормативного.

Практическая значимость работы?состоит в разработке рекомендаций по; корректировке параметров техники полива № режима работы ДМ фронтального действия^ обосновании необходимости проведения; агромелиоративных приемов; позволяющих повысить водопоглотительнуюспособность почвы; и 1 тем самым предотвратить ирригационную эрозию на орошаемой этими машинами площади. Использование при проведении поливов рекомендаций по допустимому отклонению давления воды в трубопроводе, влиянию скорости и направления ветра и др. позволяет повысить качество полива, предотвратить ирригационную эрозию, избавить орошаемую ДМ площадь от негативного влияния; на плодородие почвы.

Основные положения, выносимые на защиту:

• • влияние изменения давления воды в закрытой- сети на^ основные параметры технической' характеристики малогабаритных; ДМ фронтального? действия^ показатели качества полива;

• оценка показателей структуры и равномерности; распределения слоя дождя, воздействия его на почву в изменяющихся условиях работы ДМ;

• обоснование допустимой скорости и направления ветра по показателям качества полива;

• • динамика: водно-физических свойств почвыпод влиянием полива: дождеванием и обоснование приемов защиты почв от деградации;

• обоснование регламента применения агромелиоративных приемов, способствующих повышению впитывающей способности* почвы, предотвращению поверхностного стока дождевой? воды, ирригационной эрозии и утраты почвенного плодородия;

• эколого-экономическое обоснование: эффективности рекомендуемых при поливе ДМ; фронтального действия агромелиоративных и ; организационно-хозяйственных приемов.

Личный вклад автора заключаетсяшшостановке целей, и задач исследований^ выборе методик,, проведении полевых опытов обработке и анализе результатов исследований, подготовке диссертации, выводов и предложений производству, внедрении полученных результатов в производстве.

Достоверность результатов исследований подтверждается большим объемом экспериментальных данных, полученных в результате полевых экспериментов многократной повторности и положительными результатами в ходе опытно-производственной проверки.

Реализация результатов исследований проводилась на общей площади более 40 га в опытно-производственном хозяйстве «Орошаемое», ВНИИОЗ, г. Волгограда, где используются рассматриваемые ДМ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно - практических и международных конференциях «Современные оросительные мелиорации — состояние и перспективы» (Волгоград, 2004); «Агротехнологии и научное обеспечение интенсивного земледелия Нижней Волги на современном этапе» (Москва, 2005); «Новые технологии и экологическая безопасность в мелиорации» (Коломна, 2008); «Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях» (Волгоград, 2009) «Проблемы, состояние комплексных мелиораций и их роль в обеспечении продовольственной безопасности России» (Волгоград, 2009); «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих инновационных технологий» (Волгоград, 2010).

Публикации. Основные положения работы изложены в 10 опубликованных научных работах.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, б глав, выводов, списка литературы, включающего 181 наименований и приложений. Общий объём диссертационной работы 169 страниц.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Козинская, Ольга Владимировна

выводы

1. Основные показатели технической характеристики новых малогабаритных ДМ «Мини Кубань - ФШ» и «Кубань — ЛШ» при поддержании нормального давления воды на входе в водопроводящий пояс согласуются с данными, приведенными в техническом паспорте, и обеспечивают распределение дождя, отвечающего агротехническим и экологическим требованиям с коэффициентом эффективного полива более 0,75.

2. Уменьшение давления воды до 0,80 нормативного сопровождается снижением интенсивности и увеличением размера капель дождя, уменьшением коэффициента эффективного полива до 0,70. .0.75, оставаясь, однако в пределах допустимого по агротребованиям, что позволяет проводить поливы с внесением необходимых корректив на их продолжительность для подачи расчетной поливной нормы. При давлении воды ниже 0,80 нормативного использовать ДМ «Мини Кубань - ФШ» и «Кубань - ЛШ» по агротехническим и экологическим ограничениям не рекомендуется.

3. ДМ «Мини Кубань - ФШ» и «Кубань - ЛIII» благодаря достаточно высокой: равномерности распределения слоя дождя (а < ± 10%Ьср) оказывают примерно одинаковое влияние на водно — физические свойства и структурность почвы на всей поливаемой части орошаемого поля; которое характеризуется: уплотнением верхнего слоя, снижением скорости впитывания, воды от полива к поливу даже при благоприятных условиях работы, последовательным уменьшением продолжительности бесстокового полива; образованием луж и стока воды до выдачи расчетной поливной нормы.

4. При: нормативном давлении воды средний диаметр капель дождя ДМ «Мини Кубань - ФШ» и «Кубань - ЛШ» составляет соответственно 1,1 и 1,2 мм, что соответствует агротехническим требованиям. Однако при снижении давления до 0,80 и особенно 0,75 нормального размер капель дождя увеличивается до эрозионно опасного. Поэтому работающие ДМ в обязательном порядке, как это требуется по инструкции, должны быть оборудованы манометром и при давлении воды ниже 0,80 нормального по соображениям защиты почвы от эрозии использование их для полива следует приостанавливать.

5. Скорость ветра до 3 м/с не оказывает негативного влияния на качество полива ДМ «Мини Кубань - ФШ» и «Кубань - ЛШ». Ветровая нагрузка в диапазоне скоростей 3,1.6,0 м/с деформирует дождевое облако, в следствии чего качество полива этими высококлиренсными ДМ снижается. Однако оно остается в пределах допустимого по агротехническим и экологическим требованиям. При более высоких скоростях- ветра, от 6,1 до 9м/с, проведение полива возможно только при встречном или попутном движению машины направлении его. При всех других направлениях ветра как и скоростях более 9 м/с качество полива снижается до недопустимого, поэтому использовать ДМ для полива не рекомендуется.

6. В целях повышения продолжительности бесстокового полива и его качества при использовании ДМ «Мини Кубань - ФШ» и «Кубань - ЛШ» на слабо - водонепроницаемых почвах следует проводить предполивную подготовку, направленную на рыхление и повышение благодаря этому впитывающей способности. На посевах кукурузы и других пропашных культур, пока это возможно, необходимо проводить послеполивное рыхление междурядий, а последнюю культивацию совмещать с нарезкой щелей. На посевах многолетних трав и других культур сплошного посева хорошо зарекомендовали себя глубокая вспашка при основной обработке почвы и осенняя нарезка на многолетних травах щелей на глубину 0,40. .0,45 м.

7. Расчеты показывают, что возделывание кукурузы и люцерны с использованием разных агромелиоративных приёмов благодаря предотвращению стока воды до выдачи расчетной поливной нормы сопровождается получением экономического эффекта. При получении урожайности в виде зелёной массы на уровне 30,0 и 53,0 т/га рентабельность производства продукции при оптимизации регулируемых факторов составила 37,6.71,4% (люцерна) и 56,8. 103,0% (кукуруза).

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. При нормальном давлении воды на входе в ДМ «Мини Кубань -ФШ» и «Кубань - ЛШ» технические характеристики согласуются с данными, приведенными в технических паспортах, что позволяет использовать их в фермерских хозяйствах для определения элементов техники полива без ограничений. Снижение давления до 0,8 связано с необходимостью внесения корректив в продолжительность дождевания, а ниже 0,8 -использование этих ДМ для полива не рекомендуется.

4. В целях предотвращения образования стока воды и ирригационной эрозии на посевах кукурузы необходимо проводить послеполивное рыхление почвы, совмещая последнюю культивацию междурядий с нарезкой щелей, а на посевах люцерны — осеннюю нарезку щелей перед проведением последнего полива.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Козинская, Ольга Владимировна, Волгоград

1. Абрамов, А. И. Методы определения эрозионно-допустимых поливных норм при дождевании: автореф. дис. . канд. тех. наук: 06.01.02 / Абрамов Александр Иванович. М., 1981. - 24 с.

2. Абрамов, Ф. Г. Определение водопроницаемости почв при дождевании / Ф. Г. Абрамов // Почвоведение. 1954. - №11. - С. 15-17.

3. Абугалиев, И. А. Повышать плодородие орошаемых земель в Казахстане / И. А. Абугалиев // Земледелие. 1989. - №11. - С. 43-46.

4. Аверьянов, С. Ф. О динамике склонового стока / С. Ф. Аверьянов // Труды третьего Всероссийского гидрологического съезда. Л., 1959. - Т.2 -С. 39-44.

5. Агроклиматический справочник по Волгоградской области. Л.: Гидрометиоиздат, 1967. -250 с.

6. Агрофизические методы исследования почв. М.: Наука, 1966. - 258 с.

7. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. П. Маркова, Ю. В. Грановский. М.: Наука, 1976. -75 с.

8. Айдаров, И. П. Оросительные мелиорации: учебник для вузов / И. П. Айдаров, А. И. Голованов, М. Г. Маммаев. -М.: Колос, 1982. 176 с.

9. Акопов, Е. С. Ирригационная эрозия и борьба с ней в Армянской ССР / Е. С. Акопов // Сборник докладов Закавказской научной конференции по вопросами эрозии почв и борьбы с ней. Тбилиси, 1968. - С. 91-100.

10. Акопов Е. С. О допустимом пределе смыва почвы при поливах / Е. С. Акопов // Труды ВАСХНИЛ; Орошение в горных районах. М.,: Колос, 1981. -О. 104-108.

11. Ахтанина, А. М. Сельскохозяйственная мелиорация / А. М. Ахтанина. -Минск, 1982.-150 с.

12. Антипов-Каратаев, И. Н; Влияние длительного орошения на почвы / И. Н. Антипов-Каратаев, В. Н. Филиппова. -М.: 1955. 205 с.

13. Багров, М. Н. Пути экологизации орошаемого поля / М. Н. Багров. // Экономическая эффективность и проблемы экологии орошаемого земледелия: Сборник научных трудов /ВСХИ. Волгоград. 1991. - С. 31-39.

14. Багров, М. Н. Режим орошения сельскохозяйственных культур / М. Н. Багров. // Обзорная информация. ЦБНТИ Минводхоза СССР. 1975. - №4. -С. 3-10.

15. Бредихин, Н. П: Улучшение качества полива дальнеструйными дождевальными машинами при ветре / Н. П. Бредихин // Гидротехника и мелиорация; 1970. - №8. - С. 69-77.

16. Бефани, А. Н. Расчет задержания осадков растительностью / А. Н. Бефа-ни // Метрология, климатология и гидрология. 1975. - №11.- С. 97-104.

17. Битюков, К. К. Сохранение структуры почвы при орошении дождеванием / К. К. Битюков // Гидротехника и мелиорация. 1951. № 5. - С. 24-26.

18. Битюков, К. К. Орошение сельскохозяйственных культур в степных районах / К. К. Битюков, П. К. Дорожко. М.: Колос, 1965. - 200 с.

19. Бородычев, В. В. Щелевание посевов суданской травы в условиях орошения / В. В. Бородычев, Е. М. Жаринов // Плодородие. 2009. -№5. - С. 3233.

20. Вадюнина, А. Ф. Агрофизическая и мелиоративная характеристики каштановых почв Юго-Востока европейской части СССР / А. Ф. Вадюнина. -М.: Изд-во МГУ, 1970.-316 с.

21. Вервейко, А. П. Организационно-хозяйственные мероприятия по защите почв от эрозии / А'. П. Вервейко // Комплекс мероприятий по защите почв от эрозии в УССР: Сборник научных трудов. Харьков, 1971. - С. 18-77.

22. Гаврилов, А. М. Интенсивное использование орошаемых земель / А. М. Гаврилов. -М.: Колос, 1971. 311 с.

23. Гаврилов, А. М. Научные основы сохранения и воспроизводства плодородия почв в агроландшафтах: монография // А. М. Гаврилов. Волгоград: ВГСХА, 1997. - 184 с.

24. Гаврилов, А. М. Плодородие почвы и урожай / А. М. Гаврилов. Волгоград: Нижне-Волж. кн. изд-во, 1989. -336 с.

25. Гаршинев, К. А. О влиянии уклона на поверхностный сток / К. А. Гаршинев // Водная эрозия почв и борьба с ней: сборник научных трудов. — М., 1977.-Вып. 9.-С. 50-58.

26. Гемфрис, В. Д. Физика воздуха / В. Д. Гемфрис. М.: ОНТИ, 1986. - 28 с.

27. Гостищев, Д. П. Реформы в сельском хозяйстве и что они нам принесли / Д. П. Гостищев // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия, сборник научных трудов. -ФГНУ «РосНИИПМ». Новочеркасск: ООО «Геликон», 2006. - Вып. 36. - С. 23-29.

28. Городничев, В. И. Методы, системы управления, контроля и оценки качества работы фронтальных дождевальных машин /В. И. Городничев. Коломна: ФГНУ ВНИИ «Радуга», 2003. - 354с.

29. Григоров, М. С. Мелиорация и экология / М. С. Григоров // Экологические аспекты мелиорации Северного Кавказа: сборник научных трудов / НИМИ. Новочеркасск, 1990. - С. 3-4.

30. Григоров, М. С. Управление качеством орошения ландшафтов/ М. С. Григоров, С. М. Григоров, С. Я. Семененко// Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2006. - №6. - С. 59-60.

31. Григоров, М. С. Охрана природных ресурсов при проведении гидротехнических мелиораций / М. С. Григоров, В. Ф. Лобойко. М.: Изд-во MC, 1992.-93 с.

32. Григоров, Mi С. Особенности управления экологически сбалансированной агросистемой в условиях орошения / М. С. Григоров, А. Ю. Черемиси-нов // Доклады ВАСХНИЛ. 1991. - №6. - С. 3 8-41.

33. Грызлов; Е. В. Почвозащитная система земледелия / Е. В. Грызлов. -Ростов, 1975.- 136 с.

34. Губин, Н. М; Инфильтрационные потери при орошении7 Н. М. Губин7/ Улучшение мелиоративного состояния; земель и, агротехника возделывания культур пршорошении: сборник научныхтрудов: — Саратов, 1981. С. 13-21.

35. Гудзон; Н1И1 Охрана почвы и борьба с эрозией / Н. И. Гудзон. — М.: Колос, 1974.-304 с. •

36. Городниченко; В. Н. Оценка крупности капель // Основные направления технического прогресса в области механизации и техники: Тезиськ докладов научно практич. конференции. - М:, 1983. - С. 75-78.

37. Губер, К. В. Дождевальные машины и их применение / К. В; Губер. — М;: Россельхозиздат, 1975. — 70 с.

38. Губер, К! В. Требования, предъявляемые к дождевальной техники / К. В. Губер, Г. П. Лямперт, М. Ю. Хабаров // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1998. №8. - С. 18-20.

39. Гусейнзаде, С. X. Многоопорные дождевальные машины / С. X. Гу-сейнзаде. М.: Колос, 1976. -176 с.

40. Дадио, К. Т. Определение размера капель дождя и выявление характера его распределения / К. Т. Дадио, А. В. Валлендер// Гидротехника и мелиорация. -1975. -№10. -С. 23-34.

41. Дегтярева, Е. Т. Почвы Волгоградской области / Е. Т; Дегтярева, А. Н. Жулидова. Волгоград: Нижне-Волжское кн. изд-во, 1970. - 320 с.

42. Данильченко, А. П. Природоохранные режимы и технологии, орошения дождеванием кормовых культур в степной зоне прииртышья: автореф. дис. канд. тех. наук: 06.01.02 / Данильченко АнатолишНиколаевич. М,, 2008.-24 с.

43. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. 4-е изд., перераб. и доп. -М.: Колос, 1979.-416 с.

44. Дождевание: сельхозкультур: сб. научн. тр. В 4 т. Т. 3. / ВРШИМиТП. -Коломна: Минводхоз СССР, 1972. -312 с.

45. Дождевание сельхозкультур: сб. научн. тр. В 4 т. Т. 47 ВНИИМиТП. Коломна: Минводхоз СССР, 1973. -270 с.

46. Дреймалова, Л. М. Эрозия почв при дождевании / Л. М. Дреймалова // Эродированные почвы и пути повышения их продуктивности: материалы научи. Конференции. Новосибирск, 1977. - С. 67-71.

47. Дронова, Т. Н. Люцерна на орошении / Т. Н. Дронова // Степные просторы. 1980. - №8. - С. 52-54.

48. Дубенок, Н. Н. Изменение водно-физических свойств почвы на склонах при дождевании многолетних трав / Н. Н. Дубенок // Вестник с.-х. науки. -1986.-№11.-С. 135-139.

49. Егоров, В. В. Кризисные явления при орошении / В. В. Егоров // Земледелие. 1988. - №1. - С. 30-32.

50. Ерхов, Н. С. Влияние эрозионно-допустимых поливных норм на режим орошения сельскохозяйственных культур при дождевании / Н. С. Ерхов // Труды ВНПО «Радуга». М.: - 1981. - С. 135-142.

51. Ерхов, Н. С. Оптимизация параметров водосберегающей технологии дождевания / Н. С. Ерхов // Мелиорация и водное хозяйство . 1995. - №5. — С. 28-31.

52. Жидков, В. М. Повышение плодородия светло-каштановых почв при возделывании люцерны в условиях орошения / В. М. Жидков // Динамика почвенных процессов и плодородия орошаемых земель: сборник научных трудов Волгоград, 1990.-С. 156-162.

53. Заславский, М. Н. Эрозия почв и земледелие на склонах / М. Н. Заславский. Кишинев, 1966. - 494 с.

54. Зеляковский^ В. Н. Оптимальный режим эксплуатации ЭДМФ «Кубань — М» / В'.' Н. Зеляковский // Оптимизация водного режима почвы при программировании* урожая^ в орошаемом земледелии: сборник научных трудов / НПО «Орошение». Волгоград, 1989. - С. 171 -174.

55. Зонн, И. С. Влияние орошения на окружающую среду / И. G. Зонт -М.: ВНИИТЭиСХ, 1976. 64 с.

56. Исаев, А. П. Гидравлика дождевальных машин / А. П. Исаев. М., 1968.- 156 с.

57. Исаев, А. П. Регулирование режимов работы дальнеструйных дождевальных машин1 и качества дождя / А. П. Исаев // Гидротехника и мелиорация. -1967. -№ 2.

58. История мелиорации в России. В З-х т. Т. 1 / Б. С. Маслов, А. В. Кол-ганов; Г. Г. Гулюк и;др. М.: ФГНУ Росоинформагротех, 2002. - 508 с.

59. История мелиорации в России. В 3-х т. Т. 2 / Б. С. Маслов, А. В. Кол-ганов, Г. Г. Гулюк и др. М.: ФГНУ Росоинформагротех, 2002. -265 с.

60. Кальянов, Г. С. О потерях оросительной воды при поливе дождеванием / Г. С. Кальянов // Гидротехника и мелиорация. — 1954. №11. - С. 12-18.

61. Кальянов, A. JI. Оптимизация режима' орошения: люцерны на сено дождевальной машиной «Кубань ЛК» на светло-каштановых почвах ВолгоДонского междуречья: автореф. . канд. с.-х. наук: 06.01.02. / Кальяновt

62. Александр Любомирович. Волгоград, 2000. - 24 с.

63. Кантор, О. В: Влияние уклона-поверхности на эрозионно-допустимые поливные нормы при дождевании / О. В1. Кантор, Н. С. Ерхов // Гидротехника и мелиорация. 1979. - №11. - С. 46-49:

64. Качинский, Н. А. Физика почв / Н. А. Качинский. -Мл Высшая школа, 1965. -323 с.

65. Кирюшин, В. И. Экологические основы земледелия / В. И. Кирюшин. -М.: Колос, 1996.-368 с.

66. Колесник, Ф. И. Мелиоративные основы повышения эффективности дождевальных машин / Ф. И. Колесник // Гидротехника и мелиорация. 1979. -№10. С. 41-44.

67. Конке, Г. Охрана почвы / Г. Конке, Л. Бертран. — М.: Сельхозиздат, 1962.-344 с.

68. Костяков, А. Н. Основы мелиораций / А. Н. Костяков. М.: Сельхоз-гиз, 1977.-304 с.

69. Козинская, О. В.Структура дождями параметры техники полива, машиной «Мини Кубань ФШ»/ О. В. Козинская // Достижения науки и техники АПК. - 2005. - №2. - С. 38-39.

70. Кружилин, И. П. Агротехническая оценка дождевальной машины «Мини Кубань ФШ» / И.П. Кружилин, О. В. Козинская // Агротехнологии и научное обеспечение интенсивного земледелия Нижней Волги на современном этапе. - М., 2005 - С.

71. Кружилин, И. П. Повышение качества полива малогабаритными дождевальными машинами фронтального действия / И. П. Кружилин, О. В. Козинская // Вестник РАСХН. 2010. - №6. - С. 33-35.

72. Кружилин, И. П. Агромелиоративная оценка водообеспеченности территорий Нижнего Поволжья / И. П. Кружилин. Волгоград, -1976. - 65 с.

73. Кружилин, И. П. Комплексные мелиорации главный резерв выполнения правительственной программы «2010» по развитию АПК / И. П. Кружилин // Материалы региональной конференции. 23 -24 сентября 2010 г. / Гос. мелиор. академия. - Новочеркасск, 2010. -С.48-53.

74. Кружилин, И. П. К вопросу программирования режимов орошения сельскохозяйственных культур для получения плановых урожаев / И. П. Кружилин. // Труды Волгоградского СХИ / Волгоград, 1976. — Т. 61. - С. 1426.

75. Кружшган, И. П. Системы орошаемого земледелия в засушливых регионах России / И. П. Кружилин // Мелиорация и водное хозяйство. 1996. -№6. -С. 9-14.

76. Кружилин, И. П. Влияние орошения на почвы и ландшафты степей / И. П. Кружилин, А. С. Морозова // Почвоведение. 1993. -№11. - С. 59-64.

77. Кружилин, И. П. Опыт получения запрограммированных урожаев сена люцерны / И. П. Кружилин, В. А. Плешаков // Гидротехника и мелиорация. 1981. - №7. - С. 56-61.

78. Кружилин, И. П. Особенности орошения культурных пастбищ ДДА-100МА / И. П. Кружилин, Н. В. Сапункова // Гидротехника и мелиорация. -1975.-№9.-С. 28-33.

79. Кузнецов, П. И. Исследования параметров структуры дождя и качества полива машин кругового действия в Волгоградском Заволжье: автореф. дис. . канд. с.-х. наук: 06.01.02 / Кузнецов Петр Иванович. Новочеркасск, 1983.-20 с.

80. Кузнецов, М. С. Эрозия и охрана почв / М. С. Кузнецов, Г. П. Глазунов. -М.: МГУ, 1996.-335 с.

81. Кузнецов, М. С. Противоэрозионная стойкость почв и методы ее повышения: автореф. дис. . док. с.-х. наук: 06.01.02 / Кузнецов М.С. -М.: МГУ, 1978.-40 с.

82. Кузик, А. И. Орошение в Заволжье / А. И. Кузик. Л.: Гидрометеоиз-дат, 1979.-160 с.

83. Кузьменко, Н. Е. Ирригационная эрозия почв и пути ее предупреждения / Н. Е. Кузьменко // Гидротехника и мелиорация. 1973. - №7. - С. 71-75.

84. Кутергин, В. А. Методика изучения водопроницаемости почв для дождевания и сопоставление водопроводимости и интенсивности дождя в производственных исследованиях / В. А. Кутергин // Доклады ТСХА. 1962. -Вып. 82.-С. 5-18.

85. Лагун, Т. Д. Исследования по задержанию воды растительным покровом при дождевании земель в зоне неустойчивого увлажнения / Т. Д. Лагун // Гидромелиорация и гидротехническое строительство. 1979. - №7. - С. 172 к

86. Ларионова, А. М. Совершенствование полива дождеванием в условиях полупустынной зоны: монография / А. М. Ларионова. М.: Россельхозиз-дат. -2001. - 80 с.

87. Ларионова, А. М. Совершенствование теории впитывания воды в почву при поливе дождеванием / А. М. Ларионова // Доклады РАСХН. -2003. №2.-С. 28-32.

88. Лебедев, Б. П. Дождевальные машины. / Б. П. Лебедев. 2-е изд., пе-рераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1977. - 244 с.

89. Листопад, Г. Е. Определение параметров прерывистого дождевания / Г. Е. Листопад, Г. И. Чижиков // Гидротехника и мелиорация. 1977. - №8. -С. 56-59.

90. Маслов, Б. С. Мелиорация- и охрана природы / Б. С. Маслов, И. В. Минаев. -М.: Россельхозиздат, 1985. - 271 с.'

91. Машины и установки дождевальные. Программа и методы испытаний. ОСТ 70.11.1 - 74. М., 1977. - 68с.

92. Медведев, Г. А. Многолетние травы на орошении // Г. А. Медведев. -М.: Агропромиздат, 1989. 176с.

93. Мелиорация и водное хозяйство. Орошение: справочник / под ред. Б. Б. Шумакова. -М.: Агропромиздат, 1985. 271 с.

94. Миленин, Б. О. Исследование интенсивности искусственного дождя / Б. О. Миленин // Гидротехника и мелиорация. -1968. -№ 3. -С. 33-36.

95. Миленин, Б. О. О выборе основных параметров дождя для оценки дождевальных машин и установок / Б. О. Миленин // Гидротехника и мелиорация. 1979. - № 8. - С. 77-81.

96. Москвичев, Ю. А. Методика определения скорости впитывания воды в почву при дождевании для расчета допустимой интенсивности / Ю. А. Москвичев, Н. С. Ерхов, М. И. Бычков // Сб. науч. тр. ВНИИМ и ТП. 1973. - Т. IV.-С. 129-138.

97. Невдах, В. И. Повышение качества дождевания культурных пастбищ на минеральных почвах Белоруссии: автореф. дис. . канд. тех. наук: 06.01.02. / НавдахВ. И. Минск, 1986. - 17 с.

98. Нормативно-методическое обеспечение систем государственного контроля и надзора в мелиорации. Монография / В.Н. Щедрин, Г.Г. Гулюк, В.Я. Бочкарев и др. М.: ФГНУ РосНИИПМ, 2003. - 437 с.

99. Одум, Ю. Основы экологии / Ю. Одум. М.: Мир, 1975. - 740 с.

100. Ольгаренко, В. И. Рациональное водопользование и реконструкция внутрихозяйственной оросительной сети на оросительных системах Северного Кавказа: автореф. дис. .док. тех. наук / 06.01.02. / Ольгаренко В. И. -М., 1992.-34 с.

101. Ольгаренко В. И. Ретроспективный анализ ГМС на основе закона стадийного развития техники / В. И. Ольгаренко, Г. В. Ольгаренко // Мелиорация и водное хозяйство. 1998. -№ 1 - С. 25-27.

102. Определение размера капель и равномерности полива при использовании низконапорных дождевателей / Труды ЮжНИИГиМ. Новочеркасск, 1987.-533с.

103. Орошаемое земледелие в Поволжье / под ред. Н. Г. Воронина. Саратов: Прив. кн. изд-во, 1978. -278 с.

104. Плодородие почвы и пути его повышения / Труды ВАСХНИЛ. М.: Колос, 1983.-174 с.

105. Плодородие почв и устойчивость земледелия (агроэкологические асiпекты) / И. П. Марков, В. Д. Муха, И. С. Кочетов и др.; М.: Колос, 1995. -288 с.

106. Поляков, Ю. П. Ирригационная эрозия земель и приемы ее предотвращения / Ю. П. Поляков // Почвоведедние. 1997. - №3. - С. 91-97.

107. Поляков, Ю. П. Прогноз эрозии почв и обоснование ресурсосберегающих технологий при поливах: автореф. дис. . док. тех. наук: 06.01.02 / Поляков Юрий Петрович. М., 1990. - 48 с.

108. Поляков, Ю. П. Руководство по предупреждению и регулированию эрозии почв при поливах дождеванием // Ю. П. Поляков. Новочеркасск, 1966.-51 с.

109. Поляков, Ю. П. Механизм и особенности впитывания воды почвой при поливах дождеванием / Ю. П. Поляков, О. С. Флоринский // Известиявысших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. -1977.-№2.-С. 80-83.

110. Поляков, Ю. П. Обоснование эрозионных критериев при воздействии поливных вод на поверхность почвы / Ю. П. Поляков, О. С. Флоринский //Сборник научных трудов НИИГИМ. Новочеркасск, 1996. - С. 22-23.

111. Растениеводство / под ред. П. П. Вавилова. М.: Колос, 1979. - 519 с.

112. Роде, А. А. Вопросы водного режима почв / А. А Роде. Л.: Гидроме-теоиздат, 1978. - 212 с.

113. Роде, А. А. Основы учения о почвенной влаге / А. А Роде. Л.: Гид-рометеоиздат, 1965. - 664 с.

114. Романов, В. Н. Перспективные способы и техника полива / В. Н. Романов, Т.И. Иванцова, Т. Л. Волчкова. -М.: Колос, 1984. 128 с.

115. Рудай, И. Д. Агроклиматические проблемы повышения плодородия почв / И. Д. Рудай. М.: Россельхозиздат, 1985. - 255 с.

116. Сапунков, А. П. Использование дождевальной техники / А. П. Сапун-ков. М.: Колос, 1981. - 224 с.

117. Сапункова, Н. В. Исследования техники, качества полива культурных пастбищ дождеванием в Волго-Донском междуречье: автореф. дис. . канд. тех. наук: 06.01.02 / Сапункова Нина Викторовна — Новочеркасск, 1974. 24 с.

118. Севастьянов, В. К. Почвенно-мелиоративное обоснование почвозащитной и ресурсосберегающей технологии дождевания / В. К. Севастьянов, В. Д. Карпенко, Н. С. Ерхов // Мелиорация и водное хозяйство. 1990. - №9. -С. 46-49.

119. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации / А. А. Богу-шевский, А. И. Голованов, В. А. Кутергин и др.; под ред. Е. С. Маркова. М.: Колос, 1981.-375 с.

120. Селянинов, Г. Г. Методика сельскохозяйственной характеристики климата / Г. Г. Селянинов // Мировой агроклиматический справочник. Л.: Гидрометеоиздат, 1937. - С. 5-27.

121. Сластихин, В. В. Исследование эрозии почв при помощи стандартных короткоструйных дождевальных установок / В. В. Сластихин // Труды почвенного института им. H.A. Димо Молдавского филиала АН СССР. Кише-нев, I960. —305 с.

122. Скоропанов, С. Г. Мелиорация и охрана окружающей среды / С. Г. Скоропанов, В. Ф. Карловский, В. С. Брезгунов. Минск: Урожай, 1982. -236 с.

123. Снипич, Ю. Ф. Совершенствование технических средств орошения дождеванием / Ю. Ф. Снипич. Новочеркасск.: ООО «Геликон», 2007. - 110 с.

124. Соболев, С. С. Защита почв от эрозии и повышение их продуктивности / С. С. Соболев. М.: Гидрометеоиздат, 1961. - 231 с.

125. Сорочкин, В. М. Впитывание,воды в почву в Заволжье / В. М. Сороч-кин. М.: Россельхозиздат, 1980. - 256 с.

126. Справочник по орошаемому земледелию./ сост. проф. Н. А. Мосиен-ко. Саратов, 1993. - 320 с.

127. Стариков, X. Н. Экология орошаемого земледелия Поволжья / X. Н. Стариков, Н. А. Мосиенко // Мелиорация и водное хозяйство. 1993. - №1. -С. 37.

128. Сурмач, Г. П. Водная эрозия и борьба с ней / Г. П. Сурмач. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 242 с.155; Филимонова, В: Л. Приемы обработки почвы в борьбе с ирригационной; эрозией / В. А. Филимонова, О. А. Аверьянов ВНИИОЗ. Волгоград, 1983.-С. 121-125.

129. Филин, В. И. Биологические № технологические основы программированного возделывания сельскохозяйственных культур при орошении в зонесухих степей Нижнего Поволжья: автореф. дисдок. с.гх. наук: 06.01.09 /

130. Филин Валентин Иванович. Волгоград, 1987. - 49 е.

131. Чеботарев; Н: П. Учение о стоке / Н. 11. Чеботарев: М.: - JL: Гидро-мсгеоиздат, 1962. -406 с. .

132. Чижиков, Г. И. Исследование пройесса непрерывного и прирывного дождевания : автореф. дис. канд. с.-х. наук: 06.01.02 / Чижиков Генадий Иванович. Вологорад, 1970. - 22 с.

133. Чичасов В. Я. Опытприменения мелкодисперсного дождевания сельскохозяйственных культур / В;.Я! Чичасов^ -М:, 1978; 59 с.

134. Шашко, Д. И. Агроклиматические ресурсы СССР / Д. И. Шашко. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 247 с.

135. Швебс, Г. И. Материалы к изучению эродирующего действия капель воды / Г. И. Швебс // Почвоведение. 1968. - № 2. - с. 133-140.

136. Швебс, Г. И. Теоретические основы эрозиоведения / Г. И. Швебс. -Киев Одесса: Вища школа, 1981. - 222 с.

137. Швебс Г. И., Определение эрозионной опасности орошаемых земель / Г. И. Швебс, А. А. Светличный //Земледелие. 1989. - № 7. - с. 74-75.

138. Шумаков, Б. Б. Комплексные мелиорации — проблемы и перспективы' / Б. Б. Шумаков. М.: ВАСХНИЛ, 1980. - С. 3-8.

139. Шумаков, Б. А. Орошение в засушливой зоне Европейской части СССР / Б. А. Шумаков. -М.: Россельхозиздат,1969. 171 с.

140. Шумаков, Б.Б. Оросительная система в хозяйстве / Б.Б. Шумаков. — М.: Россельхозиздат, 1975. 150 с.

141. Шумаков, Б. Б. Экологические аспекты' развития* мелиорации и водного хозяйства / Б. Б. Шумаков; С. Я. Бездина // Мелиорация и водное хозяйство, 1989. №5.-С. 2-4.

142. Шумаков, Б. Б. Методические рекомендации по определению энергетической эффективности орошения / Б. Б. Шумаков, В. 3. Гаврильченко. -М.: ВАСХНИЛ', 1989. 42 с.

143. Шумаков, Б. А. Исследование водно-физических свойств почв при орошении / Б. А. Шумаков, Д. И. Колесников / НИМИ. Новочеркасск, 1970-1971.-Вып. 9.-Т. 12.-С. 15-37.

144. Якутилов, М. А. Эрозия почв и борьба с ней в Таджикистане / М. А. Якутилов. Душанбе, 1973. - 63 с.

145. Burger, D.W. Water conserving irrigation systems / D.W. Burger // Comp, proc. / Intern plant propagatore soc. (seattle cuash) 1994. -P. 260-266.

146. Hall, G. Rate of soil formation and renewal in the USA / G. Hall // Determinants of soil loss tolerance. 1982. - №3. - P. 23-39.

147. Jrencak, J. Humus hlinite cernozeme po dlouhodobe zavlaze pri ruznych agrotechnikuch apatrenich / J. Jrencak // Rostlinna viroba.- 1986. -Vol. 32. -№6. -P. 655-664.

148. Margit, K. Pollution control and conservation / K. Margit // Budapest: Akademiai Kiado, 1985. - 398p.

149. Sattin, M. Effetti dell investimenta sulla qualita del trinciato integrale di mais (Zea mays L) / M.Sattin,R.Voltan // -Riv. Agran.- 1985 5. 19. 1 - p. 46.50.

150. Wiesner, J. Beitrage zur Kenniss des tropischen Regens. Acad. Wiss., Math-Naturw. Klasse. 1995, vol. 104, p.1397

Информация о работе

Козинская, Ольга Владимировна
кандидата сельскохозяйственных наук
Волгоград, 2011
ВАК 06.01.02

Диссертация

Обоснование элементов техники полива сельскохозяйственных культур дождевальными машинами фронтального действия - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы