Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оптимизация водного режима орошаемых почв Восточного и Юго-восточного Казахстана

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация водного режима орошаемых почв Восточного и Юго-восточного Казахстана"

»

^ К^^ХСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ < О^СТИТУТ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ИМЕНИ В. Р. ВИЛЬЯМСА

Ч

На правах рукописи

АТАКУЛОВ Тастанбек Атакулович

ОПТИМИЗАЦИЯ ВОДНОГО РЕЖИМА ОРОШАЕМЫХ

ПОЧВ восточного и юго-восточного

КАЗАХСТАНА

06.01.01 — «общее земледелие» 06.01.02 — «мелиорация и орошаемое земледелие»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

п. АЛМАЛЫБАК 1996 г.

Работа выполнена в Казахском сельскохозяйственном институте.

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профес-» сор, академик Р. Е. ЕЛЕШЕВ.

Ведущая организация — Кыргызское Научно-производственное объединение по земледелию.

Официальные оппоненты:

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор М. И. РУБИНШТЕЙН. Доктор технических наук, профессор Б. С. СЕРИКБАЕВ. Доктор сельскохозяйственных наук А. А. ДЖУМАБЕКОВ.

Защита состоится «¿?£> »О<"-р1996 г. в ¡А: час на заседании

специализированного совета Д.55.05.01 при Казахском НИИ Земледелия им. В. Р. Вильямса по адресу: 483133, Алматинская область, Каекелен-ский район, Алмалыбак КазНИИЗ.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке института.

Автореферат разослан « ! » О -р; •'! 1996 г.

Ученый секретарь с

специализированного совета./? /^Юп. , , у-') /у --

доктор биологических наук РАМАЗАНОВА

ОБЩАЯ ХЛРАКТЕРИСТККА РАБОТЫ

Актуальность__проблем;.!,_ В Восточном (Восточно-

Казахстанская; и Семипалатинская области) тг Юго-восточном (Талдыкорганская, Алматииская и Жамбылская области) регионах размещается более половины орошаемых земель Республики Казахстан.

Анализ использования водных и земельных ресурсов в этих регионах свидетельствует, что орошаемые земли используются неудовлетворительно. Неправильное орошение приводит к деградации почв, ухудшению плодородия почр развитию ирригационной эрозии и вторичному засолению. Одной из главных причин недостаточно эффективного использования орошаемой пашни является отсутствие научно обоснованных режимов орошения и нарушение основных приемов технологии возделыван.л орошаемых культур.

Режимы орошения яровой пшеницы, ячменя, кукурузы, люцерны и других культур установлены на основе водно-балансовых подходов. Они-не учитывают весь комплекс физико-химических и биологических свойств почв, а также климатических, геоморфологических, гидрогеологических условий.

В Восточном и Юго-восточном регионах Казахстана недостаточно изучены показатели нижнего порога предполнвкой влажности полевых. культур, без которого не могут быть уточнены оросительные нормы. Практически не изучены способы полива и не сделано научное обоснование их применения, с учетом генетических свойств почв. В научной литературе имеются расхождения по вопросу о влиянии различных способов полива на урожайность сельскохозяйственных культур.

В Казахстане почта не используются для орошения сточные воды, ежегодный объем которых по республике составляет 12,1 км5.

В связи с этим, разработка водосберегающих и природоохранных способов орошения с учетом природных особенностей орошаемых массивов приобретает - актуальное значение для повышения плодородия пота, урожайности сельскохозяйственных культур, экономии ГОЛ1ШНОЙ воды и улучшения экологических ситуаций.

Развитие орошения должно осуществляться в комплексе с агрохимическими и агротехническими мероприятиями, на основе которых можно разработать технологию повышения нродуктив-

ности орошаемых земель Восточного и Юго-восточнсго Казахстана.

Исследования выполнялись в соответствии с тематикой научных работ кафедры сельскохозяйственно!! мелиорации Казахского сельскохозяйственного института, по заданиям и ведомственным планам МСХ Казахской ССР и Минводхоза КазССР, комитета по водным ресурсам Республики Казахстан.

Тема диссертационно!!- работы утверждена ученым советом КазСХИ (протокол N 9 от 5 июля 1995 г.).

Цеаик_задаааикссл!«0Ш1ц8»_ Цель работы - разработать научно-обоснованную н экономически целесообразную систему агромелиоративных приемов, направленных на повышение эффективности испольпваиия орошаемых земель в Восточном л Юго-восточном Казахстане. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: ..

- изучить влияние орошения на микроклимат а плодородие почв;

- разработать оптимальные режимы орошения полевых культур дифференцированных в зависимости от почвешю-климатических особенностей;

- установить наиболее целесообразную технику полива^ способствующую повышению коэффициента , использования ороси-, тельной воды и урожайности орошаемых культур;

- определить сдрфсктпвность минеральных удобрений на фоне различных режимов орошения; ■

- изучить влгание основной, обработки и режимов орошения маломощных светло-каштановых почв Восточного Казахстана на рост, развитие и урожайность полевых культур;

- разработать технологию использования сточных вод для орошения, установить их влияние на плодородие почв, урожайность сельскохозяйственных культур и экологию окружающей среды;

- выявить наиболее эффективные фитомелиоранты, обеспечивающие улучшение вторично засоленных о, эшаемых почв и повышение их плодородия.

Обл,скть1_л1сследо1га1шй^ Полевые опыты проводились на Уй-денинской оросительной сис. .¡ме Восточно-Казахстанской области, в Джанашарском учебно-опытном хозяйстве и в совхозе "Илииский" Алматинской области, в совхозе "Коктерекский" Мойьшкумского района Жамбылской области. Объект исследования охватывают все Многообразие природно-климатнчесютх условий Восточного и Юго-восточного Казахстана.

При решении поставленных задач использованы полевые и лабораторные методы.

Полевые опыты по установлению оптимальных режимов орошения, уровня минерального питания яровой пшеницы, ярового ячменя, люцерны, кукурузы на силос и опыты по разработке рациональных элементов техники и способов полива, приемов основной обработки почвы проводили в Зайсанской впадине на светло-каштановых почвах Уйденинской оросительной системы. Полевые опыты с возделыванием кукурузы на зерно разрабатывались в Жамбылской области, а по использованию.сточных вод для орошения и фитомелиорацпи засоленчых пота - в Алматин-ской области. Всего проведено 9 опытов.

Наунная^шша, В диссертации рассмотрен новый подход к оптимизации условий влагообеспеченности посевов орошаемых сельскохозяйственных культур, основанный на совместном анализе физических, биологических и экономических аспектов орошения в рамках единой системы. Этот подход дает возможность установить количественные соотношения между влияющими на выбор режима орошения факторами и учесть взаимосвязь между принимаемыми в различные : моменты времени решешмми. Предложен комплекс соответствующих различных условий алгоритмов численного решения задачи оптимизации режима орошения различных сельскохозяйственных культур.

Для орошаемой зоны. Восточного Казахстана впервые разработан оптимальный научно-обосновашшй режим орошения полевых культур и,элементы техники полива, обеспечивающие рациональное использование поливной воды й повышение урожайности. Получены значения биологических коэффициентов, которые дают возможность рассчитать суммарное водопотребле-ние оросительных культур за любой отрезок вегетациошюго периода. ' ; • • '"•'■:'."'..•. •

Для орошаемого земледелия Восточного Казахстана на маломощных почвах применительно к разным приемке основной обработки получены уравнения регрессии и установлены корреляционные связи: . ,

- между водопроницаемостью и плотностью сложения почвы (линейно-обратная зависимость);

- кежду продолжительностью полива дождеванием до начала стока,. интенсивностью дождя и плотностью сложения почвы (линейно-обратная связь);

- между ирригационным смывом почвы, се водопроницаемостью и числом поливов.

Уравнения -регрессии позволяют в зависимости от приемов основной обработки почвы и плотности сложения пахотного слоя с начале вегетации, прогнозировать величину ирригационной эрозии, оптимальные параметры орошения и урожайность сельскохозяйственных культур. .

Изучено влияние режимов орошения, приемов обработки почвы и способов полива на рост, развитие, водопотреблеикс и урожайность орошаемых культур. Дано научное обоснование оптимальных режимов орошения полевых культур, в г/шисимости от урозня минерального питания. Показано, что правильное сочетание орошения и удобрений не ухудшает физические свойства почвы, а способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур. -

Установлено влияние орошения сточными водами на водно-физические, агрохимические свойства почв- и урожайность. Для улучшения засоленных орошаемых почв.и пх использования в сельскохозяйственном производстве испытаны и рекомендованы наиболее продуктивные фитомелиоранты, установлено их влияние на рассоление почв средней и синькой степени засоления и разработана технологи« их возделывания.

Разработана экономлко-математнческая. модель, обеспечивающая ' оптимальное распределение к использование водных .и, земельных ресурсов. - Модель ушт>гоает пачвекно-хошматическне условия, колебания урожайности!-в различные по влагообеспе-ченности годы, площади посевов различядах культур и на этой основе обеспечивает повышение экономической эффективности орошения. . /

1. Водосберегающпе режимы орошения сельскохозяйственных культур, возделываемых . в полупустынной, пустышго-степной и пустынной зонах. .

2. Техника полива дождеванием и по бороздам предотвращающая ирригационную эрозию почв.. .

3. Зональные технологий возделывания орошаемых сельскохозяйственных культур, включающие режимы орошения и способы полива, обработку почвы и применение минеральных удобрений. .

4. Экономико-математических модель орошения сельскохозяйственных культур, обеспечивающая эффективное использование водных и земельных ресурсов. : :

Пракшзсскаа_шш1шсть_ работы заключается; в том, что рекомендуемые режимы орошения и техника полива С.х. культур по-

зволягот рационально использовать водоземельные ресурсы, сохранить плодородие почвы, экологию окружающей среды, повысить производство зерна и кормов для животноводства не менее, чем 30-35% с каждого гектара. >;Л

Оптимизация водного режима орошаемых пота и рассматриваемых регионах обеспечивает экономию поливной воды (600800 м3/га) и высокую урожайность яровой пшеницы и ячменя 2830 ц/га, зерна кукурузы - 60 ц, силос - 520 ц и сена люцерны - 30 ц/га. Разработанные в диссертации положения могут быть использованы проектными институтами и водохозяйственными организациями при составлении проектов технологий по рациональному использованию водо-земельных ресурсов, повышению плодородия почв и улучшению мелиоративного состояния 'земель.

Ащо!>адня_ра_бжы._Осковкые положения диссертант* докладывались и обсуждались на научно-производственных конференциях профессорско-преподавательского состава н аспирантов Казахского сельскохозяйственного института с 1975 года, на конференции молодых ученых Казахстана (1976 г.), на расширенном научно-методическом семинаре отдела орошения Казахского научно-исследовательского института водного хозяйства (г. Джамбул, 1976 г.), на ученом совете СогозНИХН по специальности 06.01.02 - мелиорация и орошаемое земледелие (Ташкент, 1977 г.), па международном совещании (Алматы, 1995).

Диссертация обсуждалась На объединенном заседании кафедр мелиорации, гидравлики и с/х водоснабжения, земледелия и МОД, агрохимии и почвоведения КазСХИ с приглашением ученых по мелиорации и орошаемому земледелию. Работа обсужда-. лась на объединенном, заседании отделоз орошаемого земледелия, неполивного земледелия, агрохимии и агропочвоведения Казахского НИИ земледелия им.В.Р.Вильямса.

1>салз!зашИ-1!езул)летог. .рабш.з^ По материалам полевых исследований 1972-75 гг. составлены рекомендации, которые были одобрены и предложены к внедрению на научно-техническом совете и коллегии Министерства мелиорации и водного хозяйства КазССР (N40 от 8 апреля 1976 г.), а также на семинаре - совещании работников сельского и водного хозяйств Е^сточно-Казахстанской и прилегающих районов Семипалатинской областей-4-6 мая 1976 г. в г.Зайсане.

По итогам научно-псследова.ельскнх работ по разработке оптимальных приемов обработки почвы, способов и техники полива с/х культур в Зайсанской впадине были выпущены реко-

мендации, которые были обсуждены и одобрены на научно-техническом совете Казмпнмелловодхоза (N4 от 5.05.S7 г.)- Эта рекомендации внсдргаотся на Унденннскоп оросительной системе. Результаты НИР но подбору и внедрению фитомелиорантов внедряются з учхозе "Джанашарское" на площади 200 га, режим орошения кукурузы иа зерно в пустынной зоне Дхсамбылской области на площади 1000 га, -

По материалам диссертации опубликовано 31 работа в научно-производственных зкурналах и сборниках трудов, в том числе 1 монография объемом 15.5 и.л., 1 учебник и две рекомендации утвержденные НТС Казмннмслповодхоза.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, деугтп глав, выводов, рекомендацшг производству, списка литературы. Она пзлолседа на 353 страницах машинописного текста, в тексте помещено 67 таблиц, '41 рисунков, 18 приложений к иллюстрированы б фотографиями. Список литературы включает 410 названий, в том числе 33 иностранных авторов.

содержание работы

особенности природных условий восточного

и юго-восточного Казахстана как объектов - . орошения и методика исследовании

3 а й с а п с к а я 'впадина;- самая обширная низкогорная долина Восточного Казахстана. •

Абсолютные высоты впадины 400-600 м., третпчно-останцовыми и подгорными наклонными равнинами. Поверхность впадины представляет собой громадную слабовсшугуго плоскодонную депрессию с пологим уклоном к оз. Зайсан.

По климат;гческим условиям Зайсанская впадина отличается . крайней засушливостью, высокой инсоляцией, ыалой облачностью и очень холодной малоснежной весной.

Среднее годовое количество осадков составляет 220 мм, нз которых 80% выпадает с апреля по октябрь, в том числе за период июль-август 24%.

Средняя годовая температура воздуха 2,4°, а сумма среднесуточных положительных температур выше 0 составляет 3034°, выше 10°-2500°. Средняя температура января - 19,5 , июля -+21,2°. Зима суровая и малоснежная с абсолютным минимумом около -50°.

Дневные температура (летом) достигают. 38-40°, гидротермический коэффициент (ГТК) составляет 0,5-0,S.

Относительная влажность воздуха в летние .месяцы очень низкая. В Зайсанской впадине до 70% лет приходится на засушливые годы.

Орошаемые почвы в основном представлены легкосуглинпс-тыми и среднесуглинистыми светло-каштановыми почвами сформировавшимися на щебнистых, валуино-галечниковых от-ложенпях, расположенных на глубине 5Q-S0 см.

Агрохимические свойства светло-каштанозых почв опытного хозяйства характеризуются . следующими данными: содержание гумуса - 1,15-2,5%, валового азота - 0,12-0,15%, гадролиуемого азота - 23,8-39,2 мг/кг, подвижного фосфора (по Мачигину) -10,5-14,8 мг/кг.

Водоудерживающая способность этих почв в метровом слое составляет примерно 1700 м3/га.

Водопроницаемость мелкоземистой толщи - 1,0 м/сутки, а щебнисто-галечшковых отложений - 5-10 м/сутки,

В Восточном Казахстане орошаемое земледелие развито на площади 9S тыс.га.. ,.

Поливы проводят вручную "диким напуском", увеличивая поливные нормы до 800-1000 м3/га., при водоудерживающей способности маломощных почв 300-500 м /га.

Ж д м б ы л с к а я о б л а с т ь характеризуется разнообразными почвенио-климатическими условиями.

Орошаемые земли, в области размещаются преимущественно в предгорной пустьщно-степной и пустынной зонах.

Пустынная зона занимает 65-70% территории. Она включает Бетпак-Далу, аллювиалыю-дельтовые равнины, Чу, Таласа и Ас-сы, пустыню Мойынкум. Климатические особенности этой зоны - очень жаркое, продолжительное, крайне засушливое лето, холодная зима и резкая континентальность. Средняя годовая температура воздуха в пределах 5-9°. Теплый период года имеет среднюю температуру воздуха 21,3-26,9°, а холодный -г 2,1-1,5°. Сумма эффективных температур достигает 3600-3800°. Безморозный период продолжается 149-189 дней.'

Среднегодовое количество атмосферных осадков в пустынной зоне колеблется в пределах 81-170 мм. Гидротермический коэффициент равен 0,4-0,7.. Пустынная зона характеризуется крайней низкой относительной влажностью воздуха.

Влагообеспеченность территории характеризуется огромными расходами почвенной влаги на испарение и транспира дню, которые ле компенсируется поступлением атмосферной влаги.

Естественный влагозапас почвы обеспечивает посевы зерновых колосовых культур на богаре только до фазы кущения. Поэтому получение . высоких, устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур в пустынной зоне невозможно без оросительной мелиорации. -

Почвенный покров зоны представлен серо-бурыми, солонча-коватыми и такьхровидными, а также песчанымк почвами.

А л м а т и н с к а я область охватывает разнообразные по устройству поверхности, геологическому строению и бнокяи-матическим уел' 1ияы территории. Северо-западную часть се занимает обширная Балхащ-Алахульская впадина цлй южное 'Прибалхашье, плоская равнина на абсолютной высоте 340-400 м, сложенная древними и современными аллювиальными отложениями.' '' ; V ■ ." 4 ;<.

Общая площадь'' орошаемых .земель в Алматинской области 330 тыс.га. Они размещаются в основном в пустынно-степной зоне. Среднегодовая температура в этой зоне колеблется в интервале 6,6-7,9°. Средняя температура самого жаркого месяца (июля) 21,1 - 22,4°, а холодного (января). -6,6-12,7°. . ■

Зона орошаемого земледелия области охватывает различные типы почв, расположенные-й предгорных и 1Шзкогорнь1х частях Зашшйского Алатау. сероземы светлые и обыкновенные, лугово-сероземные, светло-каштановые и лугово-кагатановые почвк.

Опыты проводились на супесчанных сероземах и лугово-каштановых почвах. .

Светлые сероземы легкого механического состава содержат небольшое количество гумуса (1,12% в слое. 0-10 см, 40,8% в слое 15-25 см). Содержание валового азота незначительно, а сумма поглощенных оснований не превышает 8 мг-экв на 100 г почвы. По данным водной вытяжки почвы не засолены, плотный остаток 0,04%. Реакция почвы слабощелочная - 3,0-8,4. Сероземы светлые среднеобеспечекы обменным калием и низко обеспечены легкогидролизуемьш азотом и обменным фосфором.

Лутово-каштановые почьы встречаются з понижениях рельефа с близким залеганием грунтовых вод. Они приурочены к абсолютным высотам 680-730 м. Грунтовые воды обычно залегают на глубине 2,0-2,5 м. Гумусовый профиль растянут и более темный по цвету, чем у каштановых почв. Наименьшая влагоемкость 23-25%, влажность заввдания - 7,6-7,8%. По механическому со-

ставу эти почвы обычно тяжелосушпшстые: Лугово-каштановые почвы содержат в пахотном слое 3,36% гумуса, в подпахотном -3,01%» азота соответственно 0,22 и 0,19%, почвы хорошо обеспечены валовом „фосфором - 0,17-0,18%, что связано с систематическим внесением удобрений. Сумма поглощенных оснований' равна 21-14 мг/экв. на 100 г почвы.

Полевые опыты по фитомелиоращш проводили в Джанашар-ском учебно-опытном хозяйстве Казахского сельскохозяйственного гастшуга.

Во многих местах опытного хозяйства грунтовые воды залегают на глубине 1,0-1,4 м.

Годовая сумма осадков составляет 509 мм. За вегетационный период (апрель-октябрь) выпадает от 301 до 426 мм, в том числе за период с температурой воздуха выше 10°С 150-250 мм, а в отдельные годы - от 400 до 650 мм осадков.

Опыты по фитомелиоращш были заложены на лугово-каштановых почвах, приуроченных к тем частям подгорной рав-шш, гденаблюдается прнблпжехгае к поверхности грунтовых

Опыты с использованием сточных вод для орошения проводил« в пустынной зоне Алматдаской области на плато Карой, где расположен приемник сточных вод г.Алматы бессточная впадина Сорбулак. Юпшаттгееские условия этой зоны, по данным метеостанции Курты , .отличаются крайней сухостью н резкой континенталыюстыо. Среднегодовая температура воздуха составляет 7,4°, января г 12,3 * гаоля 24,7°. Количество дней с температурой выше-10 -185, .а сумма температур за этот период - 3770°.

Среднегодовое количество осадков - 245 мм. Более 50% осадков выпадает весной. В летние месяцы наблюдается очень хшзкая относительная влажность воздуха. Вегетационный период характеризуется высокими температурами,' незначительным количеством осадков,, пизкой влажностью, '-сильной испаряемостью влаги, поэтому земледелие без орошения невозможно. К числу неблагоприятных климатических особехщостей территории следует отнести активный ветровой режим. В отдельные дни скорость ветра достигает 34 м/сек. Почвы опытного участка - сероземы светлые, супесчаные. В пахотном слое содержится 0,7-0,8% гумуса, 0,06% общего азота, 0,07% валового фосфора, 12% физической тлины. Водно-физические свойства почвы характеризуются следующими показателями: объемная, масса пахотного слоя 1,31-1,42 г/см3, влажность завядания - 2,8-3%, наименьшая вла-гоемкость 18,1-19,4%.

' >> - .

Для изучения режимов орошения, элементов техники.и способов полива, . метания орошения с приемами основной обработки и уровнем минерального питания растении проведены следующие нолевые опыты:

Опыт 1. Оптимальный режим орошения яровой пшеницы (б вар.); • • "'....' ..•■.'

Опыт 2. Оптимальные дозы минеральных удобрении под яровую пшеницу при различных релашах-орошения \1б вар.); Опыт 3. Рациональная техника полива дождеванием (б вар.); Опыт 4. Оптимальные уровни минерального питания и режима орошения ячменя, силосной-уухурузы и люцерны (52 дар.);

Опыт 5. Ог-имальцыс приемы обработки почвы и способы орошения (12 вар.); -.•• - .' ■

Опыт 6. .Режим орошения кукурузы на зерно в пустышгой зоне (5 вар.); ■ •

Опыт 7. Рациональные элементы техшцда бороздкового полота в пустьшноц зоне (5 г;ар.);

Опыт 8.: Бдашше орошения стотщщ водами .Сорбуяака на урожайность хормешых -,

. Опыт 9. Фнтомёоторзхит'зас.о^пт по'а (5 дар). Учетная площадь деленок от-, 103 до 7000 г-су новторнооть . трех-четар(ьх!фатнай« -ВаршШ-'размещмшсь '-методом,-риадодш-зированныхблоков. ' /-■■'•.- ' \' ■' V. '

В зависимости от целз' х$ задали исследований изучались об-щеяршйшмй 'методамд;; шш^щагмагоемкость, водопроии-' цаемость ¿.объемная масса-иочщ* 0-100 см* нр-

ригаиионный 'смыв, нлкойлещхс падзгапоймассы, рост и развитие корневой системы,, ушшдрлдсь яьпюдающцс осадки, определялась поливная норма, ш;;фокл1ша? орошаемого , поля, со- ■ держание гум>ч;а а дос^шх ^ ъсществ,

учитывая урожай, проводили сгатаетичсскухо- ФбраЗотау данных исследований и корреляцпошго-рсгресс^юшььи! анализ. На опытах осуществляли зоналыше тсхнолоппг х'оз^-лшшщя сельскохозяйственных культур'. Пол1шд проводили х» бороздам, полосам л дождеванием согласно схехш ошиов. М}п:еращ>1ше удобрешм вносили в соответствии с принятой схемой опытов.

ВЛИЯНИЕ ОРОШЕНИЯ НА МИКРОКЛИМАТ ПРИЗЕМНОГО СЛОЯ, ВОДНО-ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ЭРОДИРОВАННОСТЬ ПОЧВ

Тепдопой .баланс- орошяамогоиола.- Для расчетов величины (спаряемости с орошаемой поверхности светло-каштановой поч-;ы Восточного Казахстана использован радиационный баланс, :оторый вместе с величиной испарения является основным со-:таш1яющим тепловой баланс. Это уравнение имеет вид:

Я

К — Ь с или в — — Ь

где К - радиационный баланс, Ъе - затрата тепла на искрение.

В пределах корнеобитаемого слоя расходная часть водного баланса может быть приравнена к величине суммарного испарения, которую рассчитали по формуле:

II-Ь

Е- -- ,

дг

60+(1+0,64 — ) д1

где Е - суммарное испарение, мм/час, И - радиационный баланс, кал/см /час, В - тепловой поток в почву, кал/см2/час, д1 -разность температур в приземном слое воздуха на двух высотах, д I - разность абсолютных влажностей на тех же высотах, мб.

За период вегетации яровой пшеницы от колошения до молочной спелости при достаточном количестве, доступной растениям влаги в почве величина тепла, затрачиваемого на испарение определяется суммой теплового баланса, уравнение которого имеет следующий вид:

Ll-.R-P.pi

где Ь - скрытая теплота испарения, кал.ч.; Р - турбулентный теплообмен; р - затраты тепла на испарение.

Наблюдения за микроклиматом проводились на поверхности орошаемой дождеванием почвы, на высоте 0,2 и 2 м до и после поливов. Наблюдения показали, чго при орошении максимальные температуры приземного слоя воздуха могут быть снижены на 4-5°, а верхнего слоя почвы - на 10° и более. Орошение спо-

собствует повышению относительной влажности приземного слоя воздуха до 15-30%.

Р> начале вегетации (посев-всходы) температура и влажность приземного слоя воздуха по вариантам опыта почти не различались. После первого полива наиболее высокая относительная влажность приземного слоя воздуха и соответственно более низкая температура поверхности почвы отмечались на варианте полива дождеванием 80% от ИВ. Относительная влажность воздуха на контроле в начале мая бь~ла ниже 20%, на варианте поверхностного полива она колебалась от 25 до 35%, тогда как на варианте с предполивной влажностью почвы 80% от НВ при поливе дождеванием относительная влажность воздуха на высоте 0,2 м составляла 55-70%. Максимальные температуры поверхности почвы на контроле достигли 70 и более градусов, а при поливе дождеванием 80% от НВ отп: не превышали'40э.

На высоте 2,0 м различия в микроклимате по вариантам опыта были незначительны.

Наблюдения показали, что за 3 дня до полива на контроле влажность воздуха была ниже на 5-15%, а температура воздуха выше 1-3°. по сравнению с орошаемым вариантом. Через 3 дня после полива эти различия составили соответственно 25-30% и 34°. .•.-...'

Наибольшая разница по вариантам.наблюдалась в утрешше часы. В деьь полива разница по влажности воздуха достигает 40%, а но температуре воздуха 6-7°. .

Благоприятный микроклимат на орошаемом поле наблюдался не только в день полива, но и в течении длительного периода после полива. Так, па пятый день после полива дождеванием па варианте 80% НВ влажность воздуха оказалась выше на 18%, а температура почвы на 5° ниже, чем на контроле.

Полученные данные показали, что полив дождеванием при достаточно высоком пороге предполивной влажности почвы создают благоприятные дня растений условия микроклимата.

Водно-фюическис^сзшсхва^ Орошаемые почвы характеризуются низким содержанием почвенного гумуса, количество которого составляет 1,0-2,0%.

При введении в семипольный севооборот па светло-каштановых почвах двух полей люцерны приходные статьи баланса органического вещества увеличиваются па 14,2...20,8 т/га, что составляет до 50% общей органической массы растительных остатков за ротацию. Г зерновых севооборотах без включения в них многолетних трав дефицит гумуса достигает 30...40 т/га. По-

этому непременное условие бездефицитного баланса гумуса - наличие в севооборотах многолетних трав и пожнивных культур. Орошение повышает плотность почвы. При длительном орошении в почве формируется плотный подпахотный горизонт (табл. 1).

Таблица 1

Изменение плотности сложения почвы под влиянием орошения, г/см3

Варианты Плотность с.-~>я 0-20см

свстло-каштановая серозем светлый лугово-сероземная

Без орошения 1,30 1,10 1,21

Орошаемые 20 лет 1,40 1,37. 1.44

Уплотнение орошаемых почв связано с оросительной водой и деформирующим действием движителей сельскохозяйственной техники.

На всех вариантах основной обработки почвы наибольшее уплотнение почвы происходит при поливах напуском по полосам и дождеванием - агрегатом ДЦН -70, а наименьшее - при поливе по засеваемым бороздам. Уплотнение почвы является результатом поступления больших количеств воды в почву путем напорной инфильтрации, которая разрушает структуру и сложение пахотного горизонта и уплотняет почву путем вмывання илистых частиц в свободные поры.

Наибольшая порозность в конце вегетации наблюдалась на вариантах с поливами цо засеваемым бороздам, а наименьшая -при поливе - напуском по полосам и дождеванием.

Уплотнение почвы ведет к резкому снижешпо скорости фильтрации. На величину водопроницаемости почвы существенное влияние оказывают приемы основной обработки почвы и способы орошения.

Наибольшая водопроницаемость почвы обеспечивается при плоскорезной обработке. На этом варианте скорость впитывания воды в почву за первый час соста^лла 1,61 мм/мин, на „спашке 1,12 мм/мин. Другие варианты обработки почв занимали промежуточное положение. Сравнение различных дождевальных машин показало, что лужеобразованг.^ на вариантах с дождеванием агрегатом ДДН-70 происходит на вспашке до первого полива за 19,5 мин., после первого и третьего поливов за 12,2 и 8,5 мин, а на фоне с плоскорезной обработкой соответственно за 26,8, 21,5

и 1? мш1. На участках где полив проводился машиной "Радуга" КИ-50? лужа образовалась соответственно: по вспашке за 30,0, 26,1 !. 23,9 мин, а по плоскорезной обработке за 39,4, .36,2 н 34,8 мин (табл.2).

Преимущество установки "Радуга" КИ-50 обеспечивается малой интенсивностью дождя (0,28 мм/мин) и меньшим размером капель - 2 мм. ...

Связь плотности и водопроницаемости почвы при поливе по засеваемым бороздам выражаются следующим уравнением регрессии:

вспашка У=-1,51а + 2,58; 8*= ± 040б мм

Плоскорезная

обработка У=-2,07« + 3,70; Бу= ± 0,03 мм '

где а - плотность сложения (объемная масса) почвы в г/см3;

V - водопроницаемость почвы, мм/мин;

Бу - средняя ошибка уравнений, мм/мин.

... Таблица 2

Влияние приемов основной обработки почвы и способов орошения яровой пшеницы на водопроницаемость почвы

Способы орошения Егш;шца измерешш . Вспашка на 27-30 см Плоскорезная обработка на 27-30 см

перед 1-ым поливом после 1-го полива после 3-го полива перед 1-ым полисом после 1-го поли--ва после 3-го полива

Напуском по полос.; 8 мм/мин м'/га 1,12 672 0,76 516 0,62 444 1,60 960 1,22 732 1,13 618

По засекаемым бороздам мм/мии м5/га 0,85 450 0,63 378 0,52 312 1,28 768 1,05 630 0,95 570

Дождевание ДДН-70 мм/шш м'/га 19,5 80,0 12,2 50,0 8,5 34,8 26,8 110,0 21,5 88,2 17,0 69,7

Дождевание "Радуга" КИ-50 .мм/,м1ш м3/га 30,0 84,0 26,1 73,1 23,9 67,0 39,4 110,0 36,2 101,4 34,8 97,4

Уравнение зависимости лужеобразовання от интенсивности дождя и платности сложения почвы имеет вид:

на »опашке 1= - 51,6И - 55,97а + 109,7; = ±2,25 мни

на плоскорезной

•обработке, . 1= - 51,611 - 66,55а + 129,7; Б, = ±3,82 мин

где I - время до образования лужи, мин;

.1 - интенсивность дождя, мм/мин;

а - плотность сложегам (объемная масса) почвы, г/см3;

'8, - средняя ошибка, мин. . 1Тррш.жиои»ая_эроз5Шь_ Орошаемые земли Восточного и Юго-восточного Казахстана характеризуются сильной горнзон--тальной расчлененностью и податливостью к ирригационной эрозии (табл.3).

Основными факторами, способствующими развитию ирригационной эрозии пота при поливе дождеванием, являются недопустимые для данной почвы интенсивность дождя, сила удара капель и уклон орошаемого участка.

Таблица 3

Смыз почвы при поливе по зассзаемым бороздам на фоне разных приемов основной обработки, т/га

NN фонов Приемы основной обработки почвы 1977 г. 1978 г. 1979 »'. Срсдаее

I Вспашка на 20...22 см (КО!1ТрОЛЬ) 13,23 11,88 9,78 11,63

II Вспашка на 27...30 см 12,26 10.98 8,86 10,70

III Плоскорезная обработка на 20...22 см 9,38 8,84 7,56 8,59

IV Плоскореззшя обработка на 27...30 см 7,28 6.97 5,80 6,68

На вариантах со вспашкой смыв почвы составил 10, 70... 11,63 т/га, а плоскорезной обработке - 6,68...8,59 т/т.

Стерневые и пожнивные остатки на поверхности почвы при эбработке плоскорезом снижают ирригационную эрозию. Установлена обратная и корреляциошг т связь между водопр щщае-иостью и смывом почвы при поливе по засеваемым бороздам на }юнс вспашки и плоскорезной обработки. Математическая модель смыва почвы в зависимости о- ее водопроницаемости выражается следующим уравнением регрессии:.

на вспашке ш= - 2,62У + 14,54; — ± 1,26 т/га

на.плоско^езлой обработке 1)1=

- 2,274 + 10,31; 8Ш «

±1,52 т/га

где V - водопроницаемость почвы перед первым поливом, мм/мин;

- средняя ошибка, т/га; К - -0,88; -0,99.

Величина смыва почвы зависит также от числа поливов яровой пшеницы.' Математическую модель смыва почвы в зависимости от водопроницаемости и числа поливов выражается следующим уравнением:

на вспашке ш== 3,45а - 2,137 + 6,48; Б,,, = ±0,87 т/га

на плоскорезной '

обработке пг- 1,58п - 8,69У + 17,85; Б«, = ±0,48 т/га

где п - число поливов;

V - водопроницаемости почвы, мм/мин;

Н =-0,96;-0,99.

Наибол дни смыв почвы наблюдался на производственных участках, где поливы проводились "диким" напуском (табл.4). Минимальный смыв почвы отмечен при поливе по засеваемым бороздам. Сильный смыв почвы происходит при поливе дождеванием агрегатом ДДН-70. Максимальная потеря элементов питания растений и гумуса отмечалась на производственном участке, минимальная - при поливе по засеваемым бороздам. Поливы напуском по полосам и дождеванием агрегатом ДДН-70 занимают промежуточное положение. Среди приемов основной обработки наибольшему снижению плодородия почвы подвергались варианты со вспашкой, положительное влияние на почву оказала плоскорезная обработка. Таким образом, лучшим способом полива, обеспечивающим сохранение плодородия почвы является полив по засеваемым бороздам на фоне плоскорезной обработки почвы на глубину 27...30 см.

Таблица 4

Смып почвы при различных способах полива яровой пшеницы и приемах основной обработки ночш, т/га

Приемы основной оПраоотки почки NN вариантой Способы полива 1977г. 1978г. 19V Sr. Среднее

Ь'спишка на 20...22 см 0 "Дикий" напуск производственные участки 27,50 24,10 25,80

1 Напуск по полосам 21,75 17,40 15, OS 13,03

2 По зассиаемым г'ороззяч 13,23 II.S8 9,78 11,63

3 ДДИ-70 24,40 |T9,S5 17,54 22,71

Плоскорсз-няя оСраоот кл на 27... 30 см 1 Ияиуск по поло-садг 15,20 12,16 10,71 12,02

t По засс еземнм бороздам 7,28 6,97 5,80 6,63

3 ДДН-70 18,28 14,34 12,98 15,20

ВЛЛГОСБЕРЕГАЮЩПЕ ТЕХНОЛОГИИ ОРОШЕНИЯ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР

Яровая_пшси.Щ1А._ Основные площади посевов яровой пше-1шцы на поливных землях размешаются в Восточно-Казахстанской и Семипалатинской областях. В наших опытах на светло-каштановых почвах Уйдешшской оросительной системы влажность почвы на контрольном варианте - (без орошения) уже в начале фазы колошения достигло уровня завядатш растеши! (рис. I, 2, 3,4).

На варианте 2, где поливы проводили по фазам развития яровой пшешщы (кущение, колошение и ншшв), было дано 3 полива, которые позволили поддерживать предполивную влалс-ность почвы в пределах 55-60% от ЧВ.

На третьем варианте для поддержания влажности почвы не ниже 60% от НВ потребовалось проведение 3-4 поливов со средней оросительной нормой 2280 м3/га.

На четвергом варианте, где влажность корнеобитаемс.о слоя почвы поддерживалось на уровне 70% от НВ, было проведено 4-5 поливов со средней оросительной нормой 2280 м3/га.

S** у try/ri*/

' JX.yitv /тупш

s

, I ¡ 1

'M?áso$f/4WOÍ «згу

/vynroy

§ £ SgJS S § § s ,

ITij

«TTVÇTïiTTfÇç^rcr^;-сЛ

V-ЗО OK/UVXfnfbOe ,иоомюф

'¡и/,«/tuçmon и/nrq/

" WiiâÂiM^-

На 5-м варианте - от исходов до трубкованля поддерживали влажность почвы на уровне 65% ст НВ. От фазы трубковання до начала молочной спелости 80% от НВ, и в конце вегетации - 65% от НВ.

Для поддерживания такого уровня влажности потребовалось проведение 4-5 поливов со средней оросительной нормой 2270 м /га.

На 6-м варианте для поддержат;:: влажности почвы не ниже 80% от НВ потребовалось проведение 6-7 поливов со средней оросительной нормой 2300 м3/га.

Наблюдения показали, что водопотреблс лге яровой пшеницы изменяется в зависимости от водообсспеченности кориеобн-таемо$х> слоя почвы и фазы развития. Оно достигает максимума в период от выхода в трубку до колошения, после чего наблюдается постепенное его снижение.

В среднем за 4 года суммарное водопотребление в период .всходы-кущенне составило 44, кущение - выход в трубку - 57, выход в трубку -колошение - 72, колошение - молочная спелость - 65 и молочная - полная спелость 62 м3/га.

В начальный период вегетации яровой пшеницы (от посева до всходов) расход влага происходит в основном за счет испарения с поверхности поля. Продолжительность периода составляем 7-11 дней, при расходе, влаги 3-4% от суммарного расхода. В среднем в сутки величина испарения с поверхности поля составляет 8-14 муга.

От всходов до кущения (17-19 дней) расходуется 8-12%, от кущения до трубковання (16-17 дней) расходуется от 14 до 17% суммарного водопотребленпя.

Наиболее интенсивный расход влаги - 29,5% происходит в период трубкованве - колошание.

От колошення до молочной спелости расход влаги снижается до 20-24%, при среднесуточном расходе 30-45 м3/га. От молочной спелости расходуется 17-20% и 27-35 м3/га соответственно (рнс.5, 6).

В начале вегетации яровой пшеницы суточное водопотребление на варианте предполивной влажности 80% и на контроле почти не различается. По мере развития яровой пшегащы и усиления напряжения метеорологических факторов расход влаги на варианте 80% НВ резко возрастает по сравнению с контролем. Соответственно, надземная и корневая биомасса на контрольном варианте была в два раза меньше, чем на варианте 80% от КВ. Таким образом, предполшзной порог влажности почвы 80% от

НВ в наибольшей мерс отвечают требованиям яровой пшеницы к водному режиму почвы.

Уравнение связи од о п о тр е б л с ш иг яровой пшеницы с урожаем зерна имеет следующий вид:

Е

У = К - ——, Е-0

где . У - урожай зерна, т/га; Е - суммарное водопотрсбление, м3Да; О -осадки за всгетацшо пшеницы, м3Да; К - коэффициент, отражающий влияние уровня агротехники, сортовой продуктивности. К = (1-(а-гс-г1)), где а - освоенность севооборотов, системы удобрений, мероприятий по уходу за посевами; с-отклонепля от требований сортовой агротехшпги и продуктивность районирован! гых сортов г=о сравяешш С перспективными; ^повышение среднесуточной температуры в период налива зерна над оптимальной.

Рис.5. Водопотрсбление яровой Рис.6. Водопотребление яровой

пшеницы ко периодам пшеницы по периодам

развития на варианте . размгпи на варианте

80% от НВ (1973 г.) 80 % от НВ (1974 г.)

В годы проведения исследований величина суммарного во-допотреблепия яровой пшеницы колебалась - от 1058 мУга на контрольном варианте (1974 г.) до 4119 м3/га на варианте с порогом предполивной влажности почвы 65-80-65% от НВ (1972).

Удельный вес оросительной воды в водообеспеченные атмосферными осадками годы изменяется от 43,2% до 56,5%. В засушливые годы доля оросительной воды составляет 79,9%, а удельный вес почвенной влаги в водном балансе снюхается до 617,1% (рис.7).

Коэффициент водопотребления снижается с повышением урожайности яровой пшеницы. В среднем за 4 года водопотреб-лепне по вариантам опыта изменялось от 2037,1 до 2979,3 м'/га.

г-Фае

Из

Я7?1. • ¿9731. /¡7?С. /373г.

I ._.I Оессспр^ймол ЁЗ ЛпмесряглилгегаЛк? ШШ Влогозмма*п2#ою&<-

Рис.7. Суммарное водопотребленпе яровой пшеницы по вариантам.

Различный уровень увлажнения почвы оказали свое влияние на развитие растеннй. Наибольшую надземную массу имели растения пшеницы при увлажнении почвы 80% от НВ. Второе место занимали вариант с режимом орошения 65-80-65% от НВ.

Наилучшие услозия для развития корневой системы яровой пшенины создаются при режиме орошения 65-80-65% от НВ. На этом варианте содержание корней в слоях 20-30 и 30-40 см выше, чем на вариантах 70 и 60% от НВ.

На рост и развитие корневой системы яровой пшеницы оказывают влияние способы полива и приемы обработки почвы. На вариантах с плоскорезной обработкой на глубину 20-22 см, масса корней 10 растений в слое 0...40 см составила 1,36, а при глубине обработки 27...30 см-1,43 г. На вариантах вспашки 1,18 и 1,17 г соответственно.

. «.Глубокая. обработка .почвы -приводит к увеличению количества корней в слоях 20...30 см и 30...40 см. При плоскорезной обработке масса корней была больше, чем но вспашке. Так в фазу полной спелости яровой пшеницы на вариантах с плоскорезной обработкой масса корневой в слое 0-10 см составила соответственно по способам поливов 2,21...2,14, а на варианте вспашки - 1,7...2,1 г.

По влиянию на рост и развитие корневой системы лучшим был полив по засеваемым бороздам. Так, в фазу полной спелости масса корней 10 растений по вспашке составила 5,88...5,94, а по плоскорезной обработке 6,12...6,32 г тогда как при поливе напуском по полосам по фонам обработки почвы масса корней составила соответственно 5,50...5,54 и 5,79.«6,02/Наименьшее накопление корней наблюдалось при дождевании 4,45...4,51 и 4,78...5,02 г соответственно.

Наиболее высокий урожай яровой пшеницы (18,1 ц/га) бш получен на варианте, где в течении всего периода вегетации влажность почвы поддерживалась на уровне не ниже 80% от НВ. На этом варианте было проведено от 6 до 7 вегетационных поливов с оросительной нормой 2200-2500 м /га (табл.5).

Таблица 5

Урожай ярозой пшеницы, ц/га (среднее за 1972-1975гг.)

Варианты опыта Годы Среднее Прибавка

1972 1973 1974 1975

1.Контроль (без орошения) 0,7 1,0 - 1,0 0,9 -

2.ПОЛИВЫ по фазам Г,8 12,0 V 11,5 10,6

3. - " - при 60-60-60% от НВ 12,5 11,7 10,8 . 11,6 10,7

4. -" - при 70-70-70% от НВ 16,1 15,4 14,9 18,1 16,1 15,2

5. - " - при 65-80-65% от НВ 18,6 16,0 15,6 20,7 17,7 16,8

6. - " - при 80-80-80% от НВ 17,8 Щ, 16,4 21,3 18,1 17,2

Близкий урожай (17,7 и/га) получен на варианте, где поливы проводились по схеме 65-80-65% от НВ. Для поддержания указанной влажности на варианте было проведено 5 поливов с оросительной нормой 2000-2400 м3/га. .

Зерно яровой пшеницы содержало при орошении 11,2-13,0% белка, без орошения -14,3%. С повышением порога предполив-ной влажности почвы повышается урожай яровой пшеницы, а содержание белка и сырой клейковины снизилось. Однако валовый сбор белка с орошаемых вариантов был выше, чем с не орошаемых.

Продуктивная кустистость на делянках с плоскорезной обработкой почвы была выше, чем на вариантах со вспашкой.

Варианты плоскорезной обработки имели преимущество по массе 1000 зерен, длине колоса и количеству зерен в колосе. В среднем за три года при поливе напуском по полосам урожайность снизилась на 1,0 ц/га, при поливе по засеваемым бороздам на 0,6 ц/га и при дождевании агрегатом ДДН-70 на -0,7 ц/га. В. отличие от вспашки увеличение глубины плоскорезкой обработки до 27...30 см приводит к повышению урожайности, при поливе напуском, по полосам на 1,0 при поливе по засеваемым бороздам на 1,1 и при дождевашш агрегатом ДДН-70 -на 0,8 ц/га.

Эффективность плоскорезной обработки почвы полностью зависит от весенней влагообеспеченностн почвы. В годы с засушливой ксенон прибавка урожая на варианте с плоскорезной обработкой почвы па 27...30 см. составила: при поливе напуском по полосам - 3,8 при поливе по засеваемым бороздам - 6,5 на вариантах с дождеванием .агрегатом ДДН-70 урожайность яровой .пшеницы по сравнению, с "контролем" была н-тзее на 1,4 ц/га. В годы с влажной весной варианты вспашки и плоскорезной обработки по урожайности отличались незначительно. Так, величина прибавки урожая против "контроля" на вариантах с плоскорезной обработкой на 27-30 см составила: при поливе напуском по полосам' - '1,4,. лрн поливе по засеваемым бороздам - 4,1 ц/га, а вариант "ДДН-70" уступал "контролю" на 1,2 ц/га. В 1979 году показатели урожайности занимали, среднее положение.

Среди изучаемых способов полива, на всех вариантах основной обработки почвы максимальный урожай яроиой пшеницы (21,7 - 24,9 ц/га) получешл при поливе по засеваемым бороздам, наименьшее - на вариантах с полевом дождевальным агрегатом ДДН-70 - (16,6-18,6) ц/га (табл 6.)

Таблица б

Влияние приемов основной обработки почаы способов орошения на урожай яровой пшеницы (средние за 1977-1979 гг.),

и/га

j . 1 Годы Прлсм!.: основной ' Способы | обработки псы:.: ! полива | 1 ¡1977 !¡978 11979 Среднее, u/n 1 Приемка, Ii/га

1 . 2 3 1 4 5 б 7

Вспашка на 20...22см . (КОЛТрОЛо) Напуском 5Ю полосам ! 38,2 ¡21.0 2 !).3 19. а 0

По зассг.ломм.ч бороздам 22,4 22,3 21,7 +1,9

ДШ1-71) ил 1S.0 117.6 16.6 -3,2

£сш:аха на 27...30см Ншускок «о паюсам 17,0 20,! 19.4 18,S -1,0

По засоласмь:м бсрОХчЗМ 19.2 22.3 21.8 21,1 +1.3

дан-70 13.6 IV.2 16.9 15.9 -3,9

Шоскорсзная оор.аСот-ка на 20...22 см Напуском по полосам 20,4 21.9 21.7 21.3 +1,5

По гзссвасмы.ч бороздам 23.0 24.4 24.0 23,8 +4,0 ''

ДДН-70. 15.8 19,3 1S.2 17,S -2.0

Плоскоркшаа обработка па 27...30 см Напуском го полосам 22,0 22.4 22,6 22,3 +2.5

По засеваемым бороздам 24.7 25,1 24,9 24,9 +4,9

ДДН-70 16.S 19.8 19.2 18,6 -1,2

НСРМ, и/га Приемы обработки 1,42 1.17 1.05'

Способы полила 1.38 1,25 1.23

Ячмень. !хл}0Цсрна,__В полупустынной зоне влажность почвы в течение периода вегетации ярового ячменя п люцерны находилась в зависимости от режима орошения. В период вегетации ячменя при нижнем пределе 60 % от ИВ влажность почвы колебалась от 12,5 до 16,2 %, при 70% НВ-14.С-i;4ö>c, при 80% НВ^- 16,4-18,2%, при 65-80-65% ЫВ -13,218,2%, а на котроле -9,6-16,2%. Количество поливов по вариантам опыта колебалось от 2 до 6 , а оросПтёлыше нормы - от 1400 до 2S30 MS/Va. Результаты опытов дают 'основание считать, что предполивная влахаюсть почвы для ярового ячменя должна быть не ниже 65-80-65% от IIB. >

Наилучшие условия для люцерны обеспечиваются при поддержании нижнего порога оптимального увлажнения почвы на уровне 70 % от НВ.

Кукурузу Для получения дружных всходов кукурузы на силос в полупустынной зоне потребовалось проведение предпол;изной влагозарядки почвы нормой 500 м7га.

В среднеувлажнсншпе годы для поддержания шпаге го порога увлалшения почвы на уровне 60-70-60 % НВ в течение вегетационного периода потребовалось проведение 3 поливов с оросительной нормой 2200 м-Да, па варианте 70-80-70% и 70-80-80% НВ проведено 4-5 поливов с оросительной нормой 2300-2320 м3 /га.

Суммарное водопотреблегаге кукурузы в пустынной зоне Жамбылской области изменяется от 2500 до 8000 м3/га в зависимости от сорта или гибрида и других факторов. Водопотребле-нис кукурузы на зерно было рассчитано но метеорологическим данным. • '

Орогчтельную норму кукурузы на зерно рассчитывали с учетом дефицита испаряемости по формуле:

МН=ДЕ, =Е,-(УН + 10РВ + Г) .

где М!! - ороентельнхч норма, м3/га,

АЕу - суммарное водопотреблетше за этот период, м3/га Еу -дефицит водопотребления за вегетационный период, м3/га •

Уп - исходный запас влаш в почве на начало вегетации,

который может быть использован растениями, м3/га, Рв - атмосферные осадки за вегетационный период, мм, Г - капиллярное использование грунтовых вод, м3/га.

Режим орошения кукурузы' рассчитали для среднемиоголет-него и для конкретного года, при.естественном 'тлажнешш кор-необигаемого слоя почвы к началу вегетационного периода и при орошении путем проведения влагозарядковых и вегетационных поливов.

При естественном увлажнении корнеобитаемого слоя почвы в зависимости от климатических особенностей года потребовалось от 7 до 10 вегетационных поливов с оросительными нормами от 3600 до 5840 м3/га.

Расчетные данные показывают, что проведение предпосевных влагозарядковых поливов в пустынной зоне дает возможность более эффективно использовать водные ресурсы.

Расчетные данные по режиму орошения кукурузы на зерно сравнивались с данными, полученными в полевом опыте.

Норма влагозарядковых полчвов в зависимости от суммы осенне-зимних атмосферных осадков изменялась от 980 до 1400 м 3/га. В зависимости от количества атмосферных осадков и вегетационного периода оросительная норма изменялась от 1650 до 3374 м3/га.

С увеличением порога предполнвпой влажности почвы повышается урожайность кукурузы. Прибавка урожая по сравнению с контрольным вариантом колебалась в пределах от 13 до 37 ц/га. Прирост урожая на варианте с порогом предполивиой влажности почвы 60...70...60% от НВ по сравнению с контролем составляет 13...15 ц/га (табл.7).

Таблица 7

Урожайность кукурузы и коэффициент продуктивности использования оросительной воды в зависимости от режима орошения

Коэффи-

циент про-

Вари- Число Ороси- Атмос- Суммар- Урожай- Прпбаи- дуктивнос-

анты поли- тельная ферные ное ность ка jpo- ти исполь-

вов норма, • осадки, водопот- зерна, ЖЯЯ, ЗОН. .¡1Ш

муга (.!3/га рсблешю, ц/га ц/га ороситель-

м3/га ион воды,

м3/га

1979 г.

1 3 2440 260 2700 20 . 122

2 4 2S20 260 3060 , 34 14 83

3 5 . ЗОЮ 260 3270 45 26 65

4 6 3105 260 3365 51 , 32 • 61

5 8 3374 260 3634 54 35 63

1980 г.

I 3 2700 770 3470 23 _ 113

2 4 285., 770 3625 . 36 13 94

3 5 3050 770 3S20 49 26 62

4 6 3135 770 ЗР05 56 33 57

5 7 3205 770 3975 60 37 58

1981 г.

1 2 . 1650 1400 3050 28 - 59

2 3 2420 1400 3820 43 15 56

3 4 2510 1400 3910 51 23 40

4 5 2600 1400 4000 58 30 46

5 6 2840 1400 4240 60 32 48

Значительный прирост урожайности кукурузы на зерно обеспечивает повышение порога предполивной влажности до 7070-70% и 70-80-70% от НВ. Дальнейшее повышение предполивной влажности почвы до уровня 80-80-80% от ИВ дает незначительный прирост урожая (2...4ц/га). Очевидно, при высокой влажности корнеобитаемого слоя почвы следует вносить повышенную дозу минеральных и оргсшиче лсих удобрений.

Минимальный расход воды для создания единицы товарной продукции отмечается на варианте орошения - 70-80-70% НВ.

ОПТИМИЗАЦИЯ СПОСОБОВ И ТЕХНИКИ ПОЛИВА

Важным критерием при выборе способа и техники полива является водопроницаемость почвы. Наблюдения, проведешше в полупустынной зоне Восточного Казахстана показали, что с увеличением слоя воды водопроницаемость возрастает, а в последующие периоды сглаживается.

На основе этих данных, нами получены кривые скоростей впитывания для равных интервалов времени при переменном слое воды над поверхностью почвы.

На основе данных по водопроницаемости построена кривая впитывания воды в почву при поливе дождеванием с максимально допустимой интенсивностью, без образования луж.

Нами изучена оптимальная длина гона дождевального агрегата ДДА-ЮОМА (табл.8). .

Таблица 8

Потери оросительной вода в зависимости от длины гона (среднее за 1972-1975 гг.)

Показатели Варианты опыта

50м 100м 200.ч. 4 "0м 600м

Поливная норма, м'/гя 300 300 300 300 300

Накопление воды, м'/га 237 252 219 183 16.4

Потери воды, м'/га 63 48 81 117 138

Потери воды, % * 21 16 27 39 46

С увеличением длины гона резко увеличивается потери оросительной воды. При длине гона 600 м потери воды достигают почти 50%, Оптимальная длина гона ДДА-100М для условий Уй-

дсшшскон оросительной системы составляет 100 м. При поливе делянок с длиной борозды 80 м, глубина увлажняемого слоя почвы составляла 0,50 м, а на деллнках с длиной борозд 100-140 м она достигла 0,68 м.

Важнейшим показателем оценки качества проведенного полива является коэффициент использования воды (КИВ) представляющий собой отношение расчетной поливной нормы к фактической поливной норме впитанной в почву (табл.9).

Таблица 9

Влияние длины борозд на поливную норму и глубину увлажчепия почвы при поливной струе 0,4 л/с (среднее за 19831985 гг.)

Длина борозды Продолжительность пода'Ш поды, ч Фактнч. поливная норма, м3Да Глубина увлажнения. м КИВ

80 м 2,36 609 0,50 0,98

100 м 3,32 689 0,57 0,88

120 м 4,35 746 0,63 0,80

140 м 5.47 805 0,68 0.75

Наибольший коэффициент использования оросительной воды - 0,98 отмечен на вариантах опыта с длиной поливной борозды 80-100 м.

Для установления оптимальных элементов техники .борозд-кового способа полива в пустынной зоне Жамбылской области нолевые опыты были проведены на посевах кукурузы.

Наблюдения показали, что время добегания поливной струи зависит от длины борозды и колеблется от 16 до 306 мин. В зависимости от продолжительности поступления воды в борозду изменяется глубина промачивания серобурой почвы от 28 до 107 см.

Оптимальное промачивание до расчетной глубины 80 см обеспечивается п. н длине поливной борозды 200 м и продолжительности подачи воды 205 мин. При таких элементах техники полива величина фактической поливной нормы примерно соответствует расчетной. Уменьшение длины поливной борозды снижает глубину увлажнения и фактическую поливную норму. При удлинении поливной борозды до 250 м и величина фактической поливной нормы увеличивается на 22 %.

Таким образом, в зависимости от длины поливной борозды при поливе нормой добегания необходимо внести коррективы (табл. 10).При поливе по удлиненным бороздам поливная норма

Таблица 10

Режим орошения и урожайность кукурузы а зависимости от длины борозды (среднее за 1979-1930 гг.)

Длина оорозды, м Число П0Л1Ш03 Поливная норма, м". гач Ороситсльная норма, м3/га Урожайности, ц/га

Пронзподстпсииый полип (контроль) 3 SS6 2570 22

50 9 202 1920 55

100 8 302 2418 56

150 6 510 3060 57

200 5 604 2880 59

250 ■5 765 3690 59

возрастает, увлажнял более глубокие слои почвы, что в свою очередь сокращает число поливов.

Опг'мальной длиной поливных борозд доя кукурузы на зерно в пустынной зоне является 200 м. При более сложном рельефе орошаемых полей можно ограничиться длиной борозд в 150 м.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИ ОПТИШ13АЦИИ ВОДНОГО РЕЖИМА ПОЧВ

Многочисленные опыты показывают, что для получения высоких урожаев требуется оптимальное сочетание удобрений и режима орошения.

На Уйденинской оросительной системе в Восточном Казахстане установлено, что прп.повышении поро"! предполивной влажности почвы от 60% до 80% от НВ й при внесении рекомендованной дозы удобрений урожай зерна увеличивается на 9,6 повышенной - на 12,3 и высокой - на 14,4 ц/та.

Наибольшее влияние удобрений на урожайность яровой пшеницы проявилось на вариантах с предполивной влажностью почвы 80% и 65-80-65% от НВ. При снижении предполивной влажности почвы до 60% от НВ эффективность удобрений уменьшалась.

Увеличение норм минеральных удобрений значительно снижает коэффициент водопотреблешгя, а следовательно повышает эффективность использования почвенной влаги (рис.8).

Повышенные дозы минеральных удобрений на фоне различных режимов орошения (70,65-80-65 и 80% от Н13) обеспечивают получение высокого урожая зерна с большим содержанием белка и клейковины.

Наименьшее количество белка - 11,2 % и клейковины -23,0%, содержалось в пшенице, выращенной без удобрений на фоне режима орошения 80% от НВ.

При внесении одинарной нормы (N45PcoICí5) удобрении со-держангс белка повысилась с 11,2 до 12,3%, сырой клейковины с 23,0 до 24,6%. При поддержании предполивной влажности почвы на уровне 70% от НВ на фоне различного уровня питания урожайность зерна ярового ячменя увеличивается на 7,5 -11,5 ц/га. Повышение нижнего порога влажности почвы до S0% от НВ приводит к еще большему увеличению урожайности зерна ячменя, прибавка которого по отношению к контролю составляет 16,0-17,6 ц/га.

При внесении одинарной нормы удобрений происходит по-' вышеняе урожая зерна ярового ячменя на 2,4 - 16 ц/га, то на этих же вариантах при внесении N^P^IOo урожайность зерна ярового ячменя увеличивается на 4,5 - 6,1 ц/га но сравнению с вариантами, где было внесено N^PgoKjs- Увеличение годовой нормы удобрений до N^Pj^K^ увеличила урожайность зерна на 6,8 - 8,4 ц/га по сравнению с нормой (N45P60K45) удобрении.

В условиях полупустынной 'Зоны на светло-каштановых почвах увеличение урожайности зерна ярового ячменя при орошении обеспечивает режим орошения (55-80-65% от НВ н дозы минеральных удобрений NtflPnoKüo- Повышение предполивной влажности почв до 80% от НВ и внесите высокой нормы удобрений ( Nn5PUoK75) хотя и повышает урожай зерна ярового'ячменя, но отдача от удобрении при этом снижается. Опыты показали, что урожайность кукурузы на силос при повышении уровня предполивной влажности до 70-80-70% от НВ повысилась на 141-156 ц/га, по сравнению с контролем. Дальнейшее увеличение • предполивной плажности почвы до 70-80-80% от НВ не привело к существенному росту урожайности.

Таким образом, наибольшее увеличение урожайности зеле-• ной массы кукурузы происходит при поддержании нижнего предела -ложности почвы на уровне 70-80-70% от НВ, при котором можно получить в зависимости от уровня минерального питания

Рис.8. Влияние влажности почвы и минеральных удобрений на урожай и коэффициент водопотребления яровой пшеницы (1972-1975 г.г..).

358-511 ц/га. При оптимальном режиме орошения внесение ^45^*120^45 способствовало прибавке урожайности 60 ц/га , а внесение К^Рш К<и повышало урожайность на 124 ц/га по сравнению с нормой - К45Р,'ЛК45.

С повышением порога Иредполивной влажности почвы урожайность люцерны увелшпгоается. Так, поддержание вляж-иости почвы на уровне 60% от НВ способствовало увеличению урожайности сена на 10 ц/га по сравнению с контрольным вариантом. Увеличение влажности почвы до 70% от НР повысило урожай - на 24 ц/га по сравнению с контролем. Дальнейшее по-вышетше влажности почвы до 80% от НВ дало незначительное повышение урожайности люцерны по сравнению с вариантом 70% от НВ.

Существегагое влияние на величину урожайности сена люцерны оказывали нормы вносимых минеральных удобрений. Оптимальные дозы минеральных удобрений - К^Р^К^ обеспечивали прибавку урожая сена люцерны в пределах 10,4-20,6 ц/га. ■

Расчета экономической эффективности изучаемых приемов показали, что общий удельный вес всех затрат направленных на регулирование водного и питательного режимов почвы при возделывании яровой пшеницы составил 10,5 - 13,3%.

Наиболее экономически целесообразным сочетанием норм удобрений и уровня орошения для яровой пшеницы и ячменя оказались: норма удобрений - Nl>0P120K и режим орошения -65-80-65% от НВ. Они обеспечили наибольший доход, низкую себестоимость и самую высокую рентабельность. Дальнейшее увеличение нормы удобрений (до N135P1S0K75) и предполнвной влажности почвы (до 80% от НВ), несмотря на некоторое увеличение урожая, не сопровождается повышением экономической эффективности, за счет дополнительных затрат. Расчеты показывают, что наиболее экономически целесообразными сочетаниями норм удобрений и орошения оказались: для кукурузы ira силос -N90P120Î40 н 70-S0-70% от НВ, для люцерны на сено - N45Pp0K60 и 70% от НВ.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД ДЛЯ ОРОШЕНИЯ И ФИТОМЕЯИОРАДИЯ ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВ

Земледельческие ноля орошения являются надежным средством очищения сточных вод и охраны водоемов от загрязнения.- Проблема использования сточных вод имеет исключительно важное значение дай: г.Алматы, где в накопителях имеются Солее 800 млн. кубометра сточных вод.

Наши наблюдения показали, что при длительном орошении сточньс.ми водами светлых сероземов происходит значительное улучшение их : агрохимических свойств и незначительное накопление в почве микроэлементов. Для накопления в орошаемой почве тяжелых металлов до уровня ПДК по нашим данным потребуются сотни лет. В опытах с орошением сточными водами были испытаны кормовые культуры: кукуруза на силос, люцерна, топинамбур, топиносолнсчнпк (табл.11).

Полнвы сточными водами силосной кукурузы обеспечило увеличению ее высоты на 20-50 см, а площади листовой поверхности на 200-700 см2 по сравнению с поливом чистой водой. Аналогичные данные получены по люцерне, где орошение сточными водами дает прибавку урожая зеленой массы - 124 ц/га

Полив сточными водами с порогом предполивной влажности 70% НВ" оказывает заметное влияние на высоту стеблей тогшпам-

Таблица 11

Урожайность кормовых культур при орошении сточным!,- водами, ц/га

Варианты опыта Кукуруза на силос (1977- -1979гг.) Люцерна зеленая масса (19881991гг.) Топинамбур зеленая масса (19891991гг.) Топиносол-нечник зеленая масса (1989-1991гг.)

Поливы чистой содой 70% ог НВ 365 342 932 1186

Поливы сточной водой 70% от НВ 538 466 1097 1213

НСРпс ц/га 40,3-51.6 9,4-33,9 60,2 44,2

бура и топиносолнечннка, где масса одного растеши ^ыла заметно выше. Урожайность у топинамбура увеличилась на 1112%, а гопиносолнечкика - на 10,2%. Эти растения оказались более урожайными: по сравнегапо с другими силосными культурами.

Одним из пугаЪ решения п. эблемы улучшения засоленных почв является возделывание солеустойчивых кормовых трав.

В качестве фнтомелиорантов на засоленных почвах были испытаны: донник под покров овса, кукуруза, сафлор, люцерна и амарант.

Опыты проводили в учебно-опытном хозяйстве "Джанашарское " на среднесолончаковой луг^во-каштановой почве с залеганием грунтовых вод на глубине 80-105 см.

Эти почвы содержат в слоях 0-10, 10-20 и 20-30 - соду 0,32; 0,64; 0,72 м/экв, а в слое 0-50см до 2 м/экв. Содержание поглощенного натрия свидетельствует о средней солонцеватости.

Сильная степень засоления снижает рост и развитие кукурузы на 86%, люцерны на 52%, сафлора на 52%, овса на 50% и донника на 41%.

Наиболее содосолеустойчнвым является донник желтый, затем следует сафлор, менее солевыносливым люцерна и кукуруза.

Средняя степень засоления снижает продуктивность у кукурузы на 50%, люцерны на 46%. сафлора на 34%. Посевы амаранта выдерживали избыточную щелочность и высокое содержание хлора.

Таким образом, посевы донника под покровом овса выносят сильное засоление, а посевы сафлора - среднее засоление, однако требуется предварительное опреснение почвы.

Приемы мелиорации оказали существенное влияние на солевой режим почвы. На всех вариантах обработки наблюдается рассоление почвенного профиля. По фону глубокой вспашки, верхний слой почвы опреснился, снизилось содержание солей. Средняя степень засоления сменилась на слабую. В почвенном растворе пахотного слоя снизилось содержание воднораствори-мого натрия.

На среднезасоленных солонцах урожайность донника в зависимости от нормы высева семян и способа обработки почвы колеблется от 23,8 ц/га до 16,3 ц/га на контроле. Лучшая урожайность (22,4-23,8 ц/га} была получена при норме высева 4-6 млн. всхожих семян на один гектар.

В зависимости от способа обработки и способа посева урожайность донника колеблется от 23,0 до 16,2 ц/га на контроле. Лучшая урожайность - 23,0 - 21,3 ц/га была получена при широкорядном способе посева с междурядьями 30 см.

Таким образом, результаты исследований показывают, что лучшим агротехническим фоном для возделывания донника -фитомелиоранта является отвальная вспашка на глубину 30-32 см с рыхлением на глубину 35 см. На фоне такой обработки почвы необходимо проводить посев донника широкорядным (30 см) способом с нормой высева 12 кг/га.

ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАЦИО-НАЛЬНОГЭ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫХ И ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

При решении экономико-математических задач по планированию и организации сельскохозяйственного производства методами линейного программирования обычно исходят из допущения, что все параметры экономико-математической модели, ресурсы, технико-экономические коэффициент ! и коэффициенты целевой функции являются заранее известными величинами.

Это допущение во многих случаях оказывается недостаточна строгим, так как сельскохозяйственное производство в значительной степени подвержено воздействию нерегулируемых человеком природных факторов, которые существенно влияют на урожайность и его стоимость, затраты труда, оросительную пор^ му и др.

Оптимизация производственной структуры сельскохозяйственных предприятий в большинстве случаев требует стохастического подхода. Среди факторов важнейшее значение имеют колебания урожайности сельскохозяйственных культур под воздействием климата, вызывающего колебания оросительной нормы. В годы с различной урожайностью по разному складывается использование сельскохозяйственной продукции и посевов. В зависимости от урожайности изменяются показатели выхода продукции и затрат ресурсов на 1 га посевов, объемы валовой и товарной продукии, размеры прибыли.

Планирование урожайности сельскохозяйственных культур при разрпботке модели включает, помимо средней вероятности на перспективу, определение закона распределения урожайности в сухой, средней и увлажненный годы.

В засушливые годы резко возрастают оросительные но/мы, одновременно увеличивается объем дополнительной продукции с этих п.:ощадей. При этом затраты будут различны для равных массивов орошения и возделываемых культур.

В оптимизационных экономико-математических моделях весь интервал наблюдений за изменением количества осадков и урожайности ведущих культур на орошаемом массиве, был разбит на ряд интервалов, так чтобы каждый из них представлял особые условия сельскохозяйственного производства по затратам н выходу продукции.

Модель состоит из основного и вспомогательного блоков Щ, , Д2, Дз, число вспомогательных блоков соответствует числу принятых условно различных исходов по урожайности (неурожайные, средние и урожайные годы).

Оросительная норма сельскохозяйственных культур для среднего года установленная по экспериментальным данным принята в качестве базовой.

Кривая обеспеченности построенная по ряду фактической урожайности на богарных землях, используется для определения урожайности по основным сельскохозяйственным культурам в засушливые и увлажненные годы (табл.12).

Разработанная нами экономике- математическая модель

Таблица 12

Урожайность основных сельскохозяйственных культур в _различные по увлажнению годы __

Основные сельскохо- ГОД Обеспеченность, Урожайность,

зяйственные культуры % %

Засушливый 80 0,23

Зернофуражные Средний 60 0,24

Увлажненный 10 0,27

Засушливый 80 3,8

Кукуруза Средши! 60 3,5

УвлажнстгЫй 10 5

Многолетние трапы на Засушливый 80 0,38

ссно Средний 60 0,42

Увлажненный 10 0.52

, (ЭММ) позволяет находить оптимальные параметры развития орошения при наличии животноводческого сектора.

Научная новизна данной модели заключается в том, что она учитывает такие факторы как: стохастично.сть погодных условий и изменение оросительных норм. Эта модель приспособлена. к специфическим природным особенностям Казахстана: - резкой континентальности г пшата - низкого плодородия почв, высокую расчлененность рельефа, близкого залегания грунтовых вод, что обусловливает особые режимы орошения, Для этого исп -щьзу-ются 36-летний (1937-1972 гг.) ряд наблюдений за метеорологическими элементами. Исходя из того, что сумма осадков за вегетационный период для среднеурожайного года (60% обеспеченности по проекту) принимается соответствующей норме орошения, предлагается пропррционально к наблюдаемым осадкам снижатьили увеличивать последнюю зависимость от влагообес-печепности года (табл.13).

Полученные таким образом данные в дальнейшем используются при оптимизационных расчетах с помощью экономико-математических моделей.

На основе экономико-математической модели, принятых исходных предпосылок и ограничении - разработана система линейных уравнений, неравенств и логических условий на базе которой составлены программа расчетов на ЭВМ.

Задача оптимизации размещения посевов сельскохозяйственных культур на богаре и на орошении, при котором достигаются заданные объемы производства, каждого вида планируемой продукции с минимумом расчетных затрат, решается с помощью распределительной модели.

Для заданного расчетного года находятся оптимальные значения следующих пер менных -^л- площадь, занятая 1-ой

. Таблица 13 Расчетная оросительная корна для лет различной влагообеспечегтости, в полупустынной золе Республики Казахстан (поданным Мштодхоза), м3/га-

Культуры Оросительная г"*рма, м3/га

засушлнпын средней увлажненный

влажности

Зер1!офтпа>Ю!?.н? 434» 3300 2820

Силосные 4240 3500 2920

Однолетние тр;шл:

- на зеленый корм 5590 4850 4260

- на муку 5590 4850 4260

- на сснаж 5590 4550 4260

Миоголстилс:

- па сспо 5590 4850 4260

- на муку 5590 4850 4260

- на зеленый корм 5590 4850 4260

культурой на Л - ом массиве с 1 - ым способом производства; Я|К - объем используемой } - ым массивом (I = I) из какого источника; Рп-площадь I - го массива, занятая под посевом ¡-он культуры; - объем продуюпш Л - ой кормовой культуры.

Программой выдаются суммарные затраты необходимые для производства заданного объема продукции £п,; в оптимальном плане, при соблюдении следующих ограничений:

а) потребность в воде сельскохозяйственных культур не должна превышать объема вода подаваемого по магистральному каналу:

\Упоп,=^ЗДд; О^здд.=19б52000 м3)

б) площади посевов на орошение и богаре не должны превышать располагаемых площадей земельного фонда:

. £^,=>5970 га; £р/ = 6000га;

При проведении расчетов все исходные данные представляются в виде специальных технологических матриц, в которых даны плановые, производстветше, технические и стоимостные показатели для всех способов производства сельхозпродукции на орошаемых землях по всем возделываемым культурам с учетом площадей, оросительных норм и урожайности сельскохозяйственных культур.

выводы

1. Климатические, геоморфолопгаеские, почвенные и мелиоративные условия орошения Восточного, Юго-Восточного Казахстана характеризуются исключительным разнообразием, обусловливающим необходимость дифферешшрованшг поливных режимов и техники полива сельскохозяйственных культур, возделываемых в этих регионах.

2. В наибольшей степени орошаемые почвы этих регионов уплотняются при поливах напуском и дождеванием. Полив по засеваел.ым бороздам способствует улучшению водно-физических свойств почв.

3. Плоскорезная обработка почвы на глубину 27-30 см разрыхляет уплотненный подпахотный ело*, и снижает ирригационный смыв, величина которого зависит от способов полива.

Максимальный ирригационный смыв почв отмечается при поливе по бороздам, наименьший - при поливе'по засеваемым бороздам на фоне плс :корезной обработки почв.

4. Водный баланс орошаемого поля определяется величиной суммарного испарения, которое зависит от запаса почвенной влаги и состояния травостоя. Яровая пшеница от всходов ; о молочной спелости расходует на транспирацшо 68, от молочной до восковой спелости 24% радиационного баланса. Затраты тепла на испарение влага составляют 90-95%.

5. Орошение оказывает положительное влияние на микроклимат: ещокает максимальные температуры воздуха и почвы на 4-5°, повышает относ1ггельную влажность воздуха. на 15-30%. Наиболее благоприятное воздействие на микроклимат оказывает дождевание.

6. Оптимальные условия для роста и развития яровой пшеницы в полупустынной зоне создаются при поддержании шскне-го порога влажности почвы на уровне 65-80-65% от НВ, для чего в средневлажные годы необходимо 4 полива с оросительной нормой 2000-2200 м3/га, в засушливые - 5 поливов с оросительной нормой 2400-2500 м /га. Максимальное водопотреблеине яровой пшеницы (28-35%) отмечается в период трубковашш-колошешгя, когда среднесуточный расход влага составлял 50-68 м3/га. Удельный вес оросительной воды в водном балансе в зависимости от года составляет 43-80, почвенной влаги 6-17%.

7 Оптимальные режимы орошения ярового ячменя соответствуют предполнвноЬ влажности почвы 65-80- '5%, люцерны -70-

70-70%, кукурузы на силос 70-80-70%, кукурузы на зерно -70-8070% от НВ. При этих режимах орошения отмечается наиболее высокий коэффициент использования оросительной воды.

8. Получешше значения бноклпматнческих коэффициентов даю г возможность эмпирическим путем рассчитать суммарное водопотребление яровых культур за любой отрезок вегетационного периода.

Расчетный метод режима орошения кукурузы на зерно в пустынной зоне соответствует водному режиму корнеобитаемого слоя с порогом предполнвной влажности 80-80-80% от НВ.

9. Лучшая равномерность увлажнения почвы и экономия оросительной воды достигается при круглосуточном поливе дождевальным агрегатом с длиной гона 100 м и использованием скользящей перемычки. При дождевании корневая система яровой пшеницы развивается в верхнем слое, накапливаясь в большей степени при повышении порога предполнвной ллажности почвы. •

10. Теоретически обоснована скорость впитывания воды в почву при поливе дождеванием без: формирования стока и образования луж. Установлено, что увеличением слоя воды над почвой, скорость вшггьгоашхя в начальный период возрастает, затем выравхшвается. вне зависимости от толщшш слоя. ■

И. Для. равномерного увл.ткнения расчетного слоя почвы при поливе по бороздам п рапиоиального нспсльзовашш поливной вода, оптимальная длила борозды )хяя: светло-каштановых почв •полупуейшпрй зоны Восточного'Казахстана - 80-100 м, а для пустьпиой зоньг Жамбылской области - 150-200 м.

12. Максимальный урожай .яровой; пшешшы получен при режиме орощешш 80-80-80% п б5-80-(>5& от НВ, С повышением предполнвной влажности' почш смшастся содержание белка в зерне. В пустьпшой зоне с увеличением порога предполивной влажности до 80% от НВ повышается урожай кукурузы на зерно до 50 ц/га. Прибавка, урожая кукурузы по отношушпе к контролю составила 13-37ц.

13. Эффективность М1шеральных удобрений при орошении зависит от норм нх внесения к урошш предпогптной влажное л. Рекомендованная дозаповышаст урожайяровой пшетщы на 47, повышенная - на 6-12 и высокая - «а 6-14 ц/га. Оптимальная лоза удобрений для яровой Яйгещщи (М^зоК«) при режиме орошения 65-80-65% от НВ. На удобренных нолях в зерне увеличилось содержание белка и клейковины. Минеральные удобрения

существенно снижают коэффициент водопотреблення зерновых культур. . .

14. Для получения высоких урожаев кормовых культур рекомендуются следующие нормы удобрений и оптимальные режимы орошения: ячмень (М^РиоК^), режим орошения 65-80-65% от НВ; кукуруза на силос - (НюР^Кбо), режим орошения 70-80-70% от НВ; люцерны ^45Р12оКбо, режим ороздения 70-70г70% от НВ.

15. Сточные воды Сорбулака пригодны для орошения сельскохозяйственных культур без ограничений. В ближайшие 10-20 лет они не вызовут накопления вредных микроэлементов в почве. Орошение сточными водами позволит решить проблему разгрузки накопителя, обеспечить охрану водоемов от за1рязнсния и получить дополнительное количество кормов.

16. При орошении сточными водами происходит обогащение почвы элементами питашш, повышение биологической акпш-ности и снижение содержания токсических солей. Целесообразно использовать сточные воды для выращивания кормовых и древесных культур. . • ^:: '-.л'^•*"• ■:■•. ■ •

17. Для мелиорации вторично-засоленных орошаемых почв рекомендуется щдользовать ; солевыносливые ..■;• растения-фитомелпоранты. Для сильно засоленных почв - дошшк, житняк, для слабозасоленных - люцерна и костер. Донник рекомендуется возделывать под йокров овса на фоне вспашки на глубину 30-32 см и рыхлением «а глубину 35 см, посев широкорядный (30 см), норма , высева 12 кг/га. Фитомелиорэтггы снижают содержание солей и обменного натрия и повышают плодородие.

18; Разработанная экономико-математическая модель позволяет обеспечить оптимальное использование водньк и земельных ресурсов при орошении с учетом почвенно-климатическнх условий, набора культур, их урожайности, площади посевов и суммарных затрат. '.'.,■

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

на основании многолетних исследований производству рекомендуются следующие агроприемы, технологии и методы более эффективного использования орошаемых земель:

1. Восточный Казахстан режимы орошения: яровая пшешг-ца 65-80-65% от НВ на фоне К^Р^К^; кукуруза на силос 70-8070% от НВ на фоне ЫмР^Кбо , люцерна - 70-70-70 % от НВ на фоне КаР^Кю - полив яровой пшеницы-и люцерны проводится по з" деваемым бороздам длиной 100 м, кукуруза - по бороздам длиной 80-100 м. Наиболее эффективным приемом основной об- .

работки орошаемых светло-каштановых маломощных почв является плоскорезная обработка-на глубину 27-30 см с последующим боронованием бороной БИГ-3.

2^1Ог0г-гшст0,н1гл!'(_КазахстД1г._ При возделывании кукурузы на зерно рекомендуется оптимальный режим орошения 70-8070% от НВ. Для орошения кормовых культур рекомендуется не пользовать сточные воды, которые в ближайшие 10-20 лет не будут накапливать в почве вредные микроэлементы, повышают плодородие почвы и обеспечивают охрану всех водоемов от загрязнения. Для мелиорации вторично засоленных орошаемых земель рекомендуется в качестве фнтомелиоранта донник. Технология возделывания донника на засоленных почвах включает вспашку на глубину 30-32 см с рыхлением на глубину' 35 см, ш;г-рокорядный посев (30 см), нормой высева 12 кг/га под покров овса. •.-.-..

3. При поливе дождевальным агрегатом ДДА-ЮОГГ рекомендуется оптимальная длина гона 100 м с использованием скользящей перемычки для экономного расхода оросительной воды и равномерного увлажнения почвы. При поливе по бороздам необходимо использовать норму добегания воды прн длине борозды 200 м.

основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Атакулов Т. А. Рацпоналы зе использование земельных и водных ресурсов Восточного л Юго-восточного Казахстана при орошении. Мо1юграф1ш. Алматы, 1995 г. 265 стр.

2. Нургалиев К.Ш., Атакулов Т А. Режим орошения яровой пшеницы на Уйдетс-хской оросительной системе. Труды КазСХИ "Возделывать с/х культур в Казахстане", вып. 5, Ал-маты, 1974 г. с.45.

3. Нургалиев К.Ш., Атакулов Т.А. Дщтипса влажности почвы под яровой пш'ешщсй на Уйдешшской оросительной системе. Труды КазСХИ "Возделывание с/х культур в Казахстане" Алма-ты/1975 г. с.40.

4. Нургалиев К.Ш., Всйцмаи ИД., Атакулов ТА.' Техника поташа яровой пшеницы дождеванием на Уйденинской оросительной системе. Труды КазСХИ "Возделывание с/х культур в Казахстане" Алматы, 1975 г. ¿36.

5. Атакулов ТЛ. Влияние орошения дождеванием на развитие корневой системы яровой пшеницы. Академия наук КазССР.

Материалы республиканской конференции молодых ученых. Том 2. изд. "Наука", Алма-Ата, 1976 г. с.611.

6. Нургалисв К.Ш., Вейцмаи К.Х., Атакулов Т.А. Рекомендации по повышению эффективности использования орошаемых земель на Уйденинской оросительной системе. Мпнводхоз КазССР. Рекомендации по повышению эффективности исполь. орош. земель па Уйденинской оросительной системе. Алма-Ата,

1976 г. с.1-18. . ■

7. Нургалиев К.Ш., Атакулов Т.А. Дозы удобрении и режим орошешш на посевах яровой пшеницы. Мпнводхоз КазССР. Повышение продуктивности орошаемых земель. Том 2, Кайнар,

1977 г. с 54. . •

S. Атакулов Т.А. Изменение качества зерна яровой пшеницы в зависимости от режима орошения и удобрения. ЖВестник с/х науки Казахстана,Алма-Ата, N1.19S0 г. • с.27-29.

9. Гсраснмешсо Г.Д., Атакулов 'Г.А. Влияние микроклимата па фенологию яровой пшеницы при различном режиме орошения. Труды КазНИ гидрометеорологического института, вып.54. Москва. Гпдрометеопздат,. 1981 г. с.60-67,

10. Герасименко Т.Д., Нургалкгв КДП., Атакулов ТА. Зависимость продолжительности межфазных периодов яровой пшеницы от режима . орошешш. Сборник научных -рудов "Совершенствование технологии возделывания зерновых культур на юго-востоке Казахстана". Алма-Ата, 1981 г. с.42.

11. Нургалиев К.Ш., Атакулов ТА. Установление Нежима орошения, рационального способа полива п экономической эффективности возделывания кукурузы в пустынной зоне Джамбул-ской области. Заключительный отчет. Регистрационный N80006590, lffiii. N02830063000. Алма-Ата, с.42.

12. Кененбаев Т.С.» Атакулоз ТА. Внедрение оптимального режима орошешш яровой пшеницы и прогрессивных способов полива на фоне различных приемов обработки почвы в Зайсан-ской котловине. Заключительный отчет регастр. N780393368, инв. N02830084I5V. Алма-Ата, 1983 г. (п соавторстве).

13. Атакулов ТА. Орощенисс/х культур. Рекомендации по системе земледелия в . .учебно-опытном хозяйстве "Джанашарсюое", Алма-Ата, 1984 г. с.56.

14. Атакулов ТЛ., Кененбаев Т.С. Механизация полива-залог успеха. Журнал "Сельское хозяйство Казахстана", N2, 1985 г, -с.56-64.

15. Атакулов Т.Л., Кенепблег: Т.С. Методнчесхахе указания по микроклиматическим наблюдениям л научхю-исследовательскхш работе аспирантов п студентов, Алма-Ата, 1986 г.

16. Нургалнев К.Ш., Атакулоа Т.А., Кененбаев Т.С. Сравнительная экономическая эффективность различного режима орошения кукурузы в пустынной зоне Джамбулской области. Интен-енфпкацпя кормопроизводства в услоьлях юга и юго-востока Казахстана. Алма-Ата, 1986 г. с.63.

17. Нургалисп К.Ш., Атакулов Т.А. Оптимальные режимы орошения и уровни минерального питания кормовых хсулътур в Зайсанской котловине. Рекомендации по законченным НИР за XI пятилетку. /\л.ма-Ата, 1987 г. - с.12-13.

18. Нургалнев Х.Ш., Атакулов Т.А. Установление режима орошения и экономической эффективности кукурузы в пустынной зоне • Джамбулской' области. Рекомендации п законченным НИР за XI пятилетку. Алма-Ата, 1987 г. -с.13-14.

19. Атакулов Т.А., Кехгеибаев Т.С., Смдыкоз Д.А. Орошение ку1сурузы. Суармалы гекгарлар. Кайнар. 1987 г. с.126.

20. Атакулов Т.А., Кенепбаев Т.С., Сыдыхов Д.А. Вопросы ме-хашхзацхш орошения. Суармалы гекгарлар. Кайнар. 1987 г. с. 140.

21. Атакулов Т.А., Сыдыкоп Д.А. Разработка режимов орошения кукурузы бпоклиматическим методом. КазНИИНТИ. Информационный листок. Алма-Ата, 1987 г. -с.1-5.

22. Атакулов Т.А., Кененбаев Т.С. Обработка почвы, режимы н способы орошения яровых культур на поливных землях Зай-санской котловины (рекомендащ. л), Алма-Ата, 1987 г. -с.1-17.

23. Ксргасбаев Ж.К., Атакулов Т.А. Мелиорацияжумыстарын уйымдастыру. Учебник. Алма-Ата, 1992, 143 стр.

24. Жумабекоз Е.Ж., Атахсулов Т.А. Некоторые принцип и подходы к освоенгао почв зоны вторичного засолешш. Сборник научных трудов КазСХИ. 1993 г. с. 14.

25. Зуоаиров О.З., Атакулов Т.А. Экологическая обстановка накопителя Сорбулак и пути ее улучшения. Сборник научных трудоз КазСХИ "Экология" Алматы, 1996 г. -с.42-47.

26. Атакулов Т.А., Жумабеков Е.Ж., Баштанов К. Подбор и испытшше фитомелиорирующих культур а их отношешге к засолению почв. Ж. "Поиск" 1995 г. -С.74-78.

27. Атакулов Т.А Су эрозиясы жэне охш боддырмаудын ша-ралары. Алматы. 1994 ж.-с.З-18.

28. Атакулов Т.А., Зубаиров 0.3.» Каверин 10. Влияние оро-шешш сточными водами на агромелиоративные свойства лочвы Ж. Вестник с/к науки Казахстана, N4, 1995 г. с.47.

29. Атакулоз Т.А., Жумабекоз Е.Ж. Туйе жоцышкзныц (фитомелпораит) соргац топыраккд осер1 жэне оньщ ошмдишш зерггсу. Ж."Жаршы" N3. 1995 ж. -с.100-107.

30. Жумйбеков Е.Ж„ Елешев Р.Е., Атакулов Т.А. Надежность менее устойчивы?; экосистем (галофитов) в условиях засоления и перспективы их в селекции. Сборник международной конференции, Алматы, 1995 г.

ТУЖЫРЫМ

АТАКУЛОВ Т.А. - ШЫГЫС ЖЭНЕ ОЦТУСПК - ШЫЕЫС КДЗАК.СТАННБЩ СУГАРМАЛЫ ЖЕРЛЕР1НДЕ СУ РЕЖИМШ ОРЫНДЫ КрЛДАНУ - АЛМАТЫ, 199С Ж. 46 б.

Сугармалы жерлерД! тшмда пайдалану бойынша тож!рибелср Шыгыс Кдзакрган, Алматы жэие Жамбыл облыстарында журпзвдн. Сопдан -ак. Сорбулак, тогшдо суымен сугару жэне тузданган топыраю »рда фитомелиоранттар колдану мумкшднегер! зерттеддь Суармалы спстерда ылгалмен кдмтамасыз етудщ, орын-ды колдануыныц басты. концепциясына сугару режимдер1, сугарудыц техшгкасы мен эд1стер1, тьщайткыш колдану ж~не то-пырак овдеу эдастер1 жатады.

Шыгыс жоне онгустж-шыгыс Кдзакртаннъщ епстис жер-лер1не аркалып,-дэнд! жэне мал азьпдгык, дакылдарды сугаруга жумсалатын су молшер; жопе ошм арттыруды кдмтамасыз ететш сугару техндкасы меи режзпн жэне биофизнкалык; коэффици-ентгердщ магыналары аныкгадцы.'

Сугару режим1мен катар топырац овдеу эдютер! жэне ' тыцайткыштарды дурыс крлданудыц гылымн нспздемеа берш-ген.

Кдзакстанньщ кез-келген топыракгьмслпмагты аймактары-иыц жагдайына байланысты суландыру нэтижелтн арттыруга, су. мен жер корларын. утымды пайдаланудыц экономико-математикалык, улпа жасалынды.

Топырактын агрохимиялык, кдеиетше тошда судыц типзетш эсер! аныкгалды жэне тузданган топыракуарды тузсыздандыру ушш оте тиимд! фитомелнорантгар усыныдды.

SUMMARY

ATAKULOV T.A. OPTIMIZATION C? WATER REGIME OF RICATED SOILS OF EASTERN AND SOUTH-EASTERN KAZAKHSTAN - ALM ATI, 1996.46 p.

TTie tests of cffcctivc using of irrigated land were conducted in Eastern - Kazakhstan, Almity and Zhambul oblasts. Besides the possibility of irrigation by overflow waters of Sorbulak and phytoreclamation of salinized soils have been studied . The man conception of optimization of irrigated sown areas water supply is the complex method of irrigated cultivation, incluiding irrigation regimes, fertilizers apply, soil managment, technic and ways of watering. -

The regime of irrigation of grain and industrial crops, technics of watering ari biophisikal coefficients, providing rational use of water and increasing of yield, a worked out for the soils of Eastern and South-Eastem Kazakhstan. ■

The scientific reasons for optimal irrigation regimes , depending on soil managment operations ■ and fertilizers "apply, are given. Economic and mathematik nrcdsl of ,water arid land sourses use, providing increase of economikal eficctivity of irrigation, is worked out

The influense of overflow water Irrigation on ogrochemicarfeatures is made, and the most effective phytoinelirants for dissallnization of salinized soils arc recommended.

*

Подписано в печать 20.03.96. Формат 60X84'/,„. Объем 2.0 п , г. Алматы, пр. Абая,8. Тип. КазСХИ. Заказ 29. Тираж Мо"