Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Природоохранные режимы и технологии орошения дождеванием кормовых культур в степной зоне Прииртышья

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Природоохранные режимы и технологии орошения дождеванием кормовых культур в степной зоне Прииртышья"

ООЗ170909

ДАНИЛЬЧЕНКО АНАТОЛИЙ НЖОЛАЕВИЧ

ПРИРОДООХРАННЫЕ РЕЖИМЫ И ТЕХНОЛОГИИ ОРОШЕНИЯ ДОЖДЕВАНИЕМ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР В СТЕПНОЙ ЗОНЕ ПРИИРТЫШЬЯ

Специальность 06 01.02 - Мелиорация, рекультивация и охрана земель

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 9 Ш 2СС0

Москва-2008

003170909

Работа выполнена в ФГНУ Всероссийский институт систем орошения и сельхозводоснабжения "Радуга", ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им А Н Костикова

Научный руководитель

доктор технических наук Губер Кирилл Вадимович

Официальные оппоненты

Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Рязанцев Анатолий Иванович

кандидат технических наук Сильченков Иван Степанович

Ведущая организация

ФГОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия»

Защита состоится 17 июня 2008 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 220 045 01 ФГОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства» по адресу 127550, г Москва, ул Прянишникова, дом 19, аудитория 201/1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета природообустройства

Автореферат разослан 14 мая 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук

Сурикова Т И

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы За последние 10 15 лет площадь орошаемых земель в Российской Федерации сократилась более чем на 30% (с 6,2 млн га в 1991 году до 4,3 млн га в 2006 году) при этом резко снизилась эффективность сельскохозяйственного производства на орошаемых землях Наиболее существенно роль орошаемых земель снизилась в степной зоне с устойчивым природным дефицитом влаги, где урожайность сократилась более чем в 2 3 раза, а в сухие годы приблизилась к урожайности богарных земель

К числу таких регионов относится и Прииртышско-Кулундинская равнина, где в конце 1970-х годов началось интенсивное развитие орошения на базе использования подземных вод. Накопленный к настоящему времени опыт показал, что в условиях засушливого климата эффективность орошаемого земледелия зависит главным образом от режима орошения сельскохозяйственных культур Поэтому проблемы изучения и научного обоснования режимов орошения сельскохозяйственных культур, обеспечивающих получение гарантированных урожаев и сохранение экологического равновесия окружающей среды, а также разработка рекомендаций для проектирования и эксплуатации оросительных систем, остаются крайне актуальными.

Автор на протяжении ряда лет участвовал в работе над реализацией отраслевой программы по теме 0 52 01 И 01Т «Разработать и внедрить оросительные системы и технологический процесс полива широкозахватной дождевальной машиной ЭДМФ «Кубань», и разработке нормативного отраслевого документа «Пособие по проектированию оросительных систем с ЭДМФ «Кубань»

Цель работы Разработать природоохранные режимы и технологии орошения дождеванием кормовых культур с использованием подземных вод в условиях степной зоны Прииртышско-Кулундинской равнины Задачи работы:

• провести анализ состояния орошения подземными водами и оценить перспективу его развития в регионе,

• изучить суммарное водопотребление кормовых культур;

• установить биоклиматически обоснованные оросительные нормы и разработать режимы орошения люцерны на сено и кукурузы на силос,

• изучить динамику составляющих водного баланса на орошаемых землях с различными глубинами залегания грунтовых вод,

• изучить эксплутационно-технологические характеристики полива кормовых культур ЭДМФ «Кубань» (потери оросительной воды на испарение при поливе, эрозионно-допустимые поливные нормы, равномерность распределения дождя и т д ) и разработать адаптированные к местным условиям водосберегающие, природоохранные технологии полива люцерны и кукурузы;

• разработать рекомендации по технологии полива и определению оптимальных режимов механизированного орошения люцерны и кукурузы в природно-климатических условиях Прииртышско-Кулундинской равнины.

Для решения поставленных задач автором проведены теоретические исследования проблемы, спланирован и реализован многолетний комплекс полевых исследований режимов орошения и технологий полива люцерны и кукурузы в степной зоне Прииртышья Проведен всесторонний анализ полученных ре-

зультатов и сделаны обобщения, необходимые для их последующего использования в производстве

Методология исследований Основой экспериментальных и теоретических исследований послужили работы А Н Костякова, А М Алпатьева, С М Алпатьева, И П Айдарова, А И Будаговского, С Я Бездниной, Г В Воропаева, А И Голованова, Н.В Данильченко, В Ф Носенко, Н.С Ерхова, А Р Константинова, В С Мезенцева, Б С Маслова, X Л Пенмана, Б Б Шумакова, Л М Рекса, Г Т Селянинова, С И Харченко, Д И Шашко и других известных ученых в области мелиорации сельскохозяйственных земель, растениеводства, климатологии, гидрогеологии, земледелия и почвоведения

Полевые исследования проводились с применением стандартных и специально разработанных методик, а достоверность полученных результатов оценивалась путем верификации теоретических зависимостей и результатов полевых исследований

Научная новизна работы:

• впервые в Прииртышье организованы и проведены масштабные многолетние комплексные исследования приемов рационального использования подземных вод при орошении дождеванием,

• получены значения биологических коэффициентов, установлены и обоснованы оросительные нормы, режимы орошения люцерны и кукурузы для лет различной обеспеченности по дефициту влаги,

• изучена динамика составляющих водного баланса на орошаемых землях при разной глубине грунтовых вод, их влияние на влагообеспеченность растений и режимы орошения кормовых культур,

• установлены размеры потерь оросительной воды на испарение и равномерность ее распределения по площади при поливе ЭДМФ «Кубань»,

• установлены эрозионно-допустимые поливные нормы при поливе дождеванием в природных условиях Прииртышья;

• получены количественные и качественные характеристики технологии полива кормовых культур дождеванием в Прииртышье,

• разработана экологически безопасная и ресурсосберегающая технология полива кормовых культур ЭДМФ «Кубань» на супесчаных каштановых почвах Прииртышья,

• на основе полевых и теоретических исследований проведено районирование Прииртышско-Кулундинской равнины по природной тепло- и влагообеспечен-ности, оросительным нормам и режимам орошения люцерны и кукурузы

На защиту выносятся:

• величины суммарного водопотребления и оросительных норм кукурузы и люцерны, значения биологических коэффициентов растений, коррелирующие с теплоэнергетическими ресурсами климата Прииртышья,

• расчетные зависимости для установления влияния динамики фунтовых вод на влагообеспеченность кормовых культур, оросительные нормы и режимы орошения на супесчаных каштановых почвах,

• расчетные зависимости для определения качества полива и потерь оросительной воды на испарение во время полива, достоковых поливных норм при поливе широкозахватными дождевальными машинами,

• рациональные технологии полива кормовых культур дождеванием ЭДМФ «Кубань»,

• результаты районирования Прииртышско-Кулундинской равнины по природной тепло- и влагообеспеченности, оросительным нормам и режимам орошения люцерны и кукурузы

Практическое значение и реализация работы Полученные результаты исследований позволяют

• принимать научно-обоснованные решения при оценке целесообразности и эффективности орошения с использованием подземных вод в Прииртышье,

• получать гарантированные урожаи на орошаемых землях с сохранением эрозионной устойчивости почвенного покрова и экологического равновесия в условиях степной и сухостепной зон Прииртышья

Результаты исследований прошли практическую проверку в хозяйствах Успенского района Павлодарской области и зональных проектных институтах, использованы при разработке рекомендаций «Водосберегающие оросительные нормы и экологически безопасные режимы орошения сельскохозяйственных культур в Уральском регионе» (1999), «Водосберегающие оросительные нормы и природоохранные режимы орошения дождеванием в Западной Сибири» (2000), «Природная тепло,- влагообеспеченность Центрально-Черноземных областей России и ее влияние на режимы орошения и урожайность» (2000), «Научно-обоснованные нормы и режимы орошения в Московской области» (2002), «Влияние природной тепло,- влагообеспеченности на параметры орошения и урожайность в ЦЧО» (2004), а так же при создании отраслевого нормативного документа «Пособие по проектированию оросительных систем с ЭДМФ «Кубань» (М Союзводпроект, 1986)

Апробация результатов исследований и публикации Основные методические положения и полученные результаты докладывались и обсуждались на заседаниях Ученого Совета ВНПО «Радуга» (1984 ..1989 г г), ежегодных отчетах Лаборатории использования подземных вод ВНПО «Радуга» (1985, 1986, 1988, 1989 г г), на конференциях молодых ученых ВНПО «Радуга» (1985. 1989 г.г) и ВНИИГиМ (1987 г), а также научно-технических конференциях в г. Москве (МГМИ-1986 г), г Джамбуле (КазНИИВХ-1987 г), г Алма-Ате (КазПТИ-1985, 1989 г г) По результатам исследований опубликовано 15 работ, в т ч 4 работы в изданиях, рекомендованных ВАК

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов и приложений, списка литературных источников из 193 наименований Общий объем диссертации составляет 179 страниц компьютерного текста, 42 рисунка, 52 таблицы, 5 приложений

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе приводится краткая природная и хозяйственная характеристика региона и оцениваются перспективы развития орошения.

Анализ многолетнего ряда метеоданных позволяет сделать вывод о том, что теплоэнергетические ресурсы климата и устойчивый дефицит естественного увлажнения являются основной причиной низкой продуктивности богарного земледелия Так, испаряемость за теплый период года с / воздуха выше 5,0 С

изменяется от 750 мм в средний год до 950 1000 мм в сухие годы, а сумма атмосферных осадков соответственно от 160 мм до 110 130 мм Коэффициент естественного увлажнения составляет в среднем 0,29 0,31 Почвы региона исследований относятся к Казахской провинции сухостепной зоны каштановых почв Почвы супесчаные и легкосуглинистые по гранулометрическому составу, отличаются бесструктурностью и слабой водоудерживающей способностью (ППВ=9 11 %) Вместе с тем водно-физические свойства каштановых почв позволяют регулировать влажность в них при поливе дождеванием в оптимальном диапазоне без поверхностного стока

Теплоэнергетические особенности климата, наличие плодородных почв и значительных запасов пригодных для орошения подземных вод (минерализация 0,5 0,6 г/л, температура 20 27 С), позволяют развивать орошаемое земледелие в степной зоне Прииртышья

Во второй главе рассматриваются теоретические предпосылки и технико-эксплуатационные возможности применения дождевания в степной зоне Прииртышья

Исследованиями А Н Костякова, Б Б Шумакова, Г В Воропаева, В Ф Носенко, Н В Данильченко, К В Губера, А П Исаева, Н С Ерхова, А Р Константинова, С И Харченко и др доказано, что дождевание обеспечивает рациональное использование водных и земельных ресурсов, получение устойчивых урожаев орошаемых культур и экологическую безопасность окружающей среды только в том случае, если имеются технические возможности для реализации научно обоснованных норм, режимов и технологий полива, соответствующих рельефу, почвам, климату, гидрогеологическим и другим природным ресурсам Проведенный структурный анализ сбережения артезианских вод на оросительных системах позволил выделить агробиологические, почвенно-мелиоративные, организационно-хозяйственные и экологические требования к режимам и технологиям орошения, комплексная реализация которых возможна только при наличии достоверных данных о физико-механических, водно-физических и химических свойствах орошаемых почв, мелиоративном состоянии орошаемых земель, суммарном водопотреблении орошаемых культур, оросительных и поливных нормах, технико-эксплуатационных параметрах применяемых дождевальных машин, экологически обоснованных технологиях механизированного орошения

В условиях, когда природные атмосферные ресурсы влаги лимитируют нормальное развитие сельскохозяйственных растений, подача оросительной воды в необходимом количестве и в нужные сроки является одним из основных агробиологических требований Анализ существующих методов установления водопотребления орошаемых культур позволил принять для расчетов биоклиматический метод, который основан на учете погодных условий, влажности почвы и биологических особенностей орошаемой культуры, а для установления оросительных норм и режимов орошения - метод водного баланса

При дождевании часть оросительной воды испаряется во время полива Без учета затрат воды на испарение, поступающий в почву объем оросительной воды оказывается меньше расчетного Поэтому при определении параметров

механизированного орошения необходимо проводить детальный учет потерь оросительной воды на испарение

Другой особенностью дождевания является неравномерность распределения оросительной воды по площади полива Она зависит как от структуры формируемого машиной дождевого облака, так и от ветрового режима в момент полива

Для предупреждения поверхностной дефляции почв представляется необходимым изучение приемов эрозионно-безопасного орошения дождеванием Решение этой проблемы может быть достигнуто путем сопоставления впитывающей способности почвы с интенсивностью и структурой дождевого облака применяемых дождевальных машин

В результате фильтрационных потерь подземных вод из накопительных водоемов сезонного регулирования и оросительной сети на части земель, где существуют местные водоупоры, сформировались пресные грунтовые воды с глубиной 1,0 2,5 м (верховодка) Они не связаны с региональными солеными грунтовыми водами, залегающими на глубине более 15 метров Учет капиллярного поступления антропогенных грунтовых вод в корнеобитаемый слой почвы при расчетах и реализации режимов орошения сельскохозяйственных культур на этих землях позволит понизить их уровень, а в дальнейшем полностью ликвидировать верховодку, предотвратить (совместно с реконструкцией водоемов) дальнейшее ухудшение мелиоративного состояния орошаемых земель

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований и производственной проверки режимов орошения и технологий полива кормовых культур в условиях степной зоны Прииртышья

Комплексные научно-исследовательские работы проводились на орошаемых землях колхоза «30 лет Казахской ССР» Успенского района, расположенных в сухостепной зоне Павлодарского Прииртышья Исследования проводились на орошаемом ЭДМФ «Кубань» опытно-производственном участке (ОПУ) и специально созданном рядом с ОПУ лизиметрическом полигоне с 24 лизиметрами ГГИ-500-100 (глубина грунтовых вод 1,0, 1,5, 2,0 и 2,5 м), водными испарителями ГГИ-3000 и метеорологической станцией Опытными культурами в лизиметрах и на производственных полях были кукуруза на силос и люцерна на сено

Необходимость изучения суммарного водопотребления обусловлена тем, что оно является основной расходной статьей уравнения водного баланса и служит исходным параметром для последующего расчета оросительных норм и режимов орошения

Суммарное водопотребление кукурузы при оптимальных влажности кор-необитаемого слоя почвы и уровне агротехники (табл 1) изменяется по годам исследований от 436,7 до 512,3 мм, а декадное - от 12,8 до 72,2 мм, при максимальных значениях во второй половине июля, начале августа Суммарное водопотребление люцерны на сено составляет в среднем 620,3 мм Декадное водопотребление изменяется от 18,7 до 67,6 мм, достигая наибольших значений перед каждым укосом в фазу бутонизации-цветения

Таблица 1 Суммарное водопотребление Ev орошаемых культур за годы исследований, мм

Годы I ПеРиод 1 вегетации Май Июнь Июль Август Сентябрь 1Еп мм

Кукуруза на силос

1983 16 05 31 08 12,8 111,2 198,0 190,3 - 512,3

1984 21 05 30 08 13,4 113,1 150,3 159,9 - 436,7

1985 2105 5 09 16,5 115,7 177,3 123,7 20,4 453,6

1986 21 05 10 09 12,7 88,7 140,2 154,0 41,5 437,1

1987 15 05 10 09 21,5 105,8 190,2 144,3 27,2 489,0

Среднее мм 15,4 106,9 171,2 154,4 29,6 477,5

% 3,2 22,4 35,9 32,3 6,2 100

Люцерна на сено

Среднее мм 79,7 180,8 141,2 119,7 98,9 620,3

% 12,8 29,2 22,8 19,3 15,9 100

При оптимальных влажности корнеобитаемого слоя почвы и уровне агротехники водопотребление изменяется преимущественно под влиянием складывающихся погодных условий Зависимость суммарного водопотребления от метеопараметров в обобщенном виде реализована в биоклиматическом методе А М Алпатьева Полученные по результатам исследований средние многолетние биологические коэффициенты орошаемых сельскохозяйственных культур приведены в табл 2

Таблица 2 Средние многолетние биологические коэффициенты Кб орошаемых культур

Сумма темпе ратур воздуха J} от начала вегетации, °С

0- 201- 401- 601- 801- 1001- 1201- 1401- 1601- 1801- 2001- 2201- 2401-

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600

Кукуруза на силос

0,44 0,53 0,66 0,80 0,94 1,06 1,16 1,20 1,16 1,02 0,78 - -

Люцерна на сено

0,61 0,72 0,92 1,18 0,59 0,90 1,17 1,28 0,58 0,88 1,14 1,26 0,61

При расчетах суммарного водопотребления следует учитывать, что биологические коэффициенты Kg могут отличаться от средних, приведенных в табл 2, если погодные условия в реальном времени будут отличаться от тех, при которых они получены Для корректировки среднего многолетнего биологического коэффициента К6 предлагается использовать следующую зависимость

Кб1=Кб (о,21 | + 0,79), (1)

где Kg, - расчетный биологический коэффициент, Kg - средний многолетний биологический коэффициент, Е - средняя многолетняя испаряемость за расчетный период, мм; Е, - испаряемость за тот же период в расчетном году, мм

Результаты водобалансовых исследований по определению дефицитов водопотребления (оросительных норм) кукурузы и люцерны представлены в табл 3 и на рис 1 Суммарный за вегетацию дефицит водопотребления кукурузы на силос по годам исследований изменяется от 253 до 369 мм, а в среднем составляет 297,9 мм или 62,4 % от суммарного водопотребления Дефицит водопотребления люцерны на сено за годы исследований изменяется от 351 до 518 мм Максимальный декадный дефицит водопотребления кукурузы в средний год достигает 40 45 мм, а люцерны 45 50 мм

Таблица 3 Дефициты водопотребления АЕу орошаемых культур (за годы исследования)

Параметры Май Июнь Июль Август Сентябрь ¿"и ср

Кукуруза на силос

Суммарное водопотребление Е1/ мм 15,4 106,9 171,2 154,4 29,6 477,5

Атмосферные осадки Р мм 9,5 34,3 41,1 34,6 5,1 124,6

Почвенные влагозапасы \Уа мм 5,9 33,7 15,4 0 0 55

Дефицит водопотребления ДД, мм 0 38,9 114,7 119,8 24,5 297,9

% от Еу 0 36,4 67,0 77,6 82,8 62,4

Люцерна на сено

Суммарное водопотребление Е, мм 79,7 180,8 141,2 119,7 98,9 620,3

Атмосферные осадки Р мм 35,7 32,6 41,1 34,6 17,7 161,7

Почвенные влагозапасы мм 40,0 15,0 0 0 0 55

Дефицит водопотребления ДЕ, мм 4,0 133,2 100,1 85,1 81,2 403,6

%отД, 5,0 73,7 70,9 71,1 82,1 65,1

Кукруза на силос

и? 60 <

| 40

| 20 3

I О

1 г з

май июнь

12 3 12

август сентябрь

300 цх

о

200 | <т 3

100 | о ^

и? 60 <

I 40

?20 !

Люцерна на сено

507 1 ^

—1 / У м

/ —

/

-

400 300 200 100 0

сентябрь

Рис 1 Дефициты водопотребления ДЕ? орошаемых культур (средние за годы исследования)

Установленные многолетними исследованиями зависимости между испаряемостью, водопотреблением, биологическими коэффициентами и дефицитами водопотребления позволяют определять для региона не только средние многолетние оросительные нормы, но и их вероятностные (обеспеченные) значения в разные по влажности годы (табл 4)

Таблица 4 Дефициты водопотребления (оросительные нормы нетто) орошаемых культур по

Метеостанция, Ку С/х культура Вероятностные (обеспеченные) значения дефицита водопотребления ДД, мм

5% 25% 50% 75% 85% 95 %

Павлодар Кукуруза на силос 170 256 310 356 377 407

0,28 Люцерна на сено 264 368 440 507 540 604

Успенка Кукуруза на силос 140 206 261 322 356 412

0,29 Люцерна на сено 220 314 385 468 526 587

Кулунда Кукуруза на силос 138 205 264 334 373 440

0,29 Люцерна на сено 198 300 390 490 546 640

Славгород Кукуруза на силос 97 173 236 304 342 403

0,34 Люцерна на сено 159 267 351 438 484 557

Родино Кукуруза на силос 104 162 229 306 345 395

0,34 Люцерна на сено 173 242 317 408 459 534

Карасук Кукуруза на силос 54 123 177 233 263 зио

0,41 Люцерна на сено 98 186 257 334 375 443

Полтавка Кукуруза на силос 77 136 184 235 263 308

0,44 Люцерна на сено 121 195 252 305 330 384

Купино Кукуруза на силос 34 103 159 214 242 280

0,46 Люцерна на сено 72 150 215 286 325 388

Полянка Кукуруза на силос 52 128 180 229 253 289

0,46 Люцерна на сено 76 175 239 296 323 362

Черлак Кукуруза на силос 40 106 160 218 250 300

0,47 Люцерна на сено 56 144 214 286 324 385

В работе использование грунтовых вод орошаемыми культурами определяется коэффициентом gг (табл 5), представляющим собой отношение поступившей грунтовой воды в корнеобитаемый слой почвы 1¥г к суммарному водо-потреблению Еу за расчетный интервал времени

Таблица 5 Коэффициенты использования грунтовых вод gг орошаемыми культурами

(за годы лизиметрических исследований)

Глубина фунтовых вод Н, м Сумма температур воздуха от начала вегетации, "С

0-200 201400 401600 601800 8011000 10011200 12011400 14011600 16011800 18012000 20012200 22012400

Кукуруза на силос

1,0 0,05 0,12 0,21 0,32 0,41 0,49 0,57 0,63 0,68 0,71 0,48 -

1,5 0,02 0,07 0,13 0,22 0,28 0,33 0,39 0,44 0,48 0,50 0,33 -

2,0 0,01 0,05 0,07 0,13 0,16 0,20 0,23 0,26 0,28 0,28 0,19 -

2,5 0 0 0,01 0,02 0,02 0,03 0,04 0,04 0,05 0,05 0,03 -

Люцерна на сено

1,0 0,24 0,46 0,66 0,78 0,83 0,87 0,83 0,72 0,61 0,73 0,81 0,82

1,5 0,16 0,35 0,48 0,57 0,67 0,73 0,71 0,60 0,50 0,64 0,72 0,73

2,0 0,06 0,20 0,32 0,39 0,47 0,48 0,47 0,41 0,31 0,41 0,54 0,56

2,5 0 0,03 0,07 0,11 0,12 0,14 0,16 0,17 0,08 0,13 0,16 0,17

При поддержании оптимальной влажности почвы по мере нарастания корневой системы, а также в засушливые периоды времени, приток грунтовых вод в корнеобитаемый слой почвы возрастает, их доля в суммарном водопо-треблении становится тем больше, чем ближе к поверхности находится горизонт грунтовых вод При глубине грунтовых вод #¿=1,0 м коэффициент их использования посевами кукурузы gг в среднем за вегетацию составляет 0,5 При Нг=2,0 м коэффициент gг имеет среднее значение 0,17, т е доля грунтовых вод в суммарном водопотреблении кукурузы снижается до 17 % и становится в 2,5 3 раза меньше, чем при Нг = 1,0 м При глубинах больше 2,5 м грунтовые воды перестают участвовать в водопотреблении кукурузы

Посевы люцерны благодаря более мощной корневой системе и длительному вегетационному периоду используют больше грунтовой воды по сравнению с кукурузой, а критическая глубина грунтовых вод равна 3,0 м

Установленные уравнения связи коэффициента использования грунтовых вод gг с глубиной их залегания Нг и периодом вегетации позволили разработать номограмму (рис 2) для определения количества капиллярно используемых грунтовых вод посевами орошаемых культур в разные по влажности (обеспеченности) годы

Грунтовые воды влияют не только на величины оросительных норм, но и на режимы орошения, т е на величины поливных норм, количество поливов, сроки поливов и длительность межполивных периодов (табл 6)

При глубине грунтовых вод Не = 2,5 м кукуруза нуждается в 7 поливах с межполивными периодами 11. 16 дней, а при Нг= 1,0 м достаточно 4-х поливов с увеличением межполивных периодов до 17 . 25 дней. На землях с глубокими грунтовыми водами дата наступления первого полива наступает 20 21 мая, а при глубине грунтовых вод 1,0 1,5 м первый полив смещается на 30 31 мая

Люцерна

Рис. 2 Номограмма для определения капиллярного использования грунтовых вод (мм) орошаемыми культурами

Таблица 6 Расчетный режим орошения кукурузы на силос в среднесухой год (75% обеспе-__ченности) при разной глубине грунтовых вод__

Глубина грунтовых вод Н„ м Номер полива Поливная норма нетто т, мм Средняя дата полива Межполивной период, дней Суточное суммарное водопо-требление, мм Оросительная норма М, мм

1 40 22.05 12 11 12 12 13 16 3,33 3,63 4,16 4,66 4,62 3,74

2 40 4.06

3 50 14.06

Нг> 2,5 4 50 26.06 360

5 60 8.07

6 60 21.07

7 60 7.08

1 40 24.05

2 40 7.06 14 13 15 15 16 2,85 3,08 3,34 3,34 ЗД2

Н, = 2,0 3 50 20.06 280

4 50 5.07

5 50 20.07

6 50 6.08

1 40 28.05 16 16 17 19 2,50 2,50 2,35 2,10

2 40 14.06

Н,= 1,5 3 40 30.06 200

4 40 16.07

5 40 5.08

1 30 30.05 1,67 1,76 1,60

Н,= 1,0 2 30 18.06 17 25 130

3 40 5.07

4 30 1.08

Эффективность полива сельскохозяйственных культур дождеванием во многом зависит от равномерности распределения слоя дождя по площади полива, оценивается коэффициентом эффективного полива Кзф и находится в непосредственной зависимости от ветрового режима региона

Исследования влияния скорости ветра на высоте 2-х метров У2 (м/с) на коэффициент эффективного полива Кэф ЭДМФ «Кубань» при слое осадков более 35 мм позволили установить следующую зависимость-

Кэф = 0,83 -0,02 р2 (2)

ЭДМФ «Кубань» обеспечивает значение Кэф больше 0,75 (предусмотренное агротехническими требованиями) при скоростях ветра до 4,0 м/с, а вероятность превышения критической скорости ветра 4,0 м/с за вегетационный период не превышает 6 % Наиболее неблагоприятный ветровой режим наблюдается в мае июне, а благоприятный в течение суток - в ночное время, поэтому необходимо организовывать круглосуточную работу ДМ

Обработка экспериментальных данных при скоростях ветра до 2 м/с показала, что на качество полива ЭДМФ «Кубань» влияет не только скорость ветра, но и величина слоя осадков за проход машины И (мм).

2 88

Кэф = 0<92 —(3)

Минимальный слой осадков за проход машины, при котором коэффициент К3ф становится меньше нормативного (0,75), равен 17 мм

Оптимизация водного режима орошаемых земель и эффективность использования оросительной воды при дождевании в значительной мере связаны с потерями оросительной воды на испарение в процессе полива Принятая для орошения кормовых культур ЭДМФ «Кубань» отличается размерами и формой дождевого облака, структурой и интенсивностью дождя, для которых затраты воды на испарение мало изучены Приведенные в технической и справочной литературе данные различных авторов имеют существенные расхождения, что затрудняет возможность их оценки и практического применения в степной зоне Прииртышья Суммарные потери оросительной воды на испарение при дождевании (в процентах поливной нормы) равны

(г = ап + ар,% (4)

где а - суммарные потери оросительной воды на испарение при дождевании, а„ - испарение в воздухе при поливе (с поверхности дождевых струй и капель, снос ветром мелких дождевых капель и водяной пыли за пределы орошаемого участка), ар - испарение дождевой воды, задержанной листьями растений

Математическая обработка полученных экспериментальных данных позволила установить зависимость испарения оросительной воды при поливе ЭДМФ «Кубань» ап (в процентах поливной нормы) от температуры и влажности воздуха, скорости ветра в момент проведения полива

ап = 1,21 + 7,8 • Ф - 0,56 • Ф2, % (5)

где Ф - параметр, характеризующий влагопоглощающую способность приземного слоя воздуха

Ф = (6)

где г - температура воздуха в момент полива, °С, А - относительная влажность воздуха, %, г2 - скорость ветра на высоте 2 м от поверхности земли, м/с

Для практического применения зависимости 6 разработана номограмма (рис 3), по которой при известных значениях температуры, влажности воздуха и скорости ветра определяются потери воды на испарение при поливе ЭДМФ «Кубань».

¡/А 12=1,0 м/с 2,0 3 0

¡14,0

25 20 15 10

Температура воды г, °С пл = 7 2?+7 8Ф-0 56Ф2 %

где t-температура воздуха за время полива °С, А - относительная влажность воздуха за время полива, % v - скорость ветра на высоте 2 м от земли, м/с

ключ %

о

0

1 4

ж

I 8 1 12

g 16 m

1 20£ 24

1,0 2 0 3,0

Параметр Ф

S

\ V ©

Рис 3 Номограмма для определения затрат воды на испарение при поливе ЭДМФ «Кубань» (в % от расхода воды дождевальной машины)

Потери воды на испарение в воздухе изменяются от 2 5% поливной нормы в пасмурные дни и ночное время, до 16 . 18 % в жаркие дни

Слой воды, задерживаемый растениями кукурузы, изменяется от 0,1 мм в начале вегетации до 1,6 мм в период максимального развития растительного покрова, а растениями люцерны от 0,3 0,5 мм в послеукосный период до 0,9 1,0 мм перед укосом При поливной норме 30 мм растениями кукурузы задерживается от 0,3 % поливной нормы в начале вегетации 5,3 % в период с максимальной надземной массой, а растениями люцерны от 1,0 1,7 % после укоса до 3,0 3,3 % перед укосом

Потери оросительной воды на испарение приводят к снижению почвоув-лажнительного эффекта на 5 10 % в ночное время и на 15 20 % в дневное, и обусловливают необходимость увеличения расчетной поливной нормы Вместе с тем, за счет испарения дождевой воды на орошаемом поле формируется благоприятный для растений микроклимат за счет понижения температуры и повышения влажности в приземном слое воздуха В этой связи затраты воды на

испарение при дождевании лишь частично могут быть отнесены к непроизводительным потерям.

Основой оптимизации режима орошения дождеванием и технологий полива ЭДМФ «Кубань» является достоковая, эрозионно-допустимая поливная норма (ЭДПН) Для определения ЭДПН была принята методика Н С Ерхова, которая учитывает как почвенные условия орошаемого участка (стандартный показатель впитывания при дождевании, плотность и влажность почвы) и состояние агрофона, так и структуру дождя дождевальной машины с учетом ее неравномерности На супесчаных каштановых почвах при поливе ЭДМФ «Кубань» достоковая поливная норма для кукурузы (рис 4) изменяется от 32 35 мм в начале вегетационного периода до 40 50 мм в фазы выметывания и цветения, те возрастает в 1,3 1,5 раза _ 50-

га 5 а. о х к га г о

с о с о; га со о х

е

о

II.

А

/у

V ✓

1

2 3 май

1 2 3 июнь

2 3 июль

12 3 12 август сентябрь

Рис 4 Изменение достоковой поливной нормы при дождевании ЭДМФ «Кубань» кукурузы на силос(П) и люцерны на сено (I)

Для люцерны перед укосом достоковая поливная норма составляет 38 40 мм и снижается после укоса до 35 36 мм, те изменяется всего на 10 15 % Полученные экспериментальным путем эрозионно-допустимые поливные нормы достаточно хорошо согласуются с данными Н С Ерхова, А М Абрамова, А П Лихацевича, В Ф Носенко и других исследователей Проведенные исследования позволяют разработать технологию орошения люцерны и кукурузы ЭДМФ «Кубань» поливной нормой до 60 мм (за два прохода) с высоким коэффициентом эффективного полива и без нарушения экологического равновесия в пахотном горизонте почвы

Проведенные исследования позволили сформулировать некоторые принципы, которые необходимо учитывать при разработке рациональных технологий полива

• поливная норма т, не должна превышать достоковую тд (ЭДПН), в противном случае она должна быть реализована за несколько приемов и,

• слой осадков за первый проход машины должен быть минимальным из условия колееобразования и проходимости машины, а при последующих поливах

- больше ттт =17 мм, при котором обеспечивается нормативное значение коэффициента эффективного полива,

• необходимо планировать круглосуточную работу дождевальных машин с целью снижения потерь оросительной воды на испарение и повышения качества распределения оросительной воды по площади полива,

• параметры производительности механизированного орошения должны определяться с учетом потерь оросительной воды на испарение и возможных простоев машины из-за высоких скоростей ветра,

• технологические схемы должны обеспечивать работу машины без холостых перегонов

Исследования показали, что в почвенно-климатических условиях Прииртышья количество проходов для выдачи расчетной поливной нормы не превышает двух Изучение и анализ работы ЭДМФ «Кубань» при реализации различных режимов орошения позволили рекомендовать для практического применения приведенные на рис 5 технологические схемы, полностью исключающие холостые перегоны машины и частично движение машины по мокрому полю

Схема 1

Схема 2

Исходная позиция машины Ч

1 \ 1 4 этап 1 1 ■ 1 этап ^ | • ' с

1 '3 этап 2 этап 1 1 i

Исходная позиция машины 4

t

\ 4 этап „ 1 1 1 этап . 1

* 3 этап 2 этап ' 1 1

-i-

1 этап->

<-3 этап <-2 этап

4 этап ->

1 этап-> t

<-2 этап]

«-3 этап

4 этап -»

тр = 2 т„ тр = m,i + та,

тр < т0, т,\ < 0,5 тр,

т,2 > 0,5 тр< тд,

тр - расчетная поливная норма, та- достоковая поливная норма, т, - норма полива за один проход, /„ - длина поля, Ь„ - ширина поля Рис 5 Технологические схемы полива сельскохозяйственных культур ЭДМФ «Кубань»

При этом слой осадков за один проход должен быть больше минимального ттт из условия обеспечения качества полива (ттп =17 мм) Если т,/ получается меньше ттш, то первый проход проводится слоем ттю

Преимущества такой схемы работы ЭДМФ «Кубань» отмечаются также в работах Губера К В , Маслова В П (1989), Имеришвили А Г (1990)

В четвёртой главе изложена методика распространения опытных данных на неохваченные исследованиями территории, дана оценка природной тепло* и влагообеспеченности Прииртышско-Кулундинской равнины и выполнено

ее районирование по оросительным нормам и режимам орошения, относительному снижению урожайности орошаемых культур от недостатка природного водообеспечения в разные по влажности годы Методика основана на установленных в главе 3 связях между параметрами орошения и природным ресурсам климата через систему биоклиматических показателей

В качестве комплексного показателя, влияющего на суммарное водопо-требление, оросительную норму и режимы орошения, принята испаряемость, а для оценки природной тепло- и влагообеспеченности территории использован коэффициент увлажнения Ку Для расчетов используются метеорологические данные по 10 опорным метеостанциям региона за 35. 40-летний период наблюдений и сведения о гранулометрическом составе и водно-физических свойствах почв Полученные по каждой метеостанции значения Ку за 35 40-летний период статистически обрабатываются Сначала хронологические ряды Ку ранжируются по формуле Хазена А, т е выстраивается ряд эмпирического распределения вероятностей Ку По данным эмпирического ряда определяются параметры аналитической модели и достоверные прогнозные значения Ку По средним многолетним значениям составляется карта изолиний Ку, характеризующих изменчивость тепло- и влагообеспеченности территории в пространстве и времени

Территориально Ку изменяется с северо-запада на юго-восток от 0,45 до 0,29 (рис 6).

Рис 6 Районирование территории Прииртышья по среднему многолетнему коэффициенту природного увлажнения Ку

Территория севернее изолинии 0,3 относится к степной зоне, а южнее - к сухостепной Плавность изолиний Ку определяется равнинностью территории региона (Кулундинская степь, Ишимо-Иртышская и Павлодарская равнины) и умеренной сменой климатических и почвенных условий

Для расчета суммарного водопотребления использованы те же метеоданные, что и для расчета испаряемости и биологические коэффициенты, установленные экспериментальным путем на объекте исследований (глава 3)

При поддержании оптимальной влажности корнеобитаемого слоя почвы в природно-климатических условиях Прииртышской равнины суммарное водо-потребление кукурузы на силос (рис 7, табл 7) изменяется от 330 375 мм во влажные годы, до 495 540 мм в сухие, а люцерны на сено от 425 . 520 до 650 875 мм соответственно

Водопотребление кукурузы на силос в разные по влажности годы, мм

£„, мм Вероятностные (обеспеченные) значения мм

5% 25% 50% 75% 85% 95%

380 310 350 380 410 430 470

390 320 360 390 420 440 480

400 330 370 400 430 450 500

410 340 380 410 440 460 510

420 350 390 420 460 470 520

430 360 400 430 470 480 530

440 370 410 440 470 500 550

Рис 7 Территориальная изменчивость среднего многолетнего суммарного водопотребления Evo кукурузы на силос

Таблица 7 Суммарное водопотребление орошаемых культур

Природная зона Коэффициент Ку Be роятностные значения Е„ мм

5% 25% 50% | 75% | 85% | 95%

Куку руза на силос

Сухостепная <0,3 375 410 440 470 490 540

Степная 0,3J 0,45 330 370 400 430 450 445

Люцерна на сено

Сухостепная <0,3 520 580 635 690 725 875

Степная 0,31 0,45 425 480 530 570 600 650

Оросительная норма нетто кукурузы для земель с глубоким залеганием грунтовых вод (таб 8) изменяется в сухостепной зоне от 160 мм во влажный год до 420 мм в сухой, т е в 2,5 3 раза, а в степной от 100 до 360 мм Количество поливов увеличивается от 2. 4 во влажный год, до 8 10 в сухой Для люцерны

на сено оросительная норма в сухостепной зоне увеличивается от 225 мм во влажный год до 610 мм в сухой, а в степной от 140 до 500 мм Количество поливов увеличивается от 3 5 во влажный год до 10 12 в сухой

Таблица 8 Оросительные нормы

Природная зона Коэф-нт Ку Поливная норма, мм Оросительная норма, мм/ Количество поливов

5% | 25% | 50% | 75% | 85% | 95%

Кукуруза на силос

Сухостепная <0,3 30 60 160 3 4 230 4 5 285 5 6 345 6 7 370 7 8 420 8 10

Степная 0,31 0,45 30 60 100 2 3 160 3 4 220 4 5 280 5 6 310 6 7 360 7 9

Люцерна на сено

Сухостепная <0,3 50 60 225 4 5 330 5 6 415 7 8 505 8 10 545 9 11 610 8 10

Степная 0,31 0,45 40 60 140 3 4 230 4 5 310 6 7 390 7 8 430 8 9 500 8 10

Характер территориальной изменчивости оросительной нормы в Прииртышье показан на примере люцерны на сено (рис 8) изолиниями ее средней многолетней величины

Оросительная норма люцерны на сено в разные по влажности годы, мм

Мт мм Вероятностные (обеспеченные) значения М„ мм

5% 25 % 50% 75% 85% 95%

220 60 150 220 300 340 410

250 85 180 250 330 370 440

280 ПО 210 280 360 400 470

310 140 240 310 390 430 500

340 160 270 340 420 460 530

370 190 300 370 450 490 560

400 210 320 400 480 520 590

Рис 8 Территориальная изменчивость средней многолетней оросительной нормы М0 люцерны на сено

В работе гидромодули установлены в соответствии с рекомендациями СНиП 2 06 03-85, как средняя удельная потребность в оросительной воде за две смежные декады с максимальным дефицитом водопотребления сельскохозяй-

ственной культуры. Графическое выражение связи между оросительной нормой М и гидромодулем орошаемых культур д в природно-климатических условиях степной зоны Прииртышья представлено на рис 9

1,0

100 200 300 400 500 600 700 Оросительная норма нетто М, мм

Рис 9 Связь расчетного гидромодуля с оросительной нормой в степной зоне Прииртышья

В настоящее время существует несколько дождевальных машин фронтального действия на базе ЭДМФ «Кубань» (МДЭШ «Кубань-ЛШ», МДЭШ «Мини-Кубань-ФШ», ДМ «Ладога»), создающих аналогичное дождевое облако и обладающих сходными эксплуатационными характеристиками Разработанные в работе режимы и технологии полива могут быть применены и к этим дождевальным машинам Сезонная нагрузка на модификации ДМ «Кубань» и ДМ «Ладога» для природно - климатических и организационно - хозяйственных условий Павлодарского Прииртышья приведена в табл 9

Таблица 9 Расчетная сезонная нагрузка на модификации ДМ «Кубань» разные по влажности _ (обеспеченности) годы __

Дождевальная машина Природная зана Расчетная сезонная нагрузка, га

50% 75% 95%

ЭДМФ «Кубань-Л» 0 = 200 л/с, Ь„ = 800 м Сухостепная А"„<0,30 200 230 180 200 160 170

Степная ^0,30 240 320 210 250 180 200

МДЭШ «Кубань-ЛШ» 2 = 40 л/с, Ь„ = 305 м Сухостепная /С,<0,30 40 45 35 40 30 35

Степная А>0,30 50 65 40 50 30 40

МДЭШ«Мини-Кубань-ФШ» £> = 25 л/с, Ьп= 184м Сухостепная #,<0,30 25 30 20 25 20 22

Степная А>0,30 30 40 25 30 23 25

ДМ «Ладога» 0 = 60 л/с, А„ = 460м Сухостепная К,< 0,30 60 70 55 60 50 52

Степная ^>0,30 70 100 65 75 55 60

Полученные в результате исследований данные и расчетные зависимости позволяют научно обосновывать параметры механизированных режимов орошения кормовых культур на оросительных системах с ДМ семейства «Кубань» как на стадии проектирования, так и эксплуатации (оперативное управление поливами)

Ниже приведена последовательность разработки и проектная технология полива кукурузы на силос для условий Успенского района Павлодарской области в год 75 % обеспеченности при работе ДМ семейства «Кубань» (табл 10)

м о ■о «о Os «-л w to - № полива

3600 Os О О ON О О ON О О ил 0 0 0 0 0 0 .u 0 0 Расчетная поливная норма тр нетто, м3/га

07 08 2107 08 07 j 26 06 14 06 04 06 22 05 Средняя дата полива

0\ ы to to to Межполивной период, сут

.и о О о Ui -4 О w 0 Ы -U О OJ 0 Достоковая поливная норма т(), м3/га

За два прохода с исходной позицией машины в середине поля Схема проведения полива

ю о о ю о о to о о to О О tO 0 0 to О О -j 0 К£ Поливная норма за проход нетто, м3/га

¿Ь о о ^ о о 0 0 u> 0 0 u> 0 0 to 0 0 M OJ 0 NJ »

12,5 % £ to 0 «о w 0 Задержание растительностью dp, м'/га Потери воды во время полива а

со 00 00 - - to = Испарение и снос ветром %

to U) о to U) о К) OJ о to UJ 0 to 10 ил to to Uft О » Поливная норма за проход брутто, м3/га

А Cft А ил .и с» GJ 0 u> u> Uft Ю to «-ft NJ L/i L* to »

4050 | OS -J СЛ о <i L/> Os -J «-Л Lft -J О Ch Os 0 Urt 0 ■b L* Расчетная поливная норма тр брутто, м3/га

О Os Vi Os "-J -J sO 00 0 0 0 О ЭДМФ «Кубань-Л» Сменная производительность ДМ, га

N3 Ы с w Ni Ы 1,46 V SO 00 u/1 00 1—1 мдэш «Кубань-ЛШ»

0,78 ; Г 0,78 0,78 0,92] 0 ъ 00 МДЭШ «Мини-Кубань-ФШ»

"оо Ъо и» 00 2,19 2,23 2,77 00 ДМ «Ладога»

to to W ы Ю to ts> Количество смен в сутки

ил Ui О SO to 0 0 Продолжительность полива, сут

I 80 10 15 07 04 07 23 06 90 60 31 05 00 0 Дата начала полива

о) и к

в р

о S5

5

о

V-I м

2s л н

0 <11

g а

п> о » fcl

в 3

в g я

о

м а

01 S g g

13 3 ¡"3 S а

53 я

я -

о h --J

тз

й Sl о я

о ст\

« 2 § а

Кс в

о » сл о ы тз

о о я н о й tr

Я g

о

s §

2 в

В зависимости от географического положения оросительной системы определяем оросительную норму нетто, расчетную ординату гидромодуля для ведущей культуры севооборота и расчетную сезонную нагрузку на дождевальную машину. В соответствии с методикой и зависимостям главы 3 разрабатываем биологически оптимальный режим орошения: количество и нормы поливов нетто, средние даты поливов. Путем сравнения расчетных поливных норм с достоковыми определяем схему проведения каждого полива. Рассчитываем суммарные потери оросительной воды при каждом проходе дождевальной машины, поливные нормы брутто и сменную производительность ДМ. Определяем режим работы дождевальной машины (количество смен в сутках), продолжительность полива поля, даты начала и конца каждого полива.

Для оценки эффективности и целесообразности развития орошаемого земледелия в регионе были установлены зависимости снижения урожайности от снижения водопотребления орошаемых культур в почвенно-климатических условиях Прииртышско-Кулундинской равнины. Территориальное распределение относительного снижения урожайности кукурузы на силос от недостатка природного увлажнения показано на рис. 10.

ог с"" Г\ . Черилк-А V • п ^ ^ А о) о Котине т 'о / '''<■

и ------- щ— © Р/ОуЛювкд у/" ' ч Т^-ч^/ ФЕЛОРОвКЛ Ч">, , - л._______ Успснкл^ % 6РМ— уГ % Г- КИСНОЛ ✓ о '« ТПИИПА*Р Г^г&РГ V Ш э IV ^ \ ла„ ы * ч^^СиЛвГорад с МЕИК А \ г- \ > \

с?

Относительное снижение урожайности кукурузы на силос в разные по влажности годы, %

Д У„, % Вероятностные (обеспеченные) значения ДУ,р, %

5 % • 25% 50% 75% 85% 95%

35 3 19 35 48 56 69

40 7 24 40 53 61 73

45 10 29 45 60 68 80

50 14 34 50 65 73 86

55 18 39 55 71 80 93

60 24 44 60 76 85 99

Рис. 10 Территориальная изменчивость среднего многолетнего относительного снижения урожайности ДУ, кукурузы на силос (в % от расчётной)

Изолинии равнообеспеченных значений среднего многолетнего снижения урожайности имеют преимущественно широтный характер изменения с севера

на юг и юго-восток Снижение урожайности в разные по влажности годы показано в таблице на том же рисунке

Экономическая оценка предлагаемой технологии орошения дождеванием кормовых культур в степной зоне Прииртышья проведена в соответствии с «Методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации сельскохозяйственных культур» (ФГУП СНЦ Госэкоме-лиовод, 2003) Основным показателем эффективности мелиоративного инвестиционного проекта (МИП) принят дисконтированный прирост чистого дохода (ДПЧД), определяемый как накопленное за все годы расчетного периода сальдо приростного денежного потока Кроме основного показателя, при оценке эффективности МИП определены прирост чистого дохода, внутренняя норма доходности и срок окупаемости

Для моделирования денежных потоков в качестве расчетного периода принят ретроспективный ряд лет с 1969 по 1988 года, в который входят и годы проведения полевых исследований Для этого ряда рассчитаны в соответствии с разработанными методиками и расчетными формулами оптимальное водопо-требление и его дефициты, оросительные нормы и урожайность кукурузы на силос и люцерны на сено по годам на вариантах «с проектом» и «без проекта» Все расчеты выполнены для одного структурного гектара сельскохозяйственных угодий при следующем составе культур кукуруза на силос - 50%, люцерна на сено - 50% Стоимость сельскохозяйственной продукции по вариантам определяется в зависимости от урожайности возделываемых культур и средних цен на реализацию сельскохозяйственной продукции. Размеры капитальных вложений, ежегодные затраты на производство сельскохозяйственной продукции, эксплуатацию мелиоративных систем и стоимости подземных вод приняты по данным собственных исследований в хозяйствах региона Норма дисконта принята равной ставке рефинансирования ЦБ РФ

Анализ интегральных показателей эффективности реализации проекта (рис 11), рассчитанных с использованием полученного экспериментального материала, показал

• срок окупаемости проекта составляет 7 лет при получении на орошаемых землях 50 т/га кукурузы на силос и 9 т/га люцерны на сено,

• внутренняя норма доходности проекта составляет 20,5%, что свидетельствует о достаточно высокой конкурентоспособности проекта,

• за 20-летний период дисконтированный прирост чистого дохода (ДПЧД) равен 75382 руб, что свидетельствует об эффективности проекта при разработанных режимах орошения и технологиях полива

Стоимость подземных вод при современном техническом уровне добычи, хранения и транспортировки составляет 18 ..25 % от суммарных затрат на производство продукции Снижение стоимости оросительной воды на 15 20% за счет предлагаемых водосберегающих технологий позволит повысить дисконтированный прирост чистого дохода на 5 8 % и снизить срок окупаемости на 1.. 2 года.

Рис 11 Интегральная кривая дисконтированного чистого дохода строительства и эксплуатации оросительной системы с ЭДМФ «Кубань»

ВЫВОДЫ

1 Результаты исследований показали, что суммарное водопотребление кукурузы при оптимальной влажности корнеобитаемого слоя почвы изменяется по годам исследований от 426 до 503 мм, а люцерны на сено от 556 до 678 мм Разница между максимальным и минимальным водопотреблением составляет 18 22 %, что свидетельствует о незначительной изменчивости теплоэнергетических ресурсов климата в районе исследований

2 Оросительная норма при поливе кукурузы на землях с глубокими грунтовыми водами изменяется по годам исследований от 203 до 369 мм (более чем в 1,8 раза), а люцерны от 351 мм до 518 мм (в 1,48 раза) Средняя за годы исследований оросительная норма кукурузы составляет 62,5 % суммарного во-допотребления, люцерны - 64,9 %

3 Биологический коэффициент кукурузы К6 изменяется от 0,4 0,5 в начале вегетации до 1,16. 1,25 в фазу формирования початков В конце вегетации К6 уменьшается до 0,8 .1,0 Коэффициент Kg люцерны изменяется от 0,6 0,7 в период возобновления вегетации до 1,18 1,28 в фазу бутонизации -цветения, а после укоса уменьшается до 0,6 0,8

4 При поддержании оптимальной влажности в корнеобитаемом слое на супесчаных каштановых почвах, доля грунтовых вод в суммарном водопотреб-лении кукурузы при Нг= 1,0 м возрастает от 2 . 4 % в начале вегетации до 70 75 % в фазу формирования початков, при среднем за вегетацию значении 50 % При глубинах грунтовых вод 1,5, 2,0, 2,5 м их доля в суммарном сезонном водопотреблении кукурузы снижается до 30 35,15 17 и 2 4% соответственно Доля грунтовых вод в суммарном сезонном водопотреблении люцерны на сено при Нг= 1,0 м достигает 75 %, а при Нг =2,5 снижается до 15 % Участие грунтовых вод в водопотреблении кукурузы прекращается при Нг > 2,5 м, а люцерны при Нг > 3,0 м

5 В результате проведенных исследований нами получены эмпирические зависимости для определения потерь оросительной воды во время полива при дождевании ЭДМФ «Кубань» В зависимости от погодных условий и состояния агрофона во время проведения полива затраты воды на испарение в воздухе, с листьев и поверхности почвы изменяются от 3 ..5 % в пасмурные дни и ночное время до 16 ..18 % в ясные дни

6 Нами установлены величины достоковых поливных норм (ЭДПН) при поливе ЭДМФ «Кубань» на каштановых супесчаных и легкосуглинистых почвах При поливе кукурузы ЭДПН составляют 34 ..35 мм в начале вегетации и 44 50 мм в фазу цветения. При поливе люцерны ЭДПН составляет 40 мм перед укосом, а после укоса снижается до 34 ..36 мм.

7 Разработаны и апробированы в производственных условиях технологические схемы полива кукурузы и люцерны дождеванием ЭДМФ «Кубань» Оптимальными являются схемы с выдачей расчётной поливной нормы за два прохода При этом максимальный слой осадков за один проход не должен превышать величину достоковой поливной нормы Предлагаемые технологические схемы работы ЭДМФ «Кубань» позволяют осуществлять поливы нормой 50 60 мм без нарушения эрозионного равновесия в пахотном горизонте орошаемой почвы.

8 В диссертации разработаны рекомендации по использованию полученных опытных данных на неохваченных исследованиями территориях Сформирована база исходных данных, характеризующих климатические, поч-венно-мелиоративные и сельскохозяйственные ресурсы Прииртышско-Кулундинской равнины. Проведено районирование всей территории региона по коэффициенту природного увлажнения Ку, суммарному водопотреблению Еп дефицитам водопотребления АЕи и режимам орошения кукурузы и люцерны в виде таблиц и карт с изолиниями параметров

9 Реализация разработанной технологии позволяет окупить МИП за 7 лет при получении 50 т/га кукурузы на силос и 9 т/га люцерны на сено и внутренней норме доходности 20,5°/о

Основные публикации автора по теме диссертации:

1 Митрюхин А А, Перевезенцев Л А, Данильченко А Н Отличительные особенности новой широкозахватной ДМ «Кубань-Л» и технология полива // Экспресс-информация Орошение и оросительные системы - М. ММиВХ, 1986 - Серия 1 - 0,6 п л

2 Перевезенцев Л.А, Митрюхин А А, Данильченко А Н, Способы построения технологических схем полива ДМ «Кубань-Л» // Экспресс-информация Орошение и оросительные системы - М . ММиВХ, 1986 - Серия 1. - 0,8 п л

3 Никольская А.А, Тырсин И.С, Данильченко А.Н и др Пособие к СНиП 2.06.03.85 Мелиоративные системы и сооружения // Проектирование оросительной сети с МДЭФ «Кубань-Л» // Режимы орошения и технология полива - М . ВО Союзводпроект, 1986

4 Митрюхин А А , Краснощеков В С , Данильченко А Н Исходные требования на проектирование производственных систем с ЭДМФ «Кубань» -Коломна ВНИИМиТП, 1986 -0,4пл

5 Данильченко АН Влияние ветрового режима на производительность дождевальной машины ЭДМФ «Кубань» // Мелиорация и водное хозяйство - 1990 - № 7 - 0,3 п л

6 Данильченко А Н, Бондарцев А И Водный баланс на орошаемых землях в зоне сухих степей Прииртышья // Мелиорация и водное хозяйство -1992 -№ 3 -0,35 п л

7 Данильченко Н В , Аванесян И М , Никольская А А , Данильченко АН Природная тепло,-влагообеспеченность Центрально-Черноземных областей России и ее влияние на режимы орошения и урожайность - М Госэкоме-лиовод, 2000 - 10,8 п л

8 Данильченко А Н Влияние грунтовых вод на водный режим почвы, нормы орошения и экологию орошаемых земель // Вопросы мелиорации -2002 - №№ 3,4 - 0,5 п л

9 Данильченко А Н Влияние глубины залегания грунтовых вод на режим орошения и урожайность кукурузы // Мелиорация и водное хозяйство -2002 - № 5 - 0,35 п л

10 Данильченко Н В , Сикидин В А, Данильченко А Н Разработка научно обоснованных норм и режимов орошения сельскохозяйственных культур для Московской области - М Госэкомелиовод, 2002 - 5,0 п л

11 Данильченко Н В , Данильченко А Н Оросительные нормы и поливные режимы в Коломенском районе Московской области - Коломна , 2002 -2,0 п л

12 Данильченко Н В , Данильченко А Н Оросительные нормы и природоохранные режимы орошения овоще-кормовых культур в Коломенском районе - Коломна ГУП Коломенская типография, 2003 - 2,0 п л

13 Лисконов А А , Данильченко А Н Влияние уровня залегания грунтовых вод на влагообеспеченность сельскохозяйственных культур в Прииртышье // Проблемы и перспективы развития мелиорации, водного и лесного хозяйства Сб научных трудов Россельхозакадемии - М ВНИИА, 2004 - 0,3 п л

14 Данильченко НВ, Аванесян ИМ, Никольская АА, Данильченко А Н Влияние природной тепло,-влагообеспеченности на параметры орошения и урожайность сельскохозяйственных культур в ЦЧО - Коломна ГУП Коломенская типография, 2004. - 11,2 п л

15 Данильченко А Н Технологии орошения кормовых культур дождевальными машинами семейства «Кубань» // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. - 2008 - № 1 - 0,3 п л

Редакционно-издательский отдел МГУП Заказ № Я 31 Тираж 100 экз. Объем 1,0 п л

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Данильченко, Анатолий Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

1 ПРИРОДНО-ХОЗЯЙСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИИРТЫШСКО-КУЛУНДИНСКОЙ РАВНИНЫ

1.1 Почвенно-мелиоративные условия и теплоэнергетические ресурсы климата

1.2 Источники орошения и перспективы использования подземных вод

1.3 Перспективы развития орошаемого земледелия в регионе

1.4 Выводы по главе

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ОРОШЕНИЯ ДОЖДЕВАНИЕМ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР В СТЕПНОЙ ЗОНЕ ПРИИРТЫШЬЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

2.1 Влияние дождевания на влажность почвы и влагообмен в системе почва -растение - атмосфера

2.2 Влияние теплоэнергетических ресурсов климата и биологического потенциала растений на суммарное водопотребление при оптимальном орошении дождеванием

2.3 Обоснование оросительных норм и режимов орошения кормовых культур дождеванием

2.4 Технология полива сельскохозяйственных культур ЭДМФ «Кубань»

2.5 Выводы по главе

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА РЕЖИМОВ ОРОШЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛИВА КОРМОВЫХ КУЛЬТУР ДОЖДЕВАНИЕМ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ ПРИИРТЫШЬЯ

3.1 Условия и методика проведения исследований

3.2 Суммарное водопотребление и оросительные нормы кукурузы и люцерны при оптимальном орошении дождеванием

3.3 Влияние грунтовых вод на влагообеспеченность, оросительные нормы и режимы орошения кукурузы и люцерны

3.4 Качество полива и потери воды на испарение при дождевании ЭДМФ «Кубань»

3.5 Достоковые поливные нормы и механизированные режимы орошения кукурузы и люцерны при поливе ЭДМФ «Кубань»

3.6 Выводы по главе 3 91 4 РАЙОНИРОВАНИЕ ПРИИРТЫШСКО-КУЛУНДИНСКОЙ РАВНИНЫ ПО ОПТИМАЛЬНЫМ И ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫМ РЕЖИМАМ И ТЕХНОЛОГИЯМ ОРОШЕНИЯ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР

4.1 Методика распространения опытных данных на неохваченные исследованиями территории и задачи районирования

4.2 Оценка теплоэнергетических ресурсов климата, почвенно-мелиоративных условий и природной тепло, - влагообеспеченности территории региона

4.3 Количественные значения и территориальная изменчивость оросительных норм и режимов орошения кукурузы и люцерны

4.4 Влияние орошения на урожайность кукурузы и люцерны в почвенно-климатических условиях Прииртышско-Кулундинской равнины

4.5 Технология орошения с использованием ЭДМФ «Кубань»

4.6 Экономическая эффективность

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Природоохранные режимы и технологии орошения дождеванием кормовых культур в степной зоне Прииртышья"

Актуальность работы. За последние 10. 15 лет в сфере орошаемого земледелия резко снизилась эффективность сельскохозяйственного производства. Площадь орошаемых земель в Российской Федерации сократилась более чем на 30 % (с 6,2 млн. га в 1991 году до 4,3 млн. га в 2006 году), а ежегодное их использование снизилось до 50 %.

Наиболее существенно роль орошаемых земель снизилась в степной зоне с устойчиво дефицитным природным водообеспечением сельскохозяйственных посевов, где урожайность сократилась более чем в 2.3 раза, а в сухие годы приблизилась к урожайности богарных земель.

К числу таких регионов относится и Прииртышско-Кулундинская равнина, где в конце 1970-х годов началось интенсивное развитие орошения на базе использования подземных вод, разведанные запасы которых оказались достаточными для их широкомасштабного использования в сельском хозяйстве. Первоначальный опыт применения оросительных мелиораций показал, что в условиях засушливого климата эффективность орошения зависит главj ным образом от реализуемого на посевах водного режима (оросительных норм, режимов орошения и технологий полива). В этой связи крайне актуальной для региона стала проблема изучения и научного обоснования параметров орошения и создания нормативной базы для проектирования и эксплуатации оросительных систем, обеспечивающих получение гарантированных урожаев и сохранение экологической безопасности орошения.

Актуальность исследований подтверждается участием автора в выполнении отраслевой программы по теме 0.52.01.И.01Т. «Разработать и внедрить оросительные системы и технологический процесс полива широкозахватной дождевальной машиной ЭДМФ «Кубань-Л», а также разработке нормативного отраслевого документа «Пособие по проектированию оросительных систем с ЭДМФ «Кубань».

Цель и задачи исследований. Разработать природоохранные режимы и технологии орошения дождеванием кормовых культур (люцерны и кукурузы) с использованием подземных вод в условиях степной зоны Прииртышско Кулундинской равнины.

Для выполнения намеченной цели предусмотрена реализация следующих задач:

• провести анализ состояния орошения подземными водами и оценить перспективу его развития в регионе;

• изучить суммарное водопотребление кормовых культур;

• установить биоклиматически обоснованные оросительные нормы и разработать режимы орошения люцерны на сено и кукурузы на силос;

• изучить динамику составляющих водного баланса на орошаемых землях с различными глубинами залегания грунтовых вод;

• изучить эксплутационно-технологические характеристики полива кормовых культур ЭДМФ «Кубань» (потери оросительной воды на испарение при поливе, эрозионно-допустимые поливные нормы, равномерность распределения дождя и т.д.) и разработать адаптированные к местным условиям водо-сберегающие, природоохранные технологии полива люцерны и кукурузы;

• разработать рекомендации по технологии полива и определению оптимальных режимов механизированного орошения люцерны и кукурузы в природно-климатических условиях Прииртышско-Кулундинской равнины.

Решение поставленных задач предусматривается путём проведения полевых исследований, анализа полученных результатов, разработки и оптимизации норм, режимов и технологий полива люцерны и кукурузы применительно к объекту исследований и прилегающей территории Прииртышья.

Методология исследований. Основой экспериментальных и теоретических исследований послужили работы: А.Н. Костякова, A.M. Алпатьева, С.М. Алпатьева, И.П. Айдарова, М.И.Будыко, А.И. Будаговского, Г.В. Воропаева, А.И. Голованова, О.Г. Грамматикати, Н.В. Данильченко, Н.Н. Дубен-ка, Н.С. Ерхова, А.Р. Константинова, И.П. Кружилина, B.C. Мезенцева, Б.С. Маслова, В.Ф. Носенко, X.JI. Пенмана, Л.М. Рекса, Г.Т. Селянинова, С.И. Харченко, Д.И. Шашко, JI.JI. Шишова, Б.Б. Шумакова и многих других известных исследователей в области мелиорации сельскохозяйственных земель, растениеводства, климатологии, гидрогеологии, земледелия, почвоведения, вычислительной техники. Полевые исследования проводились с применением стандартных и специально разработанных методик, достоверность результатов оценивалась статистическими характеристиками и сходимостью опытных данных с разработанными автором зависимостями. Научная новизна работы:

• впервые в Прииртышье организованы и проведены масштабные многолетние комплексные исследования приёмов рационального использования подземных вод при орошении дождеванием;

• получены значения биологических коэффициентов, установлены и обоснованы оросительные нормы, режимы орошения люцерны и кукурузы для лет различной обеспеченности по дефициту влаги;

• изучена динамика составляющих водного баланса на орошаемых землях при разной глубине грунтовых вод, их влияние на влагообеспеченность растений и режимы орошения кормовых культур;

• установлены размеры потерь оросительной воды на испарение и равномерность её распределения по площади при поливе ЭДМФ «Кубань»;

• установлены эрозионно-допустимые поливные нормы при поливе дождеванием в природных условиях Прииртышья;

• получены количественные и качественные характеристики технологии полива кормовых культур дождеванием в Прииртышье;

• разработана экологически безопасная и ресурсосберегающая технология полива кормовых культур ЭДМФ «Кубань» на супесчаных каштановых почвах Прииртышья;

• на основе полевых и теоретических исследований проведено районирование Прииртышско-Кулундинской равнины по природной тепло- и влагообес-печенности, оросительным нормам и режимам орошения люцерны и кукурузы.

На защиту выносятся:

• величины суммарного водопотребления и оросительных норм кукурузы и люцерны, значения биологических коэффициентов растений, коррелирующие с теплоэнергетическими ресурсами климата Прииртышья;

• расчётные зависимости для установления влияния динамики грунтовых вод на влагообеспеченность кормовых культур, оросительные нормы и режимы орошения на супесчаных каштановых почвах;

• расчётные зависимости для определения качества полива и потерь оросительной воды на испарение во время полива, достоковых поливных норм при поливе широкозахватными дождевальными машинами; рациональные технологии полива кормовых культур дождеванием ЭДМФ «Кубань»; результаты районирования Прииртышско-Кулундинской равнины по природной тепло- и влагообеспеченности, оросительным нормам и режимам орошения люцерны и кукурузы.

Практическое значение и реализация работы. Полученные автором результаты исследований позволяют обоснованно принимать решения о целесообразности восстановления или дальнейшего развития орошения в регионе с использованием подземных вод, планировать сезонное и оперативное водопользование и обеспечивать его реализацию в реальном времени с учётом разработанных норм, режимов и технологии полива, в наибольшей мере отвечающих природным условиям зоны размещения орошаемых земель.

Результаты исследований прошли практическую проверку в хозяйствах Успенского района Павлодарской области и зональных проектных институтах, использованы при разработке рекомендаций «Водосберегающие оросительные нормы и экологически безопасные режимы орошения сельскохозяйственных культур в Уральском регионе» (1999), «Водосберегающие оросительные нормы и природоохранные режимы орошения дождеванием в Западной Сибири» (2000), «Природная тепло,- влагообеспеченность Центрально-Чернозёмных областей России и её влияние на режимы орошения и урожайность» (2000), «Научно-обоснованные нормы и режимы орошения в Московской области» (2002), «Влияние природной тепло,- влагообеспеченности на параметры орошения и урожайность в ЦЧО» (2004), а так же при создании отраслевого нормативного документа «Пособие по проектированию оросительных систем с ЭДМФ «Кубань» (М.: Союзводпроект, 1986).

Апробация результатов исследований и публикации. Основные методические положения и полученные результаты докладывались и обсуждались на заседаниях Учёного Совета ВНПО «Радуга» (1984. 1989 г.г.), ежегодных отчётах Лаборатории использования подземных вод ВНПО «Радуга» (1985, 1986, 1988, 1989 г.г), на конференциях молодых учёных ВНПО «Радуга» (1985.1989 г.г.) и ВНИИГиМ, (1987 г.), а также научно-технических конференциях в г. Москве (МГМИ-1986 г.), г. Джамбуле (КазНИИВХ-1987 г.), г. Алма-Ате (КазПТИ-1985, 1989 г.г.).

Основные результаты исследований опубликованы в 15 статьях и брошюрах с долевым объёмом автора более 10 п.л., в том числе 3 статьи опубликованы в ведущем отраслевом журнале «Мелиорация и водное хозяйство» и одна в «Вестнике Россельхозакадемии».

Личный вклад. Автор лично пронимал участие в разработке методики проведения исследований, организовывал и непосредственно проводил полевые, лизиметрические и метеорологические опыты и наблюдения, математически обработал полученные результаты и оформил их в электронном виде и на бумажном носителе.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, выводов и приложений, списка использованных литературных источников из 193 наименований. Общий объём диссертации составляет 179 страниц компьютерного текста, 42 рисунков, 52 таблиц, 5 приложений.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Данильченко, Анатолий Николаевич

4.7 Выводы по главе 4

1. Разработана оригинальная методика распространения опытных данных на неохваченные исследованиями прилегающие территории с минимальными затратами времени и средств.

2. Сформирована база исходных данных, характеризующих климатические, почвенно-мелиоративные, гидрогеологические и сельскохозяйственные ресурсы Прииртышско-Кулундинской равнины, которые совместно с полученными результатами научных исследований позволили выполнить районирование региона по коэффициенту природного увлажнения Ку, суммарному водопотреблению Ev, оросительным нормам AEV и режимам орошения люцерны и кукурузы. Районирование^ Еи и АЕУпредставлено в виде карт (рис.4.1, 4.3, 4.4, 4.5, 4.10, 4.11) с нанесением изолиний картируемого параметра и таблиц его вероятностных (прогнозных) значений.

3. В пределах периметра равнины теплоэнергетические ресурсы климата (испаряемость) за тёплый период года с температурой воздуха t > 5 °С территориально возрастает с северо-запада на юго-восток от 600 до 750 мм в средний год и от 800 до 1000 мм в сухой. А атмосферные осадки уменьшаются за тот же период от 220 до 190 мм в средний год и от 115 до 135 мм в сухой. Коэффициент увлажнения Ку, характеризующий природную тепло- и влагообеспеченность, уменьшается с северо-северо-запада на юго-юго-восток от 0,46 до 0,28 т.е. в 1,65 раза. Территория севернее изолинии 0,3 относится к степной, а южнее с Ку< 0,3 - к сухостепной.

4. Установлено, что среднее многолетнее водопотребление люцерны Ev увеличивается территориально с севера на юго-восток от 480 до 620 мм, а кукурузы от 380 до 450 мм. При этом в сухие годы суммарное водопотребление люцерны в степной зоне достигает 610.700 мм, а в сухостепной 750.800 мм, а суммарное водопотребление кукурузы 450.510 и 536.550 мм соответственно. Территориально изменчивость суммарного водопотребления кукурузы и люцерны не превышает 20.30 %, а во времени (в разные по влажности годы) достигает 40.50 %.

5. По аналогии с суммарными водопотреблением дефицит водопотребления AEv (оросительная норма) люцерны и кукурузы на землях с глубоким залеганием грунтовых вод изменяется с северо-запада на на юго-восток. В сухостепной зоне оросительная норма люцерны изменяется от 200 до 360 мм во влажные годы и до 570.640 мм в сухие; а в степной зоне от 100.250 до 400.510 мм соответственно. Оросительная норма кукурузы в сухостепной зоне составляет 140.250 мм во влажные годы и 400.450 мм в сухой год. В степной зоне соответственно 60.170 и 320.375 мм. Для практического применения разработаны уравнения связи дефицита водопотребления (оросительной нормы) люцерны и кукурузы с коэффициентом природного увлажнения Ку и построены графики связи АЕУ = f (Ку), позволяющие определить оросительную норму нетто в разные по влажности годы для любого выбранного в пределах региона объекта.

6. На основе разработанной по теоретическим и экспериментальным данным методики и расчётных математических моделей выполнено районирование территории Прииртышско-Кулундинской равнины в виде карт с нанесением изолиний относительного снижения урожайности люцерны и кукурузы от недостатка природного увлажнения в разные по влажности годы. Установлено, что в сухостепной зоне снижение урожайности люцерны ДУ,- от недостатка природной влагообеспеченности is£vi возрастает с 20.50 % во влажные, до 89. 100 % в сухие годы, а в степной зоне от 11.33 % до 60.80 % соответственно. Полученные данные подтверждают ранее сделанные выводы о том, что богарное земледелие в рассматриваемом регионе является крайне рискованным и практически бесперспективным.

7. Разработаны проектные технологии полива кукурузы на силос и люцерны на сено для оросительной системы- в близи с. Константиновка Успенского района Павлодарской области для года 75 % обеспеченности при работе ЭДМФ «Кубань» и проведена оценка экономической эффективности разработанных технологий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Территория Прииртышско-Кулундинской равнины относится к зоне крайне рискованного богарного земледелия и характеризуется высокими теплоэнергетическими ресурсами и устойчиво дефицитным атмосферным увлажнением. Испаряемость за тёплый период года с t воздуха выше 5 °С достигает в сухие годы 900. 1000 мм, а сумма атмосферных осадков не превышает 110. 130 мм, что обусловливает необходимость применения оросительных мелиораций.

2. При отсутствии поверхностных водных источников большие перспективы для развития орошаемого земледелия приобретают подземные воды, разведанные ежегодно возобновляемые запасы которых только в южной части Кулундинской степи и Павлодарском Прииртышье оцениваются в 40 млн м3, а удельный эксплуатационный водозабор достигает 6,2 м3/с. Высокое качество подземных вод (минерализация по сухому остатку не превышает 0,6.0,9 г/л) исключает их возможное влияние на ухудшение мелиоративного состояние орошаемых земель и экологии окружающей среды.

3. Установленное водобалансовыми исследованиями для нормирования и контроля использования подземных вод оптимальное суммарное водопотребление кукурузы изменяется по годам исследований в пределах от 426 до 503 мм, а люцерны от 556 до 678 мм. Максимальное испарение (водопотребление) за декаду орошаемым полем кукурузы достигает 65.71 мм и 63.68 мм полем люцерны.

4. Биологический коэффициент кукурузы изменяется от 0,4.0,5 в начале вегетации до 1,16. 1,25 в фазу формирования початков с последующим уменьшением до 0,8. 1,0. КоэффициентКс> люцерны возрастает от 0,6.0,7 в период возобновления вегетации до 1,18. 1,28 в фазы бутонизации и цветения и уменьшается до 0,6.0,8 после укоса.

5. Оросительная норма кукурузы изменяется от 203 мм во влажный, до 369 мм в засушливый год. Средняя за годы исследований оросительная норма 298 мм составляет 62,5% от суммарного водопотребления. Оросительная норма люцерны колеблется в пределах 351.518 мм при среднем значении 402 мм.

6. Установленная для орошения дождеванием ЭДМФ «Кубань» достоковая поливная норма на каштановых супесчаных и легкосуглинистых почвах составляет для кукурузы 34.35 мм в начале вегетации и 44.50 мм в фазу цветения. Достоковая поливная норма для люцерны перед укосом достигает 40 мм, а после укоса снижается до 34.36 мм. Для определения достоковой поливной нормы в реальном времени разработана эмпирическая зависимость, прошедшая производственную проверку и показавшая высокую достоверность полученных результатов.

7. Разработаны и апробированы в производственных условиях технологические схемы полива кукурузы и люцерны дождеванием ЭДМФ «Кубань». Оптимальными являются схемы с выдачей расчётной поливной нормы за два прохода. При этом максимальный слой осадков за проход не должен превышать величину достоковой (эрозионно допустимой) поливной нормы. Предлагаемые технологические схемы работы ЭДМФ «Кубань» позволяют осуществлять поливы нормой 50.60 мм без нарушения эрозионного равновесия в пахотном горизонте орошаемой почвы.

8. Разработаны эмпирические зависимости для определения потерь оросительной воды во время полива при дождевании ЭДМФ «Кубань». Для условий региона в зависимости от погодных условий в момент проведения полива и состояния агрофона затраты воды на испарение в воздухе, с листьев и поверхности почвы изменяются от 3.5 % в пасмурные дни и ночное время до 16. 18 % в ясные дни.

9. Водобалансовыми исследованиями установлено, что на супесчаных каштановых почвах при близких грунтовых водах их потребление существенно изменяется во времени. При Нг = 1,0 м использование грунтовых вод кукурузой колеблется от 2.4 % в начале вегетации, до 70.72 % в фазу формирования початков. В среднем за вегетацию оно составляет 48.50 % от суммарного водопотребления. При понижении уровня грунтовых вод до Нг= 1,5 м их потребление уменьшается в среднем до 35.40 %, при Нг = 2,0 м до 15.20 % и при Нг = 2,5 м до 2.3 %. В абсолютных значениях использование грунтовых вод при Нг— 1,0 м составляет 240 мм, при Нг — 1,5 м - 165 мм, при Нг = 2,0 м - 95 мм и при Нг = 2,5 м - 17,5 мм.

10. Доля грунтовых вод в суммарном водопотреблении люцерны при Нг — 1,0 м составляет в среднем 60.65 % за первый межукосный период, 80.85 % за второй и 75.80 % за третий. При Нг = 2,0 м их доля соответственно уменьшается до 35.40, 45.50 и 40.4 5%. Абсолютное потребление грунтовых вод люцерной при Нг — 1,0 м составляет 480.500 мм, при Нг = 1,5 м — 350.400 мм, при Нг = 2,0 м - 240.260 мм и при Нг = 2,5 м - 90.95 мм.

11. Установлено, что с глубины Нг = 2,5 м оросительная норма кукурузы снижается на 2 %, а люцерны на 20 % по сравнению с нормой при глубоких грунтовых водах (Нг > 3 м ). При Нг = 2,0 м на 25 и 50 %, при Нг = 1,5 м на 52 и 78 % и при Нг= 1,0 м на 76. 100 % соответственно. Количество поливов в связи с уменьшением оросительной нормы резко сокращается. При Нг— 1,0 м количество поливов кукурузы сокращается до 2-х, а люцерны до 0.

12. Разработана методика распространения опытных данных на неохваченные исследованиями территории, сформирована база исходных данных, характеризующих климатические, почвенно-мелиоративные и сельскохозяйственные ресурсы Прииртышско-Кулундинской равнины. По разработанной методике с использованием базы данных произведено районирование всей территории региона по коэффициенту природного увлажнения Ку, суммарному водопотреблению оросительным нормам ЛЕУ и режимам орошения кукурузы и люцерны для разных по влажности лет в виде карт с нанесением изолиний картируемых параметров.

13. Анализ результатов районирования показывает, что оптимальное суммарное водопотребление кукурузы увеличивается с севера на юго-восток в средний год от 380 до 450 мм, а люцерны от 480 до 620 мм. В сухие годы водопотребление кукурузы возрастает до 450.550 мм, а люцерны до 610.800 мм. Дефицит водопотребления (оросительная норма) кукурузы в сухостепной зоне возрастает с северо-запада на юго-восток от 140.250 мм во влажные годы до 400.450 мм в сухой год, а в степной зоне от 60. 170 до 320.375 мм соответственно. Оросительная норма изменяется в том же направлении от 200 до 360 мм во влажные годы до 570.640 мм в сухой год в зоне сухих степей и от 100.250 до 400.510 мм соответственно в степной зоне.

14. По разработанным эмпирическим зависимостям относительного снижения урожайности кукурузы и люцерны от недостатка их природной влагообеспеченности выполнено районирование территории Прииртышско-Кулундинской равнины в виде карт пространственной изменчивости снижения урожайности в разные по влажности годы. Установлено, что в сухостеп-ной зоне относительное снижение урожайности люцерны изменяется от 25.50 % во влажные годы, до 89.100 % в сухие, а в степной зоне от 11.33 % до 60.80 % соответственно. Урожайность кукурузы снижается от недостатка природной увлажнённости в сухостепной зоне от 25.53 % во влажные годы до 96. 100 % в сухие, а в степной зоне от 13.38 % до 68.88 % соответственно.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Дифференцированные территориально и во времени суммарное водопотребление, оросительные нормы и режимы орошения (сроки, поливные нормы и количество поливов) люцерны и кукурузы, обеспечивающие оптимальный для растений водный режим в активном слое почвы и получение устойчивых урожаев на орошаемых подземными водами землях.

2. Рекомендации для учёта влияния грунтовых вод на влагообеспеченность растений, снижение оросительных норм и количества поливов люцерны и кукурузы при разной глубине их залегания.

3. Расчётные зависимости и номограммы для определения затрат воды на испарение при поливе дождеванием ЭДМФ «Кубань», оказывающих влияние на производительность дождевальной техники, продуктивность использования оросительной воды и формирование микроклимата.

4. Рациональные технологии полива дождеванием, обеспечивающие оптимальные запасы влаги в почве, нормативную производительность дождевальных машин, экономное использование оросительной воды, сохранение эрозионного равновесия почвенного покрова и экологической безопасности окружающей среды.

5. Эмпирические связи влияния недостатка природного увлажнения на снижение и колебание урожайности сельскохозяйственных культур в разные по влажности годы, необходимые для проектного обоснования эффективности развития орошения в степной зоне Прииртышско Кулундинской равнины.

6. Приведенная в диссертационной работе оценка организационно-хозяйственных условий и потенциала природных ресурсов показывает, создание устойчивого и высокопродуктивного сельскохозяйственного производства в степной и сухостепной зонах Прииртышья возможно только при орошении. Водные мелиорации должны стать неотъемлемой составляющей хозяйственно-экономического комплекса, а стратегия использования подземных вод для орошения должна базироваться на научно-обоснованных нормах, режимах и технологиях полива, обеспечивающих водосбережение, сохранение эрозионной устойчивости почвенного покрова и экологическую безопасность окружающей среды.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата технических наук, Данильченко, Анатолий Николаевич, Москва

1. Агроклиматические ресурсы Алтайского края. - Д.: Гидрометеоиздат, 1971.

2. Агроклиматические ресурсы Омской области. Д.: Гидрометиоиздат, 1972.

3. Агроклиматический справочник по Павлодарской области. Л,: Гидрометеоиздат, 1962.

4. Агрохимические методы исследования почв. Л.: Гидрометеоиздат, 1965.

5. Методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации сельскохозяйственных культур. М.: ФГУП СНЦ Госэкомелиовод, 2003.

6. Абрамова А.А. Эффективность летних осадков в условиях засушливого климата. // Почвоведение. 1962. - №9.

7. Абрамов A.M. Методы определения эрозионно-допустимых поливных норм при дождевании: Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. М., 1981.

8. Абрамов A.M., Ильин Н.И., Соломин И.А. К расчёту эрозионно-допустимых поливных норм по удельной мощности дождя. // Рациональное использование водных ресурсов. М.: Наука, 1986. - Вып. 7.

9. Айдаров И.П. Принципы переустройства оросительных систем в степной зоне России. // Мелиорация и водное хозяйство. 1994. - №2.

10. Айдаров И.П., Голованов А.И., Никольский Ю.Н. Оптимизация мелиоративных режимов орошаемых и осушаемых земель. М.: Агропромиздат, 1990.

11. Алпатьев A.M. Влагооборот культурных растений. Д.: Гидрометеоиздат, 1954.

12. Алпатьев A.M. Влагообороты в природе и их преобразование. Д.: Гидрометеоиздат, 1969.

13. Алпатьев A.M. Почвоувлажнительный и биологический эффект атмосферных осадков. // Почвоведение. 1951. - №2.

14. Алпатьев С.М. Методические указания по расчётам режима орошения на основе биоклиматического метода. Киев, 1967.

15. Алпатьев С.М. Методика расчёта режима орошения сельскохозяйственных культур на основе биоклиматического метода. Киев: ММВХ СССР, 1973.

16. Анисимов В.А., Мансуров М.С. Потери воды на испарение при дождевании. // Гидротехника и мелиорация. 1969. - № 8.

17. Безднина С .Я. Качество воды для орошения. Принципы и методы оценки. -М.: РОМА, 1997.

18. Бондаренко И.Ф., Константинов А.Р. Пути оптимизации режимов орошения. // Гидротехника и мелиорация. -1980. № 6.

19. Борисенков Е.П. Естественные и антропогенные факторы изменения климата. // Теория и методы управления водными ресурсами. М.: Наука, 1982.

20. Бородычев В.В., Лытов М.Н., Диденко А.А., Пахомов Д.А. Капельное орошение сои. Волгоград: Панорама, 2006.

21. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. М.: Наука, 1986.

22. Будаговский А.И. Водопотребление растений и его связь с гидроклиматическими факторами. М.: Наука, 1960.

23. Будаговский А.И. Зависимость испарения от влажности почвы. // Суховеи, их происхождение и борьба с ними. М.: АН СССР, 1957.

24. Будаговский А.И. Испарение почвенной влаги. М.:Наука, 1964.

25. Будыко М.И., Зубенок Л.И. Определение испарения с поверхности суши. -М.: АН СССР, 1961. Серия географическая. - Вып. 6.

26. Будыко М.И., Юдин М.И., Яковлева Н.М. Испарение с испаряемых участков и испаряемость. // Метеорология и гидрология. 1954. - №1.

27. Вершинин А.П. Изменение гидрометеорологического режима под влиянием орошения. // Труды ГГИ. Л., 1970. - Вып. 167.

28. Виленский П.Л., Лившиц В.Н., Смоляк С.А. Оценка эффективности инвестиционных проектов: теория и практика. — М.: Дело, 2004.

29. Водобалансовые исследования на сельскохозяйственных полях. Л.: Гид-рометеоиздат, 1978.

30. Волков А.С., Тульверт В.Ф., Фиалковский П.Г. Сравнительная оценка методов расчёта испарения при орошении. // Мелиорация и водное хозяйство. -1999.-№4.

31. Волков А.С., Шалыгин А.Л. Об использовании гидрометеорологической информации при определении оросительных норм и режимов орошения. // Метеорология и гидрология. 1987. - № 1.

32. Воропаев Г.В. Резервы ирригации и проблемы их использования. Водные ресурсы. М.: Наука, 1973.

33. Галямин Е.П. Оптимизация оперативного распределения водных ресурсов в орошении. Л.: Гидрометеоиздат, 1981.

34. Гвоздецкий Н.А. Физико-географическое районирование Европейской части СССР. — М.: Изд-во Всесоюзного географического общества, 1960. Том 92.-Вып. 5.

35. Геринг Я.Г., Корягин В.А. Опыт орошения подземными водами. М.: Колос, 1981.

36. Голованов А.И. Мелиорация агроландшафтов. // Гидротехника и мелиорация. 1993. 3.

37. Голованов А.И., Паласиос О. Об определении зависимости запасов почвенной влаги от глубины грунтовых вод. // Почвоведение. 1968. - №1.

38. Головатый В.Г., Добрачёв Ю.П., Юрченко И.Ф. Модели управления продуктивностью мелиорируемых агроландшафтов. — М.: ВНИИГиМ, 2001.

39. Голченко М.Г., Вихров В.И. Расчёт суточного водопотребления многолетних трав. // Гидротехника и мелиорация. 1985. - №7.

40. Гольцберг И.А., Микроклимат и его значение в сельском хозяйстве. Л.: Гидрометеоиздат, 1957.

41. Горбачёва Р.И. Зависимость урожайность-влагообеспеченность для водохозяйственных расчётов. // Гидротехника и мелиорация. — 1986. № 3.

42. Горбачёва Р.И. Способы построения кривых связи урожайности с водо-обеспеченностью растений. // Вопросы водного хозяйства. Фрунзе, 1973. -Вып. 31.

43. Городничев В.И. Методы, системы управления, контроля и оценки качества работы фронтальных дождевальных машин. Коломна, 2003.

44. Грамматикати О.Г. Роль корней, проникающих в глубокие слои почвы, в водном балансе растений. // Водный режим растений в засушливых районах СССР.-М.: АН СССР, 1961.

45. Грибкова Н.Г. Повышение урожайности путём эффективного использования осадков. Л.: Гидрометеоиздат, 1969.

46. Грищенко Н.В. Оценка участия грунтовых вод в формировании суммарного испарения с сельскохозяйственных полей. // Водобалансовые исследования на сельскохозяйственных полях. Л.: Гидрометеоиздат, 1978.

47. Губер К.В. Районирование территории при орошении дождеванием. // Технология орошения и программирование урожаев. М.: ВНИИГиМ, 1986.

48. Губер К.В. Экологические требования при проектировании гидромелиоративных систем. // Экологические основы орошаемого земледелия. М.: ВНИИГиМ, 1995.

49. Губер К.В., Иванцова Т.И. Влияние метеорологических условий на испарение и формирование микроклимата в Поволжье при дождевании. //Технология орошения и программирование урожая. М.: ВНИИГиМ, 1986.

50. Губер К.В., Маслов В.П., Имерлишвили А.Г. Водосберегающая технология орошения кормовых культур ЭДМФ «Кубань» на различных почвах. // Во-досберегающие технологии орошения. М.: ВНИИГиМ, 1989.

51. Губер К.В. Конструкции мелиоративных систем многоцелевого использования. // Методы и технологии комплексной мелиорации и экосистемного водопользования. М.: ВНИИГиМ, 2006.

52. Давитая Ф.Ф., Мельник Ю.С. Проблема прогноза испаряемости и оросительных норм. -Л.: Гидрометеоиздат, 1970.

53. Данильченко А.Н. Влияние глубины залегания грунтовых вод на режим орошения и урожайность кукурузы. // Мелиорация и водное хозяйство. -2002. -№ 5.

54. Данильченко А.Н., Бондарцев А.И. Водный баланс на орошаемых землях в зоне сухих степей Прииртышья. // Мелиорация и водное хозяйство. 1992. -№3.

55. Данильченко Н.В. Биоклиматическое обоснование суммарного водопотребления и оросительных норм. // Мелиорация и водное хозяйство. 1999. -№4.

56. Данильченко Н.В. Оазисное орошение подземными водами. М.: Колос, 1983.

57. Данильченко Н.В. О новых подходах к расчётам водопотребления в свете задач по восстановлению роли орошения в сельскохозяйственном производстве России. // Мелиорация и водное хозяйство. 2001. - №6.

58. Данильченко Н.В. Планирование и реализация режимов орошения при инженерном водопользовании. //Гидротехника и мелиорация. — 1987. №4.

59. Данильченко Н.В. Расчёт режимов орошения сельскохозяйственных культур. // Гидротехника и мелиорация. 1978. - №1.

60. Данильченко Н.В. Эффективность летних атмосферных осадков и их использование сельскохозяйственными культурами. // Вестник сельскохозяйственной науки МСХ КазССР. Алма-Ата, 1961. - Вып 4.

61. Данильченко Н.В., Аванесян И.М., Булгаков В.И.и др. Водосберегающие оросительные нормы и экологически безопасные режимы орошения сельскохозяйственных культур в Западной Сибири. М.: Эдель-М, 2000.

62. Данильченко Н.В., Аванесян И.М., Данильченко А.Н., Никольская А.А. Влияние природной тепло,-влагообеспеченности на параметры орошения и урржайность сельскохозяйственных культур в ЦЧО. Коломна, 2004.

63. Данильченко Н.В., Остроушко В.Н., Омельяненко С.И. Метод построения кривых обеспеченности оросительных норм при коротких рядах наблюдений. // Обоснование норм водопотребления в орошаемом земледелии. М.: ВНИИГиМ, 1989.

64. Данильченко Н.В., Ягудин Н.В. Приёмы повышения качества технологического процесса полива. // Надёжность и качество технологического процесса полива. М.: ВНИИГиМ, 1988.

65. Дерингер А.Н. Теплобалансовый метод расчёта недостатка водопотребления сельскохозяйственных культур в условиях Южного Урала. // Труды ГГИ. Д., 1981.-Вып. 269.

66. Димо В.Н. Физические параметры климата почв СССР, их классификация и количественная оценка. // Почвоведение. 1985. - № 7.

67. Доренбос Д. и др. Отзывчивость сельскохозяйственных культур на орошение. / Пер. с анг. М., 1979.

68. Доренбос Д., Прюит В. Потребность сельскохозяйственных культур в воде. /Пер. с англ. № 386.41. -М.: ВНИИТЭиСХ, 1980.

69. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1979.

70. Друпка С. Потери воды при дождевании, коэффициент технической эффективности дождевания. / Пер. с польского № 40097, 40099. М.: ВНИИТЭиСХ, 1981.

71. Дубенок Н.Н. Ресурсосберегающие и ландшафтоулучшающие технологии орошения склоновых земель. -М.: Агробизнесцентр, 2006.

72. Ерхов Н.С. Мелиорация сельскохозяйственных земель: сущность, методология, концепции. // Мелиорация и водное хозяйство. 2003. - № 1.

73. Ерхов Н.С. Поливной режим, как элемент технологии полива. // Гидротехника и мелиорация. 1996. - №4.

74. Ерхов Н.С. Энергетическое обоснование формул для определения ЭДПН при дождевании. Красноярск, 1982.

75. Ерхов Н.С. Эрозионно допустимые поливные нормы. // Гидротехника и мелиорация. 1987. - №6.

76. Засухи в СССР, их происхождение и влияние на урожай. Л.: Гидрометеоиздат, 1958.

77. Иванов Н.Н. Карта испаряемости равнинной части СССР. // Труды ЛГУ. -Л., 1959. Серия географическая. - Вып. 13.

78. Игнатович А.И., Мешков В.В. Совершенствование дождевальных систем орошения на базе подземных вод в Кулундинской степи. // Мелиорация и водное хозяйство. — 2004. № 4.

79. Имерлишвили А.Г. Обоснование технологических режимов работы ДМ «Кубань» при орошении люцерны на коричневых почвах: Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. М., 1990.

80. Исаев А.П. Оценка технологических возможностей дождевальной техники на основе определения допустимых норм полива. // Улучшение эксплуатации оросительных систем и планировки орошаемых земель. — М.: ВАСХНИЛ, 1982.

81. Исследования испаряемости с сельскохозяйственных полей и водный баланс. // Труды ГГИ. Л., 1961. - Вып. 92.

82. Карнацевич И.В. Увлажнение, теплообеспеченность и водный баланс Западно-Сибирской равнины. Автореферат диссертации. Омск, 1965.

83. Кац Д.М. Лизиметрические исследования в засушливых районах для целей мелиорации. // Материалы межведомственного совещания по проблеме изучения испарения с водной поверхности и суши. Валдай: издание ГГИ, 1964.

84. Кизяев Б.М. Наука и широкомасштабное развитие мелиорации в стране. / Материалы международной научно-производственной конференции «Мелиорация: этапы и перспективы развития». М.: ГНУ ВНИИГиМ, 2006.

85. Кизяев Б.М. и др. Техническое обеспечение мелиорации. / Материалы международной научно-производственной конференции «Мелиорация: этапы и перспективы развития». М.: ГНУ ВНИИГиМ, 2006.

86. Кирейчева JI.B. Экологические основы комплексных мелиораций агро-ландшафтов. // Мелиорация и водное хозяйство. 2002. - № 5.

87. Коваленко П.И., Остапчик В.П. Определение моделей урожая в зависимости от динамики водоснабжения растений. // Мелиорация и вод ное хозяйство. — Киев: Урожай, 1982.

88. Ковалёв Н.Г. Адаптивные ландшафтно-мелиоративные системы земледелия в хозяйствах Гумидной зоны. Тверь: Чудо, 2005.

89. Ковалёв Р.В., Панин П.С. и др. Почвенно-мелиоративное районирование южной равнинной части Обь-Иртышского междуречья. // Почвы Кулундин-ской степи. Новосибирск: Наука, 1967.

90. Козин М.А. Водный режим почв и урожай. М.: Колос, 1977.

91. Колосков П.И. Вопросы агроклиматического районирования СССР. // Труды НИИАК. -М., 1958. Вып. 6.

92. Константинов А.Р. Испарение в природе. Д.: Гидрометеоиздат, 1961.

93. Константинов А.Р. Методика учёта влияния биологических свойств культуры и погодных условий на режим орошения. // Биологические основы орошаемого земледелия. — М.: Наука, 1966.

94. Константинов А.Р. Методы определения оросительных норм. //Водные ресурсы. 1971.-№6.

95. Константинов А.Р., Струнников Э.А. Нормирование орошения, методы, их оценка, пути уточнения. // Гидротехника и мелиорация. 1986. - №№ 1,2,3.

96. Конаваленко В.Г. Урожайность сельскохозяйственных культур в зависимости от обеспеченности орошения. // Методы системного анализа в мелиорации и водном хозяйстве. JL: Гидрометеоиздат, 1983.

97. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1970.

98. Косова JI.A., Морковин В.Т., Иванов В.В. Определение связи «Урожай -влагообеспеченность посевов». // Сб. трудов ВолжНИИГиМ. Саратов, 1991.

99. Костяков А.Н. Основы мелиорации. М.: Сельхозгиз, 1960.

100. Кочина П.Я. Кулундинская степь и вопросы мелиорации. Новосибирск: Наука, 1972.

101. Краснощеков В.Н. Теория и практика эколого-экономического обоснования комплексных мелиораций в системе адаптивно-ландшафтного земледелия.-М., 2001.

102. Кружилин И.П. Орошение важнейший фактор устойчивого развития земледелия в субаридной и аридной зонах. // Мелиорация и водное хозяйство. - 1999. - №2.

103. Лебедев Г.В. Орошение, микроклимат, водный режим и продуктивность растений. // Биологические основы орошаемого земледелия. М.: Наука, 1966.

104. Лихацевич А.П. К оценке точности уравнений водного баланса орошаемого поля. // Мелиорация и водное хозяйство. 1991. - №9.

105. Лихацевич А.П. Нормированный режим орошения сельскохозяйственных культур. // Мелиорация и водное хозяйство. 2005. - №4.

106. Лысогоров С.Д., Сухоруков В.Ф. Урожай, как функция орошения и приёмов агротехники. // Гидротехника и мелиорация. 1972. - №4.

107. Мансуров М.И. Исследование испарения воды при различных типах дождевания в засущливых районах Азербайджана: Автореф. . дисс. М., 1974.

108. Марьян Д. Исследование потерь воды на испарение при дождевании. / Перевод с венгерского. М.: ВНИИТиЭиСХ, 1972.

109. Маслов Б.С., Минаев И.В., Губер К.В. Справочник по мелиорации. М.: Росагропромиздат, 1989.

110. Мезенцев B.C. Определение оросительных норм по климатическим данным. // Гидротехника и мелиорация. 1971. - №11.

111. Мезенцев B.C., Карнацевич И.В. и др. Режимы влагообеспеченности и условия гидромелиораций степного края. М.: Колос, 1974.

112. Мелиорация и водное хозяйство. // Справочник, том «Орошение». М.: Колос, 1999.

113. Мелиорация сельскохозяйственных земель, плодородие почв и урожайность. // Информационный обзор. -М.: Мелиоводинформ, 2000.

114. Местечкин В.Б. Пространственная интерполяция водопотребления. // Гидротехника и мелиорация. 1978. - №11.

115. Методические рекомендации по разработке и применению математических моделей урожая. СтавНИИГиМ, 1988.

116. Методы изучения и расчёта водного баланса. JL: Гидрометеоиздат, 1987.

117. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М.: Наука, 1971.

118. Мещанинова Н.Б. Расчёт оросительных норм и эффективность орошения по агроклиматическим данным (на примере Кулундинской степи). // Метеорология и гидрология. 1963. - №11.

119. Мосиенко Н.А. Агрогидрологические основы орошения в степной зоне. JL: Гидрометеоиздат, 1972.

120. Мосиенко Н.А., Дерингер А.А. Почвенная влага и урожай. Челябинск: -Южно-Уральское книжное издательство, 1980.

121. Мушкин И.Г. Влагообеспеченность сельскохозяйственных полей. Л.: Гидрометеоиздат, 1971.

122. Мушкин И.Г. Методы оценки влагообеспеченности растений и сельскохозяйственных полей. Л.: Гидрометеоиздат, 1971.

123. Мухамеджанов С.М., Геринг Я.Г., Киселёв В.В. «Фрегаты» на артезианских водах. Алма-Ата: Кайнар, 1972.

124. Назаренко О.Г., Хитров Н.Б. и др. Гидрогеологический аспект эволюции почвенного покрова агроландшафтов степной зоны. // Тезисы докладов 3-го съезда Докучаевского общества почвоведов. М., 2000.

125. Никольский Ю.Н., Шабанов В.В. Расчёт проектной урожайности в зависимости от водного режима мелиорированных земель. // Гидротехника и мелиорация. 1986. - № 9.

126. Носенко В.Ф. Взаимосвязь техники полива и режима орошения, их влияние на урожайность сельскохозяйственных культур. // Надёжность и качество процесса полива. — М.: ВНИИГиМ, 1988.

127. Оперативное управление поливами сельскохозяйственных культур. // Пособие к СНиП 2.06.03. М.: НЦ Союзводпроект, 1993.

128. Пенман X.JI. Растение и влага. /Пер. с анг. — Л.: Гидрометеоиздат, 1968.

129. Пенман X.JT. Физические основы контроля испарения. // Бюллетень научно-технической информации по агрономической физике. 1956. - №1.

130. Платонов В.А. Оптимизация условий влагообеспеченности сельскохозяйственных культур. Л.: Гидрометеоиздат, 1982.

131. Побережский JI.H. Водный баланс зоны аэрации в условиях орошения. -Д.: Гидрометеоиздат, 1977.

132. Побережский JI.H. К вопросу о зависимости суммарного испарения от глубины залегания грунтовых вод. // Труды САНИГМИ. Ташкент, 1975.

133. Побережский Л.Н., Трофимов Г.Н. Перехват атмосферных осадков растительностью и его учёт при водобалансовых исследованиях. // Труды САНИГМИ. Ташкент, 1972. - Вып. 62.

134. Пособие по проектированию оросительных систем с ЭДМФ «Кубань-Л». М.: НЦ Союзводпроект, 1986.

135. Приходько В.Е. Деградация степных почв при оршении. // Тезисы докладов 3-го съезда Докучаевского общества почвоведов. М., 2000.

136. Процеров А.В. О коэффициенте усвоения почвой атмосферных осадков. // Метеорология и гидрология. 1952. - № 5.

137. Райнин В.Е., Панферов Г.А. Эффективность мелиоративного инвестиционного проекта и экономическая прибыль от мелиорации. //Мелиорация и водное хозяйство. 2004. - №4.

138. Расчёт водообеспеченности оросительных систем. // Пособие к СНиП Гидромелиоративные системы и сооружения. М.: НЦ Союзводпроект, 1990.

139. Рекомендации по технологии контроля влагозапасов орошаемых земель нейтронными влагомерами. М.: ВНИИГиМ, 1985.

140. Рекс JT.M. Технико-экономическое обоснование оросительных норм и параметров гидромелиоративных систем. // Комплексное использование водных ресурсов ETC. М.: Колос, 1979.

141. Рекс JI.M., Заикин О.И. Выбор расчётного гидромодуля мелиоративной системы. // Гидротехника и мелиорация. 1984. - №9.

142. Роде А.А. Основы учения о почвенной влаге. Л.: Гидрометеоиздат, 1969.

143. Русинов И.Ф. Мелиорация земель в Западной Сибири. М.: Колос, 1975.

144. Рыжко Н.Ф., Рыжко Н.В. Испарение и снос дождя ветром при поливе дождеванием. // Техническое совершенствование и эксплуатация оросительных систем в засушливой зоне: Сб. науч. тр. ВолжНИИГиМ, часть 1. -Саратов, 2000.

145. Рязанцев А.И Механико-технологическое совершенствование дождевальной техники. — Коломна, 2003.

146. Саноян М.Г. Агрометеорологические и агрофизические принципы и методы управления влагообеспеченностью посевов. Л.: Гидрометеоиздат, 1982.

147. Сапожникова С.А. Опыт агроклиматического районирования СССР. -М.: МСХ СССР, 1958.

148. Севрюгин В.К. Испарение при поливе дождеванием. Ташкент, 1992.

149. Севрюгин В.К. Совершенствование техники и технологии полива дождеванием в условиях Средней Азии. Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук. Ташкент, 1998.

150. Севрюгин В.К., Рачинский А.А. Потери воды в воздухе при поливе дождеванием. // Гидротехника и мелиорация. 1984. - № 2.

151. Селянинов Г.Г. Климатическое районирование СССР для сельскохозяйственных целей. // Сборник работ по географии и биологии. Л., 1955.

152. Сенигер И. Потери воды при дождевании. США, 1972.

153. Сляднев А.П. Методы оценки агроклиматических ресурсов Алтайского края. // Почвенная климатология Сибири. Новосибирск: Наука, 1973.

154. Снытко A.M. Влияние орошения на водный режим и формирование урожая сахарной свёклы в условиях Кулундинской степи. // Биологические основы орошаемого земледелия. М.: Наука», 1966.

155. Справочник мелиоратора. Составитель Б.С. Маслов. М.: Россельхозиз-дат, 1980.

156. Справочник по механизации орошения. Под редакцией Б.Г. Штепы. -М.: Колос, 1979.

157. Степаненко П.С. Об испарении воды при короткоструйном дождевании. // Труды института водного хозяйства АН Киргизской ССР, вып. 5. Фрунзе, 1959.

158. Столтенберг H.JI., Уилорк Т.В. Потери воды на испарение и снос ветром при дождевании кукурузы. США, 1950.

159. СНиП 2.06.03-85. Мелиоративные системы и сооружения. М.: Госстрой СССР, 1986.

160. Суховеи, их происхождение и борьба с ними. М., 1957.

161. Тарасова В.В., Попович И.В. Применение номограмм в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1978.

162. Тищенко П.В. Исследование влагообмена в зоне аэрации лизиметрическим методом на орошаемых землях. Труды 4-го Всесоюзного гидрологического съезда. - JL, 1973.

163. Тюрк Г. Баланс почвенной влаги. / Пер. с фран. JL: Гидрометеоиздат, ' 1951.

164. Указания по расчёту недостатка водопотребления сельскохозяйственных растений. JL: издательство ГГИ, 1974.

165. Укрупнённые нормы водопотребности для орошения по природно-климатическим зонам СССР. М., 1984.

166. Физико-географическое районирование СССР. Под редакцией Гвоздец-кого Н.А. -М.: МГУ, 1968.

167. Хан Г.Д., Шапиро С.С. Статистические модели в инженерных задачах. -М.: МИР, 1969.

168. Харченко О.В. Расчёт прибавки урожая от орошения. // Гидротехника и мелиорация. 1987. - №4.

169. Харченко С.И. Гидрометеорологический метод определения поливного режима и расчёта сроков полива. // Труды ГГИ. выпуск 146. - Л., 1967.

170. Харченко С.И. Методика лизиметрических исследований. // Труды ГГИ. выпуск 135. - Л., 1966.

171. Харченко С.И. Суммарное испарение с различных угодий при оптимальном увлажнении. // Труды ГГИ. Л., 1962.

172. Харченко С.И., Тищенко П.В. О методике лизиметрических исследований на орошаемых землях. // Труды ГГИ. выпуск 125. - Л., 1965.

173. Хусаинов Г. Математико-статистический анализ урожайности сельскохозяйственных культур. // Применение математической статистики в экономике сельского хозяйства. М., 1975.

174. Шабанов В.В. Биоклиматическое обоснование гидротермических ме-лиораций. Л., 1973.

175. Шабалин И.И., Яблокова Л.П. Рекомендации по режиму орошения в Западной Сибири. М.: Наука, 1979.

176. Шашко Д.И. Агроклиматическое районирование СССР по обеспеченности растений теплом и влагой. М.г Колос, 1967.

177. Шашко Д.И. Агроклиматические ресурсы СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.

178. Шишов Л.Л., Кауричев И.С., Большаков В.А. и др. Лизиметры в почвенных исследованиях. -М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 1998.

179. Шпак И.С., Штангей И.Ф., Штангей А.И. О методе определения задержания воды сельскохозяйственными растениями при дождевании. // Почвоведение. 1974. - №1.

180. Штойко Д.А. Нормативы проектирования режимов орошения сельскохозяйственных культур и гидромодуля в условиях интенсивного использования орошаемых земель. // Орошаемое земледелие Европейской части СССР. -М.: Колос, 1965.

181. Шульгин A.M. Физико-географические основы мелиораций. М., 1965.

182. Шульгин A.M. Мелиоративная география. М.: Высшая школа, 1980.

183. Шумаков Б.Б. Новые подходы к определению водопотребления и режимов орошения. // Мелиорация и водное хозяйство. 1994. - №2.

184. Шумаков Б.Б. Мелиорация в XXI веке. //Мелиорация и водное хозяйство. 1994. -№ 3.

185. Шуравилин А.В. Мелиорация. -М.: Экмос, 2006.

186. Чирков Ю.И. Агрометеорологические условия и продуктивность кукурузы. JL: Гидрометеоиздат, 1969.

187. Яблокова М.М. Эффективность возделывания сельскохозяйственных культур на орошаемых землях в засушливой степи Алтайского края. -Томск, 1980.

188. Яблокова М.М. Экономическая эффективность орошения в Кулундин-ской степи. // Мелиорация земель Западной Сибири. Тюмень, 1978.

189. Blaney H.F., Criddle W.D. Determining water requirements in irrigated areas from climatologically and irrigation data U.S.D.A S.C.S. TR. 96, Washington, D.C., 1950.

190. Richard G. Allen, Luis S. Pereira, Dirk Raes, Martin Smith. Guidelines for computing crop water requirements. // FAO Irrigation and Drainage Paper. -Rome, 1998. -№ 56.

191. Thornwaite E.W. An approach toward a rationalclassification of climate. // The geological review. 1948. - № 38.