Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование технологии полива по бороздам с разработкой противоэрозионной системы

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии полива по бороздам с разработкой противоэрозионной системы"

□оздттзи^

На правах рукописи

СЕРГЕЕВА Татьяна Васильевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛИВА ПО БОРОЗДАМ С РАЗРАБОТКОЙ ПРОТИВОЭРОЗИОННОЙ СИСТЕМЫ

Специальность - 06.01.02 - Мелиорация, рекультивация

и охрана земель

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

4С£«®»

Волгоград 2009

003477393

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном научном учреждении «Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации» (ФГНУ «РосНИИПМ»)

Научный руководитель: - доктор технических наук, доцент

Васильев Сергей Михайлович

Официальные оппоненты: - академик РАСХН, доктор технических наук,

профессор Григоров Михаил Стефанович

Ведущая организация: - ГНУ Поволжский НИИ эколого-мелиоративных

технологий Россельхозакадемии

Защита состоится «19» октября 2009 г. в 1430 на заседании диссертационного совета Д 220.008.02 в ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 400002, Волгоград, пр. Университет^ ский 26, ВГСХА, ауд. 214.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке, автореферат разослан сентября 2009 г. и размещён на сайте http://www.vgsha.ru ВГСХА.

Учёный секретарь

- доктор технических наук, профессор Кравчук Алексей Владимирович

диссертационного совета

А.И. Ряднов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема сохранения почвенного плодородия в условиях орошаемого земледелия весьма актуальна. Только в Южном федеральном округе (ЮФО) ежегодный ущерб, причиняемый эрозией сельскому хозяйству, по прогнозным оценкам составляет величину порядка 2-2,5 млрд руб. В первую очередь, это недобор с эродированных площадей с.-х. продукции, потеря верхнего плодородного слоя почвы, гумуса, всех питательных компонентов, переформирование микрорельефа, ложбинообразование. Только в Ростовской области, по данным специалистов, ежегодный ущерб, причиняемый эрозией, выражается потерями 50-55 тыс. тонн азота, 25-30 тыс. тонн фосфора и 500-550 тыс. тонн калия.

Для разных почвенно-климатических зон, многие авторы дают самые противоречивые рекомендации по установлению предельно допустимых уклонов в рассматриваемых условиях. Многие из этих рекомендаций основаны только лишь на возможности пропуска воды и определенной поливной нормы без учёта потерь верхнего плодородного слоя почвы и питательных веществ.

Обобщая имеющуюся информацию по части влияния уклонов почвы, можно отметить расхождение этих данных даже в идентичных зонах Северного Кавказа. Отсюда вытекает целесообразность и необходимость проведения дополнительных исследований в Ростовской области и в частности для условий Левобережья Нижнего Дона, а так же их количественного выражения.

Кроме того, в достаточной степени почвоохранные мероприятия при проектировании и эксплуатации оросительных систем, как правило, не предусматриваются, что идет в разрез с целевыми программами по сохранению почвенного плодородия земель сельскохозяйственного назначения.

В диссертации приведены результаты теоретических и практических исследований, выполненных в соответствии с межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК РФ РАСХН на 2006-2010 гг., поз. III.01.01.

Цель работы - уточнить закономерности эрозионного смыва почв при поливе по бороздам и предложить мероприятия по его предотвращению за счёт закрепления смоченного периметра борозд и применения противоэро-зионной системы орошения.

Задачи исследований:

- провести сбор и анализ информации по развитию процессов смыва почвы при поливах по бороздам;

- уточнить закономерности смыва почвы в зависимости от расхода поливной струи, уклона и длины борозд;

- разработать новый состав структурообразователя для закрепления смоченного периметра поливных борозд;

- предложить противоэрозионную систему орошения кукурузы по бороздам для хозяйственных условий Левобережья Нижнего Дона;

- произвести расчёт экономической эффективности.

Объект исследования - ирригационная эрозия при поливе по бороздам.

Предмет исследований - мероприятия по предотвращению ирригационного смыва почв за счёт закрепления смоченного периметра борозд и применения допустимых элементов техники полива.

Методология исследований. В работе использованы метод системного анализа, лабораторный и полевой эксперименты, проведенные в соответствие с методическими требованиями. Обработка экспериментальных данных осуществлена методами планирования эксперимента и математической статистики.

Достоверность научных результатов подтверждается большим объемом экспериментальных данных, полученных в ходе лабораторных и полевых исследований в многократной повторности, высокой степенью сходимости результатов теоретических и экспериментальных исследований, положительными результатами апробации в производственных условиях.

Научная новизна работы состоит в уточнении закономерностей смыва почвы в зависимости от расхода поливной струи, уклона и длины борозд, новых эмпирических зависимостях прогноза и учёта ирригационного смыва, совершенствовании технологии приготовления и внесения водного раствора композиции структурообразователя, а также в разработке противоэрозион-

ной системы орошения, обеспечивающей возможность расширения способов борьбы с ирригационным смывом, снижении себестоимости продукции при поливе сельскохозяйственных культур по бороздам.

Основные положения, выносимые на защиту:

- результаты анализа развития процессов смыва почвы при орошении по бороздам, их последствия и степень опасности;

- уточнённые закономерности смыва почв от воздействия основных факторов;

- новые эмпирические зависимости прогноза и учёта ирригационного смыва почв при орошении кукурузы по бороздам;

- состав и оптимальная доза водного раствора композиции структуро-образователя;

- усовершенствованный способ полива по бороздам с применением противоэрозионной системы орошения.

Практическая значимость работы заключается в разработке производственных рекомендаций по применению технологии приготовления и внесения водного раствора композиции структурообразователя и противоэрозионной системы орошения.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в хозяйствах ЗАО «Нива», ОАО «Аксайская нива» Ростовской области. Материалы исследований использованы при составлении отчётов о НИР, выполненных по программе развития АПК МСХ РФ на 2006-2010 гг.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ» и Депмелиоводхоза Мин-сельхоза России: «Вопросы мелиорации» (г. Москва, 2007 и 2009 гг.), на научно-практических семинарах ФОГУ ВПО «НГМА» и ФГНУ «РосНИИПМ»: «Пути повышения эффективности орошаемого земледелия» (г. Новочеркасск, 2008 г.), на теоретическом семинаре инженерных факультетов Волгоградской ГСХА (г. Волгоград, 2009 г.).

Публикации. Основные научные результаты исследований по теме диссертации изложены в 8 публикациях общим объемом 1,8 п.л., одна из которых издана в ведущем рецензируемом научном журнале, рекомендованном ВАК.

Структура и объём работы. Диссертация включает введение, пять глав, выводы и рекомендаций производству. Диссертация изложена на 178 страницах машинописного текста, включает 37 рисунков и 22 таблицы, содержит приложения и акты внедрения. Список литературы состоит из 160 наименований, в т.ч. 12 публикаций зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во «Введении» обоснована актуальность, теоретическая и практическая значимость темы исследований, сформулированы цели и задачи, определена методическая и эмпирическая база, выделены предмет и объект исследования, излагаются элементы научной новизны и практическая значимость работы.

В первой главе «Степень изученности влияния различных факторов на величину и интенсивность эрозии» изучено распространение ирригационной эрозии и условия проявления в разрезе трудов отечественных и зарубежных исследователей. Дана оценка известных способов предупреждения ирригационного смыва почвы. Проведен анализ влияния расходов поливных струй и уклонов на смыв почв при поливах по бороздам.

Работами в данной области исследований занимались такие известные учёные как А.Н. Костяков, Б.А. Шумаков, Ц.Е. Мирцхулава, М.С. Кузнецов, Ю.П. Поляков, A.B. Лысов, С.П. Волков, И.С. Марр и многие другие исследователи.

Проведенный анализ трудов отечественных и зарубежных исследователей показал, что среди литературных источников и нормативных данных нет чёткой и полной картины, где бы для всех зон орошения, разновидностей почв с их обилием коэффициентов фильтрации были даны количественные показатели смыва почв и чёткие графики поливных струй по степени их эрозионной опасности и приемлемости к поливам. В настоящее время есть разрозненные выборочные данные для отдельных орошаемых районов и зон применительно к их почвенным условиям.

Эффективным мероприятием по борьбе с ирригационной эрозией, при поливах по бороздам, как отмечают учёные ГНУ «ВНИИГиМ», ФГНУ «РосНИИПМ» ФГОУ ВПО «НГМА» и ФГОУ ВПО «ДГТУ», является обработка смоченного периметра полимерами-структурообразователями.

Осуществленный научно-аналитический обзор информации по исследуемой проблеме позволил установить, что разработка и апробация менее дорогостоящих и достаточно эффективных композиционных составов на базе препаратов серии «К» в комплексе с другими мероприятиями является актуальной проблемой для условий Левобережья Нижнего Дона.

Во второй главе «Программа и методика экспериментальных исследований» приводится программа проведения исследований, описываются экспериментальные условия и объекты проведения исследований, даются схемы опытов и характеристики используемых установок.

Лабораторные опыты на установках проводились по методикам акад. Ц.Е. Мирцхулавы, В.Б. Гуссака, К.А. Жаровой, Б.И. Студеничникова, Д.А. Штокалова и методикам Ю.П. Полякова.

В лабораторных и лабораторно-полевых условиях исследовалась про-тивоэрозионная эффективность водных растворов структурообразователя при поливе по бороздам, их влияние на поглощение воды бороздой, дозы, механизация и технология внесения в борозды. Лабораторные опыты выполнялись на грунтовом лотке.

В третьей главе «Исследование распространения, последствий и теоретической вероятности эрозии» представлены результаты исследования факторов, определяющих ирригационную эрозию почвы при поливах по бороздам.

В ряде работ, о которых говорилось выше, для отдельных климатических и почвенно-географических зон установлены общие тенденции взаимодействия почв и этих факторов. Однако самым главным в этом взаимодействии является не принципиальная тенденция этой взаимосвязи, а её количественные показатели и интенсивность во всем спектре уклонов, почвенных и рельефных условий, физико-механических свойств почв, параметров техники и способов полива, присущих для каждой конкретной зоны.

С целью уточнения размеров и установления количественных характеристик ирригационной эрозии были проведены исследования смыва почвы при производственных поливах сельскохозяйственных культур.

Установлено, что с увеличением уклонов орошаемых полей смыв почвы закономерно возрастает, причём смыв и вынос почвы начинает проявляться уже при уклонах 0,005. В абсолютном значении, судя по данным ла-

бораторных опытов при расходах 0,1; 0,2; 0,6 л/с связь объема смытой почвы почти функциональная, изменение смыва происходит в 1,5 -3,0 раза. В пределах исследуемых диапазонов уклонов при расходах 0,8; 1,2; 1,7; 2,0 л/с влияние первых более существенно в интервале 0,015-0,03, при этом смыв почвы возрастает до 6 раз. Что касается интенсивности ирригационного смыва, то темпы роста значений смыва почвы отстают от роста уклонов.

Анализируя полученный материал, можно отметить чёткую и вполне закономерную связь между длиной борозд и смывом почвы. Во всех случаях полевых опытов с увеличением длины борозд смыв почвы закономерно уменьшается по законам линейной зависимости (рисунок. 1).

Рисунок 1 - Изменение деформации борозд по длине (г = 0,031)

Согласно изысканиям Ю.П. Полякова и А.Д. Савченко, характер зависимости имеет вид кривой, возрастающей до длины 100 м и далее после 300 м снижающейся, в наших опытах вид зависимости линейный. Не оспаривая и не подвергая сомнениям результаты исследований предыдущих авторов, следует отметить, что причиной такого расхождения в характере абсолютных значений является различие почвенных, географических и физико-механических свойств почв исследуемых районов, а в пределах одного и того же района весомо влияние деградационных процессов, происходящих на длительно орошаемых черноземах.

В соответствие с общей задачей оптимизации противоэрозионных характеристик полива по бороздам в качестве эколого-мелиоративного критерия принимается максимум дополнительного чистого дохода от орошения с учетом потерь урожая в результате развития эрозии и затрат на проведение противоэрозионных мероприятий.

В качестве показателя, объединяющего действия случайных факторов внешней среды, можно рассматривать величину удельного сезонного дефицита водопотребления культуры £, м3/га. Дефицит водопотребления удовлетворяется применением поливных струй расходом д, м3/га. Под производительностью борозды будем понимать количество воды, которое борозда может подать на 1 га сезонной нагрузки за вегетационный период. Производительность борозды представляет собой функцию конструктивных параметров к (расход, ширина, глубина, форма поперечного сечения и т.д.) и эксплуатационных параметров э (время подачи воды в борозду, технологический расход, схемы полива и др.).

Конструктивные параметры являются выходными характеристиками после нарезки борозды. Каждый из них, в свою очередь, может быть представлен в виде совокупности некоторых технических характеристик.

Вероятная величина сезонного дефицита водопотребления культуры Е, и техническая возможность её удовлетворения q =/(гс„ э;) в различные по засушливости годы дают, при сопоставлении, разные величины отклонения При этом нарушается оптимальный режим удовлетворения растений водой, и максимальный дополнительный чистый доход от орошения

Ф„„(|) уменьшается на величину ущерба от эрозионных процессов, т.к. в засушливые годы в хозяйствах подаются завышенные расходы воды в борозду.

Если предположить, что возможность варьирования характеристиками поливной борозды позволит реализовать поливной режим оптимальной дос-токовой поливной норме, соответствующей потребности культуры в конкретной погодной ситуации и на территории с конкретным уклоном, то определим ^(5) как математическое ожидание ц{8,ЭП0).

Случайная функция ущерба от развития эрозионных процессов примет следующий вид:

Следовательно, задача (1) сводится к варьированию оптимальной сезонной нагрузки на поливную борозду (5) на конкретно заданном уклоне, для того чтобы добиться минимальных потерь от эрозии в условиях максимальной производительности поливной борозды, обеспечивающей удовлетворение потребности культур в оросительной воде.

Таким образом, задача оптимизации ущерба от эрозии в результате орошения сводится к минимизации затратной части показателя эрозионно-безопасного использования поливных борозд на площади с заданным уклоном.

В результате окончательное соотношение, из которого получается величина эрозионно-допустимой сезонной нагрузки на поливную борозду, примет выражение:

-х><ЭЦ< 0

5 '

о <эц<^)

(1)

(2)

где /гзп (з')) - функция вероятности ущерба от эрозии в точке N(5); ц - производительность поливной борозды, м3/га; 5* - оптимальная величина сезонной нагрузки на борозду, га;

/0- капитальные вложения на проведение противоэрозионных мероприятий;

в - коэффициент приведения капитальных вложений;

с - удельный ущерб от эрозии, р/га;

V - объём воды, подаваемый бороздой на обслуживаемую площадь за сезон, м3.

В данном выражении вероятностный смысл •)) заключается в

том, что:

Рэп {ч{б'))=р{эП 0 < 9(я'))= 1- р(эл > (3)

где Р(...~) - символ вероятности, или функция распределения ЭП в точке 7^(5*), которая численно равна вероятности того, что полив будет производиться эрозионно-безопасной поливной нормой, покрывающей дефицит во-допотребления при производительности борозды q на сезонной нагрузке 5*; 1 - р (эп > ? ')) - вероятность противоположного события.

Следовательно, Р (рП > д (я ' )) = --представляет со-

с ■ V

бой численное значение вероятности эрозионно-опасной ситуации, когда производительность поливной борозды в точке q(S,) вызывает поверхностный смыв. Отсюда можно сделать вывод о том, что эрозионно-безопасная сезонная нагрузка определяется равенством соотношения приведенных капитальных затрат на проведение противоэрозионных мероприятий к величине потерь, если дефицит водопотребления не будет покрыт производительностью ц.

Четвёртая глава «Разработка мероприятий по предотвращению ирригационной эрозии при поливе по бороздам» включает обоснование наиболее актуальных способов борьбы с эрозией с учётом ирригационной характеристики объекта исследований, доз компонентов композиции структурообра-зователя, технологии его приготовления и внесения, разработку противоэро-зионной системы орошения для повышения устойчивости русла борозд размыву. Применение искусственных структурообразователей, в качестве способа предотвращения ирригационного смыва почв при поливе по бороздам, является отличительным от богарного структурообразования приёмом. Ир-

ригационная эрозия предотвращается за счёт закрепления по смоченному периметру разрыхленной в бдрозде почвы.

При использовании предлагаемого состава композиции структурооб-разователя, его можно рассматривать как трехкомпонентную систему: гид-ролизованный полиакрилонитрил (кг); бентонит Тарасовского месторождения Ростовской области (кг) и вода (л).

Для изучения влияния состава структурообразователя на формирование агрегатного состава почв были выбраны пределы варьирования содержания отдельных компонентов с учётом рекомендаций лаборатории проблем экологии в мелиорации ФГНУ «РосНИИПМ»: вода (*,) - 0,74 -0,82; бентонит (х2) - 0,12-0,2; гидролизованный полиакрилонитрил (х3) - 0,06-0,14.

В результате обработки данных по 6 опытным точкам получена квадратичная модель вида:

><=53,84х, + 55,58x2 + 51,08хз-4,03x^2-26,19x^3-6,29x2x3, (4)

Для проверки адекватности полученной модели использованы экспериментальные данные по опытным точкам 7-10, не использованным для вычисления коэффициентов уравнения (4).

Расчётные значения откликов в проверочных точках 7-10 определены подстановкой координат в псевдокомпонентах в уравнение (4).

Вспомогательные данные для проверки адекватности модели приведены в таблице. Адекватность модели проверялась в опытной точке № 10, так как именно в этой точке, как видно из таблицы, наблюдаются наибольшие расхождения между опытными данными и предсказаниями по модели.

Таблица - Данные для оценки адекватности модели (4)

№№ опытных Значение Расчётный отклик Разность (2)-(3)

точек по плану откликау у„ по модели

1 2 3 4

7 47,41 46,47 0,94

8 45,18 44,56 0,62

9 46,68 45,93 0,75

10 50,89 48,30 2,59

Для удобства практического использования, с использованием трансформирующих соотношений, выполнен переход от псевдокомпонентов х-, к исходным компонентам Х„ соответствующим относительным содержанием полимера и бентонита в составе структурообразователя (5) и построена со-

ответствующая номограмма для определения эффективности водного раствора структурообразователя (рисунок 2).

у = 129,75 - 0,36Х1-1,15Х2+ 0,0005 X,2 + 0,003 X, Х2 + 0,003 XД (5)

120 140 160 180 200 220 240

Бентонит, кг

Рисунок 2 — Номограмма для определения эффективности структурообразователя в зависимости от доз полимера и бентонита в водном растворе

Проведенный анализ полученных уравнений (4) и (5) исследуемой функции отклика и полученной диаграммы позволяет сделать следующие выводы:

- с использованием полученного уравнения (4) и с учётом данных таблицы, для практического использования был выбран водный раствор структурообразователя, включающий: 78 % воды, 16 % бентонита и 6 % полиме-

- доза водного раствора структурообразователя в пересчёте на 1 га будет равна 2700-2800 л, соответственно дозы компонентов составят: вода -2388-2477 л/га; бентонит - 490-508 кг/га и гидролизованный полиакрилонит-рил - 184-190 кг/га.

Способ приготовления композиции структурообразователя включает механохимическую активацию воды затворения с добавкой гидролизованно-го полиакрилонитрила в течение 1 мин., механохимическую активацию гра-

нул бентонита, содержащего 60-70 % предварительно активированной воды затворения в течение 1,5-2 мин., и последующее перемешивание в смесителе с оставшейся частью активированной воды в течение 1 мин.

Противоэрозионный эффект разработанной композиции повышается за счёт увеличения сцепления водопрочных агрегатов бентонита с поверхностью частиц почвы. Это объясняется тем, что бентонитовые зерна, подчиняясь законам молекулярного притяжения, стремятся объединиться в более крупные частицы. Распределение воды внутри таких частиц и между ними отличается большой неравномерностью. Повышение равномерности распределения воды в композиции структурообразователя и разъединение слипшихся частиц в процессе механической активации приводит к образованию более однородной коагуляционной структуры, обеспечивающей улучшение технологических свойств и более высокую противоэрозионную эффективность. Предложенный способ проверен в условиях эколого-аналитической лаборатории ФГНУ «РосНИИПМ» (аттестат аккредитации, выданный Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии, № РОССШ.001512581).

Согласно поставленным задачам исследований, нами разработана и апробирована на экспериментальном полигоне ФГНУ «РосНИИПМ» проти-воэрозионная система орошения (рисунок 3).

Для обеспечения равномерного увлажнения, нормированного полива и предотвращения ирригационной эрозии почвы в системе орошения при уклонах до 0,031 противоэрозионная система включает участковый распределитель с задвижкой, оросители-сбросы, соединяющие водоприёмники, поливные борозды, имеющие пороги, водоудерживающие валы и сбросной канал. Система орошения работает следующим образом. Прежде чем приступить к поливу, оператор закрывает водовыпуски с затворами-автоматами. Открывает задвижку на распределителе, из которого вода самотеком по оросителю-сбросу наступает в водоприёмник сверху. Ввиду того, что во до-выпуск закрыт, создается подпор воды и последняя, поступает через выходные окна в поливные борозды. Так как борозда имеет обратный уклон, уменьшается скорость воды и снижается смыв. В процессе заполнения борозды вода переливается через пороги и таким образом доходит до конца борозды.

Рисунок 3 - Противоэрозионная система орошения

1 - участковый распределитель; 2 - задвижка; 3 — ороситель-сброс; 4 - водоприёмник; 5 — водоудерживаю-щий вал; б - поливная борозда; 7 - порог; 8 - сбросной канал.

При достижении установленного уровня срабатывает датчик уровня, открывается затвор-автомат и вода через водовыпуск, протекает по оросителю-сбросу до следующего водоприёмника.

Излишки воды из поливной борозды также стекают через ниже расположенный водоприёмник в следующие смежные борозды, смешиваясь с первичной оросительной водой. Таким образом, продолжается полив смежных борозд поочередно до последних двух борозд, с которых вода, при необходимости, поступает в сбросной канал.

Предлагаемая система орошения обеспечивает не только предотвращение ирригационной (за счёт обратного уклона и создания подпора воды) и снижение общей эрозии почвы, но и способствует охране участка от смывов и размывов во время ливневых дождей.

В результате проведенных исследований после уборки кукурузы на зеленый корм получены следующие показатели. Смыв почвы на данном поле был существенно снижен и составил 0,06 мм против 1,7 на контроле при поливе вдоль склона (/ = 0,015, q = 1,5-2,0 л/с). Развитие растений на данном поле имело более интенсивное начало на контроле, что сказывалось на высоте растений.

В пятой главе «Экономическая эффективность предлагаемых проти-воэрозионных мероприятий» даны расчёты экономического эффекта. Проведенная оценка экономической эффективности показала, что годовой экономический эффект после закрепления борозд составил: при расходе водного раствора композиции структурообразователя 2600 л/га и расходе поливной струи 1,5-2,0 л/с - 5365 руб./га; при расходе раствора структурообразователя 2700 л/га ид = 2,0-3,0 л/с - 5380 руб./га. Доход от прибавки урожая при внедрении противоэрозионной системы орошения составил 3680 руб./га. Расчетами установлено, что на небольших площадях (10 га и менее) наиболее целесообразна в эксплуатации разработанная автором противоэрозионная система орошения (индекс доходности - 187,7 %, против 167,8 % в варианте «закрепление борозд»), Эколого-экономический расчёт предотвращённого ущерба наносимого эрозионным стоком водным объектам, показал, что ущерб, рассчитанный по укрупненной методике, составил 234,5 тыс. руб./год при реализации противоэрозионной системы орошения, и 364,3 тыс. руб./год при закреплении борозд раствором композиции структурообразователя.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Закрепление грунтов в поливных бороздах искусственными струк-турообразователями в условиях Северного Кавказа, и в частности в условиях Левобережья Нижнего Дона, изучено крайне недостаточно. Для решения существующих проблем следует уточнить закономерности эрозионного смыва почв при поливе по бороздам и предложить мероприятия по его предотвращению за счёт применения допустимых элементов техники полива и закрепления смоченного периметра борозд водным раствором структурооб-разователя на основе местных природных материалов.

2. В процессе проведения исследований установлено, что основными факторами, обуславливающими ирригационный смыв при поливе по бороздам, являются: уклон и длина борозд; расход поливной струи и скорость воды в борозде. При катастрофических уклонах (0,03) увеличение расхода поливной струи в 20 раз увеличивает смыв почвы в 38-40 раз. При уклонах 0,023 увеличение расхода воды в борозде в 20 раз увеличивает ирригационный смыв в 30-33 раза, а при уклонах 0,006 увеличение смыва достигает в 25-28 раз.

3. На участках с уклоном 0,031 при поливе струей 2 л/с ежегодный смыв достигает слоя 7-8 мм. Головная часть поливных борозд длиной свыше 70 м на 1/3 размывается на глубину до 4-6 см, а в середине и нижней трети длины происходит отложение продуктов эрозии. Основная часть эрозионных потерь приходится на первый полив после нарезки борозды.

4. Разработан способ приготовления водного раствора композиции структурообразователя. По предложенному способу смесь композиции готовится в три стадии: на первой стадии осуществляется механохимическая активация (1100 об/мин.) воды с добавкой гидролизованного полиакрилонит-рила в течение 1 мин. На второй стадии загружается бентонит с частью воды (от 60 до 70 % от общего ее расхода) и проводится механохимическая активация полученного раствора (1,5-2 мин.). На третьей стадии с раствором перемешивается оставшаяся вода (1 мин..).

5. Доза водного раствора композиции структурообразователя составит 2700-2800 л/га. Соответственно, дозы компонентов составят: вода -2388-2477 л/га; бентонит - 490-508 кг/га и гидролизованный полиакрилонит-рил-184-190 кг/га.

' 6. Разработана и реализована на практике противоэрозионная система орошения кукурузы на зеленый корм по бороздам, показавшая высокий про-тивоэрозионный эффект. Смыв почвы на данном поле (5 = 54 га) был существенно снижен, и составил 0,06 мм против 1,7 на контроле при поливе вдоль склона (г = 0,015). Урожайность кукурузы на зеленый корм повысилась на 9,4 %.

7. Годовой экономический эффект составил 419,5 тыс. руб. на весь объём внедрения. Эколого-экономический расчёт предотвращенного укрупненного ущерба, наносимого эрозионным стоком водным объектам, показал, что предотвращённый ущерб, рассчитанный по укрупненной методике, составил 364,3 тыс. руб./год при закреплении борозд водным раствором композиции структурообразователя и 234,5 тыс. руб./год при реализации проти-воэрозионной системы орошения.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В процессе приготовления водного раствора композиции структурообразователя дозы компонентов в пересчёте на 1м3, составят: вода - 884,5 л; бентонит -181,44 кг и - гидролизованный полиакрилонитрил - 68,04 кг.

2. Водный раствор композиции структурообразователя следует готовить трехстадийным способом с обязательной механохимической активацией воды гидролизованным полиакрилонитрилом (1100 об/мин).

3. Предлагаемый состав композиции структурообразователя использовать для закрепления периметра поливных борозд при уклонах до 0,031.

4. Использовать противоэрозионную систему орошения по бороздам для организационно-хозяйственных условий Левобережья Нижнего Дона при выращивании кукурузы.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Сергеева, Т.В. Оценка эрозии при поливе по бороздам и мероприятия по ее устранению / Т.В. Сергеева // Мелиорация и водное хозяйство. -2009.- №. 3-С. 36-37.

2. Сергеева, Т.В. Состояние и перспективы использования орошаемых земель в Ростовской области / Т.В. Сергеева, С.М. Васильев // Научно-практический журнал «Вопросы мелиорации» ФГНУ ЩГГИ «Мелиоводин-

форм» и Депмелиоводхоза Минсельхоза России. - М. - 2005. - № 7-8. - С. 29-36. (доля автора 90 %).

3. Сергеева, Т.В. Периодическое орошение сельскохозяйственных культур по бороздам в севооборотах Ростовской области / Т.В. Сергеева, С.М. Васильев //Научно-практический журнал «Вопросы мелиорации» ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ» и Депмелиоводхоза Минсельхоза России. - М. - 2005. -№ 7-8. - С. 36-38. (доля автора 80 %).

4. Колганов, A.B. Технический уровень оросительных систем ЮФО и эффективность водопользования / A.B. Колганов, Т.В. Сергеева, С.М. Васильев // Научно-практический журнал «Вопросы мелиорации» ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ» и Депмелиоводхоза Минсельхоза России. - М. -2007. - №5-6. - С. 4-8. (доля автора 70 %).

5. Сергеева, Т.В. Влияние качества планирования водопользования на эффективность орошения в Багаевском филиале ФГУ «Управление Ростов-мелиоводхоз» / Т.В. Сергеева, С.М. Васильев // Научно-практический журнал «Вопросы мелиорации» ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ» и Депмелиоводхоза Минсельхоза России. - М. - 2007. - № 5-6. - С. 49-52. (доля автора 90 %).

6. Сергеева, Т.В. Результаты анализа методических подходов к прогнозированию развития АПК. //Пути повышения эффективности орошаемого земледелия: сб. ст. ФГНУ «РосНИИПМ»/ под ред. В.Н. Щедрина / Т.В. Сергеева, С.А. Ханмагомедов, Е.А. Бородаева - Новочеркасск, 2008. - №. 39. - С. 62-68. (доля автора 60 %).

7. Сергеева, Т.В. Результаты исследований по определению ирригационной эрозии при поливе по бороздам / Т.В. Сергеева // Научно-практический журнал «Вопросы мелиорации» ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ» и Депмелиоводхоза Минсельхоза России. - М. - 2009. - № 3-4. - С. 17-24.

8. Сергеева, Т.В. Новый структурообразователь для закрепления поливных борозд / Т.В. Сергеева // Научно-практический журнал «Вопросы мелиорации» ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ» и Депмелиоводхоза Минсельхоза России. - М. - 2009. - № 3-4. - С. 25-31.

Подписано в печать «9 » сентября 2009 г. Тираж 100 экз. Заказ № 11 Типография НГМА, ул. Пушкинская, 111, г. Новочеркасск

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Сергеева, Татьяна Васильевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. СТЕПЕНЬ ИЗУЧЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ВЕЛИЧИНУ И ИНТЕНСИВНОСТЬ ЭРОЗИИ.

1.1. Ирригационная эрозия, ее распространение и условия проявления в разрезе трудов отечественных и зарубежных исследователей.

1.2. Известные способы предупреждения ирригационного смыва почвы при поливе по бороздам.

Выводы.

2. ПРОГРАММА ИМЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Ирригационная характеристика района исследований.

2.2. Программа исследований.

2.3. Экспериментальные условия и объекты полевых исследований.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ, ПОСЛЕДСТВИЙ

И ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ВЕРОЯТНОСТИ ЭРОЗИИ.

3.1.Результаты исследования факторов определяющих ирригационную эрозию почвы при поливах по бороздам.

3'.2. Прогноз ирригационной эрозии при поливе по бороздам.

Выводы.

4. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ

ИРРИГАЦИОННОЙ ЭРОЗИИ ПРИ' ПОЛИВЕ ПО БОРОЗДАМ.

4.1. Повышение устойчивости русла поливной борозды к размыву.

4.1.1. Определение оптимальной дозы и концентрации рабочего раствора структурообразователя.

4.1.2. Разработкановогохостава композиции структурообразователя.

4.1.3. Механизм влияния нового состава композиции структурообразователя на сцепление и водно-физические свойства почв.

4.2. Разработка способа приготовления и внесения в почву водного раствора композиции структурообразователя.

4.3 Разработка противоэрозионной системы орошения по бороздам для организационно-хозяйственных условий района исследований.

Выводы.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДЛАГАЕМЫХ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ.

5.1. Расчет экономической эффективности.

5.2. Определение экономической целесообразности предлагаемых вариантов противоэрозионных мероприятий.

5.3.Расчет предотвращенного эколого-экономического ущерба от загрязнения поверхностных водоемов.

Выводы.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Совершенствование технологии полива по бороздам с разработкой противоэрозионной системы"

Актуальность темы. Проблема сохранения почвенного плодородия в условиях орошаемого земледелия весьма актуальна. Только в Южном федеральном округе (ЮФО) ежегодный ущерб, причиняемый эрозией сельскому хозяйству, по прогнозным оценкам составляет величину порядка 2-2,5 млрд руб. В первую очередь, это недобор с эродированных площадей с.-х. продукции, потеря верхнего плодородного слоя почвы, гумуса, всех питательных компонентов, переформирование микрорельефа, ложби-нообразование. Только в Ростовской области, по данным специалистов, ежегодный ущерб, причиняемый эрозией, выражается потерями 50-55 тыс. тонн азота, 25-30 тыс. тонн фосфора и 500-550 тыс. тонн калия.

Для разных почвенно-климатических зон, многие авторы дают самые противоречивые рекомендации по установлению предельно допустимых уклонов в рассматриваемых условиях. Многие из этих рекомендаций основаны только лишь на возможности пропуска воды и определенной поливной нормы без учёта потерь верхнего плодородного слоя почвы и питательных веществ.

Обобщая имеющуюся информацию по части влияния уклонов почвы, можно отметить расхождение этих данных даже в идентичных зонах Северного Кавказа. Отсюда вытекает целесообразность и необходимость проведения дополнительных исследований в Ростовской области и в частности для условий Левобережья Нижнего Дона, а так же их количественного выражения.

Кроме того, в достаточной степени почвоохранные мероприятия при проектировании и эксплуатации оросительных систем, как правило, не предусматриваются, что идет в разрез с целевыми программами по сохранению почвенного плодородия земель сельскохозяйственного назначения.

В диссертации приведены результаты теоретических и практических исследований, выполненных в соответствии с межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК РФ РАСХН на 2006-2010 гг., поз. III.01.01.

Цель работы — уточнить закономерности эрозионного смыва почв при поливе по бороздам и предложить мероприятия по его предотвращению за счёт закрепления смоченного периметра борозд и применения про-тивоэрозионной системы орошения.

Задачи исследований:

- провести сбор и анализ информации по развитию процессов смыва почвы при поливах по бороздам;

- уточнить закономерности смыва почвы в зависимости от расхода поливной струи, уклона и длины борозд;

- разработать новый состав структурообразователя для закрепления смоченного периметра поливных борозд;

- предложить противоэрозионную систему орошения кукурузы по бороздам для хозяйственных- условий Левобережья Нижнего Дона;

- произвести расчёт экономической эффективности.

Объект исследования — ирригационная эрозия при, поливе по бороздам.

Предмет исследований — мероприятия по предотвращению ирригационного смыва почв за счёт закрепления смоченного периметра борозд и применения допустимых элементов-техники полива.

Методология исследований. В работе использованы метод системного анализа, лабораторный и полевой эксперименты, проведенные в соответствие с методическими требованиями. Обработка экспериментальных данных осуществлена методами планирования эксперимента и математической статистики.

Достоверность научных результатов подтверждается большим объемом экспериментальных данных, полученных в ходе лабораторных и полевых исследований в многократной повторности, высокой, степенью сходимости результатов теоретических и экспериментальных исследований, положительными результатами апробации в производственных условиях.

Научная новизна работы состоит в уточнении закономерностей смыва почвы в* зависимости от расхода поливной струи, уклона и длины борозд, новых эмпирических зависимостях прогноза и учёта ирригационного смыва, совершенствовании' технологии приготовления и внесения водного раствора композиции структурообразователя, а также в разработке противоэрозионной системы орошения, обеспечивающей возможность расширения способов борьбы с ирригационным смывом, снижении себестоимости продукции при поливе сельскохозяйственных культур по бороздам.

Основные положения, выносимые на защиту: результаты анализа развития процессов смыва почвы при орошении по бороздам, их последствия и степень опасности; уточнённые закономерности смыва почв от воздействия основных факторов; новые эмпирические зависимости прогноза и учёта ирригационного смыва почв при орошении кукурузы по бороздам; состав и оптимальная доза водного раствора композиции структурообразователя; усовершенствованный способ полива по бороздам с применением противоэрозионной системы орошения.

Практическая значимость работы заключается в разработке производственных рекомендаций по применению технологии приготовления и внесения водного раствора композиции структурообразователя и противоэрозионной системы орошения.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в хозяйствах ЗАО «Нива», ОАО «Аксайская нива» Ростовской области. Материалы исследований использованы при составлении отчётов о НИР, выполненных по программе развития АПК МСХ РФ на 2006-2010 гг.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ» и Депме-лиоводхоза Минсельхоза России: «Вопросы мелиорации» (г. Москва, 2007 и 2009 гг.), на научно-практических семинарах ФОГУ ВПО «НГМА» и ФГНУ «РосНИИПМ»: «Пути повышения эффективности орошаемого земледелия» (г. Новочеркасск, 2008 г.), на теоретическом семинаре инженерных факультетов Волгоградской ГСХА (г. Волгоград, 2009 г.).

Публикации. Основные научные результаты исследований по теме диссертации изложены в 8 публикациях общим объемом 1,8 п.л., одна из которых издана в ведущем рецензируемом научном журнале, рекомендованном ВАК.

Структура и объём работы. Диссертация включает введение, пять глав, выводы и рекомендаций производству. Диссертация изложена на 178 страницах машинописного текста, включает 37 рисунков и 22 таблицы, содержит приложения и акты внедрения. Список литературы состоит из 160 наименований, в т.ч. 12 публикаций зарубежных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Сергеева, Татьяна Васильевна

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:

1. Закрепление грунтов в поливных бороздах искусственными структуре образователями в условиях Северного Кавказа, и в частности в условиях Левобережья Нижнего Дона, изучено крайне недостаточно. Для решения существующих проблем следует уточнить закономерности эрозионного смыва почв при поливе по бороздам и предложить мероприятия по его предотвращению за счет применения допустимых элементов техники полива и закрепления смоченного периметра борозд водным раствором структурообразователя на основе местных природных материалов.

2. В процессе проведения исследований установлено, что основными факторами, обуславливающими ирригационный смыв при поливе по бороздам, являются: уклон и длина борозд; расход поливной струи и скорость воды в борозде. При катастрофических уклонах (0,03) увеличение расхода поливной струи в 20 раз увеличивает смыв почвы в 38-40 раз. При уклонах 0,023 увеличение расхода воды в борозде в 20 раз увеличивает ирригационный смыв в 30-33 раза, а при уклонах 0,006 увеличение смыва достигает в 25-28 раз.

3. На участках с уклоном 0,031 при поливе струей 2 л/с ежегодный смыв достигает слоя 7-8 мм. Головная часть поливных борозд длиной свыше 70 м на 1/3 размывается на глубину до 4-6 см, а в середине и нижней трети длины происходит отложение продуктов эрозии. Основная часть эрозионных потерь приходится на первый полив после нарезки борозды.

4. Разработан способ приготовления водного раствора композиции структурообразователя. По предложенному способу смесь композиции готовится в три стадии: на первой стадии осуществляется механохимическая активация (1100 об/мин.) воды с добавкой гидролизованного полиакрилонитрила в течение 1 мин. На второй стадии загружается бентонит с частью воды (от 60 до 70 % от общего ее расхода) и проводится механохимическая активация полученного раствора (1,5-2 мин.). На третьей стадии с раствором перемешивается оставшаяся вода (1 мин.).

5. Доза водного раствора композиции структурообразователя составит 2700-2800 л/га. Соответственно, дозы компонентов составят: вода — 2388-2477 л/га; бентонит — 490-508 кг/га и гидролизованный полиакрилонитрил-184-190 кг/га.

6. Разработана и реализована на практике противоэрозионная система орошения кукурузы на зеленый корм по бороздам, показавшая высокий противоэрозионный эффект. Смыв почвы на данном поле (S = 54 га) был существенно снижен, и составил 0,06 мм против 1,7 на контроле при поливе вдоль склона (7 = 0,015). Урожайность кукурузы на зеленый корм повысилась на 9,4 %.

7. Годовой экономический эффект составил 419,5 тыс. руб. на весь объем внедрения. Эколого-экономический расчет предотвращенного укрупненного ущерба, наносимого эрозионным стоком водным объектам, показал, что предотвращенный ущерб, рассчитанный по укрупненной методике, составил 364,3 тыс. руб./год при закреплении борозд водным раствором композиции структурообразователя и 234,5 тыс. руб./год при реализации противоэрозионной системы орошения.

Предложения производству:

1. В процессе приготовления водного раствора композиции структурообразователя дозы компонентов в пересчете на 1м3, составят: вода - 884,52 л; бентонит - 181,44 кг и - гидролизованный полиакрилонитрил — 68,04 кг.

2. Водный раствор композиции структурообразователя следует готовить трехстадийным способом с обязательной механохимической активацией воды гидролизованным полиакрилонитрилом (1100 об/мин).

3. Предлагаемый состав композиции структурообразователя использовать для закрепления смоченного периметра поливных борозд при уклонах до 0,031.

4. Использовать противоэрозионную систему орошения по бороздам для организационно-хозяйственных условий Левобережья Нижнего Дона при выращивании кукурузы.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата технических наук, Сергеева, Татьяна Васильевна, Волгоград

1. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий/ Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский — М.: Наука, 1976. — 203 с.

2. Акопов Е.С. Эрозия при орошении и меры борьбы с ней / Е.С. Акопов—Ереван. 1965.- 137 с.

3. Алиев Т.А. Прикладные исследования гидротехнических сооружений/ Т.А. Алиев, JI.H. Картвелишвили, А.Е. Бахтин М.: ЦБНТИ концерна Водстрой, 1992.-258 с.

4. Аразян К.Е. Ирригационная эрозия почв и меры борьбы с ней при бороздном поливе в условиях Араратской равнины и предгорной зоны Армянской ССР. Автореф. дис.канд. техн. наук. Ереван 1978.

5. Ахмедов К.С. Водорастворимый полимер К-4 /К.С. Ахмедов, Э.А. Аринов, С.А. Зайнтудинов Ташкент, 1973. - 69 с.

6. Багров М.Н. Прогрессивная технология орошения сельскохозяйственных культур/ М.Н. Багров, И.П. Кружилин — М., 1980. — 208 с.

7. Базковский И.Н. Надежность. Теория и практика/ И.Н. Базковский -М.: 1965.-373 с.

8. Бараев А.И Почвозащитное земледелие. Избранные труды./А.И. Бараев М.: Агропромиздат. - 1988. - 383 с.

9. Барлоу Р., Математическая теория надежности/ Р. Барлоу, Ф. Про-шан М.: Советское радио, 1969. — 488 с.

10. П.Баучидзе В.М. Пути совершенствования способов орошения и техники полива в горных и предгорных условиях на примере Грузинской ССР. /В.М. Баучидзе // Тезисы докладов отделения ВАСХНИЛ по проблеме «Горное земледелие СССР» Тбилиси-Батуми, 1972.

11. Бегам Л.Г. Надежность искусственных водотоков/ Л.Г. Бегам В.Ш. Цыпин М.: Транспорт, 1984. - 254 с.

12. Болотин В.В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений/ В.В. Болотин М.: Сторойиздат, 1982. — 352 с.

13. Быстраков Г.В. Эрозионная устойчивость рельефа и противоэрозионная защита земель/ Г.В. Быстраков Брянск. 1994 — 260 с.

14. Вентцель Е.С. Теория, вероятностей/ Е.С. Вентцель — М.: Наука. 1964.-460 с.

15. Вознесенский А.С. Лабораторный метод определения противоэро-зионной устойчивости почв/ А.С. Вознесенский, А.Б. Арцруни // Сб. Вопросы противоэрозионной устойчивости почв, Тбилиси. 1940.

16. Годунова Т.С. Утилизация бентонитовых шламов в рекультивации земель на.северных месторождениях/ Т.С. Годунова, Е.В. Дедиков, В.М-. Демин // Газовая промышленность, 2003, №1. С.81-83.

17. Голыптейн М.Н. Механические свойства грунтов/М.Н. Гольдштейн Стройиздат. М., 1973.-450 с.

18. Гончаров В.Н. Динамика русловых потоков/ В.Н. Гончаров — Л.: Гидрометеоиздат, 1962. 374 с.

19. Горюнов А.Н. Оценка надежности закрытых оросительных систем/ А.Н. Горюнов// Гидротехника и мелиорация. — 1986. №6 С. 19-20.

20. Господинов Б. Причины заболевания и эрозии»почв при орошении/ Б. Господинов — Реферативный журнал «Земледелие, агрохимия и мелиорация». №Ц. 1970. С. 34-39.

21. Григорьев В.Я. Гидрологические и гидрофизические основы прогнозирования и предупреждения эрозии почв при орошении: Автореф. дис.докт. техн. наук. М., 1988.

22. Гудзон Н. Охрана почвы и борьба с эрозией /Н. Гудзон // Пер. с англ. М., 1974.-304 с.

23. Гусейнов Г.М. Ирригационная эрозия в Азербайджанской ССР/ Г.М. Гусейнов — Изд-во «Азербайджан». Баку. 1978. — 68 с.

24. Гуссак В.Б. Некоторые вопрсы методики и техники лабораторных исследований эродируемости почв/ В.Б. Гуссак // Почвоведение. 1950. № 5. — С. 286-295.

25. Джгереная Р.П. Прогноз интенсивности смыва почвы при борозд-ковом поливе/ Р.П. Джгереная // В юн.: Эрозионные и селевые процессы и борьба с ними. Тбилиси. 1976. Вып. 5. С. 24-28.

26. Джунушбаев А.Д. Ирригационная эрозия в Киргизии и меры борьбы с ней. /А.Д. Джунушбаев // В кн. Тезисы докладов объединенного пленума пяти отделений ВАСХНИЛ по комплексной проблеме «Горное земледелие СССР». Тбилиси-Батуми. 1972.

27. Дилон Б. Инженерные методы обеспечения надежности систем/ Б. Дилон, Ч. Сингх — М.: Мир, 1984. 320 с.

28. Донев К. Поливное земледелие в Болгарии/ К. Донев — София. Пресс. 1972.

29. Духовный В.А. Эффективность орошения и экономическая оценка проектов /В.А. Духовный Гидротехника и мелиорация, № 6, 1980. — С 2429.

30. Дъяков В.П. Сопротивление почв эрозии при поверхностных способах полива // Автореф. дисс.канд. техн. наук. — Новочеркасск, 2002.

31. Еременко Е.В. Предельно допустимая величина эрозии почв./ Е.В. Еременко Труды ВНИИ Агролесомелиорация, В. II, 1979, - С 67-70.

32. Ефимов Н.В. Квадратичные формы и матрицы/ Н.В. Ефимов — М.: Наука, 1972.-160 с.

33. Жарков Ю.Г. Определение неразмывающей скорости с заданной-надежностью для несвязных крупнозернистых грунтов/ Ю.Г. Жарков // Гидротехническое строительство, 1985, № 6, С. 24-25.

34. Жарова К.А. Влияние размера поливной струи и длины борозды на интенсивность эрозии/ К.А. Жарова — Вестник с.-х. науки. № 11, 1963. С. 24-30.

35. Зайдельман Ф.Р. Мелиорация почв / Ф.Р. Зайдельман — М.: Изд-во МГУ, 1996. -384 с.

36. Заславский М.Н. Эрозиоведение./М.Н. Заславский — М.: Высшая школа. 1983.-320 с.

37. Захаров П.С. Эрозия почвы и меры борьбы с ней/ П.С. Захаров — М., 1978.-176 с.

38. Звонков В.В. Водная и ветровая эрозия земли/ В.В. Звонков — М.: изд-во АН СССР. 1963. 174 с.

39. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем / И.Г. Зедгинидзе — М.: Наука. 1976. 390.

40. Зейлигер A.M. Способы формального представления гидрофизических характеристик водоудерживания и влагопроводности почв/ A.M. Зейлигер, С. Тамари // Почвоведение, 1995, N 2. С. 192-199.

41. Израэльсон О.У. Теория и практика ирригации/ О.У. Израэльсон — изд-во иностр. лит-ры. М., 1956.

42. Камбаров Б.Ф. Совершенствование техники бороздкового полива с учетом защиты почв от ирригационной эрозии в условиях больших уклонов и сложных рельефов (предгорная зона РСФСР). Автореф. дис. канд. техн. наук. Ташкент. 1972.

43. Канторович JI.B. Оптимальные решения в экономике/ JI.B. Канторович; А.Б. Горстко М.: Наука, 1972. — 96 с.

44. Кардаш В.А. Экономика оптимального погодного риска в АПК /В.А. Кардаш-М.: Агропромиздат, 1989. — 190 с.

45. Каштанов А.Н. Защита^ почв от водной и ветровой эрозии / А.Н. Каштанов М.: Россельхозиздат, 1974. — 206 с.

46. Колер К.О. Контурное орошение полей по бороздам (перевод) Листовка № 342. Служба по охране плодородия почвы Министерства земледелия. США. 1963.

47. Кондратьев Л.В. Борьба с ирригационной эрозией / Л.В. Кондратьев Сельское хозяйство, № 5, 1970 - С. 16-19.

48. Костяков А.Н. Основы мелиорации. М.: Сельхозгиз, 1961. — 622 с.

49. Котлярова О.Г. Ландшафтная система земледелия ЦентральноЧерноземной зоны/ О.Г. Котлярова — Белгород, 1995. 293 с.

50. Кривовяз С.М. Расчет полива по бороздам/ С.М, Кривовяз //Гидротехника и мелиорация. 1961. № 1, — С. 18-20.

51. Кузнецов М.С. Ирригационная эрозия почв сероземной зоны и- ее предупреждение/ М.С. Кузнецов, В.Я. Григорьев, А.Д. Ким М., 1985. — 62 с.

52. Кузнецов М.С. Современное состояние и перспективы развития.исследований по защите почв от эрозии в России / М.С. Кузнецов, А.Г. Рожков, Г.П. Глазунов // Почвоведение, 1994, N 4. С. 53-57.

53. Кузнецов М.С. Эрозия и охрана почв/ М.С. Кузнецов, Г.П. Глазунов: Учебник. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГУ, Изд-во «КолосС», 2004.-352 с.

54. Леви М.М. Динамика русловых процессов/ М.М. Леви — Л.: Гос-энергоиздат. 1968.

55. Лигнины, под ред. К. В. Сарканена и К. 'X. Людвига, пер. с англ., М., 1975.- 157 с.

56. Литвин Л.Ф. География эрозии почв сельскохозяйственных земель России/ Л1Ф. Литвин М., 2002 - 255 с.1..

57. Лордкипаридзе Д.Ш. К вопросу математического моделирования эрозии и полива полосами/ Д.Ш. Лордкипаридзе // Сб. научн. трудов инс-та водн. хоз-ва и инж. экологии. Тбилиси. 1999. С. 76-79.

58. Льгов Г.И. Ирригационная эрозия почв при поверхностных способах орошения и пути ее уменьшения // Автореф. дисс.канд. техн. наук.1. Новочеркасск, 1981.

59. Ляпин А.Н. Изучение техники полива по бороздам/ А.Н. Ляпин, М.Д. Челюканов — Ташкент, 1965 г.

60. Марр И.С. Влияние почвенных условий на возможность орошения по бороздам (США);/ И.С. Марр Экоири-информация. София 7. вып. М:, 1986. -54 с.

61. Маслов Б.С. Вопросы орошения в США/ Б.С. Маслов, Н.А. Нестеров Колос. М., 1967 - 125 с:

62. Мелиорация и водное хозяйство. Орошение: Справочник / Под. ред. Б.Б. Шумакова. М.: Колос, 1999. - 432 с.

63. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации' с/х земель. РД-АПК 3:00 01003 -03. Госкоме-лиовод 2003. 25 с.

64. Мирцхулава Ц.Е. Инженерные методы расчета и прогноза водной эрозии / Ц.Е. Мирцхулава. М., 1970. - 239 с.

65. Мирцхулава Ц.Е. Основы физики и механик/ русел. Ц.Е. Мирцхулава — Л.: Гидрометеоиздат. 1988. — 304 с.

66. Мирцхулава Ц.Е. Эрозия русел / Ц.Е. Мирцхулава — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 34 с.

67. Мирцхулава Ц.Е. Предельно-допустимая: интенсивность эрозии/ Ц.Е. Мирцхулава // Докл. BACXI1ИЛ, 1989. № 2. С. 32-34.

68. Мирцхулава Ц.Е. Экологические нарушения (предсказание, риска нарушения; меры; по снижению опасности)/ Ц.Е. Мирцхулава Тбилиси-Грузинский* институт водного хозяйства и инженерной экологии АН Грузии, 1993.-437 с.

69. Мирцхулава Ц.Е.Экологические нарушения / Ц.Е. Мирцхулава — Тбилиси: ГИВХИЭ АН Грузии, 1993. 437 с.

70. Научные основы современных систем земледелия / под ред. А.И. Каштанова. М.: Агропромиздат, 1992.

71. Нормативно-методическое обеспечение системы государственного контроля и надзора в мелиорации: монография / Сост. В.Н. Щедрин, Г.Г. Гу-люк, В .Я. Бочкарев, Г.Т. Балакай: ФГНУ « РосНИИПМ». М.: ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2003. 437 с.

72. Паганяс К.П. Искусственная структура и функциональные свойства почвы/ К.П. Паганяс Ташкент, «Фан». 1972. - 84 с. ■

73. Половко A.M. Основы теории надежности/ A.M. Половко М.: Наука, 1964. - 446 с.

74. Полуэктов Е.В. Эрозия и дефляция агроландшафтов Северного Кавказа. /Е.В. Полуэктов Новочеркасск, 2003. - 297 с.

75. Полуэктов Е.В. Почвозащитные системы в ландшафтном земледелии./ Е.В. Полуэктов, Е.П. Луганцев — Ростов-н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2005. — 208 с.

76. Поляков Ю.П. Ирригационная эрозия почв и борьба с ней в Ростовской области / Ю.П. Поляков, Н.Н. Ильинский, А.Д. Савченко Новочеркасск, 1976. -32 с.

77. Поляков Ю.П., Поляков В.П. Противоэрозионная стойкость почв при поливах в условиях Ростовской области. / Эксплуатация обводнительно-оросительных систем и мелиорация земель Северного Кавказа // Ростов-н/Д, 1972.-С. 45-51.

78. Поляков Ю.П. Способы предотвращения смыва почвогрунта при поливе по бороздам/ Ю.П. Поляков, А.Д. Савченко ЦНТИ. Ростов-н/Д.1972.-45 с.

79. Поляков, Ю.П. Производство работ по защите и улучшению земельных угодий и территорий / Ю.П. Поляков. Новочеркасск: НГМА, 2002. - 243 с.

80. Приготовление водных растворов полиакриламида. Новочеркасск.1973.-40 с.

81. Приклонский В.А. Грунтоведение, Ч. 1. Изд. IV. Госгеолтехиздат. М., 1981-456 с.

82. Райнин В.Е. О проблеме загрязнения водных экосистем поверхностным стоком/ В.Е. Райнин, Л.Б. Зимина-Шалдыбина, П.Ю. Лазич — Тр. ВНИИГиМ. -М.: ВНИИГиМ, 1995. -Т. 88.-С. 5-11.

83. Расчет поступления биогенных элементов в водоёмы для прогноза их эвтрофирования и выбора водоохранных мероприятий: рекомендации / Под ред. Н.И. Хрисанова. М.: Росагропромиздат. — 48 с.

84. Реймерс Н.Ф. Природопользование/ Н.Ф. Реймерс М.: Мысль, 1990,-637с.

85. Ресурсосберегающая технология выращивания кукурузы. Днепропетровск: Институт зернового хозяйства УААН, 2002.

86. Романов В.М. Перспективные способы и техника полива/ В.М. Романов, Т.И. Иванцов, Т.Л. Волчков — Колос. М., 1974 — 57 с.

87. Рутковский Б.И. Методика расчета разуплотнения насыпных грунтов/Б.И Рутковский Тр. УкрНИИГиМ, вып. 79/5, 1959.

88. Рушин И.И. Экологизация экономики: методы регионального управления/Б.И. Рушин-М.: Экономика, 1990, с.200.

89. С.С. Соболев Развитие эрозионных процессов на территории Европейской части СССР и борьба с ними / С.С. Соболев М. — Л. 1948, т. 1. — 307 с.

90. Савенко B.C. Природные и антропогенные источники загрязнения атмосферы // Охрана природы и воспроизводство природных ресурсов/ Итоги науки и техники. -М.: ВИНИТИ, 1991, т.31. 176с.

91. Савченко А.Д. Смыв почвогрунтов и способы его предотвращенияпри поливе по бороздам в предгорьях ЧИ АССР // Автореф. дисс.канд.техн. наук. Новочеркасск, 1975.

92. Сандлер Д. Техника надежности систем/ Д. Сандлер М.: Наука, 1966.-300 с.

93. Северцев Н.А. Надежность сложных систем в эксплуатации и обработке/ Н.А. Северцев М.: Высшая школа, 1989. — 432 с.

94. Сегетева В.Ю. Энергетический баланс в растениеводстве. Обзор МС АГРОИНФОРМ. Пер с чешского. Прага, 1983.

95. Сенчуков Г.А. Опыт орошения сельскохозяйственных культур на черноземах Ростовской области. //Сб. ЮжНИИГиМа "Мелиоративное состояние орошаемых земель и использования водных ресурсов". Новочеркасск. - 1986. 151 с.

96. Скородумов А.С, Ирригационная эрозия почв на Украине/ А.С. Скородумов ж-л «Природа». №11. 1962.

97. Скуратов Н.С. Использование и охрана орошаемых черноземов. / Н.С. Скуратов, JI.M. Докучаева, О.Ю. Шалашова// М.: ГУ ЦНТИ «Мелио-водинформ», 2001. - 246 с.

98. Сластихин В.В. Вопросы мелиорации склонов Молдавии/ В.В. Сластихин — Кишинев. 1964. — 67 с.

99. Соболев С.С. Защита почв от эрозии и повышение их плодородия / С.С. Соболев М., 1961.-245 с.

100. Соболев С.С. Методика проведения'полевого опыта по борьбе с водной и ветровой эрозией почв/ С.С. Соболев — Почв. Ин-т им. В.В. Докучаева. ВАСХНИЛ. М., 1970. 142 с.

101. Соболев С.С. Развитие эрозионных процессов на территории Европейской части СССР и борьба с ними / С.С. Соболев — Т. 11, Изд. АН СССР, М, 1960.

102. Состояние окружающей среды и природоохранная деятельность на территории б. СССР — от Стокгольма к РгО / Под ред. В.И. Данилова — Данильяна — т. 11. — М.: 1994.-121с.

103. Справочник по гидрохимии /Под ред. A.M. Никанопова. — Ленин-град:-Гидрометеоиздат, 1989.— 391 с.

104. Справочник по мелиорации /Под ред. Б.С.Маслова. М., 1989.383 с.

105. Справочник по механизации орошения. / Под ред. Б.Г. Штепы. -М.: Колос, 1979.

106. Справочник проектировщика / Под ред А.Н. Шестопала и B.C. Ромейко. М.: Стройиздат, 1985. — 304 с.

107. Старов П.В. Эрозия почв как фактор урожайности/ П.В. Старов — Сб. «Сельскохозяйственная эрозия и борьба с ней». АН СССР. — 1956.

108. Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Сооружения мелиоративных систем. СНиП II-52-74. М.: Стройиздат, 1975. — 42 с.

109. Студеничников Б.И. Размывающая способность потока и методы русловых расчетов/ Б.И. Студеничников М.: Госстройиздат. 1964. — 183 с.

110. Сурмач Г.П. Водная эрозия и борьба с ней. Д., 1976. - 256 с.

111. Талалаевский Г.В. Применение уравнения водного и теплового баланса деятельной поверхности почвы к расчетам дефицита влаги и оросительных норм для юга ETC/ Г.В. Талалаевский Труды ЛГМИ, 1964, Вып. 26.- С. 12-19.

112. Тананян М.Г. Полив по бороздам переменной струей на террасированных склонах. / М.Г. Тананян — Известия сельскохозяйственных наук. № 1, Ереван. — 1973.

113. Ткаченко В.Г. и др. Контурно-мелиоративное земледелие: Методические рекомендации/ В.Г. Ткаченко — Новосибирск, 1982. 86 с.

114. Трегубов П.С. Ирригационная эрозия почв и меры ее предотвращения / П.С. Трегубов, О.А. Аверьянов — М., 1987 67 с.120.г Указания по определению допускаемых (неразмываемых) скоростей водного потока для связных грунтов. МСХ СССР. М., 1962.

115. Феллер В. Введение в теорию вероятности и ее приложения / В. Феллер Т. 1,2. - М.: Мир ,1967. - 272 с.

116. Финошина Е.Ю. Обоснование противоэрозионных мероприятийна склоновых землях Нижнего Дона // Автореф. дисс.канд. техн. наук. —1. Новочеркасск, 2007.123/Франценсон В.А. Избранные труды / В.А. Франсенсон М. 1963. - 469 с.

117. Хамдамов Х.Г. Ирригационная эрозия / Х.Г. Хамдамов, И. Бер-дикулов Земледелие, № 3, 1983 - С. 21-24.

118. Цытович И.А. Устойчивость в потоке связных грунтов/ П.А. Цытович- Гидротехническое строительство. 1998, №4.— с. 15-18.

119. Шабаев А.И. Адаптивно-экологические системы земледелия в агроландшафтах Поволжья. — Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2003.-320 с.

120. Шамов Г.И. Речные наносы/Г.И. Шамов — JL: Гидрометеоиздат. 1959.-378 с.

121. Швебс Г.И. Формирование водной эрозии, стока наносов и их оценка/ Г.И. Швебс Л.: Гидрометеоиздат. 1974. — 183 с.

122. Швецова И.А. Экспертная система почвозащитной технологии возделывания с.-х. культур / И.А. Шевцова // Вестник РАСХН, 1995, N 2. — С. 35-37.

123. Шевцов Н.М., Поляков Ю.П. Методическое руководство по исследованию структуры почв при орошении дождеванием. Новочеркасск. 1976.-34 с.

124. Шикула Н.К. К вопросу картирования территории по интенсивности эрозионных процессов/ Н.К. Шикула, А.Г. Рожков, П.С. Трегубов // Оценка и картирование эрозионноопасных и дефляционных земель. М., 1973.- С. 30-34.

125. Штепа Б.Г. Системные исследования в мелиорации / Б.Г. Штепа М.: ВО Агропромиздат, 1984. - 200 с.

126. Штокалов Д.А. Разработка способов и техники полива/ Д.А. Штокалов Сб. статей «ЮжНИИГиМу - 50 лет». Новочеркасск, 1970 г. — С. 34-37.

127. Шумаков Б.А. Орошаемое земледелие. М.: Россельхозиздат, 1965.-216 с.

128. Шумаков Б.Б. Мелиоративная наука и научно-технический прогресс в области мелиорации земель/ Б.Б. Шумаков // Гидротехника и мелиорация. 1976. №8.-С. 12-18.

129. Шумаков Б.Б. Принципы экосистемного использования в сельском хозяйстве // Мелиорация и водное хозяйство. 1994. № 5. — С. 12-13.

130. Шумаков Б.Б. Совершенствование поверхностных способов полива/ Б.Б. Шумаков// Некоторые вопросы развития мелиорации в СССР. — М.: Колос, 1975. С. 173-182.

131. Щедрин В.Н. Орошение сегодня: проблемы и перспективы. — М.: ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2004. 255 с.

132. Щедрин В.Н. Стратегия использования оросительных земель в современных условиях // Мелиорация и водное хозяйство. М., 2003. № 3. -С. 24-31.

133. Щедрин В.Н., Бурдун А.А., Васильев С.М. Выбор и оценка технологий орошения. Эколого-мелиоративные аспекты научно-производственного обеспечения АПК — М.: Изд-во «Современные тетради», 2005. С. 450-456.

134. Щедрин, В.Н. Орошение сегодня: проблемы и перспективы / В.Н. Щедрин. М.: ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2004. - 255 с.

135. Эрозия почв и почвоохранное земледелие / Под ред. В.Д. Мухи. Курск, 2000. 173 с.

136. Эрозия почвы / Под ред. М.Дж. Киркби, Р.П.К. Моргана. М., 1984.-415 с.

137. Эсеналиев С. Мероприятия по предотвращению размыва внутрихозяйственной оросительной сети. Фрунзе 1962. 57 с.

138. SU 1790593 A3, С 09 К 17/00, Бюл. №3 от 23.01.93.146. http://general-news.ru/cms/2908/index.php147. http://molbiol.edu.ru/protocol/1710.html148. http://www.4455 .ru/Naturalsciences/chte 13 6.htm149. http://www.polybum.com/material/1 /

139. Chepil W.S. Factors that influence clod structure and credibility of Soil by Wind. I. Soil texture // Soil Science. 1983 Vol. 75. # 6 P. 473-484.

140. Gorman J.W., Hinman J.E. Simplex lattice design for multicompo-nent systems. Technometrics, 1962, № 4. - p. 463.

141. Hagen LJ. A wind erosion prediction system to meet user needs // Journal of soil and water conservation. 1991. Vol. 46. № 2. P. 106-111.

142. Knisel, W.G. (Ed). 1980. CREAMS: A field scale model for Chemicals and Erosion from Agricultural Management Systems. U.S. Dept. of Agri., Sci. and Edu. Adm., Conservation Research Report No. 26. 640 pp. U.S. Govt. Print. Off., Washington, DC, USA.

143. Kundzewicz Z.W. Water Resources Systems Hydrological Risk, Management and Development. IASH Publ. №281. 2003b. P.32-39.

144. Lyles L., Allison B.E. Equivalent wind erosion protection of selected crop residues // ASAE Paper 80- 2036. 1980.

145. Mech S.J., Smith D.D. Water erosion under irrigation in irrigation of agricultural lands. Hogan M.N. et al., Eds. Madison, 1967.

146. Musgrave G.W. The quantities evaluation of factors in water erosion a first approximation //Journal of soil and water conservation. 1997. Vol. 2. № 9. P. 4-12.

147. Peterson J.R., Flanagan D.C., Tishmack J.K. Polyacrylamide and gypsiferous material effects on runoff and erosion under simulated rainfall // Trans. /4&4£.-St.Joseph(Mich.), 2002.-Vol.45,N 4.-P. 1011-1019.-Англ.-Bibliogr.: p.1018-1019.

148. Scheffeh. Experiments with mixtures. J. Roy. Statist. Soc., 1958, ser. B, №2.-p. 344.

149. Williams, J.R., C.A. Jones, J.R. Kiniry and D.A. Spanel. 1989. The EPIC crop growth model. Trans. ASAE 32(2):497-511.