Управление осушением рисовых чеков путем оптимизации водного режима

Рындин, Александр Николаевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Управление осушением рисовых чеков путем оптимизации водного режима
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Управление осушением рисовых чеков путем оптимизации водного режима"

На правах рукописи

РЫНДИН Александр Николаевич

УПРАВЛЕНИЕ ОСУШЕНИЕМ РИСОВЫХ ЧЕКОВ ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ

ВОДНОГО РЕЖИМА

Специальность 06.01.02 - «Мелиорация, рекультивация и охрана земель»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар - 2006

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт риса»

Научный руководитель Официальные оппоненты

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор Попов Вячеслав Алексеевич

доктор технических наук, профессор Кузнецов Евгений Владимирович

кандидат технических наук, Якуба Николай Петрович

ФГОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия»

Защита состоится «24» мая 2006 г. в 4Р часов на заседании диссертационного совета Д 220.038.08 при ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» по адресу:

350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13, корпус факультета электрификации, аудитория №4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан « апреля 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, 11

доктор технических наук, профессор ¿^^^^^^^^С.В. Оськин

¿ША- з

~Jf7o

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последнее десятилетие внимание аграрной науки всего мира привлечено к проблеме разработки методологии, так называемого, «точного» земледелия (precision farming). В США, например, около 4% фермеров используют ее при производстве сельскохозяйственной продукции, а в хозяйствах зернового направления - более 15%. Внедрение передовых технологий в сельскохозяйственном производстве - одно из условий получения субсидий в Европейском Союзе.

По единодушному мнению ученых, переход с директивного на «точное» земледелие позволит оптимизировать производство, обеспечить максимальную прибыль, рационально использовать природные ресурсы, создать условия для надлежащей охраны окружающей среды, поставить систему земледелия на новый, качественный уровень, не изменив его сути.

Основу «точного» земледелия составляют информационные (Information Technology) и геоинформационные технологии (Geographical Information Systems), которые на современном уровне своего развития открывают путь к существенному совершенствованию методов принятия решений в мелиорации и агрономии для формирования высоких урожаев путем интегрированного управления reo- и биофизическими процессами в соответствии с технологическим регламентом и в диалектическом единстве с условиями внешней среды - природными (климат, почва) и хозяйственными (мелиорация, агротехника).

В Российской Федерации примеров такого подхода практически не имеется. Объясняется это тремя основными причинами: 1) вербальным описанием большинства полученных агробиологической и агрофизической наукой закономерностей, что затрудняет возможность их формализации; 2) недостаточным количеством специалистов со знанием методов математического моделирования в растениеводстве и 3) недостаточным оснащением сельскохозяйственных предприятий компьютерной техникой, приборами для дистанционного зондирования физических и биологических процессов в аг-рофитоценозе.

rî>tk. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.-Петербург ОЭ УООбакт

ный не превышает 5 т/га. Объясняется это значительными потерями зерна на уборке, которая протекает в невероятно тяжелых почвенно-мелиоративных условиях по причине необоснованного, как правило, стихийного, управления процессом осушения. Россия - единственная рисоводческая страна в мире, где основным способом уборки является раздельный, а уборочная техника оснащена гусеничным ходом. Кроме потерь зерна, стихийный процесс осушения приводит к непроизводительным потерям оросительной воды - до 2-3 тыс. м3/га и подтоплению низких участков рисовых систем.

Работы выполнялись в соответствии с планом НИР 08.06.01.01.01 «Разработать эколого-мелиоративные, энерго- и водосберегающие способы и технику орошения и осушения риса и сопутствующих культур рисового севооборота».

Целью работы является управление предуборочным осушением рисовых чеков на основе математических моделей путем оптимизации водного режима для повышения продуктивности рисовых полей.

Объектом исследования является рисовый геобиофитоценоз, включающий рисовый чек, оросительный и дренажно-сбросные каналы, посевы риса районированных сортов.

Предмет исследования - влияние геофизических и биологических факторов на условия осушения рисовых чеков.

Задачи исследования:

1. Установить влияние внешних факторов (свет, тепло, влажность воздуха, сроки посева) на продолжительность вегетационного периода риса и провести статистический анализ их изменчивости.

2. Вывести функционально-эмпирическое уравнение связи, позволяющее на основе инерционных факторов заранее (за 30-40 дней до уборки) определить дату полного созревания и начала уборки риса.

3. Вывести уравнения для описания следующих физических и геофизических процессов: испарение с открытой и затененной водной поверхности, испарение с поверхности грунтовых вод, понижение уровня грунтовых вод за счет дренирования.

4. Провести анализ и вывести уравнение зависимости потерь урожая от сроков и качества предуборочного осушения.

5. Разработать информационную систему управления предуборочным осушением рисовых чеков на основе оптимизации параметров водного режима.

Методика исследований. Теоретические гидрологомелиоративные и агрофизические исследования выполнялись на основе уравнений математической физики путем задания начальных и краевых условий.

Математическое моделирование выполнено с учетом правил соответствия, связывающих специфические физические объекты и отношения с определенными математическими объектами и отношениями.

Экспериментальные гидромелиоративные и агробиологические исследования проведены в соответствии с нормативными методиками (В.Б. Зайцев, 1972; В.М. Просунко, Гидрометеоиздат, 1985; Б.А. Доспехов, 1985; Е.И. Пустыльник, Физматлит, 1968).

Научная новизна заключается в том, что разработаны:

- математическая модель влияния термофизических факторов на продолжительность вегетационного периода риса;

- математическая модель испарения с открытой и затененной водной поверхнос ти, а также с поверхности грунтовых вод;

- математическая модель сработки бугра грунтовых вод после поверхностного осушения посевов риса;

- алгоритмы и информационная система управления предуборочным осушением (ИСУПО), новизна которых защищена официальной регистрацией программы для ЭВМ;

- формализована зависимость потерь урожая от сроков и качества предуборочного осушения.

Достоверность исследований обеспечивается соответствием результатов, полученных на математических моделях и на реальных объектах (идентификация математических моделей).

Практическая значимость диссертации в том, что разработанные принципы построения системы управления предуборочным осушением позволили:

- повысить качество предуборочного осушения;

- снизить потери на уборке;

- апробировать технологические решения и обосновать техническую счр)ктуру интегрированной иерархической системы управления предуборочным осушением.

На защиту выносятся.

1. Методология разработки информационной системы для оптимизации водопользования при предуборочном осушении посевов риса.

2. Математические модели геофизических процессов, наблюдаемых в период предуборочного осушения:

- испарение с открытой водной поверхности;

- испарение с затененной водной поверхности;

- испарение с поверхности грунтовых вод как испарение с устьев капилляров почвы;

- дренирование в прилегающие к чеку дренажные каналы.

3. Уравнение для прогноза продолжительности вегетационного периода посевов риса.

4. Формализация зависимости потерь зерна на уборке от срока прекращения подачи воды и поверхностного осушения

Реализация результатов исследований. Методической комиссией технологического центра Всероссийского научно-исследовательского института риса информационная технология предуборочного осушения признана базовой для тиражирования и использования в области рисоводства Российской Федерации.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационных исследований доложены и обсуждены на Международном симпозиуме Европейского союза рисоводов (Краснодар, ГНУ «ВНИИ риса», август 2001г.), на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы, научное обеспечение и перспективы развития рисоводства в XXI веке» (Краснодар, ГНУ «ВНИИ риса», август 2003г.), а так же заслушаны на совместных заседаниях методических комиссий ГНУ «ВНИИ риса» (20012005гг.).

Публикации. Непосредственно по теме диссертационной работы опубликовано шесть печатных работ, в том числе получено одно свидетельство на регистрацию программы для ЭВМ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка литературы и приложений Общий объем работы составляет 173 е.. в том числе основного текста - 132 е., вкнючая 33 ри-

сунка и 26 таблиц, 15 с. списка литературы из 172 наименований и приложений на 26 с.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, показана их научная новизна, достоверность выводов и положений, практическая значимость разработки и степень ее внедрения.

В первом разделе «Состояние технологий и информационные основы предуборочного осушения рисовых полей» описаны конструкции инженерных рисовых систем России, параметры регулирующей сети и их предназначение, современные технологии предуборочного осушения посевов риса, установлены на основе критического анализа их недостатки и ущерб, наносимый хозяйству Краснодарского края.

Особое внимание уделено проблеме математического моделирования в сельском и водном хозяйстве, в первую очередь - на рисовых оросительных системах. Большой вклад в моделирование геофизических процессов и природопользования на орошаемых землях внесли российские ученые - А.Н. Костяков, С.Ф. Аверьянов, JT.B. Кирейчева, П.П. Полубаринова-Кочина, А.И. Голованов, И.П. Айдаров, А.Д. Гумбаров и др., биофизических - Е.П. Галя-мин, В.А. Шабанов, В.А. Попов.

Также был проведен критический анализ математических моделей, разработанных зарубежными учеными-рисоводами. Наибольшего успеха в моделировании процессов в рисовом агрофитоценозе добились Б.A.M. Бо-уман и Х.Х. фон Лаар, но и их разработки имеют ряд недостатков, которые не позволяют непосредственно использовать модели CERES, APSIM, ORY7A2000 для планирования предуборочного осушения в Краснодарском крас (таблица 1).

Отмечено также, чт;о математическое моделирование, которое бы имело бы прикладное значение и использовалось при разработке технологий возделывания риса, пока еще не нашло широкою применения в Российской Федерации. Многие модели не основаны на 1лубокой физической iеории и потому отражают юлъко опыi. лр>|ие вызывают сомнения, так как они не идентифицированы экспериментальными данными.

Таблица 1 - Зарубежные математические модели рисового агрофитоненоза

Наименование модели Недостатки

CERES (IBSNAT) универсальная - менее точная; - нет возможности выбирать мат. модели испарения; - нет обратной связи с моделью; - нет возможности использовать при разработке собственных программных продуктов;

APSIM (McCown) универсальная - менее точная; - нет возможности выбирать мат. модели испарения; - нет обратной связи с моделью; - нет модуля для прогноза сработки слоя воды; - нет модуля для прогноза понижения грунтовых вод

ORYZA2000 (IRR1, WUR) специальная для риса - сложна в применении; - отсутствует возможность вынести часть функций в диспетчерский центр; - нет модуля для прогноза сработки слоя воды; нет модуля для прогноза понижения [рун говых вод

Что касается предуборочного осушения рисовых чеков, то оно, как комплексный гидро- и биофизический процесс, ни в отечественной, ни в иностранной литературе не рассматривается и это вполне объяснимо: на традиционных туземных системах, составляющих 95% общей плошали систем в мире и находящихся в тропиках и субтропиках, водоотводная сеть отсутствует, а уборка осуществляется вручную; на полуинженерных, находящихся ниже 36° с. и ю.ш., осушение посевов осуществляется в основном за счет высокого испарения в этой климатической зоне.

В Российской Федерации, где посевы риса находятся в северной зоне рисового пояса планеты, и где осенью, в уборочный период, температура и дефицит влажности воздуха и испаряемость резко снижаются, а количество осадков повышается, разработка стратегии предуборочного и уборочного периода имеет большое значение В Краснодарском крае пошли по иному пути решения проблемы: для уборки риса стали создавать и применяй, убо-

рочпую технику, оборудованную гусеничным ходом. Такая техника менее производительна, а при работе на сильно переувлажненной почве приводит к значительным потерям урожая и необоснованно высоким энергетическим затратам.

Во втором разделе «Природные условия и методика проведения теоретических и экспериментальных исследований» проанализированы климатические (рисунок 1) и почвенно-гидрологические условия возделывания риса в дельте р. Кубань. Приведена методика проведения теоретических и экспериментальных исследований, намеченных программой научно-исследовательских работ.

Температурные условия дельты благоприятны для возделывания скоро- и среднеспелых сортов. Среднесуточная температура вегетационного периода при посеве 25 апреля составляет 20,1 °С, 25 мая -21,1 °С; период посев-выметывание - 19,0 °С и 21,5 °С соответственно, а выметывание-созревание - 22,0 °С и 20,0 °С. По температурному режиму рисовая зона Краснодарского края относится ко II экологической качегории.

На основе статистической обработки длинного ряда метеоиаблюдений установлено: температура и влажность воздуха отличаются высокой стабильностью по годам коэффициент вариации Су<10%. В отличие от них количество осадков сильно варьируется по годам (Су-62%), при этом в период созревания и уборки риса вариация суммы осадков самая высокая - 86,6%.

Приход суммарной фотосинтегически активной радиации (ФАР) в среднем за вегетационный период составляет 22,0^2 ккап/см2. Таким образом, росг и развигие риса теплоэнергетическими ресурсами климата не лимитируются.

В дельте р. Кубань преобладают почвы лугово-сгепного и лугово-болошого типа. Первые отличаю!си большой мощностью гумусового горизонта (0,75-1,4 м), 1яжелым механическим составом, глубоким залеганием грунтовых вод, отсутствием засоленности На них получают самые высокие урожаи риса в крае (5,5-6,5 т/га).

Почвы лугово-божупше и перегнойно I иеевыс менее плодородны: они, как правило, засолены (солонцы, сочончакн). имеют очень низкую филы рационную способность и небольшой гуч\совый горизонт. Урожаи риса не превышают 4,5 т/га.

£76

§71

100

^61

- - - -- _ — — —

---- --------- ■^в.-"1' ----

-------- — ч \ --------— .. •V N ———---- ........

май

авгует

сентябрь

июнь икмь <имл октябрь

ЕЕЗЗ Осадки • Испаряемость

Рисунок 1 - Климатические условия вегетационного периода риса на К) бани: 1 - температура воздуха, 2 - относительная влажное!ь, 3 - осадки и испаряемость (пунктирными линиями показаны их среднеквадратические отклонения)

Основой для проведения теоретических исследований в диссертационной работе служили известные уравнения математической физики:

теплопроводности

ду д2у „

— = а—7-, в случае однородности условий; д1 дх~

где у(х,0~ функция распределение тепла;

д'у

■ = а

+^(дс,г), в случае их неоднородности;

диффузии

гидропроводности

фильтрации (закон Дарси)

где g(x,l) - функция, описывающая источники тепла

дС дгС ш д( дх2 '

где С(д:, /) - концентрация диффундирующего вещества; О - коэффициент теплопроводности.

5/ т дхг

ди

г+Ях,у, о;

сЪ

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

где Кф - коэффициент фильтрации;

Уравнения решались при соответствующих поставленных начальных и краевых условиях.

Вывод уравнения для прогноза продолжительности вегетационного периода риса N основан на следующих физиолого-генетических предпосылках: 1) интенсивность фотосинтеза не зависит от температуры воздуха при изменении ее в пределах от 18 до 33 °С; 2) интенсивность реакции биосинтеза детерминируется температурой окружающей среды Т, в которых она протекает; 3) пасноржая продолжительное!!, вегетационного периода - признак генешческим и определяется эмпирическим путем как среднемноголетняя (за 5 лет)

Итоженное может быть описано следующим дифференциальным уравнением Лапласа:

дК 81

ЗТ1

(6)

где Т - температура, 0е; I - время, с.

Задачу Дирихле в этом случае можно сформулировать так: найти функцию М(Т;Н)), удовлетворяющую внутри замкнутой области Г уравне-

ау

нию Лапласа — = 0 и принимающую на границе Г заданные значения, за-

д(

висящие от температуры воздуха.

Экспериментальные гидрофизические исследования проводились в специальной лизиметрической установке (ЛУР), правдоподобно отражающей изучаемые стороны физических процессов. Установка снабжена иьеюме!рами для наблюдения за уровнем грунтовых вод и водомерными рейками для наблюдения за режимом поверхностных вод (рисунок 2).

Полевые исследования по изучению режима грунтовых вод выполнялись на карте №1 экспериментального орошаемою участка (ЭОУ) ГПУ «ВНИИ риса». На карте был устроен створ скважин глубиной 7 м в направлении от оросителя к картавому дренажно-сбросному каналу. Замер уровней проводился 1 раз в сутки - в 1300.

Фенологические исследования по установлению продолжи юльности межфазных периодов проведены на участке конкурсного сортоиспытания ЭОУ ГНУ «ВНИИ риса». Делянки имели размер 15 м7. В качеовс объекта исследований были выбраны 4 сорта скороспелые Изумруд и Дружный и среднеспелые Лиман и Лидер.

Для биометрического анализа с каждого варианта и повторностей отбиралось по 20 растений. Отбор проводился пера каждые 7-10 дней по у ¡рам в П00.

у ум/ Ь,е ¡<>\ефм УТТ" г \

Рисунок 2 - Лизиметрическая установка рисовая (ЛУР). 1-6 иишмпры

Во втором разделе также приведена методика интеграции математических моделей с помощью переменных состояния, переменных уровня и механизма запаздывания.

В третьем разделе «Результаты теоретических и экспериментальных исследований и их обсуждение» приведены результаты математического моделирования геобиофизических процессов.

Испарение с открытой водной поверхности. Если рассматривать испарение как диффузию пара в атмосферу, то уравнение этого процесса в дифференциальной форме имеет вид (3).

Поскольку диффузия пара не зависит от времени I, а зависит только от концентрации пара на границах области Г, то в этом случае уравнение (3) приобретает вид

/->0 = 0, (7)

ох

решением которого является стационарное распределение концентрации пара в заданной области при условии, что на границах (0;1) она известна:

С -С

Поскольку в естественных условиях заданная на границе области Гх=/ концентрация пара С-С, поддерживается градиентом упругости водяного пара в атмосфере (С„ -С,), уравнение (8) получает вид (в обозначениях, характерных для метеорологии):

Е = ГКЕ,-е0)/ (9)

где Е испарение, мм; Е, - упругость насыщения, мбар; е0 -парциальное давление, мбар; О - удельная всасывающая сила атмосферы, рапная 0,14 мм/(мбар сутки).

В уравнении (9) сила ветра со - 0 (имиль), при сто наличии ( о 0 ):

Г. --- /)(/-:, -са)(\+ао>)1 (10)

Открытая водная поверхность на рисовых чеках наблюдается в период от перноначаньного загонтения до появления у риса третьего листа, носче чего кроме испарения в процесс включается фанспирация.

Испарение с затененной водной поверхности. Дня учета ншннпя раоания водоема па интенсивность испарения необходимо решить > ранне-

ние (3), но в отличие от предыдущего случая о коэффициенте И нельзя говорить как о независящем от времени 1.

Задача может быть существенно упрощена, если учесть следующее: -в период созревания риса индекс листовой поверхности достигает максимума и затем практически не изменяется;

-густой стеблестой, препятствуя проникновению прямых солнечных лучей, снижает температуру воздуха в приземном слое;

-в густом стеблестое наблюдается ветровая тень, в связи с чем, В=1. Эти обстоятельства позволяют принять О величиной постоянной, а вместо величины Е, из уравнения (3) ввести Ег=уЕк, в котором у - коэффициент, учитывающий изменения температуры воздуха над затененной водной поверхностью. Уравнение для установления интенсивности испарения с заросшего водоема будет иметь следующий вид:

Я=О0£,-е0)/»О(Е,-«0)/ (11)

Испарен ие с поверхности понижающихся грунтовых вод. Поспе полной сработки слоя воды понижение уровня грунтовых пол (УГВ) происходит за счет испарения с их поверхности через посредство капилляров. Физическая модель этого процесса представлена на рисунке 3

Математическая модель необходима для того, чтобы с ее помощью можно было определить дату понижения грунтовых вод (ГВ) до заданной (безопасной) глубины и начала уборки урожая, обеспечивающих наименьшие потери зерна при наивысшей производительное)и уборочной техники. В частности этого можно доби ться в случае когда: УГВ>0,6 м; соа„ < 22% от массы почвы,

где УГВ - уровень грунтовых вод, со - влажность верхнего слоя почвы.

Функцию испарения с поверхности грунтовых вод можно представить следующим уравнением в общем виде:

£„=/(£;//,), (12)

где Е - испарение с открытой водной поверхности, ц, доля пор капилляров в единице площади чека.

уровень

капиллярной каймы

Рисунок 3 - Физическая модель испарения с поверхности понижающихся грунтовых вод (1,2,3 - последовательное положение кривой депрессии)

Поскольку испарение жидкости с устьев капилляров и пор почвы подчиняется тем же законам термодинамики и молекулярной физики, что и с больших водоемов, уравнение испарения можно записать в следующем виде:

глинистых и суглинистых почв она составляет в среднем 20% от общего объема почвы, в подпахотных горизонтах тех же почв - 45% (О.Г. Растворова, 1983).

Математическая .модель понижения уровня грунтовых во^ «1 счегдре-Ш'СС'ЛЗЦШ- В соответствие с методикой теоретических исследований уравнение для скорос1и понижения УГВ будем находить на основе нитрирования уравнения гидропроводиости (уравнение Буссинеска) (4).

С помощью (4) необходимо, прежде всего, вывести уравнение свободной поверхности грунтовых вод в междрен и- в момент времени t при следующих начальных и граничных условиях:

£^0,14(Е,-е0)(1 <-«»)/!,/ (13)

Отсюда продолжительность понижения УГВ до заданной глубины

N (14)

Е 0,14(£,-е„)(1 -юг«)//,

где р„ пористость почвы. В гумусовых пахотных горизонтах

(13)

(14)

1=0 Ьх=0;Ьх-с=Ь,

Ье>х>О-=Ь2 (15)

е>о ьх=о -Ьх^-И]

Поставленную задачу решена методами разделения переменных и суперпозиции частных решений Фурье:

. (2т + \)лх

4 rsm-- —----

Ich m

(16)

Воспользуемся уравнением (16) для вывода искомой формулы скорости V, понижения УГВ, при этом заметим, что для больших t ряд ^ близок

/я->0

к 1, а при а Е/? - равен 1, тогда продолжительность понижения ГВ до заданной глубины за счет дренирования выразится формулой:

N =---Î2- - (17)

" Н( \-е<)

а за счет испарения и дренирования Nyl ti:

N = -----t'A-------(l8)

" H (1-е 7) 0,14(fc' - e0)0 + acû)ju,

Прогно! продолжи гельностивеге™ В

соответствии с принятой нами методикой теоретических исследований для вывода уравнения продолжительности вегетационного периода (ПВП) риса воспользуемся уравнением Лапласа (6), которое в случае независимости ПВП от времени преобразовывается

^0 (19)

дТ

Г*1ким обра »ом, уравнение для npoiноза Г1ВП будет иметь вид:

А = <х2('Гф ~ О4 V , (20)

где Тф факшческая lewieparypa в изучаемый год, °С', I'-, -- средне-многолетняя rewnepaiypa в изучаемой экологической нише. Ч\ a, iермопе-риодическая реакция copia, дн/tрад. М0 - паспортная продочжн гелы<0С1ь ке-гсгпшюнною периода сорта, дней.

В случае Тф>Т0 паспортная ПВП сорта увеличивается, ТФ<Т0 - уменьшается, а при Тф~То - остается неизменной.

Формализация зависимости величины потерь зерна на уборке от срока арекра1цения подачи воды на посевы риса. Аксиоматичны следующие положения:

!. Общие потери урожая подразделяются на две категории (рисунок 4) - а) биологические, происходящие за счет снижения массы тысячи зерен и пустозерности; б) механические - за счет осыпания на корню, недомолота влажных валков и втаптывания в грязь гусеницами части валков при маневрировании уборочной техники в условиях переувлажненной почвы.

2. При отсутствии слоя воды, но в случае поддержания (сохранения) влажности почвы не ниже 70% ПВ в фазу от молочно-восковой до полной спелости зерна урожай и качество риса не снижается.

На основании анализа значительного числа количественных разрозненных данных исследований по изучению влияния сроков прекращения подачи воды на величину потерь урожая АУ нами выведены следующие уравнения связи:

для дождливой и холодной осени

ДХ--0,008(А'-2)40,2 (21)

для сухой и теплой

ДУ = 0,005(Л- -3)40,2 (22)

Целью экспериментальных исследований, изла!аемых ниже (подраздел 3.2), являлось получение данных для идентификации математических мохелей.

Идрт'ификадия моделей испарения В опытах риговый чек рассматривать как зарас/гаюший водоем, в ко юром протекают гидрофизические процессы испарение и транспирапия. Результаты гидрометрических учетов прелствпены в шблинг ?

Как видно из таблицы, расхождение между фактическими и георс ш-ческнади (расчетными) значениями находится в пределах ошибки измерений.

Идеи)ификагшя мсу/елей дренирования и испарения с повсдхиосги по-нижаюнщхся фушовых вод. Натурные наблюдения за динамикой фушовых вот после сброгя поверхностного слоя волы выполнены на карге ЛЧ экепе-

дней

0 дождливая осень ——сухая теплая осень

Рисунок 4 - Формализация зависимости потерь зерна (ДУ) от срока прекращения подачи воды на посевы риса при продолжительности уборки не более 21 дня (но данным К. Нодзима, 1955, А.И. Оськина, Ю.П. Радина, 1971; И.Е. Воронкова, В.Л. Попова, 1997)

Таблица 2 - Динамика испарения и транспирации (ЭОУ, 2004г.) (мм/сут)

Вариант Май Июнь Июль Август Септ Итого,

Ш 1 III « ш » Ш I £10

Сосуд безрнса(испарение)

факт 5,0 5,2 4,9 3,5 ГТЗ 4,4 3,4 3,3 з,. 2,8 Г 2,7 426

Сосуд с рисом (сорта Хазар и Лиман) (щашпраиспирация]

фает 5,0 5,1 4,7 44 10,4 14,9 16,3 12,5 13,7 10 / 8.5 1059

геор 5 2 5.(1 49 4,6 10 5 1 * 9 17,0 13,7 137 10,9 9 0 970

мм -0 7 0.1 0,2 -0,? , 0,1 1 Г -0,7 -1,2 0 -0 2 -0 5

о= -ь0,58мм, (\=6,44%, г-0,97

риментального орошаемого участка ГНУ «ВНИИ риса». Посев риса осуществлен 10 мая, заюнлемие 12 мая Посл< посева риса поверхность чека бьыа уплотнена I.падкими катками н один проход. Сорт риса Кублнь-3, а1ро1е\ни-ка в соответствии с зональной системой рисоводства.

На чеке был устроен створ грунтовых наблюдательных скважин-шурфов в направлении от оросителя к сбросу. Уровни грунтовых вод в фиксированные моменты времени осенью, перед уборкой риса, представлены на рисунке 5.

Рисунке 5 - Динамика свободной поверхности фунтовых вод после сброса слоя затопления

Из него видно, что эти уровни под плоскостью чека располагаются горизонтально с пренебрежимо малым уклоном в сторону сбросного канала, а под картовон лороюй они резко опускаются к горизонту воды в нем. Фактическая и теоретическая интенсивности понижения уровня ¡рунтовых вод по сере чине междрснья оказались весьма близкими по величине (табпииа 3).

Таблица 3 - Сравнение фактической интенсивности опускания грунтовых вод под чеком с теоретической (расчетной)

Дата Уровень грунтовых вод от

Суток поверхности чека, мм Разница,

Факт. теор.

20/VIII 0 00 0 0

22'УШ 2 180 170 10

26/V111 6 280 270 10

1/1Х .......10 ....... 380 360 20

Приведенные данные подтверждают приемлемость полученных теоретических решений.

В четвертом разделе «Алгоритмы и программа предуборочного осушения» в соответствии с принятой нами методикой сформулирована задача и разработан порядок составления программы, подготовлена блок-схема алгоритма. После выработки алгоритма была разработана «Информационная система управления предуборочным осушением рисовых полей» (ИСУПОР) и получено свидетельство об официально регистрации в реестре программа для ЭВМ.

ИСУПОР предназначена для поддержки принятия решений при подготовке плана предуборочного осушения рисовых полей в Южном федеральном округе РФ. fía основе исходных данных (дата посева, сорт, погодные условия, почвы) она выдает для каждого рисового чека на массиве осушения даты прекращения орошения, завершения поверхностного осушения, понижения уровня грунтовых вод до нормы осушения и начала уборки урожая.

Информационная система размещается на веб-сервере типа Микрософт Веб-Сервер (запуск производи i ся введением строки http://HMncepBepa/ris в адресной строке браузера).

ИСУПОР разработана для использования на ЭВМ типа IBM PC с архитектурой процессора х86. Основным языком программирования служил с#. В качестве платформа разрабоиси программного обеспечения использопапась Microsoft Visual Studio NFT Были также использованы следующие Software Development Kits (SDK): Mobile SDK - для реализации клиентской части, ArcSde SDK для подключения к базе данных Oracle, Visual FoxPro OLP DB компоненты - для чтения dbf-файлов.

Функционирования ИСУПОР было проверено на операционных системах компании Miciosofí. Windows 2000, Windows ХР, Windows 2003, Windows Mobile 2003 Second L'dition и Windows Mobile 5.0.

Общий обьем программы составляет 2 Мб или 25389 строк тн которых 12000 строк комментариев (часть программного кода приведена в приложениях). Обьсм 0ИС1СМЫ помощи сооавляет 500 Кб.

Анализ мирового опыта показывает, что такое программное управление не может б ым- внедрено самим хозяйством в силу отсутствия квалифицированных кадров, поэтому этим топжны заниматься специализированные

научные центры, стоящие во главе иерархии диспетчеризации осушения (ри-' сунок 5).

i Ввод исходных данных осуществляется в самом хозяйстве с помощью

карманного компьютера (КПК) на основе Windows Mobile или с помощью сотового телефона, оснащенного GPRS и Java. Задачей диспетчерского центра является выдача рекомендаций на основе поданных исходных данных и корректировка математических моделей в случае выявления несоответствий.

Рисунок 5 - Инфраструктура диспетчерского управления рисовой оросительной системой

Программа апробирована на участке рисовой системы рисоводческого хозяйства СПК «Полтавское» Красноармейского района Краснодарского края на площади 359 га. После ввода в программу исходных данных ЭВМ выдала 1 в качестве рекомендаций систему управляющих воздействий - план предубо-

| рочного осушения посевов риса (таблица 4).

Таблица 4 - План предуборочного осушения

Карта Пло- Сорт Дата по- Дата Дата Дата Дата

щадь, сева вос- прекра- полного начала

га ковой щения созре- уборки

спе- подачи вания

лости воды

94 15,7 Рапан 21.05 02.09 25.08 14.09 16.09

95 15,6 Рапан 21.05 02.09 25.08 14.09 16.09

143 20,0 Рапан 17.05 29.08 21.08 10.09 12.09

144 37,2 Рапан 17.05 29.08 21.08 10.09 12.09

Использование программы позволяет добиться экономического эффекта:

- экономия воды - 2,5-3,0 тыс. м3/га;

- снижение потерь на уборке на 0,5-0,6 т/га;

- при внедрении на площади 1000 га - дополнительный чистый доход составил 3189 тыс. руб. в год.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В представленной работе были получены следующие выводы и результаты:

1. Установлено, что основным внешним фактором, влияющим на продолжительность вегетационного периода является среднесуточная температура воздуха. Статистические исследования длинного ряда наблюдений показало, что она стабильна по годам (о=±1,5°С, Cv=7,5%).

2. Выведено функционально-эмпирическое уравнение связи, позволяющее на основе инерционных факторов заранее определить дату полного созревания.

3. Выведены уравнения для описания следующих физических и геофизических процессов: испарение с открытой и затененной водной поверхности, с поверхности грунтовых вод, понижение уровня грунтовых вод за счет дренирования.

4. Проведен анализ и выведено уравнение зависимости потерь урожая от сроков и качества предуборочного осушения.

5. Разработана информационная система управления предуборочным осушением рисовых чеков на основе оптимизации параметров водного режима. Точность прогноза сроков созревания риса и определения оптимальной даты начала уборки составляет ±2 дня, что позволяет обеспечить благоприятные условия для работы уборочной техники.

ПУБЛИКАЦИИ ПО TEMF. ДИССЕРТАЦИИ.

1.Рындин, А.Н. Разработка информационной системы управления предуборочным осушением рисового чека / A.I I. Рындин // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Развитие инновационных процессов в рисоводстве - базовый принцип С1абилизации отрасли» / ГПУ «ВНИИ риса» Краснодар, 2005. С.128-134.

2.Рындин, А.Н. Гидродинамическая модель сработки грунтовых вод ¡ipn предуборочном осушении рисовых чеков / А.Н. Рындин // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. Краснодар: КубГАУ, 2006. - JV»1(17). -Режим доступа: h11p j.ki»Ьа^тлтх^ООб/ОJЛ)2/, свободный.

3.Рындин, А.Н. Модель роста риста / А.Н. Рындин, В А. Попов // Нес шик кадровой политики, аграрного образования и инноваций. - М.. 2005. -№б. С. 20-21.

4.Рындин, А.Н. Интеграция информационных ресурсов кадастровых системах/А.Н. Рындин, С. А. Мищенко// Магсриалы9-й Всероссийской конференции «Проблемы ввода и обновления пространственных данных». М.. 2005.-С. 37-38.

е Рыилип, А.П. М.-псмагичсскис моте ти испарения / А.Н. Рындин, В.А. Попов //Научный журнал Куб! АУ |')лектронный ресурс]. - Краснодар: Куб! АУ, 2006 №1(17). Режгы доступа- bitp;//cj.kubagro.ru'?00(»'01/0 К свободный.

6.Свидсгельсшо о per иотрниин программы для ЭВМ 2006611074 Российской Федерации. Информационная система управления предуборочным осушением (ИГУ! Ю)/А Н Рындин. И.А Попов, шшитель и правообляда-к'ль А.Н. Рындин, В А Номов 20066102^8; заянл. 31.01.2006.

Подписано в печать 21.04.2006

Формат ВО* .841/,в Заказ N9 229'

Обьем 1,0 п. л Тираж -100 экз.

Бумага офсетная Офсетная печать

Отпечатано в типографии ФГОУ ВПО "Кубанский государственный аграрный университет" 350044, г. Краснодар, ул. им. Калинина, 13

t I i

I I

t I

I t*

! I

! f

WO 88 Iff

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Рындин, Александр Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ ПРЕДУБОРОЧНОГО ОСУШЕНИЯ РИСОВЫХ ПОЛЕЙ.

1.1 Конструкции и регулирующая сеть инженерных рисовых оросительных систем.

1.2 Фазы развития риса в период орошения и осушения.

1.3 Биологические и геофизические процессы предуборочного осушения.

1.4 Технологии и влияние сроков предуборочного осушения посевов на урожай риса.

1.5 Математические модели в растениеводстве и мелиорации

1.6 Зарубежный опыт создания математических моделей рисового агрофитоценоза.

1.7 Геоинформационные системы в сельском хозяйстве.

1.8 Выбор основных направлений исследований.

2 ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Климатические и почвенно-мелиоративные особенности дельты р. Кубань.

2.2 Методика фенологических исследований.

2.3 Методика изучения испарения воды.

2.4 Методика геофильтрационных исследований.

2.5 Методика математического моделирования и информационного обеспечения.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1 Теоретические гидрофизические исследования.

3.1.1 Испарение с открытой водной поверхности.

3.1.2 Испарение с затененной водной поверхности.

3.1.3 Испарение с поверхности понижающихся грунтовых вод.

3.1.4 Математическая модель понижения уровня грунтовых вод за счет дренирования.

3.1.5 Прогноз продолжительности вегетационного периода посевов

• риса.

3.2 Экспериментальные исследования. Идентификация моделей

3.2.1 Испарение с открытой и затененной водной поверхности.

3.2.2 Рост растений.

3.2.3 Зависимость величины потерь зерна на уборке от срока прекращения подачи воды на посевы риса.

3.2.4 Сработка бугра грунтовых вод в прилегающие дренажносбросные каналы. ф 3.3 Выводы.

4 АЛГОРИТМЫ И ПРОГРАММА ПРЕДУБОРОЧНОГО ОСУШЕНИЯ

4.1 Постановка задачи.

4.2 Порядок составления программы предуборочного осушения

4.3 Методология разработки информационной системы. щ 4.3.1 Логическая архитектура.

4.3.2 Физическая архитектура.

4.3.3 Инфологическая модель.

4.3.4 Блок-схема работы алгоритма.

4.4 Описание информационной системы управления предуборочным осушением рисовых чеков (ИСУПОР).

4.4.1 Блок ввода внешних данных.

4.4.2 Ядро.

4.4.3 Блок отображения и распечатки данных анализа.

4.5 Расчет экономической эффективности.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Управление осушением рисовых чеков путем оптимизации водного режима"

Основу «точного» земледелия составляют информационные (Information Technology) и геоинформационные технологии (Geographical Information Systems), которые на современном уровне своего развития открывают путь к существенному совершенствованию методов принятия решений в мелиорации и агрономии для формирования высоких урожаев путем интегрированного управления гео- и биофизическими процессами в соответствии с технологическим регламентом и в диалектическом единстве с условиями внешней среды - природными (климат, почва) и хозяйственными (мелиорация, агротехника).

Одним из сложных элементов в технологии возделывания риса по праву считают предуборочное осушение: получаемый биологический урожай на рисовых системах края достаточно высок — 6-6,5 т/га и более, однако, амбарный не превышает 5 т/га. Объясняется это значительными потерями зерна на уборке, которая протекает в невероятно тяжелых почвенно-мелиоративных условиях по причине необоснованного, как правило, стихийного, управления процессом осушения. Россия - единственная рисоводческая страна в мире, где основным способом уборки является раздельный, а уборочная техника оснащена гусеничным ходом. Кроме потерь зерна, стихийный процесс осушения приводит к непроизводительным потерям оросительной воды - до 2-3 тыс. м3/га и подтоплению низких участков рисовых систем.

Предмет исследования - влияние геофизических и биологических факторов на условия осушения рисовых чеков.

Задачи исследования:

Научная новизна заключается в том, что разработаны:

- математическая модель влияния термофизических факторов на продолжительность вегетационного периода риса;

- математическая модель испарения с открытой и затененной водной поверхности, а также с поверхности грунтовых вод;

- математическая модель сработки бугра грунтовых вод после поверхностного осушения посевов риса;

- формализована зависимость потерь урожая от сроков и качества предуборочного осушения.

- повысить качество предуборочного осушения;

- снизить потери на уборке;

- апробировать технологические решения и обосновать техническую структуру интегрированной иерархической системы управления предуборочным осушением.

На защиту выносятся.

2. Математические модели геофизических процессов, наблюдаемых в период предуборочного осушения:

-испарение с открытой водной поверхности;

- испарение с затененной водной поверхности;

-испарение с поверхности грунтовых вод как испарение с устьев капилляров почвы;

-дренирование в прилегающие к чеку дренажные каналы.

3.Уравнение для прогноза продолжительности вегетационного периода посевов риса.

4. Формализация зависимости потерь зерна на уборке от срока прекращения подачи воды и поверхностного осушения.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 173 е., в том числе основного текста - 132 е., включая 33 рисунка и 26 таблиц, 15 с. списка литературы из 172 наименований и приложений на 26 с.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Рындин, Александр Николаевич

5 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В представленной работе были получены следующие выводы и результаты:

5. Разработана информационная система управления предуборочным осушением рисовых чеков на основе оптимизации параметров водного режима. Точность прогноза сроков созревания риса и определения оптимальной даты начала уборки составляет +2 дня, что позволяет обеспечить благоприятные условия для работы уборочной техники.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата технических наук, Рындин, Александр Николаевич, Краснодар

1. А.с. 1470208 СССР. Способ орошения риса при возделывании по безгербицидной технологии / В.А.Попов, Е.П.Алешин и др. Бюл. №13. 1989.

2. А.с. 1575973 СССР. Способ получения всходов риса/ В.А.Попов. Бюл. №25.- 1990.

3. Авакян, К.М. Почвенно-мелиоративное районирование территории дельты р.Кубань / К.М. Авакян, А.Ф. Ачканов // Бюллетень ВНИИ риса. -Краснодар, 1977. Вып. XXIII. - C.58-62.

4. Авакян, К.М. Почвенные ресурсы дельты р. Кубань и их агропроиз-водственная группировка/ К.М. Авакян, А.Ф. Ачканов, И.В Подлесный // Бюллетень ВНИИ риса. 1978. - C.51-55.

5. Агроклиматические ресурсы Краснодарского края. Л.: Гидрометео-издат. 1975.- 276 с.

6. Александров, М.А. Послеуборочное высушивание риса на корню: краткие итоги НИР КубРОС за 1959-60гг / М.А. Александров. Краснодар: 1962.-С. 18-20.

7. Александров, Н.Н. Культура риса / Н.Н.Александров. Ташкент: 1905. - 280 с.

8. Алексеев, Л.С. Сбросные воды рисовых систем Кубани крупный резерв водного хозяйства / Л.С.Алексеев, Ю.Н.Поляков // Гидротехника и мелиорация. - 1971. -№4. - С.20-25.

9. Алешин, Е.П. Влияние температуры на прорастание семян кубанских производственных сортов / Е.П. Алешин, А.И. Апрод // Физиология растений. -1960.-Т. 7, №3.-С. 358-362

10. Алешин, Е.П. Водный режим рисового поля на период прорастания риса / Е.П.Алешин // Физиология растений. 1959. - Т.8, вып.6. - С. 16-32.

11. Алешин, Е.П. Краткий справочник рисовода / Е.П.Алешин, В.П.Конохова. М.:Агропромиздат, 1986.-253 с.

12. Алешин, Е.П. Минеральное питание риса / Е.П.Алешин, А.П.Сметанин. -Краснодар, 1965.

13. Алешин, Е.П. Передовые приемы возделывания риса / Е.П.Алешин, А.П.Сметание, И.Н.Елагин. М.:Колос, 1972. - 152 с.

14. Алешин, Е.П. Рис / Е.П.Алешин, Н.Е.Алешин. 2-е изд., перераб. и доп. Краснодар, 1997. 504 с.

15. Алешин, Н.Е. Кремниефильность риса/ Н.Е.Алешин: автореф. дис. . д-ра. с.-х. наук. Краснодар, 1996. - 116 с.

16. Амелин, В.П. Определение места проведения эксплуатационной планировки в рисовом севообороте/ В.П.Амелин, А.Д.Гумбаров. //Пути рационального использования рисовых оросительных систем: сб. статей. Новочеркасск: НИМИ, 1982.-с.41-25.

17. Андрианов, В.Ю. ГИС в сельском хозяйстве / В. Андрианов // ArcRe-view. 2004 - №2. - С. 2-3.

18. Андрюшин, М.А. Орошение риса / М.А. Андрюшин. М.: Колос, 1977.- 128 с.

19. Апрод, А.И. Влияние сроков уборки на посевные качества семян: краткие итоги НИР КубРОС за 1957г / А.И.Апрод. Краснодар, 1958. - С.56-62.

20. Апрод, А.И. Зависимость качества зерна риса от содержания в нем воды при уборке: краткие итоги НИР КубРОС за 1956г / А.И.Апрод,

21. П.С. Ерыгин. — Краснодар, 1957.

22. Апрод, А.И. Методические рекомендации по биотехнологической оценке сортов риса / А.И.Апрод. Краснодар: ВНИИ риса, 1995. - 41с.

23. Апрод, А.И. Созревание риса при разной температуре поливной воды/ А.И.Апрод. // Бюллетень НТИ ВНИИ риса. 1978. - Вып. 1. - С.8-10.

24. Араманович, И.Г. Уравнения математической физики. Избранные главы высшей математики для инженеров и студентов втузов / И.Г. Араманович, В .И. Левин. М.: Наука, 1964. - 287 с.

25. Бабиков, Б.В. Гидротехнические мелиорации / Б.В. Бабиков. СПб.: Лань, 2005. - 300 с. - ISBN 5-8114-0621-5.

26. Бабкин, В.И. Испарение с водной поверхности / В.И. Бабкин. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — 77 с.

27. Багров, М.Н. Оросительные системы и их эксплуатация / М.Н. Багров, И.П. Кружилин. М.: Агропромиздат, 1988. 255 с.

28. Блажный, Е.С. Почвы дельты р. Кубани и прилегающих пространств / Е.С. Блажный. Краснодар: Кн. изд-во, 1971. - 80 с.

29. Бородин, М.В. Влияние планированного и непланированного рельефа на развитие и урожай риса/ М.В.Бородин, Г.А.Данов. //Труды рисовой станции. -Вып. XII.-1937.

30. Бородин, М.В. Водный режим культуры риса применительно к задачам проектирования оросительной сети в крупном механизированном хозяйстве/ М.В.Бородин. //Труды института гидротехники и мелиорации. Т. XI. -1935.

31. Браудэ, Э.Д. Технология разработки программного обеспечения / Э.Д. Браудэ. СПб.: Питер, 2004. - 656 с.

32. Бутов, А.К. Совершенствование предпосевной обработки почвы под рис в условиях Кубани/ А.К.Бутов: автореф. дис. . канд. с-х. наук. — Краснодар, 1970.-29с.

33. Быстрое, А.А. Влияние форсированного затопления чеков на урожайность риса: отчет по теме 03.02.01, арх.№1143/85.112/ А.А.Быстров, К.Л.Абаев. -Краснодар: Кубаньгипроводхоз, 1983. С.31-75.

34. Величко, Е.Б. Полив риса без затопления/ Е.Б. Величко, К.П.Шумакова. -М.: Колос, 1972. 85с.

35. Величко, Е.Б. Агромелиоративные основы возделывания риса/ Е.Б. Величко, Б.Б.Шумаков. Краснодар, 1987. - 192с.

36. Величко, Е.Б. Комбинированный режим орошения риса/ Е.Б.Величко, В.Г.Гринь, Ю.Г.Шабельников. Краснодар: Краснодарский краевой совет НТО, 1980.-32с.

37. Величко, Е.Б. Контроль качества планировки рисовых полей / Е.Б. Величко, М.И.Зырянов. Краснодар, 1979. - 62с.

38. Величко, Е.Б. Орошение риса периодическими поливами без затопления/ Е.Б. Величко: автореф. дис- М, 1955.

39. Вигерс, К.И. Разработка требований к программному обеспечению / К.И. Вигерс. М.: Русская редакция, 2004. - с. 576

40. Воейков, А.И. Влияние климата на растительность / А.И. Воейков // Избр. сочинения по сельскохозяйственной метеорологии. JL: Гидрометеоиз-дат, 1957.-С. 92-95.

41. Воложенин, А.Г. Агротехническая и экономическая характеристика трехпольного севооборота / А.Г.Воложенин // Труды рисовой станции. Краснодар, 1937. - Bbin.IV - С.4.

42. Воронков, И.Е. Ресурсосберегающие технологии возделывания риса в зоне правобережья рек Кубани и Протоки: автореф. дис. канд. с.-х. наук: 02.00.08 / Воронков Краснодар, 1997. - 19 с.

43. Гасаненко, А.Г. Семеноводство риса. В кн. Рис (под ред. Жовтенога И.С., Ткача В.Н., Коваля A.M.) / А.Г.Гасаненко, В.А.Безтравный. - Киев: Урожай, 1978. - С.108-112.

44. ГОСТ 16265-89. Земледелие. Термины и определения. -М.: Госком-стандарт, 1989.-21с.

45. Гущин, Г.Г. Рис/Г.Г. Гущин.-М.: Сельхозгиз, 1938.-831с.

46. Гущин, Г.Г. Рис в мировом хозяйстве и перспектива развития его культуры в СССР / Г.Г. Гущин. М.: Сельхозгиз, 1953. - 138 с.

47. Джулай, А.П. Агроклиматические условия зон рисосеяния / А.П.Джулай. М.:Колос, 1968. - С.63-77.

48. Джулай, А.П. Влияние микроклимата затопленного рисового поля на продолжительность вегетации и продуктивность риса / А.П. Джулай

49. В кн.: Биологические основы орошаемого земледелия. М.: Наука, 1966. С. 445-449

50. Джулай, А.П. Культура риса без слоя воды/ А.П.Джулай. Краснодар,1951.

51. Джулай, А.П. Культура риса на Кубани / А.П. Джулай, Е.П. Алешин, Е.Б. Величко. Краснодар: Кн. Изд-во, 1980. - 205 с.

52. Джулай, А.П. Орошаемое земледелие Кубани / А.П. Джулай, В.Д. Огиенко. Краснодар: Книжное издательство, 1984. - 176 с.

53. Джулай, А.П. Рисовые севообороты для Южно-Казахстанской области/ А.П.Джулай.// Сельское хозяйство. 1937. - №6. - С.36.

54. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта/ Б.А.Доспехов. М.: Агро-промиздат, 1985.-351с.

55. Доценко, В.П. Опыт выращивания риса при дождевании/ В.П.Доценко.// Доклады ВАСХНИЛ. Вып. 6. - 1951.

56. Ерыгин, П.С. Биология / П.С. Ерыгин. М.:Колос, 1968. - С.24-62.

57. Ерыгин, П.С. Влияние (предуборочных) сбросов воды на урожай и динамику веществ в созревающем зерне риса: отчет по теме 46 за 1939г./ П.С.Ерыгин. Краснодар, 1940. - С. 1-5.

58. Ерыгин, П.С. Световая стадия и роль слоя воды при культуре риса / П.С Ерыгин, Е.Ф.Тишин // Труды Кубанского сельскохозяйственного института, 1954, вып. 1(29), с.21-32.

59. Ерыгин, П.С. Физиологические основы орошения риса / П.С. Ерыгин. М.:Изд. АН СССР, 1950. - 208 с.

60. Жапбасбаев, М. Агроклиматические условия произрастания риса в континентальном климате/ М.Жапбасбаев. Л.: Гидрометеоиздат, 1962

61. Зайдельман, Ф.Р. Мелиорация почв / Ф.Р. Зайдельман. М.: МГУ, 2003. - 448 с. - ISBN 5-211-04801-6.

62. Зайцев, В.Б. Рекомендации по улучшению мелиоративного состояния рисовых полей с повышенной террасностью чеков/ В.Б.Зайцев, В.А.Попов. -Краснодар: ВНИИ риса, 1977. с.4.

63. Зайцев, В.Б. Рисовая оросительная система/ В.Б. Зайцев. 3-е изд., пе-рераб. и доп. М.: Колос, 1975. - 352с.

64. Зональная система рисоводства // В кн.: Системы земледелия в Краснодарском крае на 1981-1990гг. (рекомендации).-Краснодар: Кн. издат., 1983. С. 233-276.

65. Кибека, А.И. Мелиорация. Учебное пособие / А.И. Кибека, А.В. Шуравилин. М.: Книга-Экмос. - 944 с. - ISBN 5-94987-052-1.

66. Кириченко, К.С. Влияние засоления почвы на рис / К.С.Кириченко // Труды рисовой станции. Краснодар, 1937. - Вып.VII - С.52.

67. Кириченко, К.С. Влияние засоления почвы на рис / К.С.Кириченко,

68. B.Ф.Щупаковский // Труды рисовой станции. Краснодар, 1937. - Вып. II1. C.5.

69. Кириченко, К.С. К методике определения признаков заболачивания почвы рисовых полей / К.С.Кириченко //Труды рисовой станции. №1. -1933. -С.52-54.

70. Клушина, Н.И. Нормы и способы посева риса / Н.И.Клушина // Труды рисовой станции. Краснодар, 1937. - С.8.

71. Колосков П.Н. Агроклиматическое районирование Казахстана. М.: Изд. АН СССР, 1947.

72. Кондрашев, С.К. Рис и его жизненная среда / С.К, Кондрашев // В кн. Орошаемое земледелие. М.: Сельхозгиз, 1948. - С.317-355.

73. Конохова, В.П. Опыт возделывания риса в США / В.П.Конохова. — М.: 1977. -52с.

74. Костяков, А.Н. Основы мелиорации / А.Н.Костяков. М.: Гос. изд. колх. и совх. литературы, 1933. - 883с.

75. Красноок, Н.П. Жизнеспособность семян риса в зависимости от условий созревания / Н.П.Красноок, И.А.Вишнякова // С.-х. биология. 1969. -T.IV, вып.4. - С.544-548.

76. Красноок, Н.П. Селекция и семеноводство риса.- В кн. Сборник достижений научных учреждений Краснодарского края, 2т. / Н.П.Красноок, О.Г.Натальина, Ф.К.Даянов. Краснодар, 1953. - С.56-68.

77. Кузнецов, Е.В. Системно-информационная оценка экологического состояния рисовой оросительной системы / Е.В.Кузнецов, Т.Н.Сафронова, И.А.П-риходько // Мелиорация и вод. хоз-во. 2005. - №3. - С. 28-30.

78. Кузнецов, Е.В. Обоснование биотехнологий выращивания риса для повышения экологической безопасности и мелиорации почв / Е.В.Кузнецов: ав-тореф. дис. д-ра тех. наук. М.,1993. - 57 с.

79. Кузнецов, Е.В. Математическая модель выноса наносов поверхностным стоком с сельхозугодий / Е.В. Кузнецов, Т.И. Сафронова, Г.В.Дегтярев Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.library.biophys.msu.ru/ тсе/20021508.htm, свободный, - Загл. с экрана.

80. Культура риса в Адыгее / Е.П.Алешин и др.. Майкоп, 1989. - 140с.

81. Ладонин, В.Ф. Действительно ли химизация земледелия путь в никуда? / В.Ф.Ладонин. // Химия в сельском хозяйстве. 1993. - №1-2.

82. Лелеко, З.А. К прогнозу урожайности риса / З.А.Лелеко // Труды гид-рометеоцентра СССР. 1980. - Вып. 214. С.75-78.

83. Майстренко, А.И. Задуманное и достигнутое / А.И.Майстренко, Н.С.Тур. Краснодар, 1969. - 100с.

84. Майстренко, А.И. Семеноводство риса в совхозе «Красноармейский» / А.И.Майстренко. // Селекция и семеноводство. 1964. -№4. - С.20-22.

85. Мацяшек, Л.А. Анализ требований и проектирование систем. Разработка информационных систем с использованием UML / Л.А. Мацяшек. СПб.: Вильяме, 2002. - 432 с. - ISBN 5-8459-0276-2.

86. Методика агрометеорологических наблюдений на рисовых полях. -Л.: Гидрометеоиздат, 1978.-31с.

87. Методика опытных работ по селекции, семеноводству, семеноведению и контролю за качеством семян риса. Краснодар: ВНИИ риса, 1972. -156с.

88. Методические указания по технологии возделывания риса / Е.П.Алешин и др.. М.: Колос, 1979. - 92 с.

89. Мишон, В.М. Практическая гидрофизика / В.М. Мишон. JL: Гидро-метеоиздат, 1983. - 176 с.

90. Нараянан-Намбудири, К.М. К вопросу прорастания риса на корню. В кн. Краткие итоги НИР КубРОС за 1962-63гг. / К.М.Нараянан-Намбудири, А.П. Сметанин. Краснодар: 1965. - С.77-81.

91. Натальин, Н.Б. О введении люцерны в рисовый севооборот / Н.Б.Натальин // Сельское хозяйство. 1940. - №8. - С.41.

92. Натальин, Н.Б. Пары в рисовом севообороте / Н.Б. Натальин. // Советский хлопок. 1937. - №9. - С.9.

93. Неделько, И. Семена риса / И.Неделько, Н.Тур. // Земледелие. 1969. -№2. - С.44-45.

94. Неунылов, Б.А. Повышение плодородия почв рисовых полей Дальнего Востока / Б.А.Неунылов. Владивосток, 1961. - 239с.

95. Нодзима, К. Орошение и дренаж: в кн. Теория и практика выращивания риса(пер. с англ.)/ К.Нодзима. М.: Колос, 1965. - С.335-356.

96. Оськин, О.И. Комплексная механизация возделывания риса/ О.И.Оськин, Ю.П.Радин. М.: Колос, 1971. - 240с.

97. Пастухов, С.С. Оценка, подбор сортов и разработка элементов экологически безопасной технологии возделывания риса / С.С. Пастухов: автореф. дис. . канд. с-х. наук. Краснодар, 1993. - 19с.

98. Петров, Е.Г.Суходольный рис / Е.Г.Петров.// Наука и жизнь. 1952.9.

99. Петров, Н.В. Механизация культуры риса / Н.В.Петров. М.: 1931.37с.

100. Плоскин, И.И. Мелиоративное почвоведение / И.И.Плоскин,

101. A.И.Голованов. М.: Колос, 1983. - 318с.

102. Положий, В.Н. Методика экономической оценки вариантов опытов в рисоводстве / В.Н.Положий. Краснодар: ВНИИ риса, 1972. - 156с.

103. Полубаринова-Кочина, П.Я. Теория движения грунтовых вод / П.Я. Полубаринова-Кочина. М.: Наука, 1977. - 664 с.

104. Попов, В.А. Агробиологическое обоснование краткосрочного прекращения подачи воды в фазу кущения риса / В.А. Попов, Е.А. Быстрова // Рисоводство. -2001. -№1. с. 34-36.

105. Попов, В.А. Регулирование грунтовых вод на рисовых системах/

106. B.А. Попов. Краснодар: Краснодарское книжное издательство, 1984. - 96 с.

107. Попов, В.А. Методы повышения эффективности рисовых оросительных систем / В.А.Попов: автореф. дис. д-ра. тех. наук. Краснодар, 1985. -354 с.

108. Попов, В.А. Методы увеличения производства риса на единицу эва-потранспирации / В.А.Попов // Материалы научн.-практ. конф The 3rd International Iran and Russia Conference. M.: 2002. pp. 103-104

109. Попов, В.А. Научные основы управления продуктивностью рисовых полей/ В.А.Попов. //Сб. науч. тр. ВНИИГиМ: экологические проблемы мелиорации. -М.: 2002.- С.147-148.

110. Попов, В.А. Основы эксплуатации рисовых систем: В кн. Рисовый ирригационный комплекс Адыгеи и его эксплуатация / В.А.Попов. Майкоп, 1994.-С. 11-23.

111. Попов, В.А. Постоянное затопление как условие наивыгоднейшего энергетического решения жизнедеятельности риса / В.А. Попов. //Рис России. -1997.-4с.

112. Попов, В.А. Принципы диспетчерского управления продуктивностью рисовых агроландшафтов / В.А.Попов. //Сб. науч. тр. КНИИСХ: эволюция научных технологий в растениеводстве. Краснодар, 2004. - С.204-216.

113. Попов, В.А. Принципы реконструирования высокопродуктивных адаптивно-ландшафтных систем земледелия для культуры риса/ В.А.Попов.//Сб. науч. тр. ВНИИЗиЗР: модели и технологии оптимизации земледелия. Курск, 2003. - С.86-90.

114. Попов, В.А. Система орошения риса (рекомендации) / В.А.Попов. -Краснодар: ВНИИ риса, 2000. 28с.

115. Попов, В.А. Совершенствование рисовых систем Кубани / В.А. Попов. Краснодар: Краснодарское книжное издательство, 1988. - 110 с.

116. Попов, В.А. Транспирация как генератор продукционного процесса В.А. Попов // Мелиорация и водное хозяйство. 1999, - №3. - С. 33-35.

117. Попов, В.А. Физика и математическая модель транспирации / В.А. Попов, Л.Д, Квасинин // Рисоводство 2002. - №2. - С. 85-88.

118. Попов, В.А. Физика и энергетика поглотительных свойств корней риса / В.А.Попов. //Вестник РАСХН. М.: 2005. - №2. - С.26-28.

119. Попов, В.А. Форсированное затопление посевов риса как метод предупреждения ирригационного засоления почв / В.А.Попов, Е.Ф.Шеховцов. //Гидротехника и мелиорация. 1980. - №3.

120. Попов, В.А. Эколого-биологические аспекты программирования урожаев / В.А.Попов. //Вестник РАСХН. М.: 2003. - №1. - С.35-37.

121. Проблемы автоматизации некоторых работ в геоинформационных системах / A.M. Ахмедзянов и др. // Управление в сложных системах. Уфа: Уфимский гос. авиа. тех. Университет, 1996. с.36-41

122. Просунко, В.М. Агроклиматические ресурсы и продуктивность риса / В.М. Просунко. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 99 с.

123. Прянишников, Д.Н. Избранные сочинения / Д.Н.Прянишников. М. Сельхозиздат. - 1963. - Т.З.

124. Пустыльник, Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений / Е.И. Пустыльник. М.: Наука, 1968. - 228 с.

125. Растворова, О.Г. Физика почв / О.Г. Растворова. Л.: Изд-во Ленинградского. ун-та, 1983. - 192 с.

126. Pay, А.Г. Водораспределение на рисовых системах / А.Г.Рау. М.: Агропромиздат, 1988. - 85с.

127. Рекомендации по уборке, послеуборочной подработке и сушке зерна риса в рисосеющих хозяйствах РСФСР. М.гРоссельхозиздат, 1968. - 253 с.

128. Рис / под ред. П.С.Ерыгина и Н.Б. Натальина. М.: Колос, 1968.328с.

129. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации / А.А. Богу-щевский и др.. М.: Колос, 1981. 375с.

130. Селянинов Г.Т. Принципы агроклиматического районирования СССР. Сб. Вопросы агроклиматического районирования СССР. М.: 1958.

131. СНиП 2.06.03-85. Мелиоративные системы и сооружения. Оросительные системы и сети. Взамен СНиП II.52-74; введ. 01.07.86. М.: Изд-во стандартов, 1986. - 12 с.

132. Совершенствование рисовых систем Кубани / Сост. В.А.Попов. — Краснодар, 1988.- 190с.

133. Соколова, И.И. Рис. В кн. Справочник по семеноводству / И.И.Соколова. - Л.: 1959. - С.238-249.

134. Тонконоженко, Е.В. Окислительно-восстановительный режим почв при различных способах полива риса/ Е.В.Тонконоженко. // Труды КСХИ. -1981. Вып. 203(231) «Свойства почв Краснодарского края и повышение их плодородия». - С. 13-24.

135. Уклонская, М. Изучение сортов и форм риса в Средней Азии/ М.Уклонская. Ташкент, 1933. - 70с.

136. Успанов, А.А. Результаты изысканий новых технологий обработки почав, посева и уборки риса/А.А. Успанов. Кайна, 1978, 132 с.

137. Франс, Дж. Математические модели в сельском хозяйстве / Дж. Франс, Дж. Торнли. М.: Агропромиздат, 1987. - 400 с.

138. Чайлдс, Э. Физические основы гидрологии почв (пер. с англ.) / Э. Чайлдс. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 427 с.

139. Шадрин, А.Т. Экономическая эффективность и перспективы рисосеяния в Ростовской области и Краснодарском крае / А.Т.Шадрин. // Труды КСХИ. 1958. - Вып. IV. - С.23-25.

140. Шапошников, Д.Г. Восстановление плодородия на рисовых оросительных системах/ Д.Г.Шапошников. Херсон: ХСХИ, 1973. 10с.

141. Шапошников, Д.Г. Отдельные вопросы проектирования рисовых оросительных систем на малопродуктивных засоленных землях: в кн. Рисоводство на юге Украины / Д.Г.Шапошников, Д.П.Химач, А.В.Бурим. Кишинев, 1969. С. 12-31.

142. Шашко, Д.И. Агроклиматическое районирование СССР / Д.И. Шаш-ко. М.: Колос, 1967. - 335 с.

143. Щербаков, А.П. Обработка почв под культуру риса/ А.П.Щербаков, П.М.Соколов.// Труды Узб. зон. оп. ст. Вып. II. - Ташкент, 1936. - С. 15.

144. Электронная статистическая база данных FAOSTAT Электронный ресурс. / Food and Agriculture Organization of the United Nations; Режим доступа: http://www. fao.org, свободный. - Загл. с экрана.

145. APSIM: a novel software system for model development, model testing, and simulation in agricultural research / R.L. McCown et al. // Agriculture System. 1995. -№50. -P. 255-271.

146. Brutsaert, W. Evaporation Into the Atmosphere / W. Brutsaert. Boston: Springer, 1982. - 316 p. - ISBN 9-027-71247-6.

147. Carraro, C. Does Endogenous Technical Change Make a Difference in Climate Change Policy Analysis? A Robustness Exercise with the FEEM-RICE Model / C. Carraro and M. Galeotti // Fondazione Eni Enrico Mattei. October 2003.

148. Cressie, N.A.C. Statistics for Spatial Data / N.A.C Gressie. New York: John Wiley & Sons Inc, 1993. - 928 p. - ISBN 0-471-00255-0.

149. Davis, J.C. Statistics and Data Analysis in Geology / J.C. Davis. New York: John Wiley & Sons, Inc, 2002. - 638 p. - ISBN 0-471-17275-8.

150. Ehlers, W. Water Dynamics in Plant Production / W. Ehlers, M. Goss. -New York: CABI Publishing, Inc, 2003. - 273 p. - ISBN 0-851-99694-9.

151. Gao, L.Z. Rice Clock Model a computer model to simulate rice development / L.Z. Gao, Z.Q. Jin, Y. Huang, L.Z. Zhang //Agriculture for Meteorology. -pp. 1-16.

152. Goodyear M. Enterprise System Architectures / M. Goodyear. CRC Press, 1999. - 816 p. - ISBN 0-8493-9836-3.

153. Hanson J. NET versus J2EE Web Services. A Comparison of Approaches Электронный ресурс. / J. Hanson. Режим доступа: http://www.webservicesarchitect.com/content/articles/hanson01 .asp, свободный. -Загл. с экрана.

154. Integrated Definition Methods: Data modeling method Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.idef.com/IDEF 1 X.html, свободный.

155. Jorgensen, S. Handbook of Environmental and Ecological Modeling / S. Jorgensen, S. Nielsen, B. Halling-Sorensen. London : CRC Press, 1995. — 688 p.

156. Khosrow-Pour, M. Challenges of Information Technology Management in the 21st Century / M. Khosrow-Pour. Idea Group Inc, 2000. - 110 p.

157. Mindrum, C. Netcentric and Client/Server Computing / C. Mindrum. -CRC Press, 1998. 984 p. - ISBN 0-8493-9967-X.

158. Monteith, J.L. Evaporation and environment, state and movement of water in living organisms / J.L. Monteith // 19th Symp. Soc. Exp. Biol., pp. 205-234.

159. Oracle Real Application Clusters lOg Release 2: Technical Comparison with Microsoft SQL Server 2005 Электронный ресурс. / Корпоративный сайт

160. Oracle // Документация по СУБД Oracle. Режим доступа: http://otn.oracle.com, свободный. - Загл. с экрана.

161. Oracle8i Standby Database Concepts and Administration Электронный ресурс. / Корпоративный сайт Oracle // Документация по СУБД Oracle. Режим доступа: http://otn.oracle.com, свободный. - Загл. с экрана.

162. Pest Management Strategic Plan for Midsouth Rice Электронный ресурс. / National Information System For the Regional Integrated Pest Managements Centers. Режим доступа: http://www.ipmcenters.org/pmsp/pdf/ SouthRice.pdf, свободный. - Загл. с экрана.

163. Rice yields decline with higher night temperature from global warming / S Peng etc. // Proceedings of the National Academy of Sciences. July 6, 2004 Vol. 101. - №27.

164. Ripley, B.D. Stochastic Simulation / B.D. Ripley. New York: John Wiley & Sons Inc, 1987. - 264 p. - ISBN 0-470-00960-8.

165. Robert, P. C. Site-specific management for agricultural systems. / P.C. Robert, R.H. Rust, W.E. Larson. New York: John Wiley & Sons Inc, 1994. - P. 13-14.

166. Simple Object Access Protocol Электронный ресурс. / World Wide Web Consortium. Режим доступа: http://www.w3.org/TR/soap/, свободный.

167. Smith, С. Rice / С. Smith, R. Dilday. Hoboken : John Wiley and Sons, 2002. - 656 p.

168. Stafford, John V. Using Yield Maps to Regionalize Fields into Potential Management Units / John V. Stafford, R. Murray Lark, Helen C. Bolam. // Proceedings of the 4th International Conference, Part A. St. Paul, 1998. P. 225-237.

169. System Design Strategies Электронный ресурс. / Корпоративный сайт компании ESRI // An ESRI Technical Reference Document, 2005. Режим доступа: http://www.esri.com, свободный. - Загл. с экрана.

170. Uehara, G. Systems Approaches for Sustainable Agricultural Development / G. Uehara, G.Y. Tsuji. Dordrecht: Kluwer Academic Publisher, 1993. P. 505-513.

171. Umar, A. E-Business and Distributed Systems Handbook / A. Umar. Nge solutions, inc, 2003. 264pp. - ISBN 0-9727-4148-8.

172. Universal Description, Discovery and Integration Электронный ресурс. / Organization for the Advancement of Structured Information Standards. Режим доступа: http://www.uddi.org/specification.html, свободный.

173. Web Services Description Language Электронный ресурс. / World Wide Web Consortium. Режим доступа: http://www.w3.org/TR/wsdl, свободный.

174. Worboys M. GIS / M. Worboys, M. Duckham. Taylor & Francis, 2004. -426 p.

175. Zhang, Y. A simulation model linking crop growth and soil biogeo-chemistry for sustainable agriculture / Y. Zhang // Ecological Modelling. 2002. -№151.-P. 75-108.

Информация о работе

Рындин, Александр Николаевич
кандидата технических наук
Краснодар, 2006
ВАК 06.01.02

Диссертация

Управление осушением рисовых чеков путем оптимизации водного режима - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы